基于AT89S51单片机数显式大电容测量电路的设计
摘要：现代社会，电子产品的制造与维护应用十分广泛，而在这其中大电容测量技术占了很大一部分比重。本篇文章主要介绍了在进行电容测量的时候会经常使用的几种方法以及他们的优势与不足，并介绍从古至今此技术的发展进程。
依照本课题的要求，我挑选了比较适合我自己的策划：以AT89S51为基础的电容测量的硬软件设计。课题的最终目的是实现大电容测量，并在其中加上按键功能，可以让我们通过按键来变化被测电容的量值，加上一个显示屏，我们就可以把该被测电容的大小数值显示出来，让我们可以更加直观的看见电容的大小。通过实验可以证明，本次设计具有结构简单，操作难度小，容易上手，系统稳定等特点。
关键词：电容；显示屏；按键
Design of digital display circuit for large capacitance
Abstract: in modern society, the manufacture and maintenance of electronic products are widely used, and large capacitance measurement technology accounts for a large proportion of them. This article mainly introduces several methods that can be used frequently when conducting capacitance measurement and their advantages and disadvantages, and introduces the development process of this technology from ancient times to the present.
In accordance with the requirements of this topic, I have chosen a more suitable plan for myself: the hardware and software design of capacitance measurement based on AT89S51. The ultimate goal of the project is to achieve large capacitance measurement, and add key functions, which allows us to change the amount of the capacitance measured by key buttons. With a display screen, we can display the size of the measured capacitance so that we can see the size of capacitance more intuitively. It is proved by experiments that this design has the characteristics of simple structure, small operation difficulty, easy access and stable system.
Key words: capacitance; display screen; key
目 录
1 绪论 3
1.1 前言 4
1.2 电容测量的发展史 4
1.3发展前景及常用方法 4
2 系统总体制作方针 5
2.1 设计要求 5
2.2 介绍555时基芯片 5
2.3 单片机的选择 8
2.4 显示器的选择 8
3 硬件设计 8
3.1整体设计 8
3.2 555振荡电路的实现 9
3.3 信号处理电路 11
3.4 系统测试 12
4 单片机相关电路 12
4.1 介绍AT89S51单片机 12
4.2 最小系统电路 14
4.3 复位电路 15
4.4 显示电路 15
4.5 按键电路 16
4.6 时钟电路 17
4.7系统电源设计 18
5 软件设计 19
5.1 系统内部程序用到的语言及环境 19
5.2 软件设计的步骤 19
5.3程序的流程图 19
5.4 程序编写 20
6 结论 20
致谢 22
参考文献 23
附录 25
参考文献
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1 绪论
1.1 前言
在现代社会中，采用一种名叫电容测量的技术，并且加上测控系统，它是一种以计算机技术为主的系统，二者结合在一起，用于生产检测的先进的设备系统与系统才可以开发出来的。
这些先进的设备以及系统就可以满足的了现代企业，不仅质量高，效益也跟着高了上来，这也是正在发展中的科学技术及其成熟的工业自动化的体现。
作为一种好的电子产品，那么它不仅要实惠，功能强大之外，还有一个必不可缺，那就是它的使用寿命。只有具备一定标准的使用寿命，消费者才愿意去买它，使用它。因此，在一个电子产物出产之前，对它的各项指标的检测就十分重要，只有它各项都合格了，才能面向消费者。现如今的电子产品的质量要求十分高，这决定了它的寿命，所以说电路在其中也十分重要不容忽视。这次方案的主要着重点就跟电路有关，因为电容在一个电路中十分重要，所以说如何测量电容也就是做好一个电路的前提。
1.2 电容测量的发展史
近十年来社会的飞速成长，主要集中在科技的成长。有句话说的好，科技是第一生产力，十分正确。随着时间的推动，电容这块领域的知识也渐渐被我们所熟知。根据传感器的工作原理，人们把它们分成三种不同的种类，它们分别是变极距型，变面积型和变介质型。它的优点很多，适合很多领域。所以说，现如今电容传感器被广泛运用在各个领域，大到航空航天，小到平常的生活，都会用到各式各样的传感器，电容测量技术也因此迅速发展了起来，走向各个领域，被人们接受熟知。现在无论国内外，做传感器的公司也越来越多，如雨后春笋般节节拔高，发展也十分迅速。在这方面国内比较有权威的是惠州赫兹电容式传感器有限公司；在国外比较有名的公司有德国的tecsis。所以说，现如今电容测量技术的发展是不可阻挡的，我们要顺应时代，努力研究这方面的知识，提高自己。
1.3发展前景及常用方法
电容器又可以称之为电容，符合是英文字母C。电容，从字面上理解就是一种装电的容器，而这里的电就是我们所知道的电荷。因为电容它自身所特有的储能特色，所以说它被普遍的运用于整流，耦合，滤波，控制，振荡等电路中。
电容传感器顾名思义就是将被测量变成电容的一种装置，它内部的传感元件就是各类传感器。它也在很多领域都用来测量各种数值。电容传感器也有很多优点，例如结构比较普通，容易制作，动态响应好，耐高温等优点。但在使用的过程中也得多在意几点，这几点经常会改变预期的测量结果：（1）尽量减少测量环境温度的变化，或者变化不宜过大；（2）减少寄生电容。
就目前而言，最常用的测量电容的途径有两种：（1）直接用电容表测量，注意正反不要接错；（2）直接根据电容充放电的时间来判断电容的数值；
经过我跟同学的查阅资料，仔细分析，发现网上的几种方法均有利有弊，也不适合我们现在在学校里实现。后来通过询问老师，再与同学讨论，最终提出了一个相对来说比较容易的方案：以单片机为基础，通过555定时器间接测量出电容大小的方案。
