MEGA16+1602LCD制作的LC测试仪

fsclub · 发表于 2005-4-27 17:56:43

MEGA16与1602LCD组成的LC测试仪.

振荡电路LM311原理:

原作者:

http://www.aade.com/lcm2binst/LC2Binst.htm

振荡器

IIBLC测量器的关键就是如图1所示的振荡电路。LM311是一个电压比较器，当电源被加上时，LM311的第2脚因为分压电路的存在为2.5V,引起比较器输出端为5V(此时由于C4的存在,末充电时等于短路).比较器的5V输出电压通过R4给C4充电,直到C4两端即LM311第2脚的电压等于2.5V.当C4两端电压达到2.5V时,LM311的输出变为低(0V),但由C1和L1组成的储能电路会产生的个暂稳态.这个暂稳态会与LC组成的电路谐振.这样,一个与LC电路共振的频率的方波便在LM311的输出端产生了.这个方波通过R3和C3耦合到谐振电路上以产生连续的振荡.

上面那个“暂稳态”翻译得可能不准，高手来校正。

MEGA16:

POARA4-7分别接LCD的LCD_DATA4-7;

PINC0接LCD_RS

PINC1接LCD_EN

LCD_RW接地.

PIND5和PIND6为测试开关,

PIND6接地时,为校准模式,如果PIND5为低,测F1,PIND5为高时测C1;

PIND6为高时,为测试模式,如果PIND5为低,测Cx,PIND5为高时测Lx;

1M内部RC带校准,可以用外部1M晶振,但我觉得对精度没多少改善,因为运放振荡电路的频率低,最高只有60KHZ.

电路直接用TCNT1对外部脉冲计数,T2定时0.25秒中断读取,并根据按键决定计算内容.

这是测量F1,等于4*TCNT1;

这是测量C1与杂散电容,(实际用的是22n的涤纶电容)

这是测量那个标准电容C2=5200pF,精度0.5%.这是实测值的显示:

这是测量电感Lx;

这是我的标准电容C2=5200pF,精度0.5%.

这是实验板的总图:

ICCAVR源码,6.31A通过.

解压密码www.mp3-cn.com

LC-METER的ICCAVR源码

-----此内容被fsclub于2005-04-27,18:21:23编辑过

firebird · 发表于 2005-4-28 13:54:12

不错，电路再清楚一点就好了

mymach · 发表于 2005-4-28 16:18:12

顶!

fsclub · 发表于 2006-1-17 16:43:10

我觉得这个东西真的不错,自己顶一下.

hackerboygn · 发表于 2006-4-5 21:20:07

不是吧，我收集了一个多星期的资料，打算下个星期就开工，没想到前辈您早就已经搞好了！郁闷~

jiankp087 · 发表于 2006-4-6 02:21:11

看不见电路图的？

fsclub · 发表于 2006-4-19 18:07:41

不知道怎么回事,顶楼的图看不到了.

meisen999 · 发表于 2006-4-27 19:08:08

good!!!

FlashNuk · 发表于 2006-5-5 14:20:18

请问楼住，你的那个0.5%精度的电容是在哪里买到的？看上去很古董阿

fsclub · 发表于 2006-5-6 08:48:38

一个破烂工控板上拆的..

FlashNuk · 发表于 2006-5-6 20:27:38

我跑遍了成都城隍庙硬是没有买到，最后只好拿普通的独石电容了。

janue · 发表于 2006-6-15 09:32:43

那个ply1是不是继电器来的？能直接用单片机驱动吗？

ningmeng7294 · 发表于 2006-6-15 10:59:30

酷，试了，果然很爽，不过俺全用续电器，NE5534代替LM311

buzaishiwo · 发表于 2006-6-15 17:03:08

怎么提示密码不对啊？

dzp418414 · 发表于 2006-6-20 11:45:00

谢了！好东东

rainbow · 发表于 2006-6-20 19:35:12

请问【12楼】： ningmeng7294

酷，试了，果然很爽，不过俺全用续电器，NE5534代替LM311

NE5534是运放，LM311是比较器，LM339/393我倒是试过可以起振，不知NE5534能不能振的起来。

fsclub · 发表于 2006-6-21 23:11:52

比较器才好起振!

lmwfq · 发表于 2006-6-22 10:59:28

有没有完整的原里图啊?LM311的振荡输出(7脚)到MCU哪一脚啊?我看不到啊

lmwfq · 发表于 2006-6-22 11:01:10

PLAY1是不是RLAY啊?

lmwfq · 发表于 2006-6-22 11:03:35

fsclub :上传一份完整的SCH啊.小弟谢你了

lmwfq · 发表于 2006-6-22 13:59:19

fsclub:Email一份SCH给我啊.lmwfq@163.com谢谢啊.

ningmeng7294 · 发表于 2006-6-22 23:40:10

不起振时减少R3的阻值试试！

lljme · 发表于 2006-7-16 09:16:00

小弟想请教一下,那个继电器的具体接线接到那里?

SW7005 · 发表于 2006-7-16 15:55:05

snow_xsj · 发表于 2006-10-12 12:25:21

请问为什么我设置了内部1MHZ的RC振荡，结果却不起振，外接晶体就起振了。

qzrrrr · 发表于 2006-10-12 21:38:09

有完整的图就好了

fsclub · 发表于 2006-10-23 11:59:20

完整电路图:

qzrrrr · 发表于 2006-10-24 19:00:07

解压时输入这个密码不对是怎么回事？？

hackerboygn · 发表于 2006-10-24 20:18:56

这张原理图比较酷，呵呵~~~

fsclub · 发表于 2006-10-24 21:18:06

刚刚试了，解压密码

www.mp3-cn.com

是正确的。

lmwfq · 发表于 2006-10-25 18:37:41

LM311的7脚到那里啊?我是了一下不行啊.

fsclub · 发表于 2006-10-25 20:42:35

LM311的7脚到M16的TCNT1

lmwfq · 发表于 2006-10-26 07:52:31

好的看了一下.我再试试看.谢谢各位啊

mcuhost · 发表于 2006-11-3 14:31:45

TO搂主：

31楼：

LM311的7脚到M16的“TCNT1”是哪一脚？？？

fsclub · 发表于 2006-11-3 16:33:04

也就是T1,M16的第二脚.兄弟,多少你也看看程序啊.

mcuhost · 发表于 2006-11-3 16:41:00

哈哈，我还没看程序，多谢fsclub老兄！！

lmwfq · 发表于 2006-11-5 12:43:26

MCU可不可以改成外部4M的晶振?用内部RC有时不起振.1M的晶振到处都买不到啊.

snow_xsj · 发表于 2006-11-30 10:12:37

楼主的ＬＣＤ初始化程序有问题，你要真是用那程序能行的话，我可服了你！　

fsclub · 发表于 2006-12-11 08:40:18

请楼上的兄台指正.

另外,这个LCD程序是本网站上的,不只有几百人验证过,怎么没有发现问题?我怎么用得好好的?问题在哪?

lmwfq · 发表于 2006-12-11 20:25:44

楼主:我也发现夜晶初始化有问题.

liuqian · 发表于 2006-12-12 14:12:48

有一事不明，特请教楼主。LC振荡如图：

当开关都接左边，相当于68uH电感接地，但Lx(Cx)被开关短路。当开关接右边，68uH电感一端悬空，Lx(Cx)与680n电容并联。

看aade的说明似乎应该是：测电感时Lx与68uH电感串联，测电容时，68uH电感接地，Cx与680n电容并联。那么应该是下图的样子

开关接左边，测电感；开关接右边，测电容。

不知我理解的对不对。

fsclub · 发表于 2006-12-12 14:57:48

对不起,上次是凭记忆画的.楼上所言甚是!

应该是这样的:

liuqian · 发表于 2006-12-12 15:36:06

不明白为什么aade的原图也是那个样子

whimsy · 发表于 2007-1-4 15:33:45

请教楼主: aade的原图C1容量是680pF,你的图是680n ???

fsclub · 发表于 2007-1-4 17:52:50

肯定不是68P,你算算要是68P的话,1/2*3.14(LC)开方频率是多少了啊?

如果没有分布电容,接680n的电容频率,在一秒内的16位的计数器都溢出了,

如果为68P,那么高的频率好像AVR已经不能计数了.

不过话又说回来,这个电容不影响测试的精度,在运算过程中,得到的结果与这个电容的值无关,但能不能可靠起振就不得而知了.

whimsy · 发表于 2007-1-5 12:42:24

"不过话又说回来,这个电容不影响测试的精度,在运算过程中,得到的结果与这个电容的值无关",被测的电容与其并联,为何会无关???

fsclub · 发表于 2007-1-5 15:00:57

请仔细看原帖中的运算过程,因为刚刚开始的时候有个校正的过程,由于两次测试(校正测分布电容,再测真正的被测电容的时候),这个电容值是相同的,被运算的时候抵消了.分布电容的影响也同样被抵消.

所以这个电路测试的结果才比较准确.

whimsy · 发表于 2007-1-5 20:58:58

哦,原来如此,光忙着搭电路,还没有看程序,手上没有LM311,用LM393(双比较器)应该可以吧

whimsy · 发表于 2007-1-7 22:59:34

请教楼主:

void calc_Lx()                //测量电感量

  {unsigned char temp1;

unsigned long i;

   float temp2,Lx,L1,temp3;

   temp2=1000000000/((float)F1);

   temp3=temp2*temp2;

   L1=temp3/(39.4784*((float)Ct));

   temp2=((float)F1)/((float)F2);

   temp3=temp2*temp2;

   Lx=(temp3-1)*L1;

   i=(unsigned long)Lx;

   display_num(i);

   LCD_write_char(0,'u');

   LCD_write_char(0,'H');

}

AADE的都是英文,看不懂,

39.4784这个值,是怎么得出的?

fsclub · 发表于 2007-1-8 08:40:39

(2*PAI)的平方=4*PAI*PAI=4*3.14159*3.14159=39.47835

whimsy · 发表于 2007-1-8 15:27:30

thankyou

chenling · 发表于 2007-1-8 19:18:46

fsclub 兄，不知道这部分是干嘛的？

麻烦帮我讲解一下，谢谢了

bg9fu · 发表于 2007-1-8 21:32:47

【51楼】 chenling

终于看懂了，这是两个按键，可以把电阻去掉，使用内部上拉。

－6是模式开关

－5 是测试启动按钮

感谢楼主无私奉献，我准备作一个，目的有二：

1、学习c语言的FLOAT LONG

2、为自己修一个电子称（原来的坏了）
-----此内容被bg9fu于2007-01-08,21:40:07编辑过

bg9fu · 发表于 2007-1-21 19:36:18

仔细研究了一下，发现测Lx时有一个小错误，计算L1时，用到了实际频率值，频率应当是F1×4，所以最后的Lx应当再除以16。

我讲的有道理吗？

bg9fu · 发表于 2007-1-23 17:05:22

再有一个问题，就是测出来的数据不稳定，不停的跳呀跳。

有谁能给个建议？

fsclub · 发表于 2007-1-24 08:40:36

查外部振荡电路,是不是有虚焊或者连线太长.

bg9fu · 发表于 2007-1-24 16:38:16

是太长了，20cm，可能是工频干扰。另外我查了程序，电感值是在计算中，频率F2值没有乘以4，楼主发现没有？

fsclub · 发表于 2007-1-24 17:54:55

F2在显示的时候才*2,使用的时候和F1因为都需要*2,所以公约数2被约掉了,计算的时候没有使用.如果没有记错的话.

bg9fu · 发表于 2007-1-24 22:30:56

电感测量是先计算L1，而L1是由C1、频率计算出来的，因此没有约掉。

zhaol · 发表于 2007-1-27 04:36:54

楼主的void LCD_init(void) 不太稳定，有时上电后没显示，多次复位后LCM1602才有显示，参考：http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jspbbs_sn=547741&bbs_page_no=4&bbs_id=1000

改成下面的：

void LCD_init(void)

{

delay_nms(50);

LCD_write_char(0x30,0);

delay_nms(6);

LCD_write_char(0x30,0);    //这段加上去，不用阿莫介绍延时的那种

delay_nms(1);

LCD_write_char(0x30,0);

delay_nms(1);

LCD_write_char(0x02,0);

delay_nms(1);

LCD_write_char(0x28,0); //4bit test    显示模式设置(不检测忙信号)

delay_nms(1);

LCD_write_char( 0x08, 0);       // 显示关闭

delay_nms(1);

LCD_write_char( 0x01, 0);       // 显示清屏

delay_nms(1);

LCD_write_char( 0x06, 0);       // 显示光标移动设置

delay_nms(1);

LCD_write_char( 0x0C, 0);       // 显示开及光标设置

delay_nms(10);

}

---这个问题把我折磨了一晚上，翻了N多的贴子，终于好了。

在此感谢 fsclub 的无私奉献，我的LC表终于可以做成了（N年前就想做一个...）。

zhaol · 发表于 2007-2-5 12:59:04

用c1=1000P电容和（红、白、棕、银的电感，L1=290uH，找不到150uH电感）

125ms中断一次，读T1计数，乘8，得出频率268.768KHz，示波器指示271KHz。

理论上：f=1/(2*3.14159*sqrt(290uH*0.001uF))=0.295544MHz=295.544KHz

测标称102K电容，测得数值在1017P~999P之间乱跳。

图中F2值不对。要提高测量的精度和稳定度，得提高LM311输出的频率。

可参考图纸：

fsclub · 发表于 2007-2-5 15:02:48

楼上的能不能说说哪儿错了?为什么打提高频率能提高精度?能提高多少?

我做的东东数字基本不跳啊.我没有用开关,直接连线的.看看是不是你的开关质量不好,有没有接触不良?

liuqian · 发表于 2007-2-6 15:16:54

按照这个作了板子和程序，但是测量线较长（约60cm），引起振荡不稳定，结果乱套，有时甚至会有计算溢出。看来这个测量引线要尽可能的短。最好就把测点放在311的边上。

fsclub · 发表于 2007-2-6 15:51:04

60CM?超过半米????算你狠!你动两下线,光分布电容都足以引起数字乱跳了.

xyy1xyy · 发表于 2007-3-8 19:37:22

学习了！呵呵，俺最近也在做一个便携式的测试系统，不过还没有完全成功啊．加油！！！

yuweizheng611 · 发表于 2007-6-7 15:20:14

这是我做的atmega16+ds18b20+ds1302,是整合一些前辈的东西而成！由于是新手，不妥之处望大家见谅！

点击此处下载armok01156863.rar

-----此内容被yuweizheng611于2007-06-07,15:23:44编辑过

Chenxg · 发表于 2007-11-17 11:06:09

确实是个好方案.很爽.!!但是仍小弟有一事不明,你们振荡电路的那个耦合电容怎么都用电解电容,按理说电解电容不能用在频率高于25KHz以上的耦合中,但是我在测试的时候看到不是电解电容还真不行.还有,311的输出的偏转是根据反相端的电位而翻转的,那么输出的频率这是不是与反相端下面的电容以及与电容串联的电阻有关?

fsclub · 发表于 2008-5-7 15:33:45

电容没有研究，我只是顺手从盒子里拿了一个电容就用，大小都没有考虑。反正频率不高（没有上1M嘛）。

zyx_avr · 发表于 2008-5-7 15:47:29

将就老周还在，程序里有个1000000000，弱弱的问，怎么得来的?
void calc_Lx()                //测量电感量
  {unsigned char temp1;
unsigned long i;
   float temp2,Lx,L1,temp3;
   temp2=1000000000/((float)F1);//-----------------1000000000?
   temp3=temp2*temp2;
   L1=temp3/(39.4784*((float)Ct));
   temp2=((float)F1)/((float)F2);
   temp3=temp2*temp2;
   Lx=(temp3-1)*L1;
   i=(unsigned long)Lx;
   display_num(i);
      LCD_write_char(0,'u');
      LCD_write_char(0,'H');
}

zyx_avr · 发表于 2008-7-7 09:54:13

有谁知道程序里有个1000000000是怎么得来的？
temp2=1000000000/((float)F1);
temp3=temp2*temp2;
上面的两句程序实现什么呢？
谢谢！

fsclub · 发表于 2008-7-7 10:58:23

楼上的兄弟还在搞这个?
我先说一下我是一个业余爱好者,所以对程序的要求不高, 只要有运行就可以了,有时候我的程序语句自己感觉是对的,但就是不能正常运行,我的方法就是把语句拆开写,这样能避免一些我不知道的错误,我也没有对程序的钻研精神,往往对于上述情况程序正常后我就没有找错在什么地方.因为是业余程序,所以有时我尽量用FLOAT或者LONG型数据,这样会避免很多后期调试麻烦.
总之我的做法的目的就是让程序能快些跑起来,对空间效率等问题基本没有考虑.

再说上面的语句.
因为我们用的电感是以uH为单位,很少有电感达到1H的,所以程序在计算时直接用把单位换成uH了,所以有这个常数.不然的话公式算出的数太小,不好显示.
temp3就是temp2的平方啊.我用一个变量程序不能正常运行,如temp2=temp2*temp2,只得另用一个变量,没有深究.

参考下面的公式:

(原文件名:untitled.JPG)

将就老周还在，程序里有个1000000000，弱弱的问，怎么得来的?
void calc_Lx()                //测量电感量
  {unsigned char temp1;
unsigned long i;
   float temp2,Lx,L1,temp3;
   temp2=1000000000/((float)F1);//先算F1的平方的倒数,备用.参见L1的计算公式,再乘这个常数,得到的结果为uH,不然F1平方的倒数最后得出的数太小,可能出问题.
   temp3=temp2*temp2;             //Temp3是temp2的平方
   L1=temp3/(39.4784*((float)Ct)); //先算L1,因为后面算Lx要用它.用temp3来算.公式见上面,一样的,只是另外一种表达..
   temp2=((float)F1)/((float)F2);  //得到L1后开始算Lx,先算出F1/F2比值,后面用.变量类型不知道有没有必要用FLOAT,我不知道,用上先.
   temp3=temp2*temp2;             //得比值的平方
   Lx=(temp3-1)*L1;             //看上面的公式,得出了Lx
   i=(unsigned long)Lx;          //不要小数了,只要整数,不知道变量还是用Lx是不是也可以,可以省点内在,没有时间研究.
   display_num(i);                //显示
      LCD_write_char(0,'u');
      LCD_write_char(0,'H');
}

　

macchange · 发表于 2008-8-7 21:14:05

good!!!

zcllsn · 发表于 2008-8-8 11:41:37

好东西!

zjxzw · 发表于 2008-9-11 20:25:58

我做的LC测试仪不知为什么测出的频率老是变，一般都是持续增长，就是说频率总是再慢慢变大，不知为什么？？？

fsclub · 发表于 2008-9-12 08:17:20

前面模拟部分可能有元件不良.

zjxzw · 发表于 2008-9-12 19:01:01

请问是如何实现1s定时的

ml07077 · 发表于 2009-2-19 15:58:36

下载后不见程序。

eduhf_123 · 发表于 2009-2-19 23:20:57

MARK

tkdr2001 · 发表于 2009-2-21 14:03:52

此表我早已做过一次测试，无奈啊，频率一直不稳定，我仅仅是311的LC震荡部分测试频率，没有长导线，手也不接触电路板，还是测试阶段，频率始终不断的慢慢上涨，不知何故，项目搁浅了

wisebaby · 发表于 2009-3-12 18:55:59

顶上去,有时间研究一下.

pcwinner · 发表于 2009-3-12 21:57:27

做个记号先////

pcwinner · 发表于 2009-3-12 21:57:34

做个记号先////

wmsky · 发表于 2009-3-17 12:08:07

顶上去,有时间研究一下.

flyerhacker · 发表于 2009-3-17 18:33:53

学习

tkdr2001 · 发表于 2009-3-24 12:55:17

我用2051做过，但是频率不稳定，暂时搁置了，以后再研究

jchqxl · 发表于 2009-3-26 21:26:05

顶下

czhaii · 发表于 2009-3-27 08:33:29

yzzb2006 · 发表于 2009-4-23 15:22:30

MARK

liulyy2203 · 发表于 2009-5-4 16:20:29

那位高手能解释一下所测的频率为什么会慢慢增涨呢。做了两次都这样，元件都换过的，唉，怎么会这样，是因为我没对时钟进行补偿造成的吗

fsclub · 发表于 2009-5-4 16:52:30

把你的电容换个遍试试。换不同类型的。尽量用CBB。
再就是单片机用晶振，不用内部RC。

0620221 · 发表于 2009-6-18 08:59:19

dddddddddd

zbx602000 · 发表于 2009-6-18 12:43:28

mark

luzhmang · 发表于 2009-6-18 16:05:28

想看到楼主的图片,可是不显示出来

zzcrazy · 发表于 2009-6-18 16:58:56

怎会这样啊程序？？请问！！1

zzcrazy · 发表于 2009-6-18 17:02:03

could not find include file <iom16v.h>
............................<macros.h> 怎会这样啊？？请问

fsclub · 发表于 2009-6-19 12:47:37

你的编译器路径是不是设置正确了？
另外，编译器是ICC，不是GCC。

zxwr7282 · 发表于 2009-7-21 11:39:26

顶起做一个~~~

zxwr7282 · 发表于 2009-7-28 08:49:16

大叔,你这个标定寄存器OSCCAL=0XA9;是怎么得来的?存在个体差异吗?是不是对于频率时间要求比较严格的程序都需要设置和校正这个寄存器?

zxwr7282 · 发表于 2009-7-29 17:02:23

呼叫大叔~~~调出来不对~~~我用的LCD是2004,望出来指点谢谢~~~

tyblly · 发表于 2009-7-29 17:26:23

mark

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