STC增强型单片机实现大电容数字化测量

本文主要探讨了一种基于STC增强型单片机的大电容测量系统的设计和实现。作者李清池、李大本和黄双明针对电子电器生产售后过程中对大电容精确测量的需求，提出了一种创新的解决方案。文章首先介绍了背景，指出传统的测量方法如谐振法对振动器性能要求较高，而单片机技术的发展为测量精度的提升提供了可能。 STC增强型单片机的核心优势在于其增强型8051内核，具有12倍于普通单片机的速度，使得设计更高效。在硬件设计方面，文章重点阐述了两个关键电路：DA转换电路和充电电路。DA转换电路使用PCF8591芯片，通过IIC总线与单片机通信，降低了对外部引脚的需求。充电电路则是根据RC电路的原理，通过计算电容的充电时间常数τ来确定电容值，利用单片机测量电容从0到0.632倍电源电压的时间，从而得到电容的大小。 比较电路的设计包括比较器U1B、放电晶体管Q1和Q2，单片机通过控制引脚控制电容放电。通过监测电容放电过程中电压的变化，利用这个时间段内的脉冲时间，结合预先设定的阈值，单片机内部计数器进行计数，进而计算出电容的准确值。最后，测量结果会通过液晶屏幕显示出来。 这种基于STC增强型单片机的大电容测量系统实现了电容测量的数字化，提高了测量的精度和便捷性，适应了现代电子设备对大电容快速、精确测量的需求。通过本文，读者可以了解到如何将复杂的电容测量问题转化为单片机可处理的信号，并通过实际的电路设计和软件算法，实现了这一目标。