51DIY第一波之LC测量小工具 收官了（完整资料上传）

辛昕

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LM311测量电路分析文档                           1

我和JAYCH完成的。电路分析主要是我完成，JAYCH主要负责在MULTISIM上仿真

压缩包：anqi90

anqi90完成的51单片机频率计部分，附带了1602显示子程序。有一点要说明的是：

他的程序是以一个100K标准信号做对比的。如果没有这个信号，要稍作改动

另外，压缩包里附带了他的文档说明，写的较为详细，红色字体和批注是我加上的

建议。

压缩包：鑫海宝贝

鑫海宝贝完成的51单片机频率计部分，但是他还没完成调试，由于我当时条件不成熟，

我也没有给他调试，验证。

同样的，压缩包里有他的文档说明，同样有我的建议。

压缩包：2011.4.24 LC-meter

这是我改动过的程序，也是我们最终成品上跑动的程序。

在anqi90的基础上改动，改动很大，主程序几乎都改过了。

2004年捷克人原作者资料

这是这个DIY的最早资料，被认为是原作者。英文文档。

但个人认为写得不很完整，但上面有一些资料的链接，应该可以下到源程序

文件夹：LM311部分波形图片

这是LM311部分电路上示波器的实际效果图。

1602显示部分zzjone023

这是zzjone1023的学习笔记和进展汇报。由于他比较忙，加上是真正的初学者，所以

他完成的进度还比较慢，我们期待他为我们补完最后一份1602的使用简介。

疑问

这个文档里简单提了对于LM311电路部分的疑问，以及对于频率计的测量效果的分析。

辛昕

LM311电路
整个电路的重点和难点都在正相端。
曾经我分析的基本依据是
“两个分压电阻是分压，所以忽略。然后由比较器的虚短虚断，得出LC网络的电流也是恒值电流”。
但是，后来发现这其实很值得商榷。
首先，如果对正相端这个节点运用KCL是不合适的，因为事实上没人证明这个点的电压就是2.5V。
（我们之前分析的逻辑是，两个分压电阻，可是别忘了还有反馈电阻和LC网络。）
当然了，实测时，的确是中点电压——只可惜，如果这个点是交流点，那这个值是没有意义的。

有一个曾经被忽略的元件这个时候慢慢浮上来。
那个10uF的电容，但是我不确定它到底是隔直电容还是耦合电容。不过后来我意识到无论是这两种的哪一种，其实功能是类似的，应该就是隔开LC网络的交流信号和分压电阻的直流点。
（如果从这个角度去看，那其实我前面 忽略 分压电阻 的做法也是对的，类似的。）

频率计部分
频率计主要是程序，目前有三个版本。
原任务接收者 anqi90和鑫海宝贝，以及我整合时在anqi90基础上修改的一个。
程序的东西没什么特别的可说。
本来希望能给出完整流程，但目前这一步也没做好，这个是我的责任，因为第一次组织多人协作，我没有安排任务，导致最后我们有了三份几乎完全独立的版本。
所以，只希望我们的代码对你有参考意义。

关于频率计的效果，我简单说一下。
我在示波器上看到的结果是506K和362K
而单片机测量显示的是525K和375K。
如果我们计算一下比例，我们会发现，这两者的比例基本一致，因而我认为，频率测量的误差来自系统误差。
考察程序设计思想，无论是anqi90用的IO口测试，还是我用的定时器+计数器，都是一样的结果。
并且我调整了累积个数，从100到300到1000，这个数值仍然一样，这说明，实际上，并不是我之前设想的因为程序指令带来的附加误差。
但这个误差到底来自于那里，目前仍然没想到。
因为没有示波器，我也没办法确认是否接上单片机以后，频率就自个给变化了。

但是所幸，在这个电路里，我们不需要绝对准确的频率，只要相对比例正确即可。

这份文档还缺一份1602的简明使用介绍手册。
当初我们的目标是：
完全不会用1602的你（当然包括我，我至今没理解，我用的头文件）
看了这份简明的手册，可以理解1602的驱动方法，并且写出你自己的驱动函数，供调用。
因为最近zzjione很忙，他稍迟会给我们提交上来的。

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-5-8 21:33 编辑 ]

常见泽1

支持下 支持

anqi90

先顶一下，我再想想误差那一块，按理说不应该这么大，之前在示波器上看的误差也就几k…另外我的主程序只是为了测频率，改动大也是应该的

soso

原帖由 辛昕 于 2011-5-6 00:10 发表 LM311电路 整个电路的重点和难点都在正相端。 曾经我分析的基本依据是 “两个分压电阻是分压，所以忽略。然后由比较器的虚短虚断，得出LC网络的电流也是恒值电流”。 但是，后来发现这其实很值得商榷。 首先，如 ...

大家可以围绕辛昕提出的疑问  帮忙给给建议 改进改进咱这个LC测试仪

yywd4

不但学习知识，还做了一个实用工具。

zjjone1023

版主还强大

卫星狂

关注中，目前正在做这个小东西，可把我难坏了。一开始用393，用的是两个510p的云母电容，分别作振荡和校验，都比较正常，测1000p电容也正常，测100p 频率就不成比例了。后来网购了311 还是遇到同样的问题，急死了

辛昕

怎么个不成比例法。

个人建议：别慌了，既然1000P是正常的，那说明已经能动了。恭喜恭喜。
建议你说多一些细节。我们再讨论讨论。

鑫海宝贝

回家了才回来，妈妈病了，回来就过来顶顶

卫星狂

版主好人！！

具体情况：启动后频率在486.5K左右，用510P作校验 频率在348K左右；测1000P云母，频率在292K左右；测100P云母电容，在381.5K左右，明显频率不对；而用两个100P云母并联成200P，频率在410.5K左右。好像是对的，用两个100P串联成50P，频率在465K左右，这个好像也对，晕了，就单测100P不对。

 用的是STC89C52+LM311+74LS244

[ 本帖最后由 卫星狂 于 2011-5-9 11:14 编辑 ]

辛昕

估计是频率测量撞到那个点了

 

贴上你测频率的那段代码或者子函数

 

另外试一下能否找到接近100P的电容，测一下，看是不是发现只有到100P才出事

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-5-9 12:07 编辑 ]

卫星狂

感谢版主提醒，确实是程序的问题，现在已经解决了

 

以后就在这里混了，跟着版主好好学习，天天向上

辛昕

牛！！一天就搞定了，，哥必须给你评分

话说具体什么问题啊.....

 

[ 本帖最后由 辛昕 于 2011-5-10 11:36 编辑 ]

卫星狂

原来程序里 计算频率的代码是：F1=cout*65536+TL0+(TH0<<8);

 

后来发现不行，改成：F1=cout*65536+TH0*256+TL0; 就好了

 

哈哈！！本来想用位移操作代替乘法，结果把TH0给移成 零 了

[ 本帖最后由 卫星狂 于 2011-5-10 18:33 编辑 ]

辛昕

哦，哥们，顺便打听个事
除了A移位，对别的寄存器变量移位也可以吗？
我的KEIL报错我就没用了，当时好像也没试过效果。

卫星狂

对别的寄存器变量移位 还真没试过

辛昕

原帖由 卫星狂 于 2011-5-10 12:42 发表 原来程序里 计算频率的代码是：F1=cout*65536+TL0+(TH0<<8);

 

那你这句 TH0<<8是干嘛的？

anqi90

TH0<<8确实是左移8位，C编译的时候会把TH0读到A，再对A移位，但是A只有8位，所以左移8位以后A就全为0了....
而TH0*256是作为一个int型计算的，16位

感觉应该是这样，有时间试一下

卫星狂

我已经以身试法了，哈哈

 

单独 TH0<<8 肯定不行了，估计先定义个 int 变量X ，X=TH0 ;再 X<<8 应该没问题。

 

TH0 是8位 寄存器变量，再左移8位 肯定=0

[ 本帖最后由 卫星狂 于 2011-5-11 20:57 编辑 ]