【分享】李籽彤黄思邈 基于迪文屏的LCR测量仪设计

kiyo

一、作品介绍

本设计以频率转换法为核心原理，分别采用NE555搭建RC振荡电路、电容三点式振荡电路，将电阻、电容、电感的物理参数转换为可采集的频率信号；主控单元选用STM32F103C8T6单片机完成脉冲计数、定时采集与数据运算，通过外部功能按键实现不同测量电路的切换选通，搭配CD4052多路选择开关完成测量通道逻辑切换；显示部分不仅使用传统LCD1602液晶，也加入迪文T5L系列智能屏实现测量数据、工作状态的可视化展示，最终完成一款集成度高、人机交互体验更佳的智能RLC测量仪。

二、工作原理

1.电阻测量原理：

本设计选用NE555构成RC多谐振荡电路，将被测电阻接入振荡回路，电阻值直接决定振荡频率。利用RC多谐振荡器周期公式反向计算出被测电阻R。

2.电容测量原理：

本设计同样采用NE555 RC振荡法，将被测电容作为振荡回路的定时电容，固定回路电阻。振荡频率与电容呈反比关系。已知固定电阻，采集频率后即可求解被测电容C。

3.电感测量原理：

本设计采用LC谐振频率法，搭配NE555搭建电容三点式振荡电路，利用LC谐振固有频率特性变换得到电感计算公式。固定谐振电容、采集振荡频率，即可计算出被测电感L。

三、设计思路

（1）作品设计过程

硬件部分以STM32F103C8T6单片机为主控核心，负责脉冲计数、定时采集与参数运算。系统搭载按键模块与CD4052多路选择开关，通过按键即可自动切换测量通道与对应振荡电路，实现RLC测量模式快速切换。显示端采用LCD1602液晶与迪文T5L智能屏双屏组合，兼顾基础显示与智能化交互需求，保障各硬件模块协同稳定工作。

软件层面基于STM32开发底层驱动与核心算法，搭建频率-器件参数换算模型，实现数据实时采集、运算与校正功能。同时配置按键扫描、通道切换、双屏同步显示程序，实现测量流程自动化。最后通过多组标准器件反复实测调试，修正测量误差、抑制信号干扰与数据漂移，优化整机性能，完成设备整体开发。

（2）创新点

1、双振荡电路适配设计，测量适配性更广

2、电控多路通道切换，自动化测量效率高

3、双屏差异化显示架构，人机交互体验升级

4、集成化模块化设计，系统稳定性强

四、演示视频

链接: https://pan.baidu.com/s/1nbCbQwqHv45Yi8Tqel23sQ