摘 要

现在正处在信息时代，电子科学技术的重要性也越发突出，而电路是现代科学技术的最重要最基础的构成部分。电阻在所有的电路中是不可或缺的组成部分。它的阻值直接影响整体电路的性能，所以精确的测量电阻大小尤为重要。在本论文中，电阻和电容串联构建RC电路，它的充电时间取决于RC的时间常数，我们利用单片机STC8AK64S4A12，它的运行频率高达24MHZ。合理设置单片机的定时器，实现0.1ms的时间定时。并且给单片机用TL431提供2.5V精确基准电压；用单片机自带的ADC测量电容的充电电压，得到多组等时间间隔的电压数据，在单片机中编写程序，用逐差法来处理数据，直接算出电阻阻值，并在LCD1602中显示出来。这种方法构建简单，经济实惠，性价比高。

关键词：RC电路 时间常数 单片机 电阻

Abstract

Now in the information age, the importance of Electronic Science and technology is becoming more and more prominent, and the circuit is the most important and basic component of modern science and technology. Resistance is an integral part of all circuits. Its resistance directly influences the expression of the whole circuit, so it is particularly important to measure the resistance accurately. In this paper, resistance and capacitance are connected in series to construct RC circuit. Its charging time lies on the time constant of RC. We use STC8AK64S4A12, which runs at a frequency of up to 24MHZ. Reasonably set the timer of single chip to get 0.1ms time timing. It also provides a precise reference voltage of 2.5V for MCU TL431, measures the charging voltage of capacitor with ADC brought by MCU, obtains several sets of voltage data with equal time interval, writes program in MCU, processes data with gradual difference method, calculates resistance value directly, and displays it in LCD160 2. This method is simple to construct, economical and cost-effective. Key words: RC circuit time constant single chip resistance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1电子技术的历史与发展 1

1.2 RC电路的简介 2

1.3 单片机的历史 3

第二章 设计方案 5

2.1测量电阻的方法 5

2.1.1 伏安法 5

2.1.2单臂电桥测量未知电阻 6

2.1.3 比较法测阻值 6

2.1.4 RC电路电阻的测量方法 7

2.2 STC8系列单片机简介 9

2.2.1 STC单片机的端口原理以及驱动 9

2.2.2 STC单片机计数器和定时器原理 10

2.2.3 STC单片机ADC的结构原理 11

2.3.4 C语言程序编写 16

第三章 测量RC电路电阻的实验过程 23

3.1电路实验实验器材 23

3.2 焊接电路 23

3.3 实验结果 24

3.4 误差分析 24

第四章 结论 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

1.1电子技术的历史与发展

电子技术是新兴学科；是在上个世纪初期才开始发展，电子技术发展最快的时期和使用的最广泛的时候是在上个世纪。到了二十一世纪，人们进入了信息时代，而信息时代中微电子技术的作用毋庸置疑，微电子技术是以导体和集成电路为代表，在微电子技术上发展而来的电子计算机和因特网广泛应用是信息时代的重要特征^[1]。信息时代的来临再一次提高了社会生产力和发展了经济。比如现在人们最常用的智能手机，家庭里面的电视、电脑、数码相机、VCD和DVD等；工厂里的自动化生产流水线；航天航空中的定位及发射装置；科研院所实验检测设备。可以说人们现在生活中必备电子技术应用的产品，一天都离不开它。下面主要从三个方面来给予说明：

1、模拟电路处理信号的方式

模拟信号是对电流或者电压的真实信号反应，模拟电路能够对模拟信号直接进行传输或处理^[2]。模拟电路可以实现了对不同信号的传输与处理，也可以让信号的传输更加稳定与真实，模拟电路的性能也是非常卓越的^[3]，有自身不可被替代的优势，但是它即时反应电压或者电流的大小，一旦电流或者电压发生变化，它就会实时性发生变化^[4]。

2、把不同电路中的模拟信号转换成数字信号

在传统的物理电路中电流一般通过导线才能来进行传输，各个用电器件通过导线连接起来才能运行，却无法直接转化成数字信号，这是模拟电路的一种缺点^[5]。如果模拟电路的导线或者器件一旦发生老化或者破损，信号就难以甚至不能传输，也谈不上实现之前的功能^[6]。

但是，数字信号不同，它能够把模拟信号转换成二进制的数字信号，比如：可以把电压信号转化为二进制数字信号，也可以在将二进制数字信号逆向转化为模拟电压电信号，而且数字信号可以通过寄存器有效的保存数据，而与其中电流是否稳定无关，因此数字电路的信号极为稳定，保证电流的浮动对电子电路的运行和功能都没有什么影响^[7]。

3、通过集成网络电路实现数据存储与读取

集成电子电路是由大量的集成电路构成组建的大型电路，它能够将多路数字信号输入输出，并进行复杂运算和超量数据的储存。使人们可以更加快速的读取信息。集成电子电路和老式的模拟电路相比，它的优势是可以做到体积小型化，更容易实现生活生产所需要的功能，可用自动过滤掉无用信息提取有用信息。随着芯片的微型化和运行的高速化，对信息的处理越来越高效化和智能化。集成电路不断的被改进，更新换代的速度越来越快。这就是电子电路发展越来越快，越来越迅速的原因。

老式模拟电路只能是元器件直接连接的电路，但是不能对数据进行存储和读取，数字电路却截然不同，能够充分的利用对数据输入、输出和运算。

1.2 RC电路的简介

RC电路，全名叫做电阻-电容电路，它主要是有两种器件组成，一个器件是电阻，另外一个器件是电容，两者串联而构成RC电路。作为一阶RC电路中重要元件，电容是电路的核心部件，它不仅能够储存电荷，还能够储存电场的能量，按电容在电路中与电阻的连接方式不同，可分为RC串联电路和RC并联电路。RC电路不能产生谐振，因为电阻不像电容一样具有储存电荷和电场能量的功能。模拟电路和脉冲数字电路经常出现RC电路，RC串联电路不仅能够抑制无用频率信号，而且能使有用频率信号通过。所以经常用RC串联电路过滤高频信号或者干扰信号。

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