01 串口接口

一、背景介绍

在 博文 LC100-A全功能型电感电容表 给出了通过单片机连接Zigbee的接口模块。 现在准备直接制作一个TTL至RS232转换接口，可以直接与PC机相连。

二、电路设计

在LC100-A电路板的左下角， 有一个4PIN的接口。这是LC100-A发送数据的接口。 LC100-A对外接口的端口定义如下表格所示。 实际上只需要前面三个管脚， 就可以设计该模块与电脑之间的RS232转接电路了。

三、电路测试

利用MEGA328软件接收模块发送的数据。 波特率设置外57600， 可以看到能够接收到模块发送过来的测量结果字符串。 总共有12个字节，最后以"\r\n"结尾。

四、应用测量功能

下面为了测试数据串口的功能， 利用LC100-A模块的测量电容功能，研究一下普通的表贴电容与电压之间的关系。 通常情况下电容的容量与上面的电压没有关系。 但在博文：电容的容量随着电压变化中，测试了表贴电容， 发现电容的容量随着电压的增加而减少。 下面利用这个电路测量一下一个表贴电容的容量随着电压变化情况。 使用DH1766数控电源产生变化的直流电压。 R1为隔离电阻，减少电源对测量电容的影响。 使用LC100-A直接测量C1在不同偏置电压下的电容。 这是在面包板上搭建的测量电路。 电容焊接在一个插针上面。 下面通过编程自动完成测量过程。

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2023-01-20
#
# Note:
#============================================================

from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
import serial
from _ast import Or
from serial.serialutil import SerialException


#------------------------------------------------------------
sport = serial.Serial()
sport.baudrate = 57600
sport.timeout = 0.05
try:
    sport.port = 'COM3'
except:
    printf('Set sport port COM3 error. ')

try:
    sport.open()
except serial.serialutil.SerialException:
    printf('Open sport port COM3 error.')
else:
    printf('Open sport port COM3 Ok.')
#------------------------------------------------------------

def readcap():
    inbyte = sport.inWaiting()
    if inbyte > 0: sport.read(inbyte)

    time.sleep(.5)

    instr = sport.read(12)
    printf(instr)

    if len(instr) != 12: return 0

    return int(instr[:10][::-1])

vdim = linspace(0, 20, 50)
cdim = []
for v in vdim:
    dh1766volt(v)
    time.sleep(1)

    c = readcap() * 1e-5
    cdim.append(c)
    
dh1766volt(0)

plt.plot(vdim, cdim)

plt.xlabel("Voltage(V)")
plt.ylabel("C(nF)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
printf('\a')

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================

这是测量的结果。 电容偏压为0V的时候，容量大约为67nF。 当偏压为20V的时候， 电容容量降低到59nF。 由此可以看到普通的表贴电容的容量的确随着电压的增加而减少。

※ 总  结 ※

本文制作了LC100-A电感电容测量模块串口接口电路。 通过串口可以读取模块的测量结果。 由此可以为将来进行自动化测量打下基础。

电感电容测量模块LC100-A

■ 相关文献链接:

• LC100-A全功能型电感电容表
• 电感电容测量模块LC100-A

● 相关图表链接:

• 图1.2.1 LC100-A外部接口
• 图1.2.2 电路板的原理图
• 图1.2.3 从模块发送的数据信号
• 图1.3.1 使用MEGA328软件接收发送的数据
• 图1.4.1 测量电容容量与电压之间的关系
• 图1.4.2 测量结果
• 图2.1 LC100-A电感电容模块