张 媛 李廷阳 万 盈 荣傲华 吉向东

(湖北文理学院物理与电子工程学院 湖北 襄阳 441053)

1 实验理论依据

2 实验方案流程

实验通过控制变量法对平行板电容器电容值C的两个影响因素进行研究，分别从极板间距离d、正对面积S两个方面进行验证.该实验将分别改变极板板间距离d以及极板正对面积S，由FDC2214电容式传感器采集极板间数据，通过STM32F103RCT6核心板对其数据进行处理，得出结果后将数据显示在OLED上.具体实验流程图如图1所示.

图1 实验流程

3 实验装置设计

为验证平行板电容器电容值C与极板间距离d和正对面积S的关系.设计并制作验证装置，其组成如图2所示.两块平行极板(极板A和极板 B)分别通过导线a和导线b连接到测量显示电路，装置可测量并显示置于极板A与极板B之间的频率测量值(fSENSOR) .

图2 实验装置总体组成图

4 装置各组成部分方案选择

(1)微处理器选择：验证实验选用ST 公司ARM Cortex-M3 架构内核的 STM32F103RCT6 单片机作为微处理器，该单片机专为要求高性能、低成本、低功耗嵌入式应用而设计，内置128K Flash和20KB ROM，含有12 位 ADC，4 个 16 位定时器和 3 路 USART 通信等多种资源，其时钟频率最高可达 72 MHz，是同类型产品中性价比最高的产品.

(2)传感器的选择：验证实验选用FDC2214电容式传感器作为采集模块，FDC2214电容式传感器作为一款低功耗、低成本且高分辨率的传感器，适用于接近检测、手势识别和远程液位感测等领域.该传感器是基于LC谐振电路原理的一个电容检测传感器.使用过程中，在芯片检测通道的输入端连接……