文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › pc智能仪表设计说明书

pc智能仪表设计说明书

1.1设计题目和目的

1.1.1设计题目

实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示(4位显示测量值,4位显示设定值),4输入按钮(功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少),可设定上下限报警(蜂鸣器报警)。适配PT100热电阻,测温范围为0℃~300℃。采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器(电源电压为AC220V)。

1.1.2设计目的

涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节,按照设计智能仪表产品的课程改革目的,特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目,知足教学需求。单片机综合练习是一项综合性的专业实践活动,目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中,以培育学生综合运用知识能力、实际动手能力和工程实践能力。

1.2设计大体要求

(1)正确理解设计题目,通过查阅资料,给出正确设计方案,画出详细仪表原理框图(各个功能部份用方框表示,各块之间用实际信号线连接)。

在互连网上搜集题目中所用到的器件资料,例如传感器(热偶分度表等)、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。

在互连网上搜集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。

在充分研究这些资料基础之上,给出设计方案(选择信号调理电路、单片机、

显示、按键输入、继电器驱动、电源等,简要说明选择的理由)

(2)用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。

要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。

(3)设计PCB图

在画PCB前应该购买元件,因为有了元件才知道封装尺寸,但也可以不购买元件,只到元件商店测量实际元件尺寸后,画封装图。

(4)熟悉单片机内部资源,学会ADC、SPI接口、按时器、中断、串口、I/O 引脚等模块的编程。

(5)采用C语言开发所设计仪表的程序。

依照题目要求,肯定仪表需要完成的任务(功能),然后别离编制各任务的程序。程序应该有说明,并有详细注释。

1.3设计原理

由热电阻传感器送来的电信号在测量桥路进行冷端自动补偿后,送入放大器,一面把信号进行放大,同时把非线性信号校正为线性信号,经线性放大信号一路A/D转换电路把模拟量转换成数字信号进行数字显示,另一路传输到调节网络,进行规定的比较运算,同时输出一个需要的控制信号和进行工作状态指示。

二.硬件设计

1.1系统原理框图

本设计智能温度数显表由温度监测、信号处置、输出控制三部份组成。其系统框图如图1所示,它通过Pt100热电阻传感器获取绕组温度值,经信号调理电路处置后直接送入控制器的A/D转换输入端。微控制器按照信号数据及设定的各类控制参数,依照嵌入的软件控制规律执行计算与处置,自动显示智能仪表数显表可测的温度范围、并按照当前状态输出正常、设定上下线报警等。

1.1.1STC89C51简介

STC89C51系列单片机是从引脚到内核都完全兼容标准8051的单片机,有PDIP-40、PLCC-44、PQFP-44三种封装形式。

Intel公司MCS-51单片机的大体结构如图1-4所示。该单片机具有如下资源:

(1)一个8位算术逻辑单元(CPU)。

(2)4组,共32个I/O口,每口8个引脚,可单独寻址,其中P0、P2口具有地址/数据总线功能。

(3)两个16位按时/计数器(简称为按时器)。

(4)全双工串行通信口。

(5)5个中断源,具有两个中断优先级。

(6)128B内置RAM。

(7)具有64KB可寻址数据和代码区。

(8)各个模块采用三总线(地址、数据和控制)连接。

(9)开放总线接口,P0口分时作为8位数据总线与8位地址总线,P2口作为地址总线高8位。

每一个MCS-51单片机处置周期包括12个时钟周期(又称为一个机械周期),每12个时钟(一个机械)周期用来完成一个操作,例如取指令等,指令执行时间为时钟频率除以12后取倒数,若是系统时钟是12MHz,则相当于执行每条指令所需要的时间1μs。

1.I/O端口

I/O端口0、1、2、3驱动器与锁存器。

2.存储器部份

RAM:51单片机具有128字节的片内RAM,

FLASH:片内ROM,用于保留代码等,片内ROM采用FLASH结构的存储器组成,具有ISP功能,容量随型号不同而不同,对于AT89S51单片机,FLASH容量为4KB。

SP:栈指针

3.算术与逻辑运算部份

寄放器B:用于乘除等操作的寄放器,常保留运算的第2操作数。ACC:累加器,

TMP1、TMP2:暂存器,用于暂时保留数据。

ALU:8位算术逻辑单元ALU,

PSW:程序状态字,

4.指令处置部份

程序地址寄放器:用于保留程序地址。

缓冲器:缓冲总线数据。

PC+1:程序计数器加1处置模块。

PC:保留下一条指令地址的16位地址寄放器,可寻址范围为64K。DPTR:双数据指针,DPTR为两个8位缓存器(DPH和DPL)组成的16位缓存器,。

5.时序控制与指令寄放部份

按时与控制单元:

指令寄放器:保留指令并指令译码后,在按时与控制单元的配合下,使CPU执行各类操作。

WDT:看门狗。用于程序不运行时,自动复位单片机。

OSC:时钟振荡器,与外接石英晶体一路组成时钟振荡器。

6.ISP部份

ISP端口:通过该端口与PC通信,实此刻系统编程(ISP)。

编程逻辑:控制ISP操作。

7.外围模块部份

该单片机的外围模块包括两个按时器,串行接口、4个I/O口与外中断模块。

1.2大体模块简介

1.2.1 Pt100温度测量接口技术

(1)铂金属热电阻简介

铂金属电阻精度高,稳定性好,具有必然的非线性,温度越高电阻转变率越小;最常常利用铂电阻依照0℃时的电阻值分为R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,称为Pt10、Pt100、Pt1000;

铂电阻阻值与温度之间的关系呈非线性,即

Rt = R0 ( I +αt +βt2 ) (t在0~630℃之间)

式中: Rt是铂热电阻的电阻值,单位为Ω;

R0是铂热电阻在0℃时的电阻值,对于PT100,R0 = 100Ω;

α是一阶温度系数,α = 3.912 ×10 -3 (℃)

β是二阶温度系数,β = 6.179 ×10 -7 (℃)

铂热电阻PT100的阻值与温度之间的关系称为分度表,分度表给出温度每转变10℃对应的阻值。

1.2.2热电阻PT100信号调理电路设计 基于PT100传感器测温的智能测温仪表

试采用STC89C51单片机实现智能测温仪表。要求8位数码管显示(上排4位显示测量值,下排4位显示设定值),4输入按钮(功能选择、数码管选择、数值增加、数值减少),可设定上下限报警(蜂鸣器报警)值。传感器为PT100热电阻,测温范围为0℃~300℃。采用比例 控制、并用晶闸管过零驱动1000W 电加热器(电源电压为220V AC )。还可以输出与温度成正比的4-20mA 电流远传到其他仪表。 由题目可知,该测温仪表需要如下电路模块:

(1)单片机电路(包括单片机最小系统、ADC 、数码显示、按键、LED 灯、电源等)。

(2)热电阻PT100信号调理电路

(3)4~20mA 输出电路与加热功率驱动电路。

.

.

.

.

.

.

.

1.2.3功率输出电路 晶闸管过零驱动电路

.

.

1.2.4 4-20mA 电流输出电路

.

.

.

.

.

.

.

1.2.5数码管显示及指示电路

A :显示电路

data

RCK SRCK

+5

HQw

b c d e f g h a

1

23J5951

G 13R C K

12

S E R

14S

R C L R 10S R C K

11

Q A 15

Q B 1Q C 2Q D 3Q E 4Q F 5Q G 6Q H 7Q H 1

9

g n d

8

V c c 16

Uy1

HC 595

G 13R C K

12

S E R 14S

R C L R 10S R C K

11

Q A 15

Q B 1

Q C 2Q D 3Q E 4Q F 5Q G 6Q H 7Q H 1

9

g n d

8

V c c 16

Uy2HC 595

PB4PB5MOSI PB7SCK

1

23JSPI n1

n2n3n4n5n6n7n8

SM1显示的是热电阻测的电加热器的实际温度值,SM2显示的是人工设计的电加热器的期望温度值。数码管是有HC595芯片来驱动的,HC595接在SPI 通信的3个接口上。

B :指示电路

指示电路是指示按键的输入状态的。D1、D2、D3、D4与S1、S2、S3、S4一一对应,当某个按键按下时,单片机相应的引脚将置低电平,使该按键相对应的二极管发光。

4个按键与单片机的接线图及个按键的作用如上图所示;当单片机的引脚输入为低电平时,表示该引脚所对应的按键按下,单片机实现相应的功能。

1.2.7报警电路

当温度超过报警限时,单片机相应管脚输出必然频率的电平。蜂鸣器发出响声。

1.2.8下载电路

下载程序代码用的是SPI接口,用ISP电缆对单片机进行编程。

该模块用到跳线,不通信时D0、D1口作为常规I/O口利用;通信时其作为通信口利用,实现单片机与单片机或是其它上位机的通信。

1.2.10输出驱动电路

采用光控过零驱动晶闸管,进而控制电加热器的通断电。

1.2.12比例控制算法

比例控制(P)是一种控制算法,其输出量out 与温度误差e=SV-PV 成比例关系,写成数学公式是:

out= kp * e+out0

式中,e 是测量温度值PV 与设定温度值SV 之间的误差,Kp 是比例系数。out 是输出量。out0是对应e=0时的控制量,可由人工肯定,通常取输出控制量 (℃)

t 0

Kp大.

温度SV

e

Kp小

...

不同比例系数Kp 下对象温度转变示用意

若是假设比例带为pb ,控制量为out ,设最大误差值就是温度

设置值。则有如下的伪代码如下:

e=PV-SV;

kp=1/pb;

out=kp*e+out0;

if(out>outm)

out=outm;

if(out<0)

out=0;

1.2.13热非线性校正算法

温度范围0~200℃的热电阻PT100的表格如下:

unsigned char code R_TABLE[21]={100, 119.40,

138.51, 157.33, 175.86,194.10,212.05};

若是对于热电阻,有如下方式计算测得量RX。

假设Ri代表对应温度Ti的热电阻,测量取得的热电阻值为Rx,查表可知它位于(Ri,Ti)和[R(i+1),T(i+1)]两个标定点之间,则热电阻R x所对应的温度值Tx可由下式求得,其算法示意如图10-2所示。

两相邻电阻之间差50℃,则(Ri+1-Ri)/50为直线斜率。

可以取得Ri到RX的温度差为:

T(Rx-Ri)=(50/(Ri+1-Ri))*(Rx-Ri)

线性标度变换的前提条件是传感器的输出信号与被测参数之间呈线

性关系

Ax 实际测量值(工程量)

A0 一次测量仪表的下限(测量范围最小值)。

Am 一次测量仪表的上限(测量范围最大值)。

N0 仪表下限所对应的数字量。

Nm 仪表上限所对应的数字量。

Nx 实际测量值所对应的数字量。

1.2.14基于STC89C51单片机实现智能测温仪表软件设计

(1)初始化任务

I/O 引脚初始化(按钮、LED 灯、ADC 、DAC 、E2PROM 和SPI 用引脚初始化)。

按时器0初始化。

中断初始化。

(2)按钮任务:检测按钮并执行按钮动作,需要软件消除抖动。 功能选择按钮:循环选择功能,例如,正常运行、设置报警上限值、设置报警下限值、设置温度给定值、设置比例控制回差值等功能。在数值设置状态,每按一次按钮,上排4位数码管显示功能码,下排显示设置值;在正常运行状态,上排显示测量值,下排显示设定温度值。 数码管选择按钮:选择需要设置数值的数码管。

00

m 0x 0m x )(A N N N N A A A

+---=

数值增加按钮:用于设置数值的增加,每按下一次,数值加1。

数值减少按钮:用于设置数值的减少,每按下一次,数值减1。

按钮设置值应该随时保留到24C02中。

(3)扫描显示任务:数码管位选择与段码输出,就是将显示缓冲区的内容发送到数码管显示,将要显示的数据,组合成数组,再转换成十进制数字,发送到74HC595。不需要每一个主程序循环都发送显示任务,因此可在按时器0中断中设置显示任务执行标记,当标记为1时,执行显示任务。由于显示内容随按钮选择的功能不同而不同,因此功能选择按钮任务中应该给出显示控制标记,控制显示内容。(4)TLC1549数据获取任务,需要将读TLC1549的程序写成函数。在按时器0中设置ADC任务执行标记,当该标记为1时,执行ADC数据获取任务。要求持续读取8个数据,然后取平均值。并将完成滤波后的数据存入显示数组。

(5)24C02读写任务,需要编制读写24C02的函数。单片机用软件控制引脚实现I2C接口,在上电时,应该读出所有保留在24C02中的数据到数组中;在设置各类数据时,应该随时将设置的数据字节写入24C02。

(6)TLC5615任务,该任务是把温度转换成的代表电流的数字写入TLC5615,实现电流输出。该任务在按时器0给出的标记控制下执行。(7)按时器0中断任务,该任务是产生距离的按时信号,ADC转换、扫描显示、DAC输出和采样周期、数据计算等都需要按时器0给出标记,在标记为1时,才能执行任务。

(8)数据处置任务

①将TLC1549输出的数字通过标度变换转成温度值。因为PT100的电阻值与温度之间呈非线性,因此需要查表法矫正。

②具有回差比例控制算法实现。按照温度值控制晶闸管使接触器得电或失电,使加热器加热或是不加热。所谓回差比例控制就是当温度达到并超过设定值时,停止加热;当温度低于设定值时,开始加热。而有回差比例控制就是有两个设定值,当所测温度高于上设定值时停止加热;当低于下设定值时,开始加热,上下设定值之间的温度差称为回差。回差比例控制可以避免接触器频繁动作。

③实现报警算法。上限报警与下限报警别离给出不同的报警声。

④计算TLC5615需要的数字,就是将温度值转换成电流值。

三.系统流程图

四.总电路图

体会意得

本设计实现了温度的测量,在达到设计要求的同时也具有必然的扩展性,通过简单的软件修改,即可实现温度上下限控制和越限报警功能。本次设计使我加倍深刻的认知到智能仪表控制的在现代仪表控制中的实用性,重要性。在以后的学习中我将加大智能仪表设计的学习。在课设中认知到了整个系统结构紧凑、简单靠得住、操作灵活、功能强、性能价钱比高,较好地知足现代生产和科研的需要。

智能仪表设计

内蒙古科技大学 智能仪表综合训练设计说明书 题目:带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名:xx 学号:xx 专业:测控技术与仪器 班级:xx 指导教师:xx

由于生产及生活的需要,经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件,液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成,本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器;控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机;显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。 整个电路采用模块化设计,由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理,实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽,具有较高的可靠性、安全性及实用性。 关键字:温湿度;STC89C51单片机;12864;DHT11

第一章绪论 1.1 研究背景 随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。 1.2 液晶概述 某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。 液晶分为热致液晶和溶致液晶。前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。液晶分子呈棒状或条状,宽约十几纳米,长约数纳米液晶分子有较强的电偶极矩和容易极化的化学团。由于液晶分子间的作用力比固体弱,所以液晶分子容易呈现各种状态。液晶分子的介电常数、电导率、折射率、磁化率等具有较大的各向异性,在外加电场作用下会产生各种电光效应,从而可应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display Device ,缩写为LCD)。

pc智能仪表设计说明书

1.1设计题目和目的 1.1.1设计题目 实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示(4位显示测量值,4位显示设定值),4输入按钮(功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少),可设定上下限报警(蜂鸣器报警)。适配PT100热电阻,测温范围为0℃~300℃。采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器(电源电压为AC220V)。 1.1.2设计目的 涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节,按照设计智能仪表产品的课程改革目的,特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目,知足教学需求。单片机综合练习是一项综合性的专业实践活动,目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中,以培育学生综合运用知识能力、实际动手能力和工程实践能力。 1.2设计大体要求 (1)正确理解设计题目,通过查阅资料,给出正确设计方案,画出详细仪表原理框图(各个功能部份用方框表示,各块之间用实际信号线连接)。 在互连网上搜集题目中所用到的器件资料,例如传感器(热偶分度表等)、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。 在互连网上搜集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。 在充分研究这些资料基础之上,给出设计方案(选择信号调理电路、单片机、

显示、按键输入、继电器驱动、电源等,简要说明选择的理由) (2)用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。 要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。 (3)设计PCB图 在画PCB前应该购买元件,因为有了元件才知道封装尺寸,但也可以不购买元件,只到元件商店测量实际元件尺寸后,画封装图。 (4)熟悉单片机内部资源,学会ADC、SPI接口、按时器、中断、串口、I/O 引脚等模块的编程。 (5)采用C语言开发所设计仪表的程序。 依照题目要求,肯定仪表需要完成的任务(功能),然后别离编制各任务的程序。程序应该有说明,并有详细注释。 1.3设计原理 由热电阻传感器送来的电信号在测量桥路进行冷端自动补偿后,送入放大器,一面把信号进行放大,同时把非线性信号校正为线性信号,经线性放大信号一路A/D转换电路把模拟量转换成数字信号进行数字显示,另一路传输到调节网络,进行规定的比较运算,同时输出一个需要的控制信号和进行工作状态指示。

智能仪表使用说明书

智能仪表使用说明书 (一)智能仪表面板 1) 基本概念 智能仪表面板的有两个显示窗口,如图4-13所示,一个显示实时测量值,第二个窗口在参数设定状态下,显示参数符号或设定值;在普通状态下,显示报警值或者峰值。面板一边有第一与第二报警指示灯,第一与第二单位指示灯,清零指示灯和峰值保持指示灯。面板另一边有参数设置键、清零键(移位键)、增加键(峰值保持键)和减少键(功能键);第二个和第四个键都有第二功能键。 图4-13 智能仪表面板 2) 智能仪表的按键 智能仪表的按键参数设定键有两种用法:按下不放保持5秒情况和按下就抬起情况;智能仪表的清零键(移位键)、增加键(峰值保持键)和减少键(功能键)也有两种用法,详细用法如表4-3所示,可以看出,智能仪表功能非常多并且按照性能价格比来讲,功能实现简单可靠实用;在进行简单地修改参数后,就可以改变智能仪表的功能。 表4-3 智能仪表的按键用法表

(二)智能仪表的参数设置 1) 智能仪表的参数体系 (1) 一级参数设定 在仪表PV显示测量值的状态下,按SET键,仪表即进入一级控制参数设定状态。每按一次SET键,仪表先显示参数名称,再按一次SET键显示的即是该参数的值。参数顺序见下表。到最后一个参数后,自动返回第一个参数。如表4-4所示。 表4-4 智能仪表的一级参数表 2)二级参数设定 在仪表一级参数设定状态下,二级参数包括:①输入分度号:4-20mA或0-5V;②小数点;③第1234报警方式;闪烁方式;滤波系数;报警延迟;通讯设备号;通讯波特率;显示输入零点迁移显示输入量程比例;变送输出零点迁移;变送输出量程比例;变送输出量程下限;变送输出量程上限;测量量程下限和测量量程上限。 表4-5 智能仪表的二级参数表

智能仪表设计基础课程设计

百度文库- 让每个人平等地提升自我 智能仪表设计基础课程设计 课题名称直流电机转速测量仪 学生姓名 所在班级 指导教师 扬州大学能源与动力工程学院 二〇一年九月

总目录第一部分:任务书 第二部分:课程设计报告

第一部分 任 务 书

《智能仪表课程设计》课程设计任务书 一、课题名称 温度测量仪设计 二、设计内容及设计要求 利用Pt100热电阻作为测温元件,设计一个温度测量仪,具有下面的功能: 1. 测量范围为0℃~500℃,精度误差小于1℃。 2. LCD液晶显示当前温度值和温度动态曲线 3. 通过继电器通断控制温度范围45℃~85℃ 4. 具有RS232通信接口。 三、时间安排 第一周: 星期一~星期二:布置任务,熟悉资料,确定仪表的功能要求、性能指标。熟悉实验板原理图和印刷板图。 星期三~星期五:进行仪表的方案选择,确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。进行硬件设计和元器件选择,画出硬件原理图。 第二周: 星期一~星期五:根据硬件原理图,焊接硬件电路;测试硬件电路的功能;软件设计,包括软件需求说明、软件结构框图、主要软件功能模块的流程图;编写程序。 第三周: 星期一~星期三:调试程序,联调软件和硬件。 星期四~星期五:写课程设计报告。

四、应交成果 应交成果包括: ?纸质课程设计报告和电子文档; ?硬件原理图的Protel99se文件,程序; ?可以演示的硬件和软件成果。 五、课程报告内容 课程设计报告应包括下列部分: ?课程设计任务书 ?仪表的功能要求、性能指标要求。 ?方案选择:提出多种方案,进行方案比较,说明选定方案的理由,描述硬件和 软件的功能分工。 ?硬件设计:包括硬件结构框图、原理图及其各个主要环节的工作原理说明,元 器件选择的计算方法或者理由,利用提供的实验板焊接元器件。 ?软件设计:首先提出软件的功能需求,然后进行软件的结构设计,再画出主要 功能模块的软件框图。 ?程序编写和调试。 ?设计小结。 报告中硬件原理于用Protel99se画出,软件框图和程序流程图用Microsoft Visio画出。

智能仪表

智能仪表:是计算机技术与测试技术的产物。是含有微计算机或微处理器的测量工具,具有存储运算、逻辑判断及自动化操作等功能,有的还具有自动校正自学习自适应自诊断的功能。 智能仪表的主要功能: 1.自动校正零点、满度和切换量程 2.多点快速检测 3.自动修正各类测量误差 4.数字滤波 5.数据处理 6.各种控制规律 7.多种输出形式 8.数据通信 9.自诊断 10.掉电保护 智能仪表由硬件和软件两部分组成 智能仪表的设计思想:根据仪表的功能要求和技术经济指标,自顶向下地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块,分别进行设计和调试,然后把它们连接起来,进行总调 智能仪表的设计研制步骤: 1.确定任务、拟定设计方案 2.硬件、软件研制及仪表结构设计 3.仪表总调、性能测试 模拟量输入通道由滤波电路、多路模拟开关、放大器、采样保持器(s/h)和a/d转换器组成。有单通道和多通道之分(结构)。 A/D转换芯片性能指标:分辨率,转换时间,转换误差 类型:比较型和积分型。输入端连接方式:单端输入,差动输入 模入通道设计步骤:根据仪表性能要求,选择合适的多路开关,采样保持器和放大器。器件选定之后,进行电路设计和编制调试程序。经实验表明电路正确无误,方可进行布线和加工印刷电路板。 模拟连输出通道:由D/A转换器,多路模拟开关,保持器组成。 结构:单通道,多通道(1每个通道有独自的D/A转换器2多路通道共享D/A转换器) 主要参数:分辨率,精度,建立时间(转换时间) 模出通道设计步骤:先按仪表性能要求,选择合适的器件,接着绘制逻辑电路,在制作印刷电路板 显示器:发光二极管显示器LED,液晶显示器LCD和等离子显示器 显示器工作原理: 1静态:当显示器显示有一字符时,相应的发光二极管通过恒定电流。较小的电六能获得较高量度,故可由输出直接驱动。但每位需要一个8位输出口控制。显示位数较多时需要用动态显示 2动态:轮流点亮各位显示器,只需一个8位输出口和一个8位扫描输出口。需较大的驱动电流,输出口之后需加驱动器。亮度与驱动电流、点亮时间与间隔时间的比例有关。

智能数字显示液位控制仪说明书

智能数字显示液位控制仪说明书 本厂产品是以单片微型计算机为核心、大规模集成电路为外围部件组成的高精度测控仪表,软、硬件采用多种抗干扰技术,采用EEPROM存储现场的工作数据,具有停、掉电数据不丢失,使用可靠性高的特点。该仪表可与任何液位变送器配接组成液位测控系统。 功能简介:◆显示测量值◆设定液位控制值及输出控制方式◆可自由设定显示量程及小数点位数◆测量值变送输出,自由设定变送输出量程范围(可选功能)◆通过输入被测液体密度值实现不同液体液位的测量 技术指标:◆开口尺寸:76*152;152*76;92*92;68*68;92*44共5种◆输入信号:线性电流信号或线性电压信号◆精度等级:0.5级◆采样速度:3次/秒◆电源电压:AC220V-10%--AC220V+10% ◆消耗功率:<=9W◆继电器触电容量:3A/220V(无感性负载) 名词解释: 二位式调节表(上限调节并带回差):仪表内只有一个上限继电器,当测量值高于设定值加P(P为上限回差值;后同)时,上限继电器中高通,同时指示灯“HA”亮; 当测量值低于设定值减P时,上限继电器中低通,同时指示灯“HA”灭. 三位式调节表(上下限调节表):仪表内有两个继电器,可分别设定上限下限两个控制点; 当测量值高于上限设定值时,上限继电器中高通,同时指示灯“HA”亮; 当测量值低于上限设定值时,上限继电器中低通,同时指示灯“HA”灭. 当测量值高于下限设定值时,下限继电器中低通,同时指示灯“LA”灭; 当测量值低于下限设定值时,下限继电器中高通,同时指示灯“HA”亮 范围调节表: 仪表内只有一个上限继电器,用此继电器可将被测量控制在设定的范围内,此种控制广泛用于不允许设备频繁启动的场合如控制水泵.控制过程如下:当测量值小于下限值时上限继电器中低通,“LA”灯亮;当测量值大于上限值时上限继电器中高通,“HA”灯亮;当测量值在上限值与下限值之间时,“LA”“HA”均灭,上限继电器维持原状态即:当测量值由下限值向上限值变化时,上限继电器维持中低通的状态; 当测量值由上限值向下限值变化时,上限继电器维持中高通的状态. 上下限分别带回差调节表:在上限调节带回差表基础上增加下限调节并带回差,下限回差值用“A”表示; 当测量值高于上限设定值加P(P为上限回差值;后同)时,上限继电器中高通,同时指示灯“HA”亮; 当测量值低于上限设定值减P时,上限继电器中低通,同时指示灯“HA”灭;当测量值高于下限设定值加A(A为上限回差值;后同)时,下限继电器中低通,同时指示灯“LA”灭; 当测量值低于下限设定值减P时,下限继电器中高通,同时指示灯“LA”亮. 仪表的操作: 三个按键功能说明: “—”键设定/确认/提取键.该键的作用时进入仪表的设定状态,提取出原存的设定值,,待新的设定值修改完成后按该键确认修改有效并存入仪表内存,同时提取出下一个设定值. “∧”键显示数据加1功能键,单次按此键时数据加1;按住该键不动,显示数值将快速

智能仪表说明书

智能数字显示报警仪 使用说明书 Ver.2007.1 .

智能数字(光柱)显示报警仪 ?通过ISO9001:2000国际质量体系认证 ?中华人民共和国计量器具生产制造许可证 ?通过国际电工委员会IEC61000-4-0:1995标准的电磁兼容试验

目录 一、概述 (1) 二、智能数字显示报警仪表性能特点 (2) 三、技术指标 (2) 四、仪表参数设置 (5) 五、仪表接线方法 (15) 六、仪表的校准 (22) 七、仪表报警的设置 (24) 八、仪表的故障处理 (27) 九、仪表的安装 (30) 十、仪表的定货与随机附件 (31)

概述 本系列智能数字显示仪表采用专用的集成仪表芯片,测量输入及变送输出采用数字校正及自校准技术,测量精确稳定,消除了温漂和时漂引起的测量误差。本系列仪表采用了表面贴装工艺,并设计了多重保护和隔离设计,并通过EMC电磁兼容性测试,抗干扰能力强、可靠性高,具有很高的性价比。 本系列智能数字显示仪表具有多类型输入可编程功能,一台仪表可以配接不同的输入信号(热电偶/热电阻/线性电压/线性电流/线性电阻/频率等), 同时显示量程、报警控制等可由用户现场设置,可与各类传感器、变送器配合使用,实现对温度、压力、液位、容量、力等物理量的测量显示、调节、报警控制、数据采集和记录,其适用范围非常广泛。 智能数字显示仪表以双排或单排四位LED显示测量值(PV)和设定值(SV),以单色或双色光柱进行测量值百分比的模拟显示,还具有零点和满度修正、冷端补偿、数字滤波、通讯接口、4种报警方式,可选配1~4个继电器报警输出,还可选配变送输出,或标准通讯接口(RS485或RS232C)输出等。

智能仪表综合训练设计说明书

智能仪表综合训练设 计说明书 第一章绪论 1.1 智能仪器与数据采集系统的作用与发展 1. 智能仪器技术是一门集电子技术、单片机技术、自动化技术、自动控制技术、计算机应用等于一体的跨学科的专业技术课程。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,测控仪器仪表的智能化、总线化、网络化已成为整个行业发展的主要趋势,同时也日益成为工程界和科技界人士所关注的重要问题之一。智能仪器的出现,极大的扩充了传统仪器的应用围。只能仪器凭其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速的在家用电器、科研单位和工业企业中得到广泛的应用。 2.与传统仪器仪表相比,智能仪器具有以下功能特点: (1)操作自动化。仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作,实现测量过程的全部自动化。 (2)具有自测功能,包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。这种自测试可以在仪器启动时运行,同时也可在仪器工作中运行,极方便了仪器的维护。 (3)具有数据处理功能,这是智能仪器的主要优点之一。智能仪器由于采用了单片机或微控制器,使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题,现在可以用软件非常灵活地加以解决。例如,传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等,而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量,而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求

极值、统计分析等复杂的数据处理功能,不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来,也有效地提高了仪器的测量精度。 (4)具有友好的人机对话能力。智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关,操作人员只需通过键盘输入命令,就能实现某种测量功能。与此同时,智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员,使仪器的操作更加方便直观。 (5)具有可程控操作能力。一般智能仪器都配有GPIB、RS232C、RS485等标准的通信接口,可以很方便地与PC机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统,来完成更复杂的测试任务。 3. 智能仪器发展趋势 (1) 微型化。如巡航导弹控制部分、植入病人体的多参量测量仪等。 (2) 多功能。如数字任意波形发生器、人体生命特征测量仪等。 (3) 人工智能化。具有视觉、听觉、思维等。 (4) 网络化 (5) 虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段 (6) 微功耗。 1.2智能仪器的概述 1.2.1智能仪器的基本组成 智能仪器硬件组成主要由单片机、模拟量和开关量I/O通道、人-机联系部件及其接口电路、数据通信接口等组成。如图1-1所示。

智能仪器课程设计说明书智能温度测量仪表方案设计

智能仪器课程设计说明书智能温度测量仪 表方案设计 前言 (2) 第一章智能温度测量仪表方案设计与论证 (3) 功能与要求 (3) 方案的论证与比较 (3) 方案的确定 (5) 1.3.1数据采集通道的理论计算 (5) 1.3.2温度值粗测理论推导 (6) D的理论推导 (6) 1.3.3 根据T1确定差分部分AV 第二章智能温度测量仪表的硬件设计 (7) 系统硬件框图 (7) 系统的输入通道设计 (7) 单片机最小系统 (8) 人机接口电路 (8) 2.5串口电路 (9) 执行电路 (9) 第三章软件设计 (10) 下位机软件的设计 (10) 3.1.1下位机主程序设计 (10)

3.1.2 CH451中断子程序设计 (11) 3.1.3数字滤波函数和ADC0809读函数设计 (12) 3.1.4快速测量温度粗值函数设计 (13) 3.2上位机软件设计 (13) 第四章智能温度测量系统的安装与调试 (15) 硬件调试 (15) 软件调试 (15) 4.3整机调试过程 (16) 第五章设计体会与小结 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 前言 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,描述了利用温度传感器PT100测温系统的过程,对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。

智能温控仪表说明书

智能温控仪表说明书(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

XMT□7000系列智能温度调节器 使用说明书 一、概述 XMTX7000型智能温度调节器一种高性能、高可靠性的经济型智能型工业温度调节仪表,广泛应用于机械、化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的自动温度控制。 二、技术规格 ●测量精度:级(±%F±1); 注:仪表对B分度号热电偶在0-400℃范围内可进行测量,但无法保证测量精度。 ●采样速率:>2次/秒 ●调节方式:智能PID调节,依据不同的PID参数可组成P(二位式)、PI、 PD、PID调节; ●输出方式:继电器触点、电平信号、过零脉冲、模拟量等可定制。 ●报警方式:上限(或上偏差)、下限(或下偏差); ●具有手动控制功能,且手动自动无扰切换。 ●电源:190V~240V(AC),/50-60HZ。 ●电源消耗:≤5W ●环境温度:0-50℃,35%~85%RH(无冷凝) ●测量范围: K(-50-+1350℃)、S(-50-+1750℃)、T(-200—+400℃)、E(-50—1000℃)、 J(-50-1000℃)、B(50—1800℃)、N(-20—1300℃)、WRe(-20-2300℃)、 CU50(+℃)、PT100(-200—+650℃)、PT100—℃), 线性输入:-1999—+9999由用户定义 ●面板尺寸:96×96mm、160×80mm、80×160mm、48×96mm、96×48mm、72×72mm、48×48mm ●开口尺寸:92×92mm、152×76mm、76×152mm、45×92mm、92×45mm、68×68mm、44×44mm 三、面板说明(72X72面板为例) 1、PV:测量值显示窗(红) 2、SV:设定值显示窗 (绿) 2、指示灯:ON/OFF:主控制开关指示 AT:自整定指示 AL1:AL1动作时点亮对应的灯(红) AL2:AL2动作时点亮对应的灯(红) 3、按键:SET:参数设定键 ◄:数据移位 ▼:数据减少键 ▲:数据增加键 四、操作说明 仪表上电后,PV窗口显示输入类型,SV窗口显示量程,然后PV窗口显示测量值,SV窗口显示设定值。这是仪表的标准显示方式。 在标准显示方式下,仪表可能闪动交替PV值及以下字符:

智能温控仪表说明书

XMT□7000系列智能温度调节器 使用说明书 一、概述 XMTX7000型智能温度调节器一种高性能、高可靠性的经济型智能型工业温度调节仪表,广泛应用于机械、化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的自动温度控制。 二、技术规格 ●测量精度:0.5级(±0.5%F±1); 注:仪表对B分度号热电偶在0—400℃范围内可进行测量,但无法保证测量精度。 ●采样速率:>2次/秒●调节方式:智能PID调节,依据不同的PID参数可组成P(二位式)、 PI、PD、PID调节; ●输出方式:继电器触点、电平信号、过零脉冲、模拟量等可定制。●报警方式:上限(或 上偏差)、下限(或下偏差); ●具有手动控制功能,且手动自动无扰切换。●电源:190V~240V(AC),/50—60HZ。●电 源消耗:≤5W●环境温度:0—50℃,35%~85%RH(无冷凝)●测量范围: K(—50—+1350℃)、S(—50—+1750℃)、T(-200—+400℃)、E(-50-1000℃)、 J(—50—1000℃)、B(50—1800℃)、N(—20-1300℃)、WRe(—20-2300℃)、 CU50(-50.0—+150。0℃)、PT100(-200—+650℃)、PT100(—199.9—199.9℃), 线性输入:-1999—+9999由用户定义 ●面板尺寸:96×96mm、160×80mm、80×160mm、48×96mm、96×48mm、72×72mm、48×48mm ●开口尺寸:92×92mm、152×76mm、76×152mm、45×92mm、92×45mm、68×68mm、44×44mm 三、面板说明(72X72面板为例)

S60智能仪表使用说明

智能数字电流显示控制仪表说明书 一、主要技术参数 1.使用条件:环境温度 0~50℃;相对湿度≤90% 电源电压 : (85~265)VAC (电源频率 50±2.5Hz) 2.基本误差:0.5%F.S ±1字;显示分辨率:根据量程不同,可有0.001,0.01,0.1,1等四种 3.输入特性:0-5A 交流电流 4.显示位数:四位红色LED 显示 5.安装方式:装盘和机芯采用全卡入式 6.重量:约0.5kg 7.功耗:<5W 二、开孔尺寸 1 三、参数设定流程图 在以下的流程图中,方框代表仪表在操作过程中的状态显示。方框分上、下两格,上格为主屏显示的字符,下格为付屏显示的字符。 1、 加锁、去锁和开锁操作: 为防止无关人员任意操作,造成仪表工作不正常,本产品设计了密码保护功能,根据不同的人员,可以选定不同的密码等级。选定00 级密码,对所有的参数加锁,01级密码是除 给定值[SU ]能操作外,其他的参数加锁,02级密码是除给定值[SU ]、功能[FUN ]操作外,其他的操作加锁。 具体操作方法如下: (1):加锁操作流程: 注:“用户密码”是用户自行设定的数字。 (2):去锁操作: 在某些工作场所下,为方便操作,用户认为不需要进行加密,可以进行去锁操作。去锁操作和加锁操作一样,只需要将用户密码设定为[2009]即可。 (3):开锁操作: 经过加锁的仪表,在现场要修改其被加锁的参数,必须先进行开锁操作。在正常工作状态下,按“”键进入密码锁状态,按“/”键,使主屏显示预先设定的密码,再按“”,仪表即开锁,进入主菜单状态。 操作流程图如下: 密码设置状态 正常工作 正常工作

UNT_PCK智能PC测控装置技术说明书

UNT-PCK智能PC测控装置技术说明书 第一章装置简介 1.1概述 UNT-PCK智能PC测控装置是市尤耐特电气联合电力系统专家,高校科研机构,在研究国外同类产品,总结国大量电气系统典型设计经验的基础上,并通过多年不断的工程积累,开发出的为适应工业自动化发展,针对PC回路设计特点的新一代集测量,控制,通讯,辅助保护为一体的高性能的数字式测控装置。 传统的设计方案中,PC回路的主要供电设备――空气开关〔框架式断路器一般都配有功能完善的智能脱扣器或电子脱扣器,但由于结构尺寸和产品功能格局的限制,较少考虑装置的控制功能监测功能、联锁逻辑功能的合理性和完善性,使得二次回路设计方案众多且电路复杂,导致了设计效率低,用户现场维护工作量大,同时出现设备与技术发展不相匹配的被动局面。 UNT-PCK智能PC测控装置的推出,取代了传统的测量仪表,合跳闸按钮,转换开关,指示灯等多种二次分立元件,并且节省了大量二次电缆,使设计方案简单且标准化。 产品主要与框架断路器、塑壳断路器〔配电动操作机构等配合,用于馈线、分支、母线分段等回路的辅助保护和测控。 经过多年的工程实践,UNT-PCK系列产品已经广泛服务于电力、化工、造纸、冶金、市政、煤炭、核工业等众多领域,运行稳定可靠。 1.2装置特点 ⏹采用32位工业级微处理器,速度快、精度高 ⏹全金属外壳设计,有效屏蔽外界电磁干扰 ⏹通过了"国家继电器质量监督检验中心"的15项电磁兼容检验,严酷等级为Ⅳ级 ⏹置光电隔离的4~20mA输出接口,输出电量可选,且围可调 ⏹置小型PLC可编程逻辑模块,可以实现灵活丰富的联锁逻辑关系,并且在现场更改 逻辑关系时无需变动二次接线。编程简易,无需学习复杂的梯形图和编程语言 ⏹三地控制方式更灵活,可以通过软硬件两种方式实现 ⏹开关量输入回路〔可编程输入回路和固定输入回路采用强电源控制,传输距离远, 可靠性高 ⏹和脱扣器配合使用,构成电源回路完善的保护功能,解决了脱扣器只有电流型保 护而较少考虑电压型保护的问题 ⏹采用工业现场总线技术〔PROFIBUS/MODBUS/CAN可以快捷地与监控系统、DCS、PLC 通讯联网,实现了远方高级管理功能 ⏹双网络接口设计,可实现网络冗余,可靠性高 ⏹完善的事件记录功能,可记录最新的20条事件〔合跳闸、报警等 ⏹汉字液晶显示,人机界面友好 1.3装置功能介绍 控制功能 ⏹可通过装置面板、远方硬接点、远方通讯进行合跳闸操作;也可通过装置置的PLC 模块进行合跳闸的操作,且权限可设 ⏹PLC的联锁逻辑控制功能 监测功能 ⏹合跳闸回路断线监视

PC2110工业在线PH计电子版说明书

PC-2110 工业在线中文 PH 计 留意事项 ●使用时请遵守本说明书之操作规程及留意事项。 ●在使用过程中假设觉察仪器工作特别或损坏请联系经销商,切勿自行修理。 ●为使测量更准确,仪器须常常协作电极进展标定;假设您的电极购置时间已 近一年或电极存在质量问题,请留意更换。 ●执行标定工作之前请将仪器通电预热三格外钟。 ●因产品更换代,本说明书如有变动恕不另行通知。 1.产品配置

请确认您所购置的PC-2110 检测仪,包装盒是否完整,如有包装损坏或是有任何配件短缺的情形,请您尽快与经销商联系,配置如下。 标准配置 ◇PC-2110 仪表一台 ◇PH 或 ORP 电极一支〔注:一整套时含有〕 ◇紧固锁紧条两根 ◇用户使用说明书一本 ◇PH 校准缓冲液药粉两包〔6.86、4.00〕 可选附件 ◇电极安装支架 ◇电极流通杯 2.产品简介 PC-2110 是本公司自主研发的一代智能水质检测仪,拥有专利权。具有中文菜单操作、稳定性高、重复性能优越、多功能等特点,能准确测量溶液中的PH 值、氧化复原电位〔ORP〕和温度值。广泛用于:环保、污水处理、火电、养殖、食品加工、印刷、冶金、制药、发酵、化工、自来水等溶液中PH 值的在线检测。 主要特点: ◇大屏幕点阵液晶显示、中文菜单操作、多参数同时显示。 ◇自动温度补偿功能。 ◇通讯功能:具有RS-485 通讯接口〔MODBUS协议局部兼容〕〔选配〕,可转换RS-232。4~20 mA 电流输出对应的 PH 值可以任意设定。 ◇可选配本公司上位机在线采集软件,进展数据采集和处理。 ◇记事本:PH/ORP 模式分别能存储 50 个测量数据,用户可以依据需要记录测量数据。 ◇自动识别标准液,可恢复出厂设置。 ◇看门狗功能:确保仪表不会死机。

相关文档