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智能仪器设计课程设计

目录

中文摘要----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 引言--------------------------------------------------------------------------------------3 设计要求--------------------------------------------------------------------------------3 仪器总体设计--------------------------------------------------------------------------3 功能模块设计--------------------------------------------------------------------------4 热电偶及信号调理电路-----------------------------------------------------4 A/D转换器和单片机接口--------------------------------------------------6

8255扩展显示接口----------------------------------------------------------6

键盘及高低温显示-----------------------------------------------------------7

打印机接口---------------------------------------------------------------------8 软件设计--------------------------------------------------------------------------------9 监控程序----------------------------------------------------------------------9

定时中断子程序-----------------------------------------------------------12

温度测量子程序------------------------------------------------------------14

初始显示程序-------------------------------------------------------------16

测量值/设置值显示程序------------------------------------------------18

键盘子程序----------------------------------------------------------------21

打印程序-------------------------------------------------------------------24 结论---------------------------------------------------------------------------------------26 参考文献-------------------------------------------------------------------------------26

中文摘要:

为了实现水温(0℃~100℃)的测量,采用热电偶作为温度敏感元件。热电偶输出的热电势通过后续调理电路进行冷端补偿和非线性矫正,得到和温度成线性关系的电压值。该电压值通过ADC0801进行A/D转换,从而把模拟量转化问数字量进行测量。ADC0801输出的数字量通过80C51单片机来处理,实现温度显示,温度上下限调节,温度结果打印的功能。

关键词:水温测量热电偶单片机

1.引言:

温度的测量在成产生活中有着重要的作用,测量的方法也多种多样。本设计基于水温的测量进行讨论,目前测量水温常用的方法有温度计,铂电阻,热电偶。温度计可以方便使用,但是不能进行存储和数据传输。铂电阻的测温范围大但非线性严重。因此选用热电偶作为敏感元件,通过设计实现智能温度计的设计

2.设计要求:

⑴一路水温检测, 误差:≤±0.5℃;

⑵温度3位数码显示(XX.X℃);

⑶工作状态指示(如加热器工作指示);

⑷开机自检;

⑸配简单键盘,如温度上、下限临界报警值设置;

⑹配微型打印机接口;

⑺配置通信接口。

3.仪器总体设计

此系统采用80C51单片机作为核心,以热电偶为传感器,进行温度信号的采集。同时系统还包括温度显示、键盘置数、打印三个模块。

热电偶进行温度信号的采集,采集的信号经过冷端补偿和线性化处理,得到和温度成线性的电压信号。然后通过ADC0801对该信号进行A/D转换,转换结果通过数据中线送入80C51单片机进行处理。

为了进行显示,温度值设置,高低温指示,打印等,通过单片机进行了其他模块的扩展。通过8255扩展了三个并行输出口,每个输出口分别接有一个共阴极七段码显示的LED。键盘采用独立式结构,通过外部中断方式进行温度值的键盘设置和打印。整体原理电路图如下图所示。

图1 整体电路图

4.功能模块设计

4.1热电偶及信号调理电路

热电偶冷端补偿及线性校正电路如图2所示。采用最小二乘法拟合后,K型热电偶在0℃~600℃范围内的热电势的近似表达式为:

Vo=-0.766+24.9925Vin-0.0347332Vin^2(mV)

为了便于测量将上式乘以10,得:

Vo=-7.66+249.925Vin-0.347332Vin^2(mV)

将上式改写为:

Vo=-7.66+249.925Vin-0.347332Vin^2

=-7.66+(249.925Vin)-5.66*10^(-6) (249.925Vin)^2

=-7.66+Va-5.66*10^(-6)Va^2(mV)

式中Va=249.925Vin.电路中AD509、AD1404、电阻R1、电阻R2和R3构成冷端补偿电路。AD592是半导体集成温度传感器,其输出时与温度成正比的电流,灵敏度为1uA/K,0℃时输出电流为273.15Ua。AD592的输出经R3流入地,调节R3

使之电阻值为40.44欧姆,当环境温度为T时,R3上的冷端补偿电压为

40.44Uv/℃*冷端温度

显然与热电偶的热电势相加既可补偿冷端温度。但是在0℃的时候不应该有补偿电压,而这里却有11.04mV的补偿电压,因此应当通过后续电路消除该电压,电路中采用AD1403产生2.5V的电压,电压经过R1和R2分压后得到11.04mV 的电压,该电压通过由运放AR1构成的差分放大器与热电偶的输出电压进行差分运算,既可消除零点误差。

对于热电偶的输出电压运放AR1是同向放大器,增益为249.952,因此U2的输出就是冷端补偿热电偶的热电势Vin的249.952倍。

线性化电路由集成单片实时模拟运算芯片AD538及反向加法器实现。图中AD538的输出为:Vo1=(Va/1000)^2mV

带入得Vo=-7.76+Va-0.0556Vo1

式中Va已经由AR1生成,Vo1自AD538的8脚输出7.76由AD538自带的10V 基准电压经分压后产生。三路信号相加既得到最后线性化的输出。

图2 热电偶冷端补偿及线性化电路

4.2 A/D转换器与单片机接口

综合考虑精度要求和经济因素,A/D转换器采用ADC0801即可满足仪器要求。电路中ADC0801的地址为0400H,采用查询等待方式。经过冷端补偿和线性化处理的热电偶的输出电压通过ADC0801转化为数字量。转化后的数字量从数据总线送入单片机进行后续处理。A/D转换的基准电压为5V。

图3 ADC0801与单片机接口

4.3 8255扩展显示接口

为了便于LED显示的编程同时考虑到硬件资源的节约。LED显示驱动的设计是利用8255扩展为三个并行输出口。将8255的A、B、C三个口均设置为输出,分别输出十位、个位、十分位的七段码值,进行静态显示。经译码后,8255的地址分别是:

A口:0000H;

B口:0100H;

C口:0200H;

控制寄存器:0300H;

电路如图4所示。

图4 显示接口

4.4键盘及高低温指示

该仪器只需要进行简单的温度值设置,对键盘的数目要求低,设计中采用了最简单的独立式键盘。其中S1键为SET功能键,与单片机的外部中断INT1相连,按下后申请中断,系统响应后进入温度设定状态。这时可以通过不断的按下按键S2、S3、S4依次进行小数位、个位、十位的设置,每按一下设置值加一,满九后再按键为归零。S5接外部中断INT0,按下后申请中断,系统响应后进入打印程序,打印出当前温度值。

P1.4和P1.6设置为输出口,分别接有发光二极管。系统测得当前温度值后与设定的温度值进行比较,若相等则给P1.4和P1.6置高电平,两只LED同时发光。若测量值大于设定值则P1.4置高电平,P1.6置低电平,LED1发光LED2不发光。若测量值小于设定值,情况刚好相反。

电路图如图5所示。

4.5打印机接口

进过译码电路译码后打印机的地址为:0080H。向该地址写入一个数据则打印机开始打印。

5 软件设计5.1 监控程序

程序流程图如图7所示:

程序:

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0003H ;外部中断INT0入口

LJMP INT0

ORG 000BH ; 定时器T0中断

LJMP INT_T0

ORG 0013H;外部中断INT1入口

LJMO INT1

TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,

DB 99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;七段码字形表START: MOV SP,#60H;初始化堆栈

MOV R0,#20H;设置初始温度值

MOV @R0,#05H

INC R0

MOV R0,00H

INC R0

MOV R0,00H

SETB P3.2

SETB P3.3

SETB P1.0

SETB P1.1

SETB P1.2

MOV TMOD,#21H;设置定时器T0工作方式1

MOV TL,#00H

MOV TH,#80H; 设置定时器初值

MOV DPTR,#0300H

MOV @DPTR,#00H;设置8255工作方式

LCALL DISPLAY0;LED自检

SETB TR0

SETB ET0

SETB EX0

SETB EX1

SETB EA;开中断

LOOP: AJMP LOOP;等待定时器中断

5.2 定时中断服务程序

程序流程图如图8所示

图8定时中断服务程序流程图程序:

INT_T0: CLR EA;定时器中断服务子程序

CLR TR0

MOV TL,#00H

MOV TH,#80H

LCALL MEASURE;调用温度测量子程序LCALL DISPLAY1;调用温度显示子程序SETB TR0

SETB EA

RETI

5.3 温度测量子程序

程序流程图如图9所示。

图9 测量子程序流程图

程序:

MEASURE: MOV R0,#40H;温度测量子程序

CLR A

CLR C

MOV @R0,A

MOV R5,#02H;测量2次

AD: MOV DPTR,0400H

MOVX @DPTR,A;启动A/D转换

WAIT_END: MOV C,P1.3

JC WAIT_END

MOV A,@DPTR

ADD A,@R0

MOV @R0,A

DJNZ R5,AD

MOV A,@R0

CLR C

RRC A;求两次测量的平均值

MOV 40H,A;十进制测量值存放在40H

CLR C

CJNZ A 50H,MEASURE1;判断温度高低

SETB P1.4;等于设定值

SETB P1.6

RET

MEASURE1:JC MEASURE2

CLR P1.6

SETB P1.4

MEASURE2: SETB P1.6

CLR P1.4

RET

5.4初始显示程序

图10 初始显示程序

程序:

DISPLAY0: MOV R7,#0AH;初始化显示子程序MOV R6,#00H

AGAIN: MOV A,R6

MOV DPTR,TAB

MOV A,@A+DPTR

MOV DPTR,#0000H

MOVX @DPTR,A

MOV DPTR,#0100H

MOVX @DPTR,A

MOV DPTR,#0200H

MOVX @DPTR,A

INC R6

LCALL DELAY0

DJNZ R7,AGAIN

5.5测量值/设定值显示程序

程序流程图如图11所示

图11测量值/设定值显示程序流程图

程序:

DISPLAY1: MOV A,30H;测量值显示子程序

MOV DPTR,TB

MOVC A,@A+DPTR

ANL A,#7FH

MOV 33H,A

MOV A,31H

MOV DPTR,TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV 34H,A

MOV A,32H

MOV DPTR,TAB

MOVC A,@A+DPTR

ANL A,#7FH

MOV 35H,A

MOV DPTR,#0000H

MOV A,33H

MOVX @DPTR,A ;显示十位

MOV DPTR,#0100H

MOV A,34H

MOVX @DPTR,A ; 显示个位

MOV DPTR,#0200H

MOV A,35H

MOVX @DPTR,A ; 显示十分位

RET

********************************************************************* DISPLAY1: MOV A,20H ;设定值显示子程序

MOV DPTR,TAB

MOVC A,@A+DPTR

ANL A,#74H

MOV 23H,A

MOV A,21H

MOV DPTR,TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV 24H,A

MOV A,22H

MOV DPTR,TAB

MOVC A,@A+DPTR

ANL A,7FH

MOV 25H,A

MOV DPTR,#0000H

MOV A,23H

MOVX @DPTR,A ; 显示十位MOV DPTR,#0100H

MOV A,24H

MOVX @DPTR,A ; 显示个位MOV DPTR,#0200H

MOV A,25H

MOVX @DPTR,A ; 显示十分位RET

智能仪器仪表课程设计

摘要 随着时代的进步和发展,智能仪表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89C51单片机的温度报警系统,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,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实现温度采集和模数转换,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、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。AT89C51与ADC0808结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:温度报警;ADC0808;AT89C51

目录 1 智能仪器仪表的简介 (2) 1.1智能仪器仪表简介 (2) 1.2智能仪器仪表的作用 (2) 1.3本课题的背景和意义 (3) 2 系统设计简介 (4) 2.1 芯片简介 (4) 2.2 设计要求 (4) 2.3 设计方案论证 (4) 2.4 硬件设计电路 (5) 3 系统硬件设计 (6) 3.1控制模块 (6) 3.2显示电路 (6) 3.3转换模块 (7) 3.4报警模块 (7) 3.5系统总体电路图 (8) 4 设计语言及软件介绍 (9) 4.1 keil语言介绍 (9) 4.2 Proteus软件介绍 (9) 4.3 keil与proteus联调与仿真实现 (10) 5 系统软件设计 (11) 5.1 程序设计思路 (11) 5.2源程序 (12) 5.3 调试及仿真 (17) 6 结论 (18) 7 参考文献 (18)

智能仪器原理及设计课程设计

智能仪器原理及设计课程设计 课程背景 随着社会的发展,各种新型的智能仪器逐渐被应用于各行各业,成为提高生产力和质量的重要手段。智能仪器的设计、制造和应用需要多学科知识的综合运用,对于学生的综合素质提出了更高的要求,希望通过本课程的设计与实施,可以培养学生创新精神和实践能力,提高学生实际应用技能。 课程目标 本课程旨在让学生掌握智能仪器的基本原理和设计流程,培养学生团队协作、实践能力和创新思维,完成一个简单的智能仪器设计,并实现其基本功能。 课程内容 第一章智能仪器概述 介绍智能仪器的分类、基本原理、特点和应用领域。 第二章传感器原理和应用 介绍传感器的基本原理、分类和选择,以及在智能仪器中的应用。 第三章信号处理技术 介绍模拟信号处理和数字信号处理的基本原理和应用场景。 第四章微控制器原理与应用 介绍单片机、DSP和FPGA等微控制器的原理和基本应用场景,以及常见外设的工作原理和接口设计。

第五章电路设计与调试 介绍电路设计的基本流程和常规设计方法,以及电路调试和优化的方法和注意 事项。 第六章智能仪器软件设计 介绍常见的智能仪器软件开发平台和基本编程技巧,以及软件功能实现的方法 和流程。 课程项目 学生将在团队中完成一个简单的智能仪器设计项目,包括项目计划、需求分析、方案设计、电路实现、软件编码和测试验收等环节。 教学方法 本课程采用“面授+实践”相结合的教学模式。在讲授基本理论知识的同时, 组织学生进行实验和项目设计,以提高学生的实践能力和创新思维。 评估方式 课程成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。平时成绩包括出勤率、实验报告、 作业、参与度等。期末考试为闭卷考试,主要考察学生对课程的理解和综合应用能力。 参考教材 •《智能仪器与传感器》杨志勇, 机械工业出版社, 2016年1月 •《微控制器原理与应用》刘毓清, 电子工业出版社, 2015年3月总结 智能仪器原理及设计课程是一门涉及多学科的综合课程,培养学生的实践能力、创新意识和跨学科合作精神非常重要。通过本课程的学习,希望学生能够从中找到

智能仪器课程设计

智能仪器课程设计 1. 确定课程目标 本课程的目标是让学生了解智能仪器的基本原理和应用,掌握智能仪器的设计流程,实现一个基于智能仪器的简单应用。 2. 课程大纲 本课程主要分为以下几个部分: •智能仪器的基本原理介绍 •智能仪器的设计流程讲解 •智能仪器应用案例分析 •实战指导和项目实践 3. 课程内容详细说明 3.1 智能仪器的基本原理介绍 在这个部分,我们将会了解以下内容: •什么是智能仪器 •智能仪器的基本构造和组成 •智能仪器的基本原理和知识点 3.2 智能仪器的设计流程讲解 在这个部分,我们将会了解以下内容: •智能仪器的设计流程 •如何选择和购买智能仪器材料

•智能仪器的设计注意事项 •智能仪器的设计案例分析 3.3 智能仪器应用案例分析 在这个部分,我们将会了解以下内容: •通过案例学习智能仪器的应用场景 •学习智能仪器在不同行业的应用经验 •分析智能仪器在实际工程中的应用案例 3.4 实战指导和项目实践 在这个部分,我们将会了解以下内容: •实践智能仪器的设计过程 •学习使用常见的智能仪器开发工具和软件 •学习如何编写智能仪器的程序 •通过小组项目演练智能仪器的设计过程 4. 课程评估 本课程的评估方式将根据以下几个因素进行: •出勤率(10%) •课堂互动(20%) •课堂测试(30%) •项目演练(40%) 学生需要满足出勤率不低于90%的标准,并参与课堂互动和测试。在项目演练中,学生需要完成针对特定智能仪器的设计任务并提交项目报告。

5. 结论 通过本课程的学习,学生们将会了解智能仪器的基本原理和应用,掌握智能仪器的设计流程,实现一个基于智能仪器的简单应用。同时,本课程以实践为重,让学生们在项目演练中真正掌握应用技能,为未来的工程实践打下坚实的基础。

智能仪器课程设计说明书

第1章概述 1.1设计目的及意义 本设计的主要目的是实现单片机的数据采集及显示功能,为实现该功能,进行了有关的硬件电路设计与软件编程设计。硬件电路设计中,运用protel99,在已给实验板和实验板原理图的基础上,选择实验板上所用于本设计的器件,并进行了设计硬件原理图的设计以及实验的硬件连接。软件编程设计中,运用keil3编程环境,对设计要实现的功能进行编程,整体程序可分成一个主程序和多个子程序,子程序有基于ADC0832的A/D转换程序、基于AT89C52的标度转换程序和基于74LS164的静态显示程序。通过自己完成设计,让我们对数据采集有了清晰的认识,对单片机数据采集及处理数据的原理也有了更深的了解,达到学习与实践相结合,学以致用的目的。 1.2设计内容 本设计运用单片机STC89C52进行数据采集的设计,让电压模拟量(0-5V)通过模拟量/数字量转换芯片(ADC0832),送入单片机,进行数据处理之后,通过移位寄存器(74LS164),静态显示在LED显示数码管上。实验的模拟量数据是通过一个可调电位器输出0-5V的模拟量,显示是0-100摄氏度的静态显示。

第2章总体方案设计 2.1数据采集系统功能 数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集系统通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号,并进行分析、处理、传输、显示、存储和显示。它起始于20世纪中期,在过去的几十年里,随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。各种领域都用到了数据采集,在石油勘探、科学实验、飞机飞行、地震数据采集领域已经得到应用。 数据采集技术是对传感器信号的测量与处理, 以微型计算机等高技术为基础而形成的一门综合应用技术。数据采集也是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节,通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现,作为测控系统不可缺少的部分,数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理技术作为数据采集技术的发展方向得到了迅速的发展,并且适于通用微机使用的板卡级数据采集产品也已大量出现,组成一个数据采集系统简单到只需要一块数据采集卡,把它插在微机的扩展槽内,并辅以应用软件,就能实现数据采集功能,但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响,因为单片机功能强大、抗干扰能力强、可靠性高、灵活性好、开发容易等优点,使得基于单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。 本系统采用A/D转换器送入模拟信号,而单片机负责处理接受过来的数字量的处理及显示,主机和板卡之间用RS-232进行通信。这样就可以在计算机上编程序,然后下载到单片机内进行处理。系统框图如图2.1所示:

智能仪器仪表课程设计

智能仪器仪表课程设计 课程简介 随着科技不断进步,智能仪器仪表越来越受到广泛关注和应用。本课程将着重 介绍智能仪器仪表的基本知识、开发和应用,以及相关案例分析。通过本课程,学生将能够掌握智能仪器仪表的设计和应用技能,并且为未来的技术创新和市场竞争打下坚实的基础。 课程目标 •熟悉智能仪器仪表的定义和特点,了解其工作原理和体系结构; •掌握智能仪器仪表的软硬件设计和实现技术,具备从设计到开发、测试、应用的全过程能力; •熟练使用智能仪器仪表相关的编程语言和开发工具,能够针对不同应用场景进行系统开发和实现; •了解智能仪器仪表在不同领域的应用案例,包括制造业、自动化控制、航天航空、医疗健康等领域; •掌握智能仪器仪表的测试和维护技术,能够对设备进行故障排除和日常维护工作。 课程内容 第一章:智能仪器仪表概述 •智能仪器仪表的定义和发展历程; •智能仪器仪表的分类和特点; •智能仪器仪表的体系结构和工作原理。 第二章:智能仪器仪表设计基础 •模拟电路和数字电路基础知识;

•传感器和执行器的选择和应用; •嵌入式系统和微控制器的应用。 第三章:智能仪器仪表软件开发 •C语言和汇编语言的基础知识; •嵌入式系统的程序设计和调试; •嵌入式系统的操作系统和驱动程序。 第四章:智能仪器仪表应用案例 •智能制造领域的应用案例; •自动化控制领域的应用案例; •航天航空领域的应用案例; •医疗健康领域的应用案例。 第五章:智能仪器仪表测试和维护 •仪器仪表性能测试和验收标准; •仪器仪表故障排除和维护方法; •仪器仪表的日常维护和保养。 课程评估 •期末考试:占总成绩的50%; •课程设计:占总成绩的35%; •实验报告:占总成绩的15%。 参考资料 1.许志伟. 基于Cortex-M3的嵌入式系统设计与应用[M]. 北京:人民 邮电出版社,2015; 2.张永明. 基于STM32的嵌入式系统开发实战[M]. 北京:电子工业出 版社,2016;

智能仪器课程设计报告书

智能仪器课程设计 班级: 姓名: 学号:

目录 一.实验目的: (3) 二.实验要求: (3) 三.硬件原理 (3) 1.单片机最小系统: (3) 2.数码管 (4) 1.数码管功能使用: (4) 2.数码管说明 (4) 3数码管原理图 (5) 3.LED灯 (5) 4.矩阵按键 (6) 1.矩阵键盘的功能使用 (6) 2.矩阵键盘的结构与工作原理 (6) 5.DA/AD转换 PCF8591 (6) 6.I2C总线 (7) 1.I2C总线基本结构: (8) 2.双向传输的接口特性 (8) 3.数据的传送 (9) 4.I2C总线的数据传送格式: (9) 5.总线竞争的仲裁: (10) 6.应用领域 (10) 四.软件原理 (10) 1.LED动态显示 (10) 1.显示原理 (10) 2.键盘 (12) 1.键盘扫描原理 (12) 2.键盘扫描子程序 (12) 五.设计心得 (14) 六.参考文献 (14) 七.附录 (15) 1.程序 (15) 原理图 (24) PCB (25)

波形发生器 一.实验目的: 1.掌握动态LED显示及键盘设计原理,对智能仪器中最基本的输入输出设备具有感性认识 2.熟练掌握HC6800开发板的使用 3.通过一个相当对完整的程序编程,能够将单片机知识和智能仪器的设计融会贯通,同时 掌握对智能仪器的软硬件构成及硬件软化方法。 二.实验要求: 1.显示亮度大致均匀。 2.按键需去抖 3.运行程序首先显示以下容:HELLO 4.通过按键显示相应的波形,通过DA输出。 5.输出波形时,数码管显示频率,发光管指示波形种类。 6.编写实验报告。 三.硬件原理 1.单片机最小系统: cpu 为STC89系列增强型8位单片机,频率高达80MHz,可工作于6Clock,32I/O,3定时器,置WDT、EEPROM。支持ISP,ESD。晶振采用12M/11.0592(可更换)。

智能仪器课程设计 任务书

1.课程设计应达到的目的
课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》与《智能仪器》等课程的内 容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握智能仪器设 计的基本思想和方法、以及软硬件调试方法。
?
2.课程设计题目及要求 一、题目 智能障碍探测仪
二、设计要求 采用 MCS51 系列单片机构建系统。探测距离为 3 米,若 3 米以内有障碍物,系统发 出声或光报警信号。

3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要 求〕 整个课程设计任务分两个阶段完成,第一阶段为硬件(理论)设计阶段,完成以下 设计任务: 1.系统整体方案设计,包括课题分析、传感器选择、单片机选择等。 2.系统硬件设计,包括: 1)智能仪表的前向通道设计 (1)测量电路设计; (2)信号处理; 2)微机系统设计 接口电路设计。 第二阶段为软件设计阶段,完成以下设计任务: (无精度要求) 1.智能仪表的软件模块设计; (1)管理软件:编写程序框图; (2)功能模块:编写程序框图。 2.在 THMSP-1 型实验台上搭建硬件系统,或部分硬件系统; 3.编写程序; 4.完成软硬件模拟调试。 完成设计任务后,由指导教师进行验收。验收过程中,由指导教师通过答辩方式对 设计情况进行考查。 认真、规范地撰写课程设计报告,报告应包括: 封面 目录 内容部分包含: 一、设计任务(要求) 二、总体方案 三、硬件原理图 四、软件框图 五、程序清单 五、结果总结 六、参考文献

4.主要参考文献 1.张靖等.检测技术与系统.设计中国电力出版社,2001 年。 2.张元良,王建军等.智能仪表开发技术实例解析.机械工业出版社,2009 年。 3.徐爱均.智能化测量控制仪表原理与设计.航空航天大学出版社,1995 年。 4.程德福. 智能仪器(第 2 版). 机械工业出版社,2009 年。 另外,与“传感器测量电路精解”相关的书籍均可。
5.课程设计进度安排 起 止 日 期 6.7 6.11-6.12 6.13-6.14 6.15 6.18-6.21 6.22 6.成绩考核办法 考核成绩由四部分构成,其中包括:设计态度(占 10%) 、设计结果(占 50%) 、报告 撰写(占 20%) 、答辩情况(占 20%) 。 下达任务 方案设计(2 天) 硬件设计(2 天) 电路检查及修改(0.5 天) ,熟悉实验系统(0.5 天) 软件设计及调试(4 天) 答辩(0.5 天) ,报告(0.5 天) 工 作 内 容
教研室审查意见:
教研室主任签字: 年 院(系、部、中心)意见: 月 日
主管领导签字: 年 月 日

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。

智能仪器设计课程设计

目录 中文摘要----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 引言--------------------------------------------------------------------------------------3 设计要求--------------------------------------------------------------------------------3 仪器总体设计--------------------------------------------------------------------------3 功能模块设计--------------------------------------------------------------------------4 热电偶及信号调理电路-----------------------------------------------------4 A/D转换器和单片机接口--------------------------------------------------6 8255扩展显示接口----------------------------------------------------------6 键盘及高低温显示-----------------------------------------------------------7 打印机接口---------------------------------------------------------------------8 软件设计--------------------------------------------------------------------------------9 监控程序----------------------------------------------------------------------9 定时中断子程序-----------------------------------------------------------12 温度测量子程序------------------------------------------------------------14 初始显示程序-------------------------------------------------------------16 测量值/设置值显示程序------------------------------------------------18 键盘子程序----------------------------------------------------------------21 打印程序-------------------------------------------------------------------24 结论---------------------------------------------------------------------------------------26 参考文献-------------------------------------------------------------------------------26

智能仪器设计课程设计报告

智能仪器设计课程设计报告1000字 本文旨在介绍智能仪器设计课程设计报告的基本要素和内容安排。 智能仪器设计课程设计主要涉及到多个学科的知识,包括电路设计、嵌入式系统、计算机编程、信号处理等。因此,本文将从以下几个 方面对智能仪器设计课程设计报告进行阐述。 一、课程设计报告的基本要素 智能仪器设计课程设计报告通常包括以下几个基本要素: 1.课程设计目的:说明本课程设计的主要目的和意义,以及所要解 决的问题。 2.课程设计内容:列出本课程设计的具体内容和所涉及的知识点。 3.设计方案:介绍设计方案的整体构思,包括硬件系统和软件系统 的设计思路和要点。 4.电路设计:详细介绍电路的设计,包括原理图设计、PCB设计和 元器件选型等。 5.嵌入式系统设计:详细介绍嵌入式系统的设计,包括单片机的选型、编程以及接口设计等。 6.信号处理:介绍信号的采集、处理和显示等。 7.成果展示:展示成果,包括实物展示和软件演示等。 8.结论和展望:对课程设计的整体进行总结和评价,并对未来的发 展和改进提出展望和建议。 二、课程设计报告的内容安排 智能仪器设计课程设计报告通常包括以下几个部分的内容: 1.引言:介绍智能仪器的基本概念和意义,以及本课程设计的背景 和意义。 2.课程设计思路:详细介绍本次课程设计的整体思路和要点,包括 设计目标、设计内容和设计方案等。 3.电路设计:介绍电路原理图设计、PCB设计和元器件选型等内容。

4.嵌入式系统设计:介绍单片机的选型、编程和接口设计等内容。 5.信号采集和处理:介绍信号的采集、处理和显示等内容。 6.成果展示:展示成果,包括硬件系统和软件系统的实际演示和操 作界面等。 7.总结和展望:对本次课程设计进行总结和评价,提出展望和建议。 总之,智能仪器设计课程设计报告的基本要素和内容安排主要涵盖 了课程设计的整个过程,包括设计目的、设计内容、设计方案等方面,同时也重点强调了硬件系统、软件系统和信号处理等关键技术。希望大家对此有所启发。

智能仪器第二版课程设计

智能仪器第二版课程设计 课程简介 本课程是智能仪器第二版课程设计,旨在培养学生的智能仪器设计和开发能力。通过本课程,学生将掌握智能仪器的硬件和软件设计原理以及实现方法,了解智能仪器技术的最新发展趋势和应用领域。 教学目标 1.掌握智能仪器系统的硬件和软件设计原理; 2.学习智能仪器技术的最新发展和应用前景; 3.能够独立进行智能仪器设计和开发,具备协作能力和创新意识。 教学内容 第一章智能仪器概述 1.智能仪器的定义和基本分类; 2.智能仪器技术的发展历程及其应用范围; 3.智能仪器系统的基本组成。 第二章智能仪器硬件设计 1.模拟信号采集和处理; 2.数据通信和控制接口; 3.微控制器和嵌入式系统设计。 第三章智能仪器软件设计 1.嵌入式系统软件开发和调试; 2.操作系统和驱动程序开发; 3.应用软件开发和测试。

第四章智能仪器应用案例 1.智能家居应用案例; 2.工业自动化应用案例; 3.医疗健康应用案例; 4.其他领域的智能应用案例。 课程安排 1.第一周:课程介绍和智能仪器概述; 2.第二周:模拟信号采集和处理; 3.第三周:数据通信和控制接口; 4.第四周:微控制器和嵌入式系统设计; 5.第五周:嵌入式系统软件开发和调试; 6.第六周:操作系统和驱动程序开发; 7.第七周:应用软件开发和测试; 8.第八周:智能家居应用案例; 9.第九周:工业自动化应用案例; 10.第十周:医疗健康应用案例; 11.第十一周:其他领域的智能应用案例; 12.第十二周:课程总结和成果展示。 教学方法 1.组织学生进行项目式学习,提高实践能力; 2.鼓励学生参与智能仪器设计和开发比赛; 3.定期邀请行业专家进行讲座和交流; 4.督促学生完成课程设计成果。

智能仪器课程设计 (2)

智能仪器课程设计 引言 智能仪器是指结合现代计算机技术、数字信号处理技术和传感器技术,能够实 时采集、处理、显示和存储各种类型信息的测量仪器。随着计算机技术的不断发展,智能仪器的应用越来越广泛。在工业自动化、环境监测、医疗设备、智能家居等领域都有广泛的应用。 本文旨在探讨智能仪器课程的设计,包括教学目标、教学内容、教学方法、教 学手段等方面。 教学目标 智能仪器课程的教学目标主要包括以下几个方面: 1.了解智能仪器的基本原理和工作方式,掌握常见的传感器和信号处理 技术; 2.能够使用软硬件平台进行智能仪器的开发和测试; 3.培养学生创新思维和实践能力,提高解决实际问题的能力。 教学内容 智能仪器课程的教学内容包括基本理论和实践操作两个方面。 1.基本理论方面,主要包括以下内容: –传感器原理和应用; –常见的信号处理技术; –智能仪器的硬件平台和程序设计; –软件平台的开发环境和使用方法。 2.实践操作方面,主要包括以下内容:

–学生在实验室中完成一些简单的传感器测量实验; –学生根据实验中获得的数据,使用Matlab或Labview等软件进行信号处理; –学生根据实验结果,设计并实现基本的智能仪器系统。 教学方法 智能仪器课程的教学方法主要采用抛砖引玉和启发式教学方法。 1.抛砖引玉,指的是通过讲解基本理论和实验结果,让学生逐步了解智 能仪器的基本原理和工作方式,从而引导学生积累足够的知识储备; 2.启发式教学,指的是通过启发式问题解决等方式,让学生在实践中不 断思考和解决问题,从而培养学生创新思维和实践能力。 教学手段 智能仪器课程的教学手段主要包括课堂讲解、实验操作和课程设计等几个方面: 1.课堂讲解,指的是通过讲解和演示,让学生了解基本理论和工作原理。 2.实验操作,指的是通过实验操作,让学生了解智能仪器的具体应用。 3.课程设计,指的是让学生设计并实现自己的智能仪器系统,以培养学 生的创新思维和实践能力。 总结 智能仪器是智能化时代的重要设备之一。智能仪器课程的教学不仅能够满足行 业对专业技术人才的需求,也能够培养学生的创新思维和实践能力,提高解决实际问题的能力。本文探讨了智能仪器课程的教学目标、教学内容、教学方法和教学手段等方面,并提出了相应的教学建议。

智能仪器课程设计

《智能仪器》课程设计 题目: MATLAB实现语音识别功能 目录 一、设计任务及要求 (1) 二、语音识别的简单介绍 2.1语者识别的概念 (2) 2.2特征参数的提取 (3) 2.3用矢量量化聚类法生成码本 (3) 2.4VQ的说话人识别 (4) 三、算法程序分析 3.1函数关系 (4) 3.2代码说明 (5) 3.2.1函数mfcc (5) 3.2.2函数disteu (5) 3.2.3函数vqlbg (6)

3.2.4函数test (6) 3.2.5函数testDB (7) 3.2.6 函数train (8) 3.2.7函数melfb (8) 四、演示分析 (9) 五、心得体会 (11) 附:GUI程序代码 (12) 一、设计任务及要求 用MATLAB实现简单的语音识别功能; 具体设计要求如下: 用MATLAB实现简单的数字1~9的语音识别功能。 二、语音识别的简单介绍 基于VQ的说话人识别系统,矢量量化起着双重作用。在训练阶段,把每一个说话者所提取的特征参数进行分类,产生不同码字所组成的码本。在识别(匹配)阶段,我们用VQ方法计算平均失真测度(本系统在计算距离d时,采用欧氏距离测度),从而判断说话人是谁。 语音识别系统结构框图如图1所示。

图1 语音识别系统结构框图 2.1语者识别的概念 语者识别就是根据说话人的语音信号来判别说话人的身份。语音是人的自然属性之一,由于说话人发音器官的生理差异以及后天形成的行为差异,每个人的语音都带有强烈的个人色彩,这就使得通过分析语音信号来识别说话人成为可能。用语音来鉴别说话人的身份有着许多独特的优点,如语音是人的固有的特征,不会丢失或遗忘;语音信号的采集方便,系统设备成本低;利用电话网络还可实现远程客户服务等。因此,近几年来,说话人识别越来越多的受到人们的重视。与其他生物识别技术如指纹识别、手形识别等相比较,说话人识别不仅使用方便,而且属于非接触性,容易被用户接受,并且在已有的各种生物特征识别技术中,是唯一可以用作远程验证的识别技术。因此,说话人识别的应用前景非常广泛:今天,说话人识别技术已经关系到多学科的研究领域,不同领域中的进步都对说话人识别的发展做出了贡献。说话人识别技术是集声学、语言学、计算机、信息处理和人工智能等诸多领域的一项综合技术,应用需求将十分广阔。在吃力语音信号的时候如何提取信号中关键的成分尤为重要。语音信号的特征参数的好坏直接导致了辨别的准确性。 2.2特征参数的提取 对于特征参数的选取,我们使用mfcc 的方法来提取。MFCC 参数是基于人的听觉特性利用人听觉的屏蔽效应,在Mel 标度频率域提取出来的倒谱特征参数。 MFCC 参数的提取过程如下: 1. 对输入的语音信号进行分帧、加窗,然后作离散傅立叶变换,获得频谱分布信息。 设语音信号的DFT 为: 10,)()(112-≤≤=∑-=-N k e n x k X N n N nk j a π(1) 其中式中x(n)为输入的语音信号,N 表示傅立叶变换的点数。 2. 再求频谱幅度的平方,得到能量谱。 3. 将能量谱通过一组Mel 尺度的三角形滤波器组。 我们定义一个有M 个滤波器的滤波器组(滤波器的个数和临界带的个数相近) ,

智能仪器设计课程设计

智能仪器设计课程设计 课程简介 本课程旨在为学生提供智能仪器设计的基本知识和技能,通过介绍智能仪器的基本组成部分、采集系统的原理、信号处理算法等内容,培养学生的理论和实践能力,提高学生的创新意识和实际操作能力。 课程目标 本课程的学习目标如下: •掌握智能仪器的基本概念及其组成部分; •熟悉采集系统的原理和方法; •掌握信号处理的基本算法; •熟悉智能仪器的应用领域和应用案例; •能够独立开展智能仪器的设计和开发工作。 课程内容 本课程的主要内容如下: 1.智能仪器的基本概念和组成部分:介绍仪器的基本功能和组成部分, 包括传感器、信号放大器、滤波器、模数转换器等。 2.采集系统的原理和方法:介绍数据采集系统的原理和方法,包括传感 器的选型、信号放大器的设计和调试、模数转换器的工作原理等。 3.信号处理的基本算法:介绍常用的信号处理算法,包括滤波算法、离 散傅里叶变换、小波变换等。 4.智能仪器的应用领域和应用案例:介绍智能仪器在生产、医疗、环保 等领域的应用,包括温度测量、湿度测量、光学测量等实际案例。

5.智能仪器的设计和开发工作:通过实践案例,培养学生对智能仪器的 设计和开发能力,包括原型设计、软件开发、系统测试等。 课程教学方法 本课程采用课堂讲授、课外阅读、实验演示以及项目实践等多种教学方法,结合理论和实践,提高学生的综合能力。 具体教学方法如下: 1.课堂讲授:通过课堂讲授,传授理论知识,丰富学生的学习内容; 2.课外阅读:通过课外阅读,让学生深入了解智能仪器的应用领域和案 例; 3.实验演示:通过实验演示,让学生亲自操作仪器,深入了解仪器的组 成和工作原理; 4.项目实践:通过项目实践,让学生独立开展智能仪器的设计和开发工 作,提高学生的实践能力; 课程评估方式 本课程的评估方式包括平时成绩、实验报告和设计项目。 具体评估方式如下: 1.平时成绩:包括参与讨论、课堂表现、作业完成情况等; 2.实验报告:学生需按照要求撰写实验报告,对实验过程和结果进行详 细描述; 3.设计项目:学生需独立完成智能仪器设计项目,并提交设计和测试报 告,对设计过程和测试结果进行详细描述。 参考书目 1.《仪器仪表原理与应用》,李静,高等教育出版社,2020年;

智能仪器课程设计报告

天津电子信息职业技术学院传感器技能实训 课题名称智能温度测温系统姓名王先民 学号20 班级电信S10-1 专业电子信息工程技术 所在系电子技术系 指导教师岑永祚 完成日期2011年12月11日

一、 主要内容 温度传感器DS18B20采集环境模拟信号,其输出送入AT89C51,单片机在程序的控制下,将处理过的数据送到移位寄存器74LS164,经74LS164输出后驱动三位数码管显示。当被测温度高于18℃时,单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转,温度越高转速越快,温度36℃以上时风扇全速工作,点亮此功能指示灯。 二、 基本要求 (1)设计测量温度范围-55℃~+125℃的智能测温系统,要求数码管实时显示测量温度,单片机根据温度高低确定风扇转速 (2)画出程序框图 (3)有完整的整机电路图(protel 绘制) (4)完成格式正确、内容完整的实验报告 三、 参考文献 王祁, 智能仪器设计基础.北京:机械工业出版社,2009

目录 一、前言 (4) 二、系统组成 (4) 1、设计思路 (5) 2、系统的性能指标: (5) 3、系统的主要功能: (5) 三、电路组成及工作原理 (5) 1、温度传感器功能模块 (6) 2、AT89C51单片机 ........................................................................................................ 8 3、74LS164移位寄存器 .. (12) 4、晶振电路 (12) 5、复位电路 ................................................................................................................... 13 6、键盘电路 . (13) 7、显示电路 (14) 8、稳压电路 ................................................................................................................... 14 9、显示电路 . (15) 10、风扇控制电路 (15) 四、课程设计心得与体会 (16) 五、参考文献 (16) 六、整机电路图 (17)

智能仪器课程设计报告

智能仪器课程设计报告 智能仪器课程设计报告 一、设计背景 智能仪器是现代工业自动化领域的重要组成部分,具有自主测量、数据处理和通信等功能。随着工业4.0和智能制造的快速发展,智能仪器技术在各行各业得到了广泛应用。为了培养具备先进仪器技术的人才,本次智能仪器课程设计旨在帮助学生掌握智能仪器的基本原理、硬件设计、软件编程以及测试方法。 二、设计任务 本次课程设计的任务是设计一款智能仪器,实现对特定物理量的自动测量。具体要求如下: 1、选择一种物理量(如温度、压力、湿度等),设计相应的传感器和信号处理电路; 2、实现数据的自动采集、存储和处理; 3、通过串口通信将数据上传至计算机; 4、能够实现人机交互,具备简单的图形界面; 5、独立完成硬件电路板设计和编程。

1、选题与分组:根据自身兴趣和专业知识,学生自由组合成设计团队,每个团队人数不超过3人。团队需选择一个物理量进行测量,并完成相应的设计任务。 2、方案设计:团队需制定详细的设计方案,包括硬件电路设计、软件编程和测试方案等。设计方案需经过指导老师审核通过后方可进行下一步工作。 3、硬件制作:根据设计方案,团队需自行完成硬件电路板的制作。制作过程需遵循相关电子设计规范,确保电路板的稳定性和可靠性。 4、软件编程:团队需根据设计方案编写相应的软件程序,实现数据的自动采集、存储和处理。程序需在硬件电路板上进行测试,确保功能的正确性。 5、界面设计:团队需设计一个简单的人机交互界面,便于用户查看测量结果和控制仪器。界面设计需在计算机上进行测试,确保与硬件电路的通信正常。 6、测试与调整:团队需对制作的智能仪器进行严格的测试,包括传感器的准确度、信号处理电路的稳定性、数据采集的实时性、通信的可靠性以及图形界面的交互性等。在测试过程中发现问题需及时进行调整和改进。

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。

智能仪器课程设计

智能仪器课程设计

课程设计 智 能 型 温 度 测 量 仪 设 计

设计功能要求 ①.配合温度传感器,实现温度的测量; ②.具有开机自检、自动调零功能; ③.具有克服随机误差的数字滤波功能; ④. 使用220V/50Hz交流电源,设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。主要技术指标 ①.测量温度范围:-50~150℃ ②.测量误差:≤1% ③.显示方式:4位LED数码管显示被测温度值。 总体方案论证与选择 1.从功能要求看,系统功能并不复杂,52系列即8052单片机完全可以胜任主机的角色。 2.从测温范围看,电流型两线制集成温度传感器AD590可满足设计要求。 3.从测量误差看,普通运放和10位以上的A/D转换器可以满足精度要求。 方案1 集成电路温度传感器AD590→AD转换器→单片机→放大器→LED显示器。 方案2 热电阻传感器→电压放大器→AD转换器→单片机→放大器→LED显示器。 以上两个方案的主要区别是选用的传感器不同,两种传感器都具有测量精度较高的特点。热电阻传感器测温范围更宽,但需要非线性校正;集成电路温度传感器测温范围较窄,但线性很好,不需要非线性校正,软、硬件设计较简单。硬件选择与设计 1. AD590温度传感器 主要特性: 它是一种已经IC化的温度感测器,它产生的电流与绝对温度成正比(如下表所示摄氏温度0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃;AD590电流 273.2 uA 283.2 uA 293.2 uA 303.2 uA 313.2 uA 323.2 uA 333.2 uA 373.2 uA)。测温范围为-55℃~+150℃,而且精度高。其中M档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。它可接收的工作电压为4V-30V,因而器件反接也不会被损坏。度每增加1℃,它会增加1μA输出电流。AD590的接口电路十分简单,具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。 工作原理: 在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,把它和5~30V的直流电源相连,并在输出端串接一个10kΩ的恒值电阻,那么,此电阻上流过的电流将和被测温度成正比,此时电阻两端将会有10mV/K的电压信号。

智能仪器设计课程设计报告智能温度计的设计

目录 引言 (3) 1 设计任务书 (3) 2 方案总体设计与论证 (3) 3 硬件电路设计 (4) 3.1 传感器调理电路模块设计 (4) 3.2 A/D转换模块设计 (5) 3.3 显示模块设计 (7) 3.4 键盘模块设计 (8) 3.5 状态指示与接口模块设计 (8) 3.6 硬件电路总体设计 (9) 4 软件设计 (10) 4.1 主程序设计 (11) 4.2 定时中断服务程序设计 (14) 4.3 外部中断0服务程序设计 (16) 4.4 温度测量子程序设计 (18) 4.5 温度测量转换子程序设计 (21) 4.6 显示子程序设计 (25) 4.7 设置键处理子程序设计 (27) 5 参考文献 (29) 程序清单 (30)

引言 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计,例如,水银玻璃温度计,酒精温度计,热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值,既简单方便,又直观准确。 1设计任务书 设计一个智能温度计,并使其具有如下特点:1、一路水温检测, 误差:≤±0.5℃;2、温度3位数码显示(XX.Xmm);3、工作状态指示;4、开机自检;5、配简单键盘;6、配微型打印机接口;7、配置通信接口。 2方案总体设计与论证 图2—1是智能温度计的基本组成方框。主要由温度传感器(温敏二极管),信号调理电路,A/D转换器(A/D574),单片机(80C51),8279键盘输入,LED 显示器以及74164,发光二极管(指示工作状态)等组成。温度传感器热敏二极管是把温度转换成电压的器件,温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化,热敏二极管在0℃—100℃温度变化范围内,电压值的变化范围从1个毫伏到200个毫伏。信号调理电路的主要功能是把微弱的温度电压信号放大到(0—2.44)伏的范围内,以适应AD574单极性输入的要求。A/D转换器把放大后的模拟电压信号转换成对应的数字信号。单片机8051是智能温度计的核心部分,一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,另一方面将采集到温度的数字信号,经过计算处理,得到相应的温度值的BCD码,送到74164,由它驱动LED数码管显示器以数字形式显示测量的温度。通过键盘输入要报警的温度上限值,由单片机检测哪一位设定的键盘被按下,单片机可以直接将该位寄

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