西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报告
西华大学实验报告(微处理器与微计算机系统)
西华大学实验报告（计算机类）电气与电子信息学院6A224 实验室实验时间：年月日学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称微处理器与微计算机系统课程代码实验项目名称实验 1 Keil C51 集成环境的使用项目代码指导教师王胜古世浦项目学分一、实验目的1、熟悉 Keil C51 集成开发环境的使用方法。
2、熟悉 Keil C51 集成开发环境调试功能的使用。
二、内容与设计思想（实验内容、算法设计思想与算法实现步骤等）1、实验内容：熟悉KEIL C51的开发平台，完成一个项目的创建，并在项目中加入样例程序，完成对项目的设置，完成编译生成所需要的目标的代码。
2、实验原理和步骤（1）建立项目文件本节通过建立一个流水灯的项目文件，熟悉 Keil uVision4 IDE 的使用方法。
启动 uVision4 IDE，通过 Project 菜单下的 New uVision Project 命令建立一个名为“流水灯”项目文件，并选择存放路径。
（2）给项目添加程序文件当项目文件建立好后，就可以给项目文件加入程序文件了，Keil uVision4 支持C 语言程序，也支持汇编语言程序。
程序文件已经建立好了可直接添加，程序文件如果没有，须先建立的程序文件再添加。
（3）编译、连接项目，形成目标文件（4）运行调试观察结果用Debug菜单下的Start/Stop Debug Session(或者快捷方式Ctrl+F5)进入Keil模拟仿真界面。
用View 菜单调出各种输出窗口观察结果，用Peripherals 菜单观察51 单片机内部资源。
三、使用环境（本次实验所使用的平台和相关软件）1、硬件：PC 机，单片机教学实验开发平台；2、软件：KEIL集成开发环境、STC ISP程序下载软件。
四、核心代码及调试过程（详细记录核心代码及程序在调试过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果）六、附录五、总结（对实验结果进行分析，实验的心得体会及改进意见）西华大学实验报告（计算机类）电气与电子信息学院6A224 实验室实验时间：年月日学生姓名学号成绩学生所在学院电气与电子信息学院年级/专业/班课程名称微处理器与微计算机系统课程代码实验项目名称实验 2 PROTEUS 软件的使用项目代码指导教师王胜古世浦项目学分一、实验目的1、熟练 Proteus 仿真软件的使用方法。
智能化测控应用系统设计报告正文
1 前言电桥是一种常用的电测量工具，自1843年诞生以来，至今已有160年历史。
经过几代人的革新、创造，已发展成多种类、多用途的测量工具。
进入20世纪70年代后期，随着新技术的不断涌现，人们对于它的发展不再关注了，一些人甚至认为它是一种过时的仪器。
在工业和科研领域，电桥仍然被广泛地使用着。
电桥在现代电测量，特别是计算领域仍发挥着巨大的、不可替代的作用。
常用的有惠登斯电桥、凯尔文电桥、warshawsky电桥等。
本次设计测量的电桥为单臂电桥。
当电桥的4个电阻相同时，电桥输出电压为零。
通过改变单臂上的电阻，从而实现输出电压的改变，观察电压的变化情况。
本次课程设计主要是测量电桥输出电压的设计。
硬件部分主要由主机电路、模拟量输入/输出电路、人机联系部件及其接口电路等组成。
首先，系统将电桥输出电压输入单片机aduc848，再由转换器A/D 和D/A等将信号进行转换。
接着通过串口将ADUC847芯片和PC之间联系。
标准通信接口可用于实现智能仪器与通用型计算机的联系，是仪器可以接受计算机的程控命令，构成多级分布式自动测控系统。
系统软件部分包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三部分。
系统通过软硬件的联合将系统功能得以最大化的体现。
2 整体方案设计2.1 方案设计本设计整体思路：单臂电桥输出电压，通过单片机的控制输出到上位机界面显示。
通过改变电阻，输出电压得以改变，以此来观测电压的变化。
方案一：电桥输出电压信号，将该电信号传输给ADUC847，由ADUC847的A/D转换器，将模拟电信号转换为数字信号。
然后将信号通过串口传给PC机，并在PC机上显示出电压值。
图2-1方案一框图方案二：电桥输出电压信号，电压信号通过差动放大，再由单片机控制A/D转换器，将模拟量变成单片机所需的数字量。
单片机与PC机相连，通过PC显示所测量的结果。
单片机通过串口与上位机相连，可以通过上位机控制系统。
图2-2方案二框图2.2 方案比较与选择方案一：ADuc848是美国模拟器件公司（ADI）最新发布的片上系统级（SOC）微转换器（Micro Converter）。
基于DS18B20数字温度计设计报告正文
基于DS18B20数字温度计设计报告正文西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录1 前言 ................................................ .. (1)设计背景 ................................................ ......... 1 设计目标 ................................................ ......... 1 实施计划 ................................................ ......... 1 2 总体方案设计 ................................................ (2)方案比较 ................................................ (2)方案一基于热敏电阻的温度计设计 .............................. 2 方案二基于SHT71的数字温度计设计 ............................ 2 方案三基于DS18B20的数字温度计设计.......................... 3 方案论证 ................................................ ......... 3 方案选择 ................................................ ......... 4 3 硬件设计 ................................................ . (5)单元模块设计 ................................................ .. (5)时钟和复位电路 (5)报警电路 ................................................ .... 5 数码显示电路 ................................................6 电源电路 ................................................ ....7 按键电路 ................................................ .... 7 串口通信电8 核心器件介绍 ................................................ .. (8)单片机STC89C52介绍 (8)DS18B20介绍 (9)4 软件设计 ................................................ (11)温度采集模块 ................................................ .... 11 温度设定模块 ................................................ .... 14 报警模块 ................................................ ........ 15 5 系统整合调试 ................................................ .. (16)硬件调........ 16 软件调试 ................................................ .. (16)I西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 6 系统功能、指标参数 ................................................ .. 18系统功能 ................................................ ........ 18 系统指标参数测试 ................................................18 系统功能及指标参数分析.......................................... 19 7 结论 ................................................ ................ 20 8 总结与体会 ................................................ .......... 21 9西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告积极小的芯片当中，实现了温度传感器的数字式输出、且免调试、免标定、免外围电路。
智能化测控应用系统设计
目录1 前言 (2)1.1设计思想 (2)1.2设计任务和技术指标 (2)2.总体方案设计 (3)2.1总体方案框图 (3)2.2方案一 (3)2.3方案二 (5)2.4方案论证和方案选择 (5)3.单元模块的设计 (7)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.1.1 LM317可调稳压电压源基本电路的设计 (7)3.1.2 DAC0832控制部分的设计 (7)3.1.3 单片机控制部分的设计 (9)3.2电路参数的计算及元器件的选择 (9)3.2.1 整流电路的参数计算及元件选择 (9)3.2.2 滤波电路的参数计算及元器件的选择 (10)3.2.3 LM317的参数计算 (10)3.3特殊器件的介绍 (11)3.3.1 DAC0832的介绍 (11)3.3.2 ULN2803 (12)3.4各单元模块的联接 (13)4.软件设计 (14)4.1说明软件设计原理及设计所用工具 (14)4.2软件设计总体流程图 (14)4.3主要软件设计流程框图 (15)4.3.1初始化模块 (15)4.3.2 LED显示模块 (16)5系统调试 (17)5.1系统软件调试 (17)5.1.1制图软件：protel 99 se (17)5.1.2仿真软件：ISIS (17)5.2系统硬件调试 (17)6系统功能、指标参数 (18)6.1系统能实现的功能 (18)6.2系统指标参数测试 (18)6.3系统功能及指标参数分析 (18)7结论 (19)8总结与体会 (20)9.参考文献 (21)附录1： (22)附录2 程序清单 (23)1 前言1.1设计思想在现代生活中，几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。
直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。
在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的，这样将会引起很多问题。
智能化测控应用系统设计报告正文
目录1 前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案一：采用单片机来控制超声波测距 (2)2.2 方案二：采用锁相环频率合成技术 (3)3单元模块设计 (4)3.1 51系列单片机的功能特点 (4)3.2单片机控制LED显示 (5)3.3键盘输入 (6)3.4超声波发射电路 (7)3.5超声波接收电路 (8)4软件设计 (10)4.1主程序流程图 (10)4.2外中断程序 (11)4.3超声波发射程序 (11)4.4键扫描子程序 (12)5系统调试 (13)6结论 (14)7总结与体会 (15)8参考文献 (16)附录 (17)设计电路图 (17)相关设计程序： (18)1 前言目前,非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达。
但激光和雷达测距仪造价偏高,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性,一般仅用于军事工业。
相比之下,超声波测距系统电路易实现、结构简单和造价低,且超声波在传播过程中不受烟雾、空气能见度等因素的影响对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适于黑暗、电磁干扰强、有毒、灰尘或烟雾的恶劣环境,在识别透明及漫反射性差的物体上也更有优势。
所以超声波测距在各种场合均得到广泛应用,如倒车防撞雷达、海洋测量、物体识别、工业自动控制,建筑工程测量和机器人视觉识别。
本课题设计了一种以AT89C52 单片机为核心的低成本、高精度、小型化的超声波传感器测距仪，其硬件电路和软件程序设计思路清晰，方案简单可行，而且利用51系列单片机设计的测距仪便于操作、读数直观，该类测距仪工作稳定，能满足一般近距离测距的要求，且成本较低、有良好的性价比。
2总体方案设计2.1方案一：采用单片机来控制超声波测距采用单片机来控制的超声波测距仪是先由单片机产生一个信号，经过信号线，把信号引入到与超声波发射器相连的信号引脚上，再由超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
智能电气设计课程设计报告范文
智能电气设计课程设计报告范文一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握智能电气设计的基本原理和概念，如电路组成、工作原理和功能。
2. 使学生了解智能电气元件的种类、性能参数及应用场合，如传感器、控制器、执行器等。
3. 帮助学生理解智能电气系统的设计流程、方法和规范，培养其系统思维。
技能目标：1. 培养学生运用智能电气设计软件进行电路图绘制、仿真测试的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够搭建简单的智能电气系统并进行调试。
3. 培养学生团队协作能力，能够与他人共同完成复杂的智能电气设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能电气设计学科的兴趣，激发其学习热情和求知欲。
2. 引导学生关注智能电气技术在现实生活中的应用，提高其社会责任感和创新意识。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其遵循职业道德和法律法规。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对智能电气设计有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用理论教学与实践教学相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，具备一定的智能电气设计能力。
二、教学内容1. 理论教学：a. 智能电气设计基本概念与原理：包括电路组成、工作原理和功能。
b. 智能电气元件：介绍传感器、控制器、执行器等元件的种类、性能参数及应用场合。
c. 智能电气系统设计流程与方法：讲解设计流程、方法和规范，培养系统思维。
2. 实践教学：a. 智能电气设计软件应用：学习电路图绘制、仿真测试等软件操作。
b. 动手实践：搭建简单智能电气系统，进行调试与优化。
c. 团队项目：分组进行复杂智能电气设计项目，培养团队协作能力。
3. 教学大纲：a. 理论教学部分：按照教材章节顺序，逐步讲解基本概念、元件、设计流程等内容。
b. 实践教学部分：结合理论教学内容，安排相应的实践操作环节，确保理论联系实际。
西华大学智能化电子系统设计——单片机液晶显示(DOC)
目录1前言（绪论） (1)1.1单片机液晶显示设计课题背景 (1)1.2单片机液晶显示的意义 (1)1.3课题完成的功能 (2)2总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (4)2.3方案确立 (4)3 单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍 (5)3.2特殊器件的介绍 (11)3.3各单元模块的联接 (12)4软件设计 (13)4.1功能实现 (13)4.2主程序流程图 (16)5系统调试 (17)5.1系统硬件调试 (17)5.2系统软件调试 (17)5.3系统仿真调试结果 (18)6结论 (19)7总结与体会 (20)7.1设计小结 (20)7.2收获体会 (20)7.3致谢 (21)8 参考文献 (22)附录1 相关设计图 (23)附录2 元器件清单 (24)附录3 相关设计软件 (25)1前言（绪论）1.1 单片机液晶显示设计课题背景单片机液晶显示主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统。
液晶显示器与CRT（cathode-ray tube，阴极射线管)、LED(light-emitting diode，发光二级管)或等离子显示器相比是一种低功耗的平面显示器件。
它在车内广告、在型智能广告、可视电话、仪表盘、空调、洗衣机和其它低功耗电子产品中得到广泛应用。
老式七段LCD（Liquid Crystal Display 液晶显示屏）显示的字符数量有限，只能用于简单显示，而对于比较复杂的字符、图形无法表达。
然而在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。
由于物探仪器的多功能化、智能化、并且普遍采用人机对话的交互方式，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。
图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕画面滚动、分区开窗口、反转、闪烁、位操作等功能，可以显示用户自定义的任意符号以及曲线、图形等，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景。
基于单片机的分时计费智能电表设计报告
目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.1.1方案一 (2)2.1.2方案二 (3)2.2方案比较及选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1电源模块电路 (5)3.1.2计量模块电路 (5)3.1.3时钟及LCD显示模块 (6)3.1.4信号采集电路 (8)3.2电路参数的计算元器件的选择 (9)3.3特殊器件介绍 (9)3.3.1 ADE7758介绍 (9)3.3.2 STC89C52单片机介绍 (10)3.3.3DS12887时钟芯片介绍 (10)3.3.4LCD1602液晶显示屏介绍 (11)4软件设计 (13)4.1软件设计原理及设计 (13)4.2设计软件介绍 (13)4.2.1Proteus软件介绍 (14)4.2.2 KEIL 8051开发工具 (14)4.3软件结构图 (14)4.3.1电压电流采集子程序 (15)4.3.2 AD转换子程序 (16)5系统调试 (17)5.1单片机及1602显示部分 (17)5.2万用板电路部分调试 (18)6系统功能、指标参数 (19)6.1系统能实现的功能 (19)6.2系统指标参数分析 (19)7 结论 (20)8 总结与体会 (21)9 谢辞 (22)10 参考文献 (23)附录1（原理图、PCB、实物图）............................ 错误！未定义书签。
附录2（主程序）......................................... 错误！未定义书签。
1前言随着国民经济的不断发展，各地对于电能需求量也随之迅速增加，电力已经成为国家的最重要能源。
但是，当前居民用电的管理过于落后，居民用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。
居民用电绝大多数实行“分表制”，即若干集中居住的家庭使用一个总的电表，每户装一个分电表，作为居民交付电费的依据。
测控设计实验报告 (3)
西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室： 机械工程与自动化学院 实验时间 ：2014 年 6 月 23 日一、实验目的学会利用vc++编写串口通讯上位机。
二、实验内容编写vc++上位机通讯界面并利用虚拟串口实现数据收发。
三、实验设备、仪器及材料Vc++软件，虚拟串口，串口调试助手。
四、实验步骤（按照实际操作过程）1.建立工程打开VC++6.0建立基于对话框的MFC 应用程序mytest ，如图2.1.1-图2.1.5图2.1.1图2.1.2图2.1.3图2.1.4图2.1.52.在项目中插入MSComm控件工程->增加到工程->Components and Controls->双击Registered ActiveX Controls->选择Microsoft Communications Control, version 6.0->Insert，按默认值添加，多了个电话图标，这是增加后串口通信控件。
如图2.2.1-图2.2.3图2.2.1图2.2.2图2.2.33. 布局删除确认、取消和提示框，添加“电话”、静态文本、按钮、编辑框，拖动添加的控件，根据喜好布局。
图2.34.初始化串口：设置MSComm控件的属性查看->建立类向导MFC ClassWizard->Member Viariable，选择ClassName为CmytestDlg的类，Control ID 为MSCOMM1，双击它，为它添加控制变量m_ctrlComm类似的，选择其它项修改，改后如图2.4。
图2.45.添加串口事件消息处理函数OnComm()查看->建立类向导MFC ClassWizard->Message Maps,在Class Name中选择类CmytestDlg，再在Object IDs 中选择IDC_MSCOMM1,然后在Message中双击消息OnCom,在弹出的对话框中将函数名改为OnComm(好记)，单击“OK”,就加入了串口事件的消息处理函数，如图2.5:图2.56.发送数据先为发送按添加一个单击消息，即BN_CLICKED处理函数，打开ClassWizard->Message Maps,选择类CMytestDlg,选中IDC_BUTTON_MANUALSEND,双击BN_CLICKED添加OnButtonManualsend（）函数，如图2.6:图2.67.安装虚拟串口8.串口通讯检验五、实验数据记录1.代码如下：#include "stdafx.h"#include "mytest.h"#include "mytestDlg.h"#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE[] = __FILE__;#endif/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CMytestDlg dialogCMytestDlg::CMytestDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CMytestDlg::IDD, pParent){//{{AFX_DATA_INIT(CMytestDlg)m_strEditRXData = _T("");m_strEditTXData = _T("");//}}AFX_DATA_INIT// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);}void CMytestDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);//{{AFX_DATA_MAP(CMytestDlg)DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, m_strEditRXData);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, m_strEditTXData);DDX_Control(pDX, IDC_MSCOMM1, m_ctrlComm);//}}AFX_DATA_MAP}BEGIN_MESSAGE_MAP(CMytestDlg, CDialog)//{{AFX_MSG_MAP(CMytestDlg)ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnButtonManualsend)//}}AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CMytestDlg message handlersBOOL CMytestDlg::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically// when the application's main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon// TODO: Add extra initialization herem_ctrlComm.SetCommPort(4); //选择COM4m_ctrlComm.SetInputMode(1); //输入方式为二进制方式m_ctrlComm.SetInBufferSize(1024); //设置输入缓冲区大小m_ctrlComm.SetOutBufferSize(512); //设置输出缓冲区大小//波特率9600，无校验，8个数据位，1个停止位m_ctrlComm.SetSettings("9600,n,8,1");if(!m_ctrlComm.GetPortOpen())m_ctrlComm.SetPortOpen(TRUE);//打开串口m_ctrlComm.SetRThreshold(1); //参数1表示每当串口接收缓冲区中有多于//或等于1个字符时将引发一个接收数据的OnComm事件m_ctrlComm.SetInputLen(0); //设置当前接收区数据长度为0m_ctrlComm.GetInput(); //先预读缓冲区以清除残留数据return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control}// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,// this is automatically done for you by the framework.void CMytestDlg::OnPaint(){if (IsIconic()){CPaintDC dc(this); // device context for paintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);// Center icon in client rectangleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;// Draw the icondc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);}else{CDialog::OnPaint();}}// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags// the minimized window.HCURSOR CMytestDlg::OnQueryDragIcon(){return (HCURSOR) m_hIcon;}BEGIN_EVENTSINK_MAP(CMytestDlg, CDialog)//{{AFX_EVENTSINK_MAP(CMytestDlg)ON_EVENT(CMytestDlg, IDC_MSCOMM1, 1 /* OnComm */, OnComm, VTS_NONE) //}}AFX_EVENTSINK_MAPEND_EVENTSINK_MAP()void CMytestDlg::OnComm(){// TODO: Add your control notification handler code hereV ARIANT variant_inp;COleSafeArray safearray_inp;LONG len,k;BYTE rxdata[2048]; //设置BYTE数组CString strtemp;if(m_ctrlComm.GetCommEvent()==2) //事件值为2表示接收缓冲区内有字符{variant_inp=m_ctrlComm.GetInput(); //读缓冲区safearray_inp=variant_inp; //V ARIANT型变量转换为ColeSafeArray型变量len=safearray_inp.GetOneDimSize(); //得到有效数据长度for(k=0;k<len;k++)safearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k);//转换为BYTE型数组for(k=0;k<len;k++) //将数组转换为Cstring型变量{ BYTE bt=*(char*)(rxdata+k); //字符型strtemp.Format("%c",bt); //将字符送入临时变量strtemp存放m_strEditRXData+=strtemp; //加入接收编辑框对应字符串}}UpdateData(FALSE); //更新编辑框内容}void CMytestDlg::OnButtonManualsend(){// TODO: Add your control notification handler code hereUpdateData(TRUE); //读取编辑框内容m_ctrlComm.SetOutput(COleVariant(m_strEditTXData));//发送数据西华大学实验报告11 }2.仿真结果如下：运行VC6.0中的mytest 文件，打开COM4，输入要写的信息，就可以实现串口通信了，如图5.2：图5.1。
4x4矩阵键盘计算器
4x4矩阵键盘计算器西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录1前言 (1)1.1设计背景 ............................................................1 1.2系统设计目的和意义 .................................................. 1 2 总体方案 .............................................................. 2 2.1方案论证 (2)2.3 最终方案 ............................................................3 3单元模块设计 .......................................................... 4 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 ........................................ 4 3.2系统元器件选择 (7)4软件设计 ..............................................................8 4.1系统程序流程 ....................................................... 8 5系统调试 ............................................................. 10 5.1 硬件调试 .. (10)5.2 软件调试 ...........................................................10 5.3 软硬件调试 ......................................................... 10 7 总结 (12)8 参考文献 .............................................................13 附录 ...................................................................14第 0 页西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告1前言1.1设计背景计算器是一种在日常生活中应用广泛的电子产品，无论是在超市商店，还是在办公室，或是家庭都有着它的身影。
智能控制系统设计实验报告
智能控制系统设计实验报告
一、实验目的
本次实验旨在通过设计一个智能控制系统，探索智能控制系统的基本原理和设计方法，提高学生对自动控制理论的理解与应用能力。
二、实验内容
1. 确定控制对象：选择一具体的控制对象，如温度、湿度等；
2. 确定控制策略：根据控制对象的特性和要求，确定相应的控制策略；
3. 确定控制传感器和执行器：根据控制对象和控制策略的要求，选取合适的传感器和执行器；
4. 设计智能控制算法：设计并实现智能控制系统的算法；
5. 搭建实验平台：将传感器、执行器和控制算法结合起来，搭建出一个完整的智能控制系统。
三、实验步骤
1. 确定控制对象和控制要求：选择温度作为控制对象，控制范围在20-30摄氏度之间；
2. 确定控制策略：采用PID控制策略进行温度控制；
3. 确定传感器和执行器：选择温度传感器和风扇作为传感器和执行器；
4. 设计智能控制算法：编写PID控制算法；
5. 搭建实验平台：将温度传感器、风扇和控制算法连接起来，搭建出一个完整的智能控制系统。
四、实验结果
经过实验，我们成功搭建了一个智能控制系统，并实现了对温度的精确控制。
实验结果表明，采用PID控制策略的智能控制系统具有快速响应、稳定性好等优点，能够有效控制温度在目标范围内波动。
五、实验总结
本次实验通过设计智能控制系统，使学生深入了解了自动控制理论的基本原理和设计方法，提高了学生的实践能力和创新能力。
希望通过本次实验，同学们能够进一步巩固自动控制理论知识，为今后的学习和科研打下坚实的基础。
网络化测控技术——实验报告
学生实验报告课程名称:网络化测控技术选课课号: 106088079 学生所在学院:机械工程学院年级/专业/班:2013测控技术与仪器学生姓名:学号:实验总成绩:任课教师：靳斌实验中心名称：电气信息专业实验中心西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室：光电检测技术实验室实验时间：年月日一、实验目的1、学会构建STM32的开发环境，熟悉KEIL 、JLINK、USB-串口模块、串口调试助手灯软件的应用。
2、学习KEIL 调试STM32程序的方法。
二、实验原理1、参照实验指导书的的过程安装KEIL 、JLINK程序。
2、安装PL2303 USB-串口驱动程序。
3、安装串口调试助手三、实验设备、仪器及材料使用PC机、KEIL5开发编程环境和调试环境、JLINK、PL2303 USB-串口转换器，串口调试助手，STM32开发板，杜邦线。
四、实验内容1、熟悉KEIL 5软件安装、破解、ARM功能包添加方法。
2、熟悉JLINK驱动、串口驱动安装。
3、熟悉使用ST库新建STM32工程。
4、熟悉STM32程序编写、程序下载、调试运行。
五、实验步骤（按照实际操作过程）1.下载好C51和MDK-ARM的最新版本，下载通用注册机.写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：2.安装C51到非系统分区写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：3. 安装MDK-ARM到非系统分区写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：4. 破解keil的看门狗写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：5. 安装keil的功能包写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：6. 安装JLINK驱动程序写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：7. 安装PL2303串口驱动程序写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：8.安装串口调试助手程序写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：9.编译、调试、运行给定AD转换程序。
写出本步操作的关键点，或容易出现的错误：六、实验结果分析及问题讨论1、怎么判断JLINK驱动程序安装成功？2、怎么判断PL2303串口驱动程序安装成功？3、怎么破解破解keil的看门狗？指导教师签字：西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室：光电检测技术实验室实验时间：年月日一、实验目的1、学会构建STM32的开发环境，熟悉KEIL 、JLINK、USB-串口模块、串口调试助手灯软件的应用。
测控系统的智能化设计与应用
测控系统的智能化设计与应用在当今科技飞速发展的时代，测控系统作为获取和处理信息的关键手段，其智能化设计与应用正发挥着越来越重要的作用。
测控系统广泛应用于工业生产、航空航天、医疗健康、环境监测等众多领域，为人们的生产和生活带来了巨大的便利和效益。
测控系统的智能化设计旨在通过融合先进的技术和理念，实现系统的自动化、精准化和高效化运行。
智能化的测控系统能够实时感知和采集各种物理量、化学量等数据，并对这些数据进行快速准确的分析和处理，从而为决策提供有力支持。
在智能化设计中，传感器技术的发展至关重要。
各种新型传感器不断涌现，如高精度的压力传感器、温度传感器、湿度传感器等，它们能够更加敏锐地感知外界环境的变化，并将这些变化转化为电信号。
同时，传感器的微型化和集成化趋势也使得测控系统能够更加便捷地安装和使用，适应各种复杂的应用场景。
数据采集与传输技术也是智能化测控系统的重要组成部分。
高速、稳定的数据采集设备能够在短时间内获取大量的原始数据，而先进的通信技术，如 5G 网络、蓝牙技术等，则保证了数据的快速传输和实时共享。
这使得测控系统能够实现远程监控和操作，大大提高了工作效率和灵活性。
智能化的数据分析和处理算法则是测控系统的核心所在。
通过运用机器学习、深度学习等技术，系统能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息和规律。
例如，在工业生产中，通过对设备运行数据的分析，可以提前预测设备故障，实现预防性维护，降低生产成本和停机时间。
在实际应用中，智能化测控系统展现出了显著的优势。
以航空航天领域为例，飞机的发动机测控系统能够实时监测发动机的工作状态，包括温度、压力、转速等参数。
通过对这些数据的智能化分析，可以及时发现潜在的故障隐患，保障飞行安全。
在医疗健康领域，智能化的生理参数监测系统可以实时监测患者的心率、血压、血糖等指标，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
在工业生产中，智能化的测控系统可以实现生产过程的自动化控制和优化。
例如，在汽车制造过程中，通过对生产线上各个环节的参数监测和控制，可以提高产品质量和生产效率，降低废品率。
智能化控制系统综合实训报告
智能化控制系统综合实训报告一、实验目的本次实验的主要目的是让学生掌握智能化控制系统的原理和应用，熟悉智能化控制系统的工作流程，实现相关系统的实验项目。
二、实验器材1、PLC控制器2、触摸屏3、电机4、气缸5、传感器6、连接线等。
三、实验要求1、了解智能化控制系统的应用范围和功能；2、熟悉控制系统的原理和工作流程；3、了解控制系统的结构和组成；4、掌握智能化控制系统的编程方法；5、掌握系统的故障检测和维修方法。
四、实验内容1、PLC控制器的组装和连接2、编写PLC程序3、安装触摸屏4、测试硬件是否正常5、运行程序6、故障检测和维修五、实验步骤1、按照图纸拼装PLC控制器，在电源板上连接好电源线和控制线。
按照需求编写控制程序，使用Ladder语言进行编程，根据需要添加相关的指令和运算符，并将程序下载到控制器中。
选择适当的触摸屏，在控制器旁边进行安装，按照规定连接线路，保证触摸屏和PLC之间可以正常通信。
启动控制器，运行程序，通过触摸屏对程序进行调试和检测，检查各种设备是否可以正常运行。
经过以上步骤后，进行程序调试并启动，验证系统是否可以正常工作。
进行系统测试，看是否能够实现我们预定的功能。
在系统出现故障时，可通过PLC控制器的错误代码进行故障检测，找到故障原因并解决，保证系统的正常运行。
六、实验效果本次实验我们成功地搭建了一个智能化控制系统，并且通过编写PLC程序实现了各种功能，并且能够通过触摸屏进行调试和监管。
实验展示了智能化控制系统的原理和应用，学生也掌握了智能化控制系统的搭建方法、编程方法、故障检测和维修方法。
通过本次实践，学生有更深入的了解智能化控制系统的使用，一方面提高了学生的实际操作能力，另一方面拓展了学生的思维视野，为将来的研究和工作打下了坚实的基础。
频率计资料
1前言在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。
在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在产线的生产测试中。
频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。
在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。
常应用在科学领域，如数学、物理学、电学等。
交流电的大小和方向是随时间变化的。
两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差，或者叫做相差。
这两个频率相同的交流电，可以是两个交流电流，可以是两个交流电压，可以是两个交流电动势，也可以是这三种量中的任何两个。
随着科学技术飞速发展，对频率、相位的可靠性、输出精度要求越来越高，利用单片机设计制作的数字频率相位测量仪就显示出其优越性。
功能切换由面板上的按键控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。
本次设计是以STC12C5A3252单片机为控制核心的频率及相位测试仪。
本次设计可完成对信号频率的频率测量和相位差测量。
要求测量频率的范围为20Hz到20KHz，相位的范围为0°到360°。
可通过按键实现测频或测相，用LED数码管直接显示读数，显示清晰直观。
误差小，稳定性高。
2总体方案设计 2.1方案比较2.1.1 方案一方案一的结构框图如下图2.1所示。
图2.1 方案一方框图2.1.2方案二方案二的结构框图如下图2.2所示。
图2.2 方案二方框图2.2方案论证本设计要完成信号频率的测量和相位差的测量。
智能电气电气设计实训报告
一、实习背景随着科技的飞速发展，智能化技术在电气领域的应用日益广泛。
为了提高电气设计的效率和准确性，培养具有创新能力和实践能力的电气设计人才，我校组织开展了智能电气电气设计实训。
本次实训旨在让学生掌握智能电气设计的基本原理、方法和技巧，提高学生在电气设计领域的实际操作能力。
二、实训目的1. 使学生掌握智能电气设计的基本概念和原理；2. 培养学生运用现代设计方法进行电气设计的能力；3. 提高学生解决实际问题的能力和团队协作能力；4. 使学生熟悉电气设计软件的使用，为今后的工作奠定基础。
三、实训内容1. 智能电气设计基础知识本次实训首先介绍了智能电气设计的基本概念、发展历程、应用领域等，使学生了解智能电气设计在电气领域的地位和作用。
2. 电气设计软件应用实训过程中，学生学习了电气设计软件的使用，包括电气元件库的建立、电气原理图的绘制、电气布线、电气设备选型等。
3. 典型电气工程设计针对实际工程项目，学生进行了电气设计，包括电气一次、二次系统设计，电气设备选型，电气保护设计等。
4. 电气设计评审实训结束后，学生对自己的设计进行了自评，同时接受教师和同学的评价，发现问题并及时改进。
四、实训过程1. 学生分组实训开始前，将学生分成若干小组，每组由一名指导教师负责指导。
2. 选题与方案制定各小组根据实训要求，选择合适的电气工程项目进行设计。
在指导教师的指导下，制定详细的设计方案。
3. 设计实施各小组按照设计方案，运用电气设计软件进行电气设计。
在设计中，注意遵循设计规范，确保设计的合理性和安全性。
4. 设计评审与总结实训结束后，各小组对自己的设计进行自评，同时接受教师和同学的评价。
根据评价意见，对设计进行修改和完善。
最后，各小组进行总结，分享设计心得和体会。
五、实训成果1. 学生掌握了智能电气设计的基本原理和方法；2. 学生能够运用电气设计软件进行电气设计；3. 学生提高了解决实际问题的能力和团队协作能力；4. 学生熟悉了电气设计规范，为今后的工作奠定了基础。
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目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (2)2.1.1 方案一 (2)2.1.2 方案二 (3)2.1.3 方案三 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 各单元模块 (5)3.2.1 电压电流采样模块设计 (5)3.2.2 按键和复位模块设计 (6)3.2.3 数码显示电路模块设计 (7)3.2.4 电源电路设计 (8)3.2.5 基准电压电路设计 (9)3.3 电路参数的计算及元件选择 (9)3.4 特殊器件的介绍 (10)3.4.1 TL431芯片简介 (10)3.4.2 STC12C52A06S2单片机简介 (10)4 软件设计 (12)4.1 说明软件设计原理及所用工具 (12)4.2 软件设计结构及其功能 (12)4.3 软件设计流程框图 (13)5 系统调试 (15)5.1 调试环境 (15)5.2 硬件调试 (15)6 系统功能、指标参数 (16)6.1 系统能实现的功能 (16)6.2 系统指标参数测试 (16)6.3 系统功能及指标参数分析 (16)7 结论 (18)8 总结与体会 (19)9 谢辞 (20)10 【参考文献】 (21)附录1 系统的原理电路图 (22)附录2 系统PCB图 (24)附录3 设计实物图 (25)附录4 程序代码 (26)1.前言当今时代，电子器件广泛应用于各行各业，功率作为表征电信号能量的基本参数，对其的测量非常重要，现在市面上也有很多测量功率的仪器。
作为电气专业的我们，更是要掌握功率的测量方法，因此，我们选择了直流功率计的设计。
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制测量系统也应运产生，本课程制作就是利用宏晶公司的STC系列单片机STC12C5A32S2编程控制LED七段数码管完成功率大小的计算和动态显示，设计中我们通过电阻分压采样负载两端电压，通过在被测点串联一个很小的电阻测其两端电压，间接进行电流采样，将所采集的电压经过适当放大后送入单片机，然后由程序控制单片机计算出被测电路的直流输入功率并显示在数码管上，且能用键盘切换显示负载电压和被测点电流。
另外在单片机工作过程中，工作电压有变化，所以额外加入一个基准电压，以确保所采样的电压准确。
这个功率计能测量被测负载电压不超过25V，被测电流不超过2A的直流电路的输入功率（精确到小数点后6位），能在两个四位七段LED数码管上直观的动态显示出功率大小，并能通过键盘切换显示被测负载的电压和电流大小。
通过此次直流功率计的设计，使我更加熟悉有关单片机开发设计原理及方法，并能使自己加深了对单片机的理解和运用以及掌握了单片机与外围接口的方法和技巧，这些主要体现在以下方面：1.学会了单片机总线控制方式的运用，懂得了利用单片机内部A/D转化简化外部电路，节约成本，同时在此基础上扩展了一些实用性强的外围电路。
2.可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例。
3.怎样扩展显示接口、如何驱动外围元件等。
4.了解了通过电压间接测电流和电流电压同步采样的方法。
2总体方案设计通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我们主要提出了三种技术方案来实现系统功能。
下面我将首先对这三种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。
2.1方案比较2.1.1方案一本方案的整体思路是：根据功率计算公式UI P ，要计算功率我们需要知道负载的电压和电流，因此首先对电路中被测负载进行电压采样和电流采样，将采样的电压送入单片机，由单片机内部集成的A/D 转换电路对采样进行模数转换，然后通过编写程序让单片机计算出功率并将功率大小显示在LED 数码管上，且能通过按键切换显示负载电压和被测电流，由于在单片机实际工作过程中，电压有可能发生变化，为确保采集的电压的准确性，因此额外提供了一个基准电压。
方案一整体结构框图如图2-1-1所示：图2-1-1 方案一系统结构框图被测负载电压采样 电流采样单片机键盘 显示复位 晶振基准电压2.1.2 方案二方案二总体思路是：在被测电路中进行电压采样和电流采样后，先由外部器件进行A/D 转换，再送入单片机计算和显示，这里的单片机只需要一般的不自带A/D 转换的单片机就行了。
系统框图如图2-1-2所示：图2-1-2 方案二系统结构框图2.1.3 方案三方案三的总体思路就是用一个功率传感器，直接采集被测电路的功率送入单片机，由单片机控制LED 数码管显示出功率大小。
系统框图如图2-1-3所示：被测负载电压采样 电流采样单 片 机显示复位 晶振A/D 转换 A/D 转换键盘图2-1-3 方案三框图2.2方案论证方案一电压和电流采样后采用单片机自带的A/D 转换器进行A/D 转换，节约了成本，简化了外围电路，而且方案一外加了基准电压，使电路进行A/D 转换时有基准，克服了单片机实际工作时电压不稳定的情况，使测量结果更加准确，方案二采用外接A/D 转换器进行数模转换，提高了成本，也使外围电路复杂化了，方案三虽然简单，但是传感器价格昂贵，而且方案三没有起到通过这次课程设计让我们对所学知识进行实际应用的能力。
2.3方案选择本设计是利用单片机测量被测负载的直流输入功率，并要求显示，通过以上对三个方案的论证，方案一既能相对准确的测量功率，还能将我们所学知识进行实际运用，是我们对所学知识进一步掌握，而且成本低，电路简洁明了，符合设计要求；方案二相对方案一成本较高，电路叫复杂；方案三成本高。
综合考虑我们选择了方案一。
被测电路 功率传感器51单片机数码管显示3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计本系统主要分为电压采样，电流采样，按键复位及档位选择，数码显示，电源电路的设计等模块。
各单元模块功能及相关电路的具体说明如下。
3.2 各单元模块3.2.1 电压电流采样模块设计电压和电流需要同步采样，采样的方式有很多，本次设计中我们采用电阻分压采样电压，对于电流采样，我们通过电压进行间接采样，具体方式是在电路中串联一个很小U3.2.2 按键和复位模块设计单片机采用总线控制方式，由单片机P2.7、P2.6和P2.5作片选控制信号，通过74HC138译码器来选通。
74HC138是一个3-8译码器。
74HC138的A、B、C与单片机的P2.5、P2.6和P2.7相连通，我们可以通过程序控制P2.5、P2.6、P2.7的输出进而控制3-8译码器的输出，从而达到选位的目的。
其选通情况如表3-2-2，位选电路如图3-2-2(a)。
当RD和CS3任一位为低电平时输入缓冲器74HC541工作，此时按键有效，键盘分OC 1C111D 22D 33D 44D 55D 66D 77D 88D91Q 192Q 183Q 174Q 165Q 156Q 147Q 138Q12IC274HC573AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7CS1LED 段锁存器OC 1C111D 22D 33D 44D 55D 66D 77D 88D91Q 192Q 183Q 174Q 165Q 156Q 147Q 138Q12IC374HC573AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7CS2LED 位锁存器a b c d e f g dpled1led2led3led4led5led6led7led8123IC5A 74HC028910IC5C 74HC02WRLE1LE2LE1LE2IN11IN22IN33IN44IN55IN66IN77IN88COM 9DIODE10OUT811OUT712OUT613OUT514OUT415OUT316OUT217OUT118IC8ULN2803VCCe 1d 2dp 3c 4g5b 7G38G29f 10a 11G112G46LED14LED-SM e 1d 2dp 3c 4g5b 7G38G29f 10a 11G112G46LED24LED-SMR2100R3100R4100R5100R6100R7100R8100R9100图3-2-3 数码管显示电路3.2.4电源电路设计在电路中由于我们所用OP07运算放大器需要 9V 双电源供电，由于我们测量需要稳定的供电而USB 供电不稳定，所以我们自制+5V 电源供电，电源电路图如图3-2-4：C112200u FC1747u Fin12o ut3IC37805C13104C15104R7510D10+5VD2D1C12200u FC22200u FC747u FC847u Fin12o ut3IC178091in2o ut 3IC27909C3104D3D1C5104C4104C6104R110kR210kD1D1D5D6+9V-9V123J1CON3ac2ac3+1-4U1BRG212J10CON2123J5CON3+9V-9V+5V+9V图3-2-4 电源电路3.2.5基准电压电路设计我们用单片机自带的AD 进行A/D 转换，而单片机实际工作时电压会发生变化，所以在单片机AD 检测时外加TL431作为基准源，当输出电压变化时，P1.7口电压保持恒定。
电路图如图3-2-5：D4TL431VCCR112kP 17图3-2-5 基准电压3.3电路参数的计算及元件选择因为我们要测量的范围是，负载电压不超过25V ，电流不超过2A ，而单片机能够接受的电压小于5V ，所以我们电压采样时，用Ωk 100和Ωk 15电阻分压的方式，这样就算电压得到25V时，我们所采的电压也只有3.261V，单片机也能正常工作，电压采样后经过一个电压跟随器，降低输出阻抗，电流采样时，通过电压间接采样，因为我们所串联的电阻很小，由3个Ω.0和一个Ω1.0的电阻并联，所采得的电压也很小，经过放大单33片机识别更准确，所以放大26倍后再送入单片机。
3.4 特殊器件的介绍3.4.1 TL431芯片简介TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。
TL431特点：•可编程输出电压为36V•电压参考误差：±0.4％，典型值@25℃（TL431B）•低动态输出阻抗，典型0.22Ω•负载电流能力1.0mA to 100mA•等效全范围温度系数50 ppm/℃典型•温度补偿操作全额定工作温度范围•低输出噪声电压TL431引脚图:图3-4-1 TO92 封装引脚3.4.2 STC12C52A06S2单片机简介STC12C5A60S2系列单片机是由宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051单片机，但速度要快8—12倍，内部集成8路高速10位A/D转换（250K/S）。