智能仪器设计毕业课程设计报告
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。
智能仪器课程设计报告

智能仪器设计课程设计报告―――采用RS 485标准的主从式多机系统设计学生姓名:王**学号:*********班级:********任课教师:***成绩:1、设计要求a) 系统基本结构:1个51系列单片机主机、2个51系列单片机从机(从机1 和从机2)、采用RS 485组成主从式多机系统;b) 系统基本功能:在主机键盘上按“1”键,从机1的LED数码显示器上显示“1”,此后从机1键盘上每按下1个数字键,主机LED数码显示器上能显示对应的数字,当从机1键盘上按下“0”键时,此次通信结束,从机1键盘上再按下任意数字键,主机不显示相应数字;在主机键盘上按“2”,从机2的LED数码显示器上显示“2”,此后从机2键盘上每按下1个数字键,主机LED数码显示器上能显示对应的数字,当从机2键盘上按下“0”键时,此次通信结束,从机2键盘上按下任意数字键后,主机不显示相应数字;c) 选做:从机1和从机2可设计成相关物理量的测量系统,当主机呼叫从机时,从机能把最新的测量值发给主机。
2、方案论证(1)系统组成:由三个51单片机构成主从通信系统(本组使用的芯片型号是STC89C52,其功能是一致的),每个单片机搭配LED数码管显示器和键盘;通信采用RS-485标准,可使用MAX485芯片作为通信收发器,单片机控制MAX485的使能端进行发送和接受逻辑控制;单主机多从机的通讯系统需要区分地址信息和数据信息,可利用51串口模式中的模式2进行通信,修改主机的SCON.3状态表明主机发送的是否是地址信息,修改某台从机的SM2状态来建立和主机的唯一通信;数据输入使用键盘输入,数据显示可简单的使用数码管显示。
图1 系统结构图(2)串口模式分析:51单片机串口的2/3模式下是作为11位异步通信用,8位数据位后的第九位是可编程位SCON.3,主机可以对此位进行0或1赋值,进行地址信息和数据信息的区分,通常赋为1表示地址信息,为0表示数据信息;51单片机的串行口控制寄存器SCON的SM2位是专门用来使通信接口具有识别功能的多机控制位,在串行口以方式2/3接收时,若SM2=1,此时出现两种情况:第一,接收到的第九位为1(单片机接收时可编程位进入SCON.2),则前8位数据装入SBUF,并置RI为1,产生中断标志;第二,接收到的第九位为0,则不产生中断标志,接收信息被弃。
智能仪器课程设计

《智能仪器设计》课程设计报告书题目号:题目:智能仪表的设计班级:学号:06姓名:摘要智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器,拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
它的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
其工作原理为传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或E2PROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机——PC机,由PC机进行全局管理。
伴随着网络技术的飞速发展,Internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透,实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。
因此,智能仪表有着无限的发展前景。
定义智能仪器的定义:智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器,拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
意义智能仪器的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
1、智能仪器的工作原理传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或E?2PROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
智能仪器有课程设计
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智能仪器有课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握智能仪器的基本原理、主要组成部分及其功能,了解智能仪器在现代工业和日常生活中的应用,并能够分析简单的智能仪器故障。
2.技能目标:学生能够运用所学知识对智能仪器进行基本的操作和维护,具备使用智能仪器进行数据采集和分析的能力,并能够根据实际需求对智能仪器进行适当的改造。
3.情感态度价值观目标:学生应该认识到智能仪器在现代社会中的重要性,理解科技对人类生活的影响,培养对科技创新的积极态度,同时增强安全意识和责任意识,确保在使用智能仪器过程中的安全。
在制定这些目标时,我们充分考虑了课程性质、学生特点和教学要求,力求使目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.智能仪器的基本原理:介绍智能仪器的工作原理、传感器技术、信号处理技术等。
2.智能仪器的组成部分:讲解智能仪器的主要组成部分,如传感器、执行器、控制器等,并阐述各部分的作用和相互关系。
3.智能仪器的功能与应用:介绍智能仪器在工业生产、医疗保健、日常生活等方面的应用案例。
4.智能仪器的操作与维护:教授智能仪器的操作方法、维护技巧和安全注意事项。
5.智能仪器的故障分析与维修:学习如何分析智能仪器的故障原因,并掌握基本的维修方法。
在教学内容时,我们确保了内容的科学性和系统性,制定了详细的教学大纲,以便于教学的安排和进度的控制。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:教师通过讲解智能仪器的基本原理、功能和应用,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生就智能仪器的操作、维护和故障分析等问题进行讨论,提高学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析具体的智能仪器应用案例,使学生更好地理解智能仪器的实际应用。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作智能仪器,提高学生的实践能力。
智能仪器仪表综合课程设计

江西理工大学应用科学院智能仪器仪表综合课程设计报告设计题目:起重量限制器设计者:学号:班级:指导老师:完成时间:2011-12-24基于单片机制作的起重量限制器设计摘要起重量限制器是起重机械安全保护装置,专起重量限制器门用于各种型号规格的电动葫芦单梁式起重机。
该装置具有声光报警、立即报警、切断起重机起升电机电路和显示起吊重物重量等功能,可避免起重设备因过负荷超载造成的设备和人身事故。
因此它对冶金、机械、矿山、铁路、码头、仓库等行业现代化安全生产,具有极其重要的意义。
该产品在设计上采用了先进的计算机技术,有自动校核检查和零点自动跟踪能力,具有功能强,结构紧凑、操作校准方便、工作稳定、安装维修方便等优点。
关键字 C8051F340 单片机拉力传感器电动葫芦目录1智能仪器仪表的简介 (4)1.1智能仪器仪表简介 (4)1.2智能仪器仪表的作用 (4)1.3应用效果 (4)1.4智能仪器 (4)1.5发展主流 (5)1.6性能 (5)1.7智能仪器仪表展望 (6)2起重量限制器方案 (7)2.1方案说明 (7)2.2起重量限制器说明 (7)2.3项目要求 (7)2.4 传感器的介绍 (8)2.5 CPU简介 (9)2.6显示部分 (10)2.6.1 显示器件 (10)2.6.2驱动部分 (11)2.6.3位选驱动 (11)2.7调解部分 (12)2.8电源部分 (13)2.8.1 UA7805 (13)2.8.2 AMS1117-3.3芯片 (13)2.8.3变压器 (15)2.9继电器 (15)2.10声光报警 (16)3整体电路图 (17)3.1整体系统构成 (17)3.2 传感器 (18)3.3显示部分连线 (19)3.4 CPU (20)3.5电源 (21)3.6按键 (21)3.7继电器控制 (22)3.8声光报警 (23)4软件 (24)4.1程序流程图 (24)4.2程序主要部分 (25)5总结 (28)参考文献 (29)附录1—原理图 (30)1智能仪器仪表的简介1.1智能仪器仪表简介仪器仪表(英文:instrumentation)仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。
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)七.心得体会 (18)智能温度测量系统的设计一、前言温度是一种基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量。
智能仪器实验报告-实验七

地址范围
片选号
地址范围
CS0
08000H~08FFFH
CS4
0C000H~0CFFFH
CS1
09000H~09FFFH
CS5
0D000H~0DFFFH
CS2
0A000H~0AFFFH
CS6
0E000H~0EFFFH
CS3
0B000H~0BFFFH
CS7
0F000H~0FFFFH
三,程序
1.程序框图及说明
《智能仪器》课程设计报告
姓名学号:梁 倩 41253027
匙沛华41253026
胡智凯41253023
张 爽41253012
刘文平41253035
专业:测控技术与仪器
班级:测控1201、1202
北京科技大学自动化学院
二〇一六年一月
《智能仪器》课程设计报告
一,课程设计内容简述
设计要求:
基于单片机的压力控制系统设计A:
说明:定时对各显示器进行扫描,各器件分时轮流工作,每次只一位数码管显示。由于人眼视觉暂留现象,看似器件同时显示。本程序中由xian()函数实现多次扫描。每秒扫描50次,即每20ms刷新一次。
读键值输入子程序框图:
图3读键值输入子程序框图
说明:检测到有键按下后,向列扫描码地址0x8002逐列输出低电平,从行码地址0x8001读回该行值,若无键按下,行码为高,则返回零,若有键按下,则根据行列值计算键码,同时要判断键是否已释放,并消除抖动,最后返回键值。
2.程序源程序及注释
#include<reg51.h>
#define LEDLen 6
#define UP 0x0a//A为上限
智能仪器课程设计报告

智能型温度测量仪报告题目:智能型温度测量仪院别:机电工程与自动化专业:生产过程自动化技术班级: xxx姓名: xxxXxxXxx指导老师: xxx目录引言................................................. 错误!未定义书签。
一、系统设计任务及要求........................................... - 2 -1.1系统设计任务 (2)1.2系统设计的基本要求 (2)1.3系统概述 (2)二、系统总体设计................................................. - 2 -整体设计方案的确定 (2)三、硬件电路设计及工作原理....................................... - 3 -3.1参数采集模块设计 (3)3.2显示温度模块和显示时钟介绍 (3)3.3具体硬件电路原理分析 (4)四、软件设计...................................................... - 7 -4.1主程序流程图 (7)4.2DS18B20温度读取程序(如图9) (8)4.3DS18B20温度传感器初始化 (8)4.4读出温度子程序 (9)4.5DS18B20的读写时序 (10)4.6按键流程图 (12)五、主要技术指标的测量........................................... - 12 -六、结论......................................................... - 13 -结束语........................................................... - 14 -附录:硬件原理图.................................................. - 15 -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,也是工业控制中主要的被控参数之一。
智能仪器课程设计报告书

淮海工学院课程设计报告书课程名称:智能仪器课程设计题目:智能多点温度计系(院):电子工程学院学期: 2014-2015-2 专业班级:姓名:学号:智能多点温度计摘要本文介绍了基于DS18B20和AT89C51的多点温度测量的方法和原理,利用DSI8B20单总线温度传感器和单片机与其它外围设备结合在一起实现温度的测量和显示。
该设计主要分为以下三大部分:硬件设计、软件设计和整个系统的调试与实现。
其中硬件设计主要是由proteus软件进行电路的设计与仿真;软件设计采用C语言编写实现。
采用该解决方案,实现了基于DS18B20进行的各项软硬件的设计、调试和处理,实现了多点温度测量和显示。
关键词:温度测量;硬件;软件;温度传感器DS18B201绪论本章主要讨论本课题研究的现状及意义,设计选用的主要元器件简介及系统的设计及实现方案。
1.1概述1.1.1课题研究的现状及意义在实际工业生产及日常生活中,为了避免局部的温度过高或过低,需要对某个空间内多个点的温度进行监测,如在粮库测温系统、智能建筑自控系统、冷库测温系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量。
为了改善监测人员的工作条件,监测人员一般需要远离监测对象。
因此,多点温度远程监测在实际生产中具有重要的应用价值。
1.1.2DS18B20温度传感器简介DS18B20是Dallas半导体公司的数字化温度传感器,DS18B20通过一个单线接口发送或接受信息,因此在中央处理器和DS18B20之间仅需一条连接线(加上地线)。
它的测温范围为-55~+125℃,并且在-10~+85℃精度为±0.5℃。
除此之外,DS18B20能直接从单线通讯线上汲取能量,除去了对外部电源的需求。
每个DS18B20都有一个独特的64 位序列号,从而允许多只DS18B20同时连在一根单线总线上;因此,很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一大片区域的DS18B20。
这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。
智能仪器课程设计杨耀全

智能仪器课程设计杨耀全一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握智能仪器的基本原理和应用,培养学生对智能仪器的兴趣和好奇心,提高学生的科学素养和实际操作能力。
具体来说,知识目标包括了解智能仪器的基本组成、工作原理和应用领域;技能目标包括能够使用智能仪器进行基本操作和故障排查;情感态度价值观目标包括培养学生对科学探索的热爱,增强学生的团队协作和沟通能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括智能仪器的基本原理、组成结构和应用。
首先,介绍智能仪器的定义和分类,让学生了解智能仪器在各个领域的应用;其次,讲解智能仪器的基本原理,包括传感器、微处理器和执行器等关键部件的工作原理;然后,介绍智能仪器的组成结构,如电路板、显示屏、输入输出接口等;最后,通过实例分析,让学生了解智能仪器在实际应用中的工作过程和优势。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式。
首先,采用讲授法,系统地讲解智能仪器的原理、结构和应用;其次,运用讨论法,引导学生分组讨论智能仪器的实际应用场景和优势;再次,通过案例分析法,让学生分析智能仪器在现实生活中的具体应用案例;最后,利用实验法,让学生亲自动手操作智能仪器,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:教材《智能仪器原理与应用》、参考书《现代智能仪器设计》、多媒体资料(包括智能仪器的图片、视频等)、实验设备(包括智能仪器模型、传感器等)。
这些教学资源将有助于丰富学生的学习体验,提高学生的学习兴趣和主动性。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评价方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评价学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的作业,让学生通过练习巩固所学知识,通过作业的完成质量评价学生的理解程度和应用能力。
智能仪器课程设计报告

智能仪器课程设计报告一、课程设计目的智能仪器课程设计是一门综合性实践课程,旨在培养我们对智能仪器的设计、开发和应用能力。
通过本次课程设计,我们要将所学的理论知识应用到实际项目中,提高我们的工程实践能力、创新能力和解决问题的能力。
二、课程设计要求本次课程设计要求我们设计一款具有特定功能的智能仪器。
具体要求包括:1、明确仪器的功能和性能指标。
2、选择合适的传感器、微处理器和其他电子元件。
3、设计硬件电路,包括信号调理、数据采集、处理和控制等部分。
4、编写软件程序,实现仪器的功能控制和数据处理。
5、进行系统调试和性能测试,确保仪器满足设计要求。
三、设计方案(一)功能需求分析经过充分的讨论和分析,我们确定设计一款智能温度测量仪。
该仪器能够实时测量环境温度,并在液晶显示屏上显示温度值。
同时,当温度超过设定的阈值时,能够发出声光报警信号。
(二)传感器选择考虑到测量精度和成本等因素,我们选择了数字式温度传感器DS18B20。
该传感器具有精度高、接口简单、易于编程等优点,能够满足我们的设计需求。
(三)微处理器选择我们选用了 STM32F103 微处理器作为系统的控制核心。
STM32F103 具有丰富的资源、高性能和低功耗等特点,能够为系统的稳定运行提供保障。
(四)硬件电路设计1、电源电路设计了稳定的 5V 和 33V 电源电路,为整个系统提供可靠的电源。
2、传感器接口电路根据DS18B20 的接口规范,设计了传感器与微处理器的连接电路。
3、显示电路选用了液晶显示屏(LCD1602),通过微处理器的 GPIO 口进行控制,实现温度值的显示。
4、声光报警电路当温度超过设定阈值时,通过驱动蜂鸣器和发光二极管实现声光报警。
(五)软件设计1、系统初始化包括微处理器的时钟配置、GPIO 口初始化、定时器初始化等。
2、传感器驱动程序编写了 DS18B20 的驱动程序,实现温度数据的读取。
3、数据处理程序对读取的温度数据进行处理,转换为实际的温度值。
哈理工智能仪器设计报告
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哈尔滨理工大学课程实践题目:智能仪器原理及设计姓名:xxxxxxxx班级:测控12-5班学号:1205010510指导教师:苑惠娟成绩:完成时间:2015年6月18日目录目录 (2)一、实验目的及其意义 (3)1.1实验目的 (3)1.2实验意义 (3)二、实验内容 (4)2.1设计波形 (4)2.2设计内容 (4)2.3实验用设备 (4)三、实验要求 (4)3.1绘制原理图及线路板图 (4)3.2编写程序完成以下任务 (4)3.3实验安排 (5)四、硬件电路设计 (5)4.1单片机电路 (5)4.2显示及键盘接口电路 (5)4.3D/A转换电路 (6)4.4USB串口模块 (7)4.5时钟电路和复位电路 (7)4.68路LED (9)4.7PCB设计图 (9)五、程序设计 (10)六、软硬件调试 (16)七、波形图 (16)八、心得体会 (17)九、参考文献 (18)一、实验目的及其意义1.1实验目的(1)设计动态LED显示、键盘,画出原理图及线路板图,使学生对智能仪器中最基本的输入输出方法具有感性认识。
(2)通过一个相对完整的程序编程,使学生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件构成及“硬件软化”方法。
1.2实验意义波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一。
波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号,并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点,不仅可以模拟各种复杂信号,还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制,并能够与其它仪器进行通讯,组成自动测试系统,因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
在70年代前,信号发生器主要有两类:正弦波和脉冲波,而函数发生器介于两类之间,能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形,产生其它波形时,需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。
智能仪器课程设计

实验报告课程名称智能仪表课程设计学校杭州电子科技大学学院生命信息与仪器工程学院专业电子信息技术及仪器姓名李棒学号12192213一、实验目的智能仪表课程设计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,以培养学生综合运用知识能力、实际动手能力和工程实践能力,为此后的毕业设计打下良好的基础。
二、实验任务本次智能仪表课程设计的任务是设计一个温度控制器,并完成相关的编程工作。
基本任务是利用AT89C51单片机、ADC0809模数转换器等芯片设计一个具有温度测量显示和开关控制输出的装置。
三、实验要求1)用6只共阴极的八段数码管来分别显示工作状态、设定温度和实际温度温度。
为了统一起见,对6只八段数码管的具体排列和工作状态的显示符号作如下规定:“02)用3只按钮来分别作为开机/关机键、温度设定上升键和下降键。
(1#开发板有5只操作按钮和1只系统复位按钮,共6只)3)用1只LED发光二极管来表示加热器开关量控制输出(1#开发板上共有6只控制输出的LED发光二极管),所有发光二极管均要求用2003达林顿管或三极管放大驱动。
4)温度设定范围0~99℃,在装置处于开机状态情况下,当实际温度高于等于设定温度时,加热器控制输出“关”;当实际温度低于设定温度5℃时,加热器控制输出“开”。
5)上电后,自动显示关机这时状态、设定温度50℃和实际室内温度,用户可以设定温度进行设定,但只有在按下启动/关闭键后,控制器正式工作;在运行期间,若对温度状态进行设定,则控制器按新设定开始。
若关机后(非断电)重新启动控制器,则自动进入上次关机前的设定状态。
三、实验内容系统的总体框图如下:主要是基于AT89C51单片机 LED 和数码管显示模块、加热器控制模块、按键扫描/处理模块和基于ADC0808芯片的数据采集模块。
1、LED 模块LED 发光二极管来表示加热器开关量控制输出。
2、数码管显示模块显示工作原理本系统应用8段6位共阴数码管作为显示器件,用片选信号来控制数码管的显示字符,应位选信号来控制点亮那个数码管。
智能仪器设计的课程设计
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智能仪器设计的课程设计一、教学目标本课程旨在通过智能仪器设计的学习,让学生掌握智能仪器的基本原理和设计方法,培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下:知识目标:了解智能仪器的基本概念、工作原理和分类;掌握智能仪器的系统设计和调试方法。
技能目标:能够运用所学知识,分析和解决智能仪器设计中的实际问题;具备一定的动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:培养学生对智能仪器行业的兴趣和热情,增强社会责任感,提升创新精神和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括智能仪器的基本原理、设计方法和应用实践。
具体安排如下:1.智能仪器的基本原理:介绍智能仪器的定义、分类和工作原理。
2.智能仪器的设计方法:讲解智能仪器的系统设计流程,包括硬件选型、软件开发和系统调试。
3.智能仪器的应用实践:分析智能仪器在各个领域的应用案例,探讨智能仪器的未来发展。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解智能仪器的基本原理、设计方法和应用案例,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生就智能仪器设计中的实际问题进行讨论,培养学生的创新思维和团队协作能力。
3.案例分析法:分析智能仪器在实际应用中的案例,使学生更好地理解智能仪器的设计和应用。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行智能仪器的组装和调试,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版的智能仪器设计相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:推荐学生阅读相关领域的经典著作和最新研究论文,拓宽知识视野。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:配置智能仪器设计实验室,提供各种实验设备和工具,让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
智能仪器课程设计报告(李林)
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智能仪器设计课程设计报告―――基于DS18B20温度测量系统的设计学生姓名:李林学号:0701170118班级:07011701任课教师:石晓晶成绩:南京理工大学机械工程学院基于DS18B20温度测量系统的设计摘要:设计了一种数字化温度测量系统,其误差小于等于±0.5℃,具有3位数码显示(XX.X℃)和开机自检功能,并配有简单键盘,能够设置温度上、下限临界报警值设置并上位机通信。
关键字:DS18B20 ,温度测量,单片机引言 (4)1硬件电路设计 (5)1.1总体方案 (5)1.2 DS18B20介绍 (5)1.2.1 DS18B20的主要特征 (5)1.2.3 DS18B20的时序 (6)1.3 键盘控制设计 (7)1.4 共阴极LED显示控制设计 (8)1.5 复位电路的设计 (9)1.6 DS18B20测温电路的设计 (9)1.7 上位机通信电路 (10)2 软件编程设计 (11)2.1总体流程图 (11)2.2 主程序 (11)2.3 自检子程序 (12)2.4 上、下限温度值传送子程序 (13)2.5 键盘控制子程序 (14)2.6 DS18B20 复位子程序 (15)2.7 DS18B20写控制字子程序 (16)2.8 DS18B20读数据子程序 (16)2.12 数据表 (17)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录1(电路图) (21)附录2(实物图) (20)在工业控制和生产自动化中,对于温度量的测量是十分重要的。
测量温度的方法多种,传统温度测量方法是通过温度敏感元件,将温度的测量转换成对电信号的测量,再通过调理电路和模—数转换后得到温度值。
本设计的温度测量系统,采用了Dallas公司的DS18B20型“一线总线”接口的数字化传感器,通过软件控制的方式,简化了硬件设计环节。
1硬件电路设计1.1总体方案本设计的总体思路为:以单片机为控制核心,采用动态扫描的LED显示方式,并采用查询的方式对按键进行扫描。
智能化仪器课程设计报告
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智能化仪器课程设计总结报告测控071 0730221124 方晶晶1.课程设计的目的和任务本次课程设计是以AT89C51单片机为核心,设计一个具有实时时钟功能和直流电压测量功能的智能化测量仪器。
要求具有实时时钟显示和校时功能,电压测量显示功能等。
可作为通用的二次仪表使用,根据电压与被测物理量的关系显示被测物理量,应用于多种测量场合。
通过课程设计进一步熟悉并掌握单片机的编程,对智能化仪器的设计思路和步骤等有一定的了解。
并为将来的毕业设计打下扎实的基础。
硬件部分主要包括DS12887实时时钟电路、AD转换器ICL7135、8 只共阴LED数码管及相应的显示控制和驱动电路、键盘电路等。
要求掌握电路的原理和各部分功能的实现过程,重点是与单片机的连接上。
软件部分要求编写相关汇编程序,实现对ICL7135的控制和读数,经运算后得到测量电压值;编程并控制DS12887芯片,获得日期和时间值;禾U用按键可实现日期和时间初值的设置,以及时间、日期和测量值的显示切换功能;根据输入电压与被测物理量的关系显示被测物理量。
并完成软硬件的联机调试。
开始图1系统设计结构图2•系统设计的基本原理结构整个系统以AT89C51单片机为核心,实现一个能显示和设置时间日期值,测量电压值的小型系统。
整个系统的设计结构如图1所示。
3•硬件电路设计及组成该系统的硬件电路主要包含了89C51单片机、ICL7135四位半A/D 转换器、DS12887实时时钟芯片、8个共阴LED数码管显示器和按键等。
其硬件组成框图如图2。
图2 硬件组成框图在目前的大多数智能仪器设计中,往往需要记录测量的日期和时间信息,以及自动完成设定时间的自动测量和控制等,这就要求在仪器中带有实时时钟。
由于利用单片机直接编程实现实时时钟,编程复杂而且还要考虑后备电源供电等问题,因此,选用自带后备电池的实时时钟芯片,应用它,可以自动实现时间和日期的处理,单片机只要利用DS12887的秒更新,每秒读一次时钟数据即可。
大学生智能仪器课程设计
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大学生智能仪器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解智能仪器的原理、结构与分类,掌握常见智能仪器的功能与应用。
2. 学生能够掌握智能仪器设计的基本流程与方法,具备分析、解决实际问题的能力。
3. 学生能够了解智能仪器在工程领域的应用现状及发展趋势。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的智能仪器系统,具备实际操作与调试的能力。
2. 学生能够运用相关软件工具,对智能仪器进行仿真与优化,提高系统性能。
3. 学生能够通过团队协作,完成具有一定难度的智能仪器项目设计,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到智能仪器在现代科技领域的重要性,激发对相关领域的学习兴趣。
2. 学生能够树立创新意识,勇于尝试新方法,培养解决复杂问题的自信心。
3. 学生能够遵循工程伦理,关注智能仪器在生活中的应用,具备社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点:大学生具备一定的理论基础,具有较强的学习能力和探索精神,对实际操作和项目设计有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 智能仪器原理与结构- 智能仪器的定义、特点与分类- 智能仪器的核心部件及功能- 智能仪器的工作原理与性能指标2. 常见智能仪器及其应用- 数据采集与处理仪器的应用- 控制器与执行器的工作原理及选型- 网络化智能仪器的发展与现状3. 智能仪器设计方法与流程- 系统需求分析- 硬件设计原理与电路图绘制- 软件设计方法与编程实践4. 智能仪器仿真与优化- 常用仿真软件的使用方法- 智能仪器性能指标仿真分析- 系统优化方法与策略5. 智能仪器项目实践- 项目设计与实施流程- 团队协作与沟通技巧- 项目成果展示与评价教学内容安排与进度:1. 第1-2周:智能仪器原理与结构2. 第3-4周:常见智能仪器及其应用3. 第5-6周:智能仪器设计方法与流程4. 第7-8周:智能仪器仿真与优化5. 第9-12周:智能仪器项目实践教材章节关联:1. 第1章:智能仪器概述2. 第2章:智能仪器硬件设计3. 第3章:智能仪器软件设计4. 第4章:智能仪器系统仿真与优化5. 第5章:智能仪器项目实践与案例分析三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对于智能仪器的原理、结构与分类等基础理论知识,采用讲授法进行教学,使学生在短时间内掌握基本概念和原理。
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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 《智能仪器设计》课程设计报告学院:太原理工大学信息工程学院专业班级:自动化0803姓名:张胜超学号:题目号:27目录零. 摘要 (4)0.1 摘要 (4)0.2 Abstract (5)一. 设计目的及原理 (7)1.1设计题目和目的 (5)1.1.1设计题目 (5)1.1.2设计目的 (5)1.2设计基本要求 (5)1.3设计原理 (6)二.硬件设计 (7)2.1系统原理框图 (7)2.1.1STC89C51简介 (8)2.1.2 产品外观 (8)2.2基本模块简介 (11)2.2.1 Pt100温度测量接口技术 (11)2.2.2热电阻PT100信号调理电路设计 (12)2.2.3功率输出电路 (12)2.2.4 4-20mA电流输出电路 (13)2.2.5数码管显示及指示电路 (13)2.2.6按键电路 (15)2.2.7报警电路 (15)2.2.8下载电路 (15)2.2.9 通信电路 (16)2.2.10输出驱动电路 (16)2.2.11电源电路 (17)三.系统流程图软件设计……………………………………………………..错误!未定义书签。
3.1软件设计算法分析......................................................3.1.1比例控制算法 (17)3.1.2热非线性校正算法................................................18 3.1.3温度数据显示子程序........................................ 3.2软件设计基础...............................................3.2.1基于STC89C51单片机实现智能测温仪表软件设计 (19)3.2.2基于STC89C51单片机的智能测温仪表程序框架 (21)3.3 系统流程图...............................................四.总电路图 ................................................. .264.1 Protel99SE电气原理 .......... ....................................................4.2 PCB版图................................................................五. 电路仿真的设计与分析 (27)5.1 Proteus仿真软件介绍. ....................5.2 仿真分析..............................................................六. 体会心得 (27)附录1c语言程序 (28)附录2参考文献..................................................第零章摘要0.1摘要:运用单片机原理及应用-基于51与高速新型C8051F330单片机做的智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器,拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
它的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本次课程设计就是基于STC89C51单片机的数字测温智能仪器。
传感器取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
本次设计使用PT100热电阻。
目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的,它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,本文将介绍智能集成温度传感器铂金属电阻的结构特征及控制方法,并对以此传感器,单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。
与传统的温度计相比,其具有读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。
此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机——PC机,由PC机进行全局管理。
本次课程设计采用keil编译软件编写C语言源代码。
经调试好后,装载入单片机进行仿真,完成智能仪器的核心设计。
关键字:STC89C51单片机,A/D转换器,铂金属电阻,EPROM,智能仪器,数字测温温度计0.2 Abstract:Using single chip microcomputer principle and applications-based on 51 with high speed and new single chip microcomputer intelligent instrument do C8051F330 contains a microcomputer or micro processor measuring instrument for data storage operations with logic and automatic operation etc. Function. The emergence of the traditional instruments greatly expanded the range. Intelligent instrument with its small size, the function is strong, low power consumption advantages, quickly in home appliances, scientific research units and industrial enterprise in a wide range of applications. This course is designed based on the single chip microcomputer STC89C51 digital temperature measuring intelligent instrument.Sensor measured parameters to take information and translated into electrical signals, the filter remove interference into more road after analog switch; By way of microcomputer choose the analog switch will eachinput channel one signal into program-controlled gain amplifier, enlarge the signal after the A/D converter converted into the pulse signal into the single chip microcomputer after; Single chip set by the instrument according to the initial corresponding data operation and treatment (such as nonlinear correction etc.); Operation result was converted to data display and print; At the same time the operation result and single chip microcomputer stored in pieces (FlashROM (flash memory) or EPROM (electric can erase memory) set parameters in operations after comparison, according to the operation result and control requirements, the output corresponding control signals (such as alarm device trigger, relay Implement contacts, etc.). This design uses PT100 heat resistance.The current intelligent temperature sensor (also called digital temperature sensor) is in the mid 1990 s came, it is microelectronics technology, computer technology and automatic test technology (ATE) crystallization, characteristic is to output data and related temperature of temperature control quantity, adaptation various micro controller (MCU). The development of the society to the requirements of the sensor to make people more and more is also high, now of the temperature sensor is based on the basis of single chip from analog to digital, from integration, network to the direction of the intelligent rapid development, and high precision, multi-function, bus toward standardization, high reliability and security, development virtual sensor and network sensor, development monolithic temperature measuring system and other high-tech direction of rapid development, this article will introduce intelligent integrated temperature sensor platinum resistance of the features of the structure of and control methods, and to the sensor, a single chip microcomputer controller for digital temperature measurement device's working principle and program design is analyzed in detail. Compared with the traditional thermometer, it has convenient readings, temperature measuring range, temperature measurement accuracy, the temperature output digital display, mainly used for temperature measurement demand is accurated.the place, or scientific research laboratory use. In addition, intelligent instrument can also with PC unit into distributed measurement and control system, by single chip microcomputer as a machine acquisition under various measurement signal and data, through serial communication information transmission to the upper machine will-PC, by a PC global management.This course design uses keil software compiler language C source code. After the commissioning, loaded into the single chip microcomputer, and simulation complete intelligent instrument the core design.Keyword: STC89C51 single-chip microcomputer, A/D converter, platinum of resistance, EPROM, intelligent instrument, digital temperature thermometer第一章设计目的及原理1.1设计题目和目的:1.1.1设计题目题目要求:27. 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。