基于电涡流传感器的位移计设计(lcd)

目录

0 前言(章标题为黑体四号字，左对齐，段前段后距离均为6磅，设为标题1，下同) (1)

1 总体方案设计 (2)

2 硬件电路设计 (4)

2.1 单片机最小系统............................................................................. 错误！未定义书签。

2.1.1 RC 时钟电路 (5)

3 软件设计 (5)

3.1 数据采集子程序的设计................................................................. 错误！未定义书签。

3.1.1计算温度子程序 (5)

3.2 数字显示子程序的设计................................................................. 错误！未定义书签。

4 调试分析 (16)

5. 结论及进一步设想（需说明的问题） (16)

参考文献（标题1） (17)

课设体会 (18)

附录1 元件清单........................................................................................ 错误！未定义书签。附录2 实验电路原理图 (21)

基于电涡流传感器的位移计设计（LCD）摘要：本文设计了一种基于单片机控制的数字位移计，由A/D转换器、单片机、键盘报警装置和LCD显示等几部分组成，主要使用了ADC0808、8031、LCD主要器件，主要解决方案是利用电涡流传感器位移特性、单片机实验箱（含A/D转换）、单片机仿真器等设计一个能用LCD实时显示物体位移的智能位移计。本次设计用汇编语言进行编程，实现电涡流测位移的功能,即对位移的实时测量并显示，位移显示为X.XX mm。优点是位移仪的放大电路将电涡流传感器输出的微弱模拟信号放大，通过LCD能直观的显示出你所测的数据。

关键词：单片机；DS18B20 ；LCD液晶显示{ “摘要”二字为小四号黑体，摘要内容为小四号宋体字，行距为固定值20磅；“关键词”三字为黑体小四号，以下所列词条为宋体小四号。}

0 前言(章标题为黑体四号字，左对齐，段前段后距离均为6磅，设为标题1，下同)

可以有以下的一些内容：

1. 本课题的背景、目的、意义。

2.本课题的技术指标或设计要求、研究方案、技术路线与特点等。

位移测量在贸易计量以及工业生产过程中起着十分重要的作用，作为位移测量仪器，智能电子秤在各行各业中开始显现其测量精度高、测量速度快、操作简单易学。可以实时监控的巨大优点，使其已经开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量秤，成为测量领域的主流产品。

本次设计实验需要把重量等非电量的变化转换为电量的变化输出，因此必须通过传感器实现这一功能，为接下来通过单片机测量、控制和显示铺平了道路。在本次设计中采用的是电阻应变式单臂电桥传感器。

单片机的诞生，会各种职能仪器的产生和发展起到了很大的推进作用，所谓单片机，普遍认为它是在一块硅片上集成了中央处理器单元（CPU），存储器（RAM，ROM，EPROM），和各种输入输出端口（定时器、计数器、并行I/O口、串行口、A/D转换器以及各种脉冲调节器等），这样的一块芯片具有一台计算机的功能。因而被称为单片微型计算机。

单片机的优点是体积小、重量轻，抗干扰能力强，对环境要求高，价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。

本次课设利用单片机的上述特点将传统的重量测量系统升级为智能电子秤，设计一个能对重量信息进行实时数据采集、处理及显示，并可用键盘设定阈值且具有超值报警功能的电子秤。

（正文内容为小四号字宋体，全文行距：20磅的固定值。页面格式：页面纸张为A4、版面设置：左2.5厘米、右2.0厘米、上2.8厘米、下2.4厘米，左侧装订页眉2.2厘米，页脚2.0厘米。）

1 总体方案设计

针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用电涡流传感器进行位移的测量，转化了的位移信号由传感器直接得到了数字信号。主要任务是基于热电阻温度传感器的温度测试仪的设计，利用电涡流传感器、单片机实验箱、单片机仿真器等设计一个能用LCD 显示位移的位移测试仪。并显示为X.XX mm

该位移测量仪的设计，在总体上大致可分为两大部份：硬件的设计、软件的设计。系统设计总体流程图如图1所示。

图1 系统设计总体流程图

首先通过大电涡流传感器来进行对位移的采集。电涡流传感器将位移变化转换为电压变化，再经过滤波放大电路将得到的电压值放大到0～5V之间，而在这个过程中我们所采集的电压值与位移值在开始时称非线性关系，所以我们应把非线性部份去掉，取线性部份，即为1～4v之间。以保证其电压值在A/D转换器的满刻度范围内。由于智能仪器所处理的对象大部分是模拟量，而微处理器能接受并处理的是数字量，因此被测模拟量必须先通过A/D转换器转成数字量，并通过适当的接口送入微处理器。将电涡流传感器测量的位

移与所对应的电压值建立一种线性关系，编写单片机程序，将对应的值进行相互转换为并通过LCD数码管显示。同时编写程序，实现键盘按键设定阈值，当测量数据超过阈值时，实现报警功能。

2 硬件电路设计

对于单片机控制的位移测试仪，在实际使用中需要亲切的开始界面，人性化阈值设定界面，和清晰简明的测试界面。单片机的程序不仅要分别对A/D转换、LCD显示、键盘、报警等电路控制，还要对A/D转换的结果与阈值比较，实现超值报警的功能，还有就是要对A/D转换后的数字量进行线性变换，以达到转换成位移值的目的。

基于以上的分析，正确地计算出采样信息中所对应的位移值，用单片机汇编语言编写程序，先设定阈值，再对采样后数据A/D转换，线性变换成温度值，与阈值比较，实现超值报警的功能。按照以上的要求设计，不仅要完成以上的各个功能，并且实现了对前面板设计的美观大方、操作方便，后面板审计的简洁、布线合理、功能完善。硬件原理框图如图2.所示

图2 硬件原理框图

根据课设题目要求，利用电涡流传感器、单片机实验箱、单片机仿真器等设计一个能用LCD显示温度的智能温度测试仪。本次设计采用电涡流传感器，而硬件部分采用了位移采集电路、放大电路、A/D转换电路、数据处理电路、LCD显示电路、键盘按键电路以及报警电路。

下面对各部分电路进行简要介绍：

1、位移采集电路：本次设计运用电涡流传感器对位移进行控以及调节其变化。位移控制仪会显示当前位移值为多少。

2、放大电路：由于经过电涡流传感器测得的位移转化后的电压值较小，所以需要放大电路对小信号进行放大。根据测量要求，结合ADC0809对输入电压范围的要求，将增益调节到适当位置，以满足经放大电路后得到的电压值应在0～5V之间，但是由于电涡流传感器测得的位移在开始时称非线性，所以应截取线性部分。以保证其电压值在A/D