智能仪表原理与设计综合训练报告
智能仪表原理与设计实验指导书
智能仪表原理与设计实验指导书华东理工大学自动化系华东理工大学电子信息实验中心2014年3月目录目录 (1)实验一内存块移动 (2)实验二 FLASH ROM外部程序存储器实验 (5)实验三 MC14433并行A/D转换实验 (10)实验四 DAC0832并行D/A转换实验 (15)实验五查询式键盘实验 (20)实验六 LED双色点阵显示实验 (25)实验七 RS232通信接口 (31)实验八十字路口交通灯模拟实验 (34)实验一内存块移动一、实验目的1.了解内存块的移动方法2.加深对存储器读写的认识二、实验说明块移动是单片机常用操作之一，多用于大量的数据复制和图象操作。
本程序是给出起始地址，用地址加一方法移动块，将指定源地址和长度的存储块移到指定目标地址为起始地址的单元中去。
移动3000H起始的256个字节到4000H起始的256个字节。
三、实验内容及步骤1.安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（USB线）。
2.启动PC机，打开KEIL软件，软件设置为模拟调试状态。
在所建的Project文件中添加“TH5.ASM”源程序进行编译，编译无误后，打开数据窗口(XDATA)，观察地址3000H(MEMORY#2窗口输入X:3000H然后回车)，起始256个字节存储块和4000H(MEMORY#2窗口输入X:4000H然后回车)，起始的256个字节存储块，若各单元内数据对应相同，则用键盘输入改变其中一块的数据，全速运行程序。
点击暂停按钮，观察两个存储块的数据，可以看到两块数据已相同，说明存储块已移动。
（需自己填写需移动的块中的数据）3.打开CPU窗口，选择单步或跟踪执行方式运行程序，观察CPU窗口各寄存器的变化，可以看到程序执行的过程，加深对实验的了解。
四、流程图及源程序1.源程序ORG 0MOV R0，#30HMOV R1，#00HMOV R2，#40HMOV R3，#00HMOV R7，#0LOOP： MOV DPH，R0MOV DPL，R1MOVX A，@DPTRMOV DPH，R2MOV DPL，R3MOVX @DPTR，AINC R1INC R3DJNZ R7，LOOPLJMP $END2.流程图五、思考题1.若源块地址和目标块地址有重叠，该如何避免？2.请思考给出块结束地址，用地址减一方法移动块的算法。
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。
智能仪表制作总结
第一篇、《智能仪器原理与设计》重点总结智能仪表制作总结智能仪器1概念是计算机技术与测量仪器相结合的产物，实际上是一个专用计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。
2组成硬件主机电路、信号输入输出通道、人机接口电路、通信接口电路；软件监控程序、接口管理程序。
3特点功能强、性能优越、操作自动化、友好的人机对话能力、可程控操作能力数据采集系统概念就是将被测对象的各种参量通过各种传感器变换后，再经信号调理、采样、保持、量化、编码、传输等步骤送到微机进行数据处理或存储记录的过程。
用于数据采集的成套设备成为数据采集系统。
2组成一般由传感器、多路模拟开关、测量放大器、采样/保持电路、A/D转换器、微机等构成。
使用注意怎样采集被测对象的各种参量通过各种传感器变换后，进入信号调理电路，通过多路模拟开关后经测量放大器放大后，进入采样保持电路、A/D转换器进入接口电路，最后被传输到微机的PC总线。
测量放大器1使用原因智能仪器对物理量进行测量时，首先需要将物理量经过传感器转换为电信号，一般传感器输出信号很微弱，不能直接进行A/D转换，需经放大器放大到A/D转换器要求的幅度。
2特点具有高共模抑制比、高稳定增益、高输入阻抗、低输出阻抗、低失调电压等优点，因此，非常适合于对微弱信号的放大，以及有较大共模干扰的场合。
注意问题1要注意为偏置电流提供回路2信号源通过电缆与测量放大器发生连接3在远距离传输时敏感端接负载，参考端接电压跟随器的输出（电压跟随器输入接参考电压）发现噪声怎么办在采样量化后接一个低通滤波器即可滤除基带外的高频化噪声LCD的两种驱动方式原理1静态驱动法是指在每个像素的前后电极上施加交变电压时呈显示状态，不施加交变电压时则呈非显示状态的一种驱动方法。
静态驱动法中，每个像素的像素电极均需引出，故它适应于像素较少的场合。
2动态驱动法也称时间分割驱动法或多路驱动法。
为了适应多像素显示，将显示器件的电极制作成矩阵结构，把水平一组像素的背电极连在一起引出，称之为行电极，把纵向一组像素的像素电极连在一起引出，称之为列电极，每个显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定。
智能仪表实验报告样本
智能仪表
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
开课时间: 2014 至2015 学年第 1 学期
.1.
实验一 实验报告范例
1、
在某种意义下成为影响仪器性能
2合所设计仪器采集系统的技术指标，运用模拟电子技术、信号与系统等课程所学的有关知识，设计并实现仪用放大器和抗混叠滤波器。
二、实验条件
1、开发软件：
2、实验设备：
3、其他实验设置
三、实验设计原理与任务
（1）仪用放大器是一种高性能的放大器，……… （2）有源或无源RC 滤波电路是常用的电路，………
（3）选择合适的运算放大器和阻容器件实现所设计的电路，……….
四、实验设计步骤
1、 2、 3、
要求写出详细的有关实验设计步骤
五、实验结果及总结
1、系统仿真情况
2、各类参数计算结果结果
3、各类结果验证情况
4、实验过程中出现的问题及解决办法
5、思考问题的解决与总结。
仪表实训报告
课程名称： 仪器仪表实训1 实训准备1.1 传感器1.1.1 传感器的定义最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
传感器是测量装置，能实现检测功能。
其输入量是某一被检测量，这个被检测量或是物理量、化学量、生物量等。
其输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等，它可以是气、光、电，但主要是电量。
1.1.2 传感器的组成传感器一般由敏感元件和转换电路两大部分构成。
从外部结构看，绝大多数传感器是将敏感元件、转换电路、辅助电源等功能单元做成一体化的功能器件。
一般分为测量部分，转换部分，显示部分；测量元件将所测量的信号（电流、电感、温度、压力、质量、速度、流速等等）转换为标准电流信号，再经过比例放大，通过显示部分将其显示。
仪表系统基本的八大单元：变送器、转换器、调节器、运算器、显示器等在传统的传感器中都可以用到。
1.1.3 传感器的作用传感器构建检测系统一个重要组成部分，它位于检测系统的输入端，所起的作用包括信息的收集、信息数据的转换和控制信息的采集。
1.2 检测系统的静态指标衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1.2.1 线性度传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。
输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。
从传感器的性能来看，希望具有线性关系，即具有理想的输出与输入关系。
实际特性曲线与拟合直线之间的偏称为传感器的非线性误差（线性度），其公式如下：%100max⨯∆±=FSL Y L γΔLmax 为最大非线性绝对误差；Y FS 为满量程输出 。
即使是同类传感器，拟合直线不同，其线性度也是不同的。
选取拟合直线的方法很多，用最小二乘法求取的拟合直线的拟合精度最高。
1.2.2 灵敏度检测系统在稳态标准条件下，输出量变化量对输入量变化量的比值称灵敏度，用K 表示，即dxdyK ==输入量的变化量输出量的变化量对于线性传感器，它的灵敏度就是它的静态特性的斜率。
【智能仪表课程设计】报告
课程设计名称： 智能仪表课程设计题目 ： 温度控制器指导教师 ： 王桂荣班级 : 06自动化1班姓名 ： 张晓杰 王明星 俞甫 时间 ： 2009/06/15—2009/06/302009年6月 25 日目录1、简介........................................................................................................................................- 2 -2、设计目的................................................................................................................................- 2 -3、设计要求................................................................................................................................- 2 -4、系统方案................................................................................................................................- 2 -（1）电源方案：................................................................................................................- 3 - （2）显示方案：................................................................................................................- 3 - （3）串口通讯方案论证：................................................................................................- 4 - （4）温度上下限超限报警部分........................................................................................- 5 - （5）键盘部分....................................................................................................................- 5 - 5、方案设计................................................................................................................................- 6 -（1）硬件设计....................................................................................................................- 6 -1、DS18B20的性能特点...........................................................................................- 6 -2、DS18B20的内部结构...........................................................................................- 7 -（2）软件设计....................................................................................................................- 8 - （3）C51程序流程图......................................................................................................- 10 - （4）串口通信..................................................................................................................- 11 - （5）设计实物图..............................................................................................................- 12 - （6）、设计心得................................................................................................................- 14 - 参考文献 ................................................................................................................................- 15 - 附录...........................................................................................................................................- 15 - （1）元件清单：..............................................................................................................- 15 - （2）完整电路图：..........................................................................................................- 16 - （3）VB串口通讯程序代码：........................................................................................- 17 - （4）单片机源程序：......................................................................................................- 19 -1、简介本系统是基于AT89S52单片机为核心的，由DS18B20作为温度传感器来测量温度，具有一定的精度，并可通过设置温度SP值用继电器通断来实现对温度的位式控制，使用LM016L液晶来显示相关参数。
智能仪器原理实训报告
一、实训目的通过本次智能仪器原理实训，了解智能仪器的组成、工作原理以及在实际应用中的操作方法，掌握智能仪器的调试与维护技能，提高对智能仪器系统的理解和应用能力。
二、实训内容1. 智能仪器系统组成智能仪器系统主要由以下几部分组成：（1）传感器：用于检测被测量的物理量，并将其转换为电信号。
（2）信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、转换等处理，以满足后续处理的要求。
（3）微处理器：对信号进行处理、运算、存储等，实现对仪器的控制和显示。
（4）显示与输出设备：将处理后的结果以图形、数字等形式展示给用户。
（5）电源：为仪器提供稳定的工作电压。
2. 智能仪器工作原理智能仪器的工作原理如下：（1）传感器检测被测物理量，产生相应的电信号。
（2）信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波、转换等处理。
（3）微处理器对调理后的信号进行采集、处理、运算、存储等。
（4）处理后的结果显示在显示设备上，或输出到外部设备。
3. 智能仪器调试与维护（1）调试：在仪器安装完成后，对仪器进行调试，确保其正常运行。
（2）维护：定期对仪器进行清洁、检查、更换损坏的部件等，以保证仪器的稳定运行。
三、实训过程1. 实训环境（1）实训设备：智能仪器系统、传感器、信号调理电路、微处理器、显示与输出设备、电源等。
（2）实训软件：智能仪器控制系统软件。
2. 实训步骤（1）连接仪器各部件，检查连接是否正确。
（2）启动仪器控制系统软件，设置参数。
（3）进行传感器标定，确保传感器输出信号的准确性。
（4）进行信号调理电路调试，确保信号处理效果。
（5）进行微处理器调试，确保数据处理正确。
（6）进行显示与输出设备调试，确保数据显示正确。
（7）进行仪器整体调试，确保仪器正常运行。
（8）进行仪器维护，检查各部件是否正常。
四、实训结果与分析1. 实训结果本次实训，我们成功搭建了智能仪器系统，并对仪器进行了调试和维护。
仪器能够正常运行，满足实验要求。
2. 实训分析（1）传感器性能对仪器精度有重要影响，因此传感器标定是保证仪器精度的重要环节。
智能仪器综合设计实习报告
智能仪器综合设计实习报告课题名称：智能热电偶温度测试仪设计专业: 测控技术与仪器班级：测控09-2班姓名：保密学号：24号指导教师：(*^__^*)目录一、概述 (1)二、方案论证 (1)三、MK-4PC 智能仪器实验教学系统简介 (2)四、硬件电路设计 (4)（一）硬件功能分析 (4)（二）各部分硬件设计 (5)五、软件设计 (8)（一）编程环境介绍 (8)（二）软件功能需求分析 (9)（三）各部分软件设计 (10)六、调试 (15)七、实习总结 (16)一、概述温度是日常生活、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。
对温度的测量与控制在现代工业中也是运用的越来越广泛。
而传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求。
而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。
温度传感器则是一类重要的传感器。
其发展速度之快，以及其应用之广。
并且还有很大力为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用和广泛的原则而设计了本系统。
温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。
在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用。
将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器称为热电阻传感器，其可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。
常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如Pt100、Pt1000等。
智能仪表综合实训
内蒙古科技大学设计说明书内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：数字PID控制器设计（LED显示）学生姓名：张英学号：0967112204专业：测控技术与仪器班级：2009-2指导教师：李文涛（教授）内蒙古科技大学设计说明书中文摘要PID控制（Control of Proportion Integration Differentiation）就是比例、积分、微分控制。
PID控制是最为广泛和通用的的控制方法，PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主流控制器。
本设计主要围绕增量型PID控制器进行研究，借助单片机，应用增量型PID控制算法，设计了一个基于单片机的PID控制器。
本文主要以AT89S52单片机作为中心处理器，利用MAX7219芯片、A/D转换器、D/A转换器等主要元件进行设计，实现了基于单片机的PID控制器的硬件设计和软件设计。
关键词：数字调节器；STC89C51单片机；增量型PID控制算法；LED显示。
内蒙古科技大学设计说明书目录第1章绪论 (1)1.1 PID控制概述 (1)1.2 PID调节器简介 (1)1.2.1比例调节(P) (1)1.2.2 比例-积分调节器（PI） (2)1.2.3 比例-微分调节器（PD） (2)1.2.4比例-积分-微分调节器（PID） (3)1.2.5 PID控制器特点 (3)1.3 PID控制软件设计 (5)第2章总体方案设计 (8)2.1系统整体方案 (8)2.2系统的性能要求 (8)第3章硬件设计 (9)3.1 C51核心处理器 (9)3.1.1单片机简介 (9)3.1.2单片机的特点 (9)3.1.3 单片机引脚功能 (10)3.2显示模块设计 (12)3.2.1 MAX7219简介 (12)3.2.2 LED数码管简介 (14)3.3 A/D转换模块设计 (15)3.3.1 ADC0832简介 (15)3.3.2 ADC0832引脚说明 (16)3.3.3 单片机与ADC0832的接口电路 (17)3.4 D/A转换模块设计 (18)3.4.1 DAC0832简介 (18)3.4.2 DAC0832引脚说明 (18)3.4.3 DAC0832的工作方式 (19)3.4.4 DAC0832与单片机的接口电路 (20)内蒙古科技大学设计说明书3.5按键模块设计 (20)3.5.1按键功能说明 (20)3.5.2 按键与单片机的接口电路 (21)第4章软件设计 (22)4.1 软件介绍 (22)4.2键盘处理程序设计 (23)4.3 PID参数设置子程序设计 (24)4.4 PID调节器的主程序设计 (25)第5章总结 (26)参考文献 (27)附录A：硬件原理图 (28)附录B：源程序 ·································································································错误！未定义书签。
中国石油大学智能仪表实验报告
实验一I/O 端口及操作实验【实验目的】1、学会操作 MSP430F5438 一般端口，了解端口寄存器的组成。
2、了解 MSP430F5XX 单片机与以前系列单片机的区别。
【实验内容】1、要求：运用C语言编程完成对智能仪表多功能实验箱系统流水灯模块的控制。
2、功能：通过单片机I/O口线实现对发光二极管亮灭的控制，可通过按键控制发光二极管的亮灭。
3、现象：8个红色发光可根据程序控制点亮或者熄灭，通过按键操作实现发光二极管亮灭状态的切换。
【实验原理】1、单片机模块原理MSP430F5XX单片机端口引入上拉下拉电阻，通过PXREN，RXDIR，PXOUT 可以设置端口各引脚的状态.通过选择内部上/下拉使能，就不需要再外部接上拉电阻，选择对应的边沿触发方式就可以很方便的进出中断，其中只有P1,P2 具有端口中断能力。
P1，P2 均是多元中断，因此引入P1IV P2IV ,各引脚中断只有访问对应PXIV 后才可以进行自动清除中断标志位。
否则就不能清除中断标志，就会反复进入中断程序，如果不访问PXIV 可以软件清除中断标志位。
2、I/O端口寄存器配置MSP430F5XX单片机端口通过PXREN(上/下拉使能)，PXDIR(方向)，PXOUT(输出/输入)这三个寄存器来配置单片机I/O口的使用状态。
I/O端口配置参考信息如表2-1所示。
表 2-1 I/O 端口配置参考信息由上表所示，要配置 I/O端口上 / 下拉电阻必须在端口为输入状态下(PXDIR)，上下拉电阻使能(PXREN)打开后，通过控制PXOUT 来配置上拉还是下拉.以配置上拉电阻为例：PXDIR &= ~BIT1; //输入状态PXREN |= BIT1; //上下拉使能PXOUT |= BIT1; //选择上拉电阻3、硬件连接智能仪表多功能实验箱系统为本次实验提供3个独立按键和8个发光二极管。
可由用户自由编程实现特定功能。
独立按键和发光二极管实物标号与单片机资源使用情况由表2-2给出：表 2-2 独立按键和发光二极管实物标号与单片机资源使用情况独立按键电路原理图，如图2-1 所示；独立按键实物图，如图2-2 所示；发光二极管电路原理图，如图2-3 所示；发光二极管实物图，如图2-4 所示；图2-3 流水灯电路原理图图2-4 流水灯电路实物图【实验步骤】1、了解学习板相应端口管脚原理图。
智能仪表课程设计报告 我
目录1.设计任务与要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)2.方案设计原理及方案论证 (2)2.1系统整体设计思路 (2)2.2系统方案论证 (2)2.2.1 时钟系统方案选择 (2)2.2.2单片机的选择 (2)2.2.3显示系统的方案比较 (2)2.2.4测温系统方案选择 (3)2.2.5串口通信方案选择 (3)3.硬件设计 (4)3.1硬件总体结构简介 (4)3.2 单片机选择 (4)3.2.1 单片机概述 (4)3.2.2 STC89C54单片机的引脚说明 (5)3.2.3 STC89C54单片机最小系统 (7)3.3显示模块的选择 (7)3.3.1 LCD12864概述 (8)3.3.2 LCD12864基本参数及引脚功能 (8)3.4温度传感器的选择 (9)3.5硬件线路设计分析 (10)3.5.1 单片机最小系统 (10)3.5.2 LCD12864连线图 (10)3.5.3 按键连线图 (12)3.5.4 DS18B20及蜂鸣器驱动 (12)3.5.5 串口通信模块 (12)3.5.6 直流稳压模块 (13)4.系统工作流程图 (14)5.电路图的绘制 (15)6.个人心得 (16)7.参考文献 (17)1.设计任务与要求1.1设计目的1、掌握数字电子钟的设计方法；2、掌握常用数字集成电路的功能和使用；3、掌握小型单片机系统的开发。
1.2设计要求基本功能要求1、可动态左右、上下显示“欢迎使用”；2、在5秒按钮无操作则以24h（小时）计时方式显示时、分、秒；3、使用按键开关可实现时分调整；4、具有闹钟功能，声光提示。
扩展功能1、显示日期与星期；2、实时温度的采集与显示；3、可232通讯显示计算机传送字符；4、液晶屏的背光控制。
2.方案设计原理及方案论证2.1系统整体设计思路按照系统的设计功能要求，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合温度传感器来控制时钟和温度的调整显示，并可实现闹钟及串口通信功能，获得时钟温度数据信息，单片机对其进行一系列的处理，最后通过液晶显示出来。
智能仪表实验总结
智能仪表实验总结一【实验目的】：1.了解智能仪器实验中模拟板的主要用途、元器件的功能。
2.大致掌握模拟版的工作过程、以及各个器件的作用。
3.熟练焊接过程并且完善调试过程。
二【元件】：集成芯片：LM317 LM337 LM7805CT CA3140电源模块：KB306 KBP206发光管：LED电容：103 104 （瓷片电容）22uH/25V 10uF/35V 105/35V（胆电容）1000uF/35V 1000uF/6V 1000uF/25V 4700uF/16V(电解电容)电感：35uH 100uH五环电阻：25Ω1k5Ω1kΩ3kΩ15kΩ510Ω330kΩ700Ω红色精密电阻：1MΩ250Ω100kΩ可调电阻：202Ω20kΩ10kΩ插件：5P 6P 3P三【芯片功能及作用】：1、LM317：LM317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于使用。
2、LM337：LM337 的输出电压范围是-1.2V 至-37V，负载电流最大为0.4~2.2A。
它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM337 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
3、LM7805CT：用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如lm7806表示输出电压为正6V，lm7909表示输出电压为负9V。
4、CA3140：CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
智能仪表设计实习报告
河南农业大学《智能仪表设计实习》设计说明书题目：实时日历时钟显示系统的制作学院： 07理学院专业：电子信息科学与技术班级：电科四班学号： 0708101106姓名：指导教师：滕红丽成绩：时间：2010年11月29日至2010年12月12日智能仪表设计实习报告实时日历时钟显示系统的制作二．实现功能：实时日历时钟显示，实现在51单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并通过LED显示或LCD显示。
要求能够进行长时间的记录，并且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。
初始的时间信息要求用户用键盘输入或通过PC机和单片机的串口通信来设置。
三．实习过程：（一）实习所使用的器件介绍：1 .芯片选择：80c51.实习过程中用到的器件:编码器，keil51，splx和装有80c51芯片的单片机。
主要功能：编码器和splx是向80c51芯片烧入数据用的，keil51是生成hex文件用的，因为只有生成的hex文件才能被烧入芯片之中。
2.显示模块的选择使用液晶显示屏显示时间数字。
液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。
但由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。
在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片。
主控芯片使用51系列AT89C51单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。
采用DS1302作为计时芯片，可以做到计时准确。
更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备电源（2.5～5.5V电源，再2.5V时耗电小于300nA），而且DS1302可以编程选择多种充电电流来队后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。
显示驱动采用MAX7219，MAX7219 是微处理器和共阴极八段八位LED 数码管显示、图条/柱图显示或64 点阵显示接口的小型串行输入/输出芯片。
智能仪器仪表综合设计与实训报告书
成绩：课程设计报告书所属课程名称智能仪器仪表综合设计与实训题目作息时间控制器的设计分院机电学院专业、班级测控技术与仪器 B1003 学号0614100328学生姓名张思琪指导教师杨亮周春明赵娜2013 年12 月06 日目录1 课程设计任务书 ......................................... -2 -2 总体设计方案 ............................................ - 4 -2.1总体设计方案框图......................................... - 4 -2.2芯片介绍................................................. - 4 -2.2.1 AT89C51芯片........................................... - 4 -2.2.2 8051简介.............................................. - 7 -3 硬件电路设计 ............................................ - 8 -3.1复位电路................................................. - 8 -3.2时钟电路................................................. - 9 -3.3数码管显示模块.......................................... - 10 -3.4闹钟模块................................................ - 10 -3.5按键控制模块............................................ - 11 -4 程序设计 ................................................. - 12 -4.1主程序设计.............................................. - 12 -4.2 中断子程序............................................. - 13 -4.3 按键扫描子程序........................................ - 14 -5 结果验证 ................................................. - 16 -5.1装置调试................................................ - 16 -5.2 Proteus软件仿真........................................ - 17 -6 结论 ....................................................... - 21 -7 参考文献 ................................................. - 22 - 附一：源程序代码 .............................................. - 23 - 附二：系统原理图 .............................................. - 37 -辽东学院1 课程设计任务书课程设计题目：作息时间控制器的设计课程设计时间：自2013 年11 月15 日起至2013年12 月6 日课程设计要求：（1）通过按键设定上下课作息时间；（2）根据已设定作息时间表进行到时提示；（3）设定广播时间，并播放一小段音乐；（4）利用数码管或液晶块显示上下课状态。
智能仪表实验报告
《智能仪表设计实验》报告小组成员：实验时间：建筑工程学院建筑环境与设备工程专业一实验目的1. 了解智能仪表的原理、组成、功能，加深对智能仪表结构、设计方法的认识。
2. 加深对生产过程控制系统的认识，掌握DDC设计方法。
3. 掌握MCS—51硬件电路的设计和软件编程方法，熟悉C51的编程调试。
4. 了解PID算法及其参数整定方法，加深对控制过程的理解。
5. 培养独立工作能力和相互间协调工作能力。
二实验装置三实验原理及性能指标要求1.实验原理设计一控制系统，将风机盘管的送风温度控制在某一设定值。
系统利用PT100的温度特性，转变成电压信号（0~5V），经A/D转换后变成数字量，传送给单片机MCS-51，经过数据处理和PID算法计算得控制量，控制固态继电器的闭合时间，从而控制送风温度。
在完成基本控制回路的基础上，加入键盘显示功能，形成一个简单的智能化仪表。
2.系统框图实验一采用12MHz 晶振，在P1.0脚上输出周期为3s ，占空比为50%的脉冲信号。
1.步骤<1>计算定时器初值及相关参数。
对于12Hz 晶振，机器周期为12*1/12=1us 定时器1工作方式1，定时30ms ，设计数初值为x则()1632-1=3010x us us ⨯⨯，所以16=2-30000x所以，()160=2-30000/256TH ，()160=2-30000%256TL周期为3s ，则中断100次，占空比为50%，高电平为50次中断 <2>编写程序中断服务程序：定义一个定时器0工作方式1的中断服务程序，起名为()timer ，给定时器高八位赋初值()162-30000/256，低八位赋初值()162-30000%256主函数：/0T C 工作方式为仅受TR0控制的16位定时器，所以TMOD=0x01，给定时器高八位和低八位赋初值。
中断的允许受两级控制，所以要定义CPU 开中断和定时器中断源开中断，最后设置开始计时。
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题目：带有实时曲线的温湿度监测系统学生：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围呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。
智能仪表综合训练设计说明书
内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：PID控制算法的单片机实现——LCD显示学生姓名：贾连双学号：0605112103专业：测控技术与仪器班级：2006-1指导教师：李文涛在工业过程控制中,由于控制对象的精确数学模型难以建立,系统的参数又经常发生变化,运用现代控制理论分析综合要耗费很大代价进行模型辨识,建立系统的数学模型十分困难,应用直接数字控制方法比较困难,甚至根本不可能,所以人们经常采用PID 数字调节器。
目前，在过程控制系统中大部分采用PID 调节器，本论文主要设计一种PID数字调节器,该数字调节器采用STC89C51单片机作为主控单元,采用ADC0832作为A/D转换器，具有PID调节功能,数字调节器具有预置参数、PID 参数可通过键盘调节、采用DS1602 LCD数字显示、并具有数字滤波等功能。
同时，文中还给出了此PID数字调节器的硬件电路设计及软件流程和相关的调试程序等。
关键词: 数字调节器； C51单片机；PID控制算法；LCD显示；A/D转换器；第一章引言 (1)1.1过程控制系统概述 (1)1.2 PID调节器简介 (2)1.2.1比例调节(P) (2)1.2.2 比例-积分调节器（PI） (2)1.2.3 比例-微分调节器（PD） (3)1.2.4比例-积分-微分调节器（PID） (4)1.3 数字调节器的发展趋势 (4)第二章 PID数字调节器的总体方案设计 (6)2.1 PID调节器的构成 (6)2.2 PID调节器的控制原理 (6)第三章PID调节器的硬件设计 (8)3.1主处理器的选择 (8)3.2 LCD显示模块 (9)3.2.1 1602字符型LCD简介 (9)3.2.2 LCD（1602）引脚与单片机的连接图 (11)3.3 A/D转换器ADC0832简介 (11)3.3.1 ADC0832 的特点 (12)3.3.2单片机对ADC0832 的控制原理： (12)3.4单片机上电复位电路原理 (13)3.5 串口芯片MAX232简介 (14)第四章 PID数字调节器的软件设计 (16)4.1PID算法的数字实现 (16)4.1.1 PID算法的数字化 (16)4.1.2 PID算法的程序设计 (17)4.2 LCD显示与键盘处理程序流程图 (18)4.3 PID调节器的整体程序流程图 (19)第五章总结 (20)参考文献 (21)附录A (22)硬件原理图 (22)附录B (23)源程序第一章引言1.1过程控制系统概述随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，做为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。
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智能仪表原理与设计综合训练报告题目：温度采集仪的设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：目录前言 (1)第1章课程设计任务和要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 技术指标 (2)第2章系统设计方案 (3)2.1 温度采集仪总体设计方案 (3)2.2 各模块设计方案 (3)第3章系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机STC89C52简介和最小系统 (5)3.1.1 STC89C52单片机简介 (5)3.1.2 STC89C52单片机最小系统 (5)3.2 数字温度传感模块设计 (7)3.2.1 数字温度传感器DS18B20简介 (7)3.3 显示模块设计 (9)3.3.1 LCD1602液晶显示器的工作原理 (9)3.3.2 LCD1602液晶显示器的设计 (10)3.4 报警模块设计 (11)3.4.1 蜂鸣器简介 (11)3.5 温度上下限值电路设计 (12)3.6 串口输出电路的设计 (13)3.6.1 波特率的计算 (13)3.6.2 MAX232芯片实现串行通信的电平转换 (13)第4章系统软件电路设计 (15)4.1 LCD液晶显示软件设计 (15)4.2 主控模块软件设计 (17)4.3 温度采集软件设计 (19)4.4 报警电路软件设计 (24)第5章系统软硬件调试结果分析 (26)5.1 软硬件联调结果如表1-3所示 (26)5.2 VB界面显示如图2.7所示 (26)5.3 软硬件联调结果分析 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A 硬件原理图 (30)附录B 实物图 (32)附录C 元器件清单 (34)前言在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，目前使用最广泛的温度测量系统一般由温度测量元件、温度变送器和温度指示仪表三个部分组成。
这种结构存在两个方面的缺点：一是三个部分相互分离，不便于随身携带和进行临时性的测量；二是整个系统不易取得较高的性能价格比。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。
本文提出的一种由单片集成电路构成的温度传感器的种类多，测量的精度高，响应时间短，使用方便无需变换电路等。
该测温仪本身就是一个完整的温度测量系统，它不仅可以将代表被测温度值的电信号转换成温度值并显示出来，而且还将处理后的温度数值转换成电流或电压信号输出，以供计算机或其他仪表使用，即完成温度变送器的功能。
近年来，美国DALLAS公司生产DSI8B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
DSI8B20集温度测量和A/D转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量。
温度采集仪增加PC机与单片机之间的通信，可以对实时温度进行远程监测与存储，此仪器可用于蔬菜大棚的监控或者工厂中的锅炉温度的采集等场合应用广泛。
第1章课程设计任务和要求1.1 设计任务本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表，要求该测量仪表能够通过温度传感器采集温度，并将温度传到单片机进行处理，并通过液晶显示，同时以单片机为核心的主控单元通过对按键的操作，设定上下限报警温度与实测温度进行比较，并判断是否报警，且与PC机通信将监测的温度发送到PC机。
温度监测界面可用VB进行编程设计实现上位机人机界面的设计，要求上位机发送的命令下位机能及时的给与响应，并且上位机能够实时准确的显示下位机所上传数据以及电机设备的运行状态；使用汇编语言完成下位机程序驱动，并且要尽量保证系统的稳定性和可靠性以及使用性。
1.2 技术指标1.可以对0℃～＋125℃温度进行实时采集并能（通过液晶）显示；2.可以通过按键人工设定上下限报警温度并判断是否报警（蜂鸣器发出响声）；3.实现下位机与PC机之间的串行通信（在PC机上用VB所编写界面显示实测温度值）。
第2章系统设计方案2.1 温度采集仪总体设计方案单片机控制电路中使用STC89C52。
温度采集电路中采用数字温度传感器DS18B20（该传感器具有测温范围广、测温准确的优点，其精确度可达到0.1摄氏度，可测量的温度范围从-55~125摄氏度）。
将采集到的温度数据送到单片机，通过单片机控制的温度报警模块判断是否报警，最终将实测温度发送到液晶显示器LCD1602显示，同时很方便的完成单片机与PC机之间的串行通信（利用MAX232芯片实现电平转换功能，在VB程序编写的界面上显示监测温度）。
温度采集仪设计如图1.1所示。
图1.1 图温度采集仪设计2.2 各模块设计方案本设计是一个基于单片机的温度采集仪，利用单片机的功能强大且体积小、价格低、抗干扰性好等特点，根据需要完成的功能需要在本设计中实现温度的采集、显示、上下限报警温度值设定、报警和与PC机的串行通信等功能。
本设计中主要分硬件与软件的设计，硬件包括：主控模块、温度传感模块、显示模块、按键模块、报警模块、通信模块等，软件包括：温度采集、按键与报警、显示、PC机上的温度界面等。
（1）主控模块：可以选用STC89C系列的单片机，这里采用的STC89C52单片机，价格便宜，使用方便，STC89C52的片内RAM已能满足存放要求。
（2）温度传感模块：由于本设计中单片机除了要完成数据采集、处理、控制和显示任务外，还要完成按键值的采集、处理。
如果用常规的数字加模拟电路实现就会相对困难一些。
本设计选用的数字式集成温度传感器DS18B20。
DS18B20是DALLAS半导体公司（现属MAXIM公司）设计生产的单总线数字温度传感器，其测量温度范围为－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
这个传感器最大的特点就是能够从一根总线直接输出二进制的温度信号，不需要A/D转换和信号放大。
这样的选择使得整个电路的硬件设计更为简化，节省了单片机的资源。
（3）显示模块：可以使用数码管或者液晶显示，两者皆可。
在本设计中，主要使用液晶，焊接简单且程序调用方便。
（4）按键模块：本设计采用三个按键分别用来设定上限、下限温度。
（5）报警模块：就是当设定的温度在门限温度之外，就会报警，蜂鸣器发出响声。
（6）通信模块：RS-232电平与单片机TTL电平之间的转换方式，可以使用分立元件焊接而成，也可以直接使用集成芯片MAX232芯片。
从电路使用方便的角度来看直接采用集成芯片，适应性更强，加之其价格适中，硬件接口简单。
第3章系统硬件电路设计3.1 单片机STC89C52简介和最小系统3.1.1 STC89C52单片机简介本设计采用的是STC公司的STC89C52单片机。
其特性如下：（1)工作频率：0～80MHz；（2)3个标准16位定时/计数器；（3)可编程I/O口线32条，中断源5个；（4)8K字节快闪ROM，128字节RAM；（5)工作电压：3～5V；（6)40引脚，DIP封装；STC89C52引脚图如图1.2所示。
图1.2 STC89C52引脚图3.1.2 STC89C52单片机最小系统最小系统包括单片机的电源、时钟电路和复位电路。
1.时钟电路STC89C52单片允许的时钟频率的典型值12MHz或11.0592MHz，也可以是6MHz。
本设计要使用串行通信，所以应采用11.0592MHz。
接到晶振两端的瓷片电容作用是使振荡器起振和对f 微调补偿，典型值为30PF，本设计中选用30PF瓷片电容。
当单片机加电以后延迟约10ms的时间振荡器产生时钟，不受软件控制（XTAL2输出幅度为3V左右的正弦波）。
单片机时钟电路如图1.3所示。
图1.3 单片机时钟电路2.复位电路计算机在启动运行时都需要复位，使中央处理器CPU和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
单片机的复位引脚是RST，当振荡器起振后，该引脚上出现2个周期的高电平，是器件复位，只要RST保持高电平，单片机保持复位状态。
单片机复位方式有二种：上电复位（如图1.4所示）、人工复位（如图1.5所示）。
本设计中两种方法都采用。
图1.4 上电复位电路图1.5 上电复位和开关复位注：RST与Vss之间的那个电阻在NMOS型单片机中需要接，但是在CMOS型单片机中不接，本设计电路中就可以不接。
3.2 数字温度传感模块设计3.2.1 数字温度传感器DS18B20简介美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
1. DS18B20的主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0V～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。
（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（3）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
（4）温度范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
（5）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
（6）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
（7）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
（8）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2. DS18B20的外形、内部结构及引脚定义（1）DS18B20的外形及管脚排列如图1.6所示。
a. DQ为数字信号输入/输出端；b. GND为地线；c. VDD为外界供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
图1.6 DS18B20的外形及管脚排列（2）DS18B20的内部结构图如图1.7所示。
图1.7 DS18B20的内部结构图3. DS18B20与单片机连接电路DS18B20与单片机连接电路如图1.8所示。
图1.8 DS18B20与单片机连接电路3.3 显示模块设计显示模块部分主要采用LCD1602液晶显示。
主要实现的功能是通过单片机读取温度传感器转换的温度值，再将其所读取的十六进制数转换成十制数，通过静态显示，最后在LCD显示出温度数值。
本设计液晶显示器选用LCD1602，将单片机输出的数据进行动态显示。
将采集的温度以直观化的形象显示，与能显示作报警温度的上下范围，这样方便与实际温度进行比较，实用价值更高。
3.3.1 LCD1602液晶显示器的工作原理字符型液晶显示模块是专门用于显示字母、数字、符号等的点阵式的LCD，目前常用的是16*1、16*2，20*2和40*2行等。