智能仪表课程设计HY
试设计智能仪表智能仪课程设计论文
太原理工大学现代科技学院智能仪器设计课程设计专业班级自动化11-2学号姓名题目号14题目14 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配铁铜镍热电阻，测温范围为0℃~200℃。
采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
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，迅速的在家用电器，研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
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)。
本次设计使用铁-铜镍热电阻。
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)。
智能仪表课程设计
课程名称：智能仪器设计课程设计实验项目：_设计智能仪表______ 专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年 1 月12 日目录一、设计目的及要求 (3)二、设计思路 (3)三、硬件电路原理图与设计 (3)3.1智能仪表基本模块硬件电路 (3)3.2智能仪表基本模块的功能 (8)四、测温模块设计 (9)4.1热电偶 (9)4.2 热电偶信号调理电路 (10)五、驱动双向晶闸管设计 (10)六、软件设计 (11)6.1主程序 (11)6.2子程序 (12)七、总结 (16)一、设计目的及要求实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配B型（铂铑30）热电偶，测温范围为400℃~1200℃。
采用位式（两位、三位，具有滞环）控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
二、设计思路通过B型（铂铑30）热电偶测量的答题思路为三、硬件电路原理图与设计3.1智能仪表基本模块硬件电路智能仪表基本模块由单片机、输入按钮、硬件显示和通信接口组成原理图：56781234...(1)最小系统板电路(2)电源电路(3)按键电路(4)扬声器电路（5）数码管电路(6)信号调理电路(7)功率驱动电路(8)LED电路3.2智能仪表基本模块的功能：（1）具有两排8个是数码管显示，分别显示测量值与设定值，数码管由74HC595驱动，因此只需要3个单片机引脚，可以用SPI接口引脚：PB4、PB5（MOSI）和PB7（SCK），或是采用I/O引脚搭配时序的方法驱动。
（2）具有4个按钮：功能选择按钮、数码管选择按钮、数字加按钮、数字减按钮。
按钮直接连在单片机引脚，低电平有效。
（3）具有4个LED灯，用于显示状态，直接连到单片机引脚，低电平有效。
智能仪表的外形：SV PVS ET智能仪表. ...其中上排数码管显示测量值，下排数码管显示设定值，4个按钮用三个，右上侧有4个发光二极管。
【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。
智能仪器仪表的课程设计
智能仪器仪表的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能仪器仪表的基本概念、分类及工作原理；2. 掌握智能仪器仪表的主要技术参数及其在工程中的应用；3. 了解智能仪器仪表的发展趋势及其在现代测量技术中的作用。
技能目标：1. 能够正确操作智能仪器仪表，进行基本的数据采集和处理；2. 学会使用相关软件对智能仪器仪表进行编程与调试；3. 能够分析并解决智能仪器仪表使用过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能仪器仪表的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其在实验和实践中学会相互协作；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们关注智能仪器仪表领域的新技术、新动态。
课程性质：本课程属于实践性较强的学科，注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点：初三学生具备一定的物理知识基础，对新技术有强烈的好奇心，动手操作能力强。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 智能仪器仪表概述- 介绍智能仪器仪表的定义、分类及其应用领域；- 分析智能仪器仪表与传统仪器的区别。
2. 智能仪器仪表工作原理与技术参数- 深入讲解智能仪器仪表的核心部件及其工作原理；- 学习智能仪器仪表的主要技术参数，如精度、分辨率、稳定性等。
3. 智能仪器仪表的操作与应用- 学习智能仪器仪表的操作方法，包括硬件连接、软件配置等；- 探讨智能仪器仪表在不同工程领域的应用案例。
4. 智能仪器仪表编程与调试- 掌握相关软件的使用，进行智能仪器仪表的编程与调试；- 学习简单的程序设计，实现对智能仪器仪表的控制。
5. 智能仪器仪表发展趋势与新技术- 分析智能仪器仪表的发展趋势，了解行业动态；- 介绍新型智能仪器仪表及其在现代测量技术中的应用。
教学内容安排与进度：第一周：智能仪器仪表概述第二周：智能仪器仪表工作原理与技术参数第三周：智能仪器仪表的操作与应用第四周：智能仪器仪表编程与调试第五周：智能仪器仪表发展趋势与新技术教材章节关联：《物理》第九章第三节：传感器及其应用《信息技术》第四章第二节：智能控制系统及应用教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，有序组织教学，使学生掌握智能仪器仪表的基础知识，培养其实践操作能力。
智能仪表课程设计
智能仪表课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解智能仪表的基本概念、原理和应用，掌握智能仪表的设计和调试方法，培养学生的实际操作能力和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解智能仪表的定义、分类和特点；（2）掌握智能仪表的硬件结构和软件原理；（3）熟悉智能仪表的设计方法和调试技巧；（4）了解智能仪表在工业生产和科研领域的应用。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决智能仪表相关问题；（2）具备智能仪表硬件选型、软件编程和系统调试的能力；（3）能够进行智能仪表的安装、维护和故障排除；（4）具备一定的创新能力和团队协作能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对智能仪表行业的兴趣和热情；（2）树立学生的主人翁意识，增强责任感；（3）培养学生团结协作、勇于创新的精神；（4）强化学生的安全意识，注重实验操作规范。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.智能仪表概述：智能仪表的定义、分类、特点和应用领域；2.硬件结构：中央处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口等；3.软件原理：操作系统、编程语言、数据处理和算法等；4.设计方法：硬件选型、软件编程、系统集成和调试；5.应用案例：智能仪表在工业生产和科研领域的实际应用；6.实验操作：智能仪表的安装、调试和维护。
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，包括：1.讲授法：讲解基本概念、原理和知识点；2.案例分析法：分析实际应用案例，加深对知识的理解；3.实验法：进行实验操作，培养实际操作能力；4.讨论法：分组讨论，促进学生之间的交流与合作；5.项目驱动法：完成相关项目，提高学生的创新能力和实践能力。
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：选用权威、实用的教材，为学生提供系统性的知识体系；2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：制作精美的课件，提高课堂教学效果；4.实验设备：配置齐全的实验设备，确保学生能够进行实际操作；5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习途径和交流平台。
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；3.《智能仪器仪表设计与应用》教材，北京：高等教育出版社，2018。
智能仪表综合课程设计教学大纲
《智能仪表综合课程设计》教学大纲课程编码：060251007 周/学分：2/4一、大纲使用说明（一）适用专业测控技术与仪器专业（二）课程设计性质必修（三）主要先修课程微机原理基础，模拟电子技术A，数字电子技术A，传感器与检测技术二、课程设计目的及基本要求1．培养学生综合运用模拟电子技术，数字电子技术，微机原理专业知识系统解决工程实际问题的能力；2．培养学生具有制订实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力；3. 培养学生具有制图、计算、测试、调研、查阅文献等基本技能和较强的计算机应用能力；4．培养学生团队合作意识和较强的人际交往能力5．初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法；三、课程设计内容及安排（一）课程设计内容题目1：自动太阳能热水器控制器的设计1.了解太阳能热水器的工作原理，进行，自动太阳能热水器控制器的总体设计2.设计热敏电阻的温度传感器的放大电路3.编制数据处理程序计相关调节程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到温度控制的要求题目2：基于热敏电阻的温度报警器的设计1.了解热敏电阻的温度传感器的工作原理2.设计热敏电阻的温度传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目3：基于Pt100铂热电阻的温度报警器的设计设计内容：1.了解Pt100铂热电阻温度传感器的工作原理2.设计Pt100铂热电阻温度传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：11.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目4：基于PN结的温度报警器的设计1.了解PN结测温的工作原理2.设计PN结测温的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目5：基于DS18B20温度控制报警系统的设计1.了解DS18B20测温的工作原理2.设计DS18B20测温的电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目6：基于热电偶的温度报警器的设计.了解热电偶温度传感器的工作原理2.设计热电偶温度传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目7：基于AD590温度控制报警系统的设计1.了解AD590结测温的工作原理2.设计PN AD590结测温的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目8：超重报警系统的设计设计内容：1.了解称重传感器的工作原理2.设计称重传感器传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目9：计智能液位计的设计1.了解扩散硅压力传感器的工作原理2.设计扩散硅压力传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要22.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要题目10：超声波距测距仪的设计1.了超声波传感器的工作原理2.设计超声波传感器的放大电路3.编制数据处理程序基本要求：1.硬件电路原理正确，能满足测量需要2.软件流程正确，可以在一点精度内达到报警需要（二）教学安排学生选定课程设计题目后，由指导教师讲授10学时理论基础及要求，学生实践56 学时，要求课外查阅资料及补充相关知识24 学时。
智能仪器仪表课程设计
智能仪器仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能仪器仪表的基本原理，掌握其功能、分类及在工程领域的应用。
2. 学会分析智能仪器仪表的电路结构，了解其主要部件的工作原理及相互关系。
3. 掌握智能仪器仪表使用及维护的基本方法，具备解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对智能仪器仪表进行简单的操作与调试。
2. 能够分析并解决智能仪器仪表使用过程中出现的常见故障。
3. 培养学生的动手实践能力，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能仪器仪表的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 增强学生的责任感，使其认识到智能仪器仪表在工程领域的重要作用。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高他们的创新意识和创新能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，旨在使学生掌握智能仪器仪表的基本知识，提高实践操作能力，培养他们的创新精神和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够更好地适应未来工程领域的发展需求。
二、教学内容1. 智能仪器仪表概述- 了解智能仪器仪表的发展历程、功能特点及分类。
- 掌握智能仪器仪表在工程领域的应用。
2. 智能仪器仪表的原理与结构- 学习传感器、执行器、微处理器等主要部件的工作原理。
- 分析典型智能仪器仪表的电路结构及其相互关系。
3. 智能仪器仪表的使用与维护- 掌握智能仪器仪表的安装、调试、操作方法。
- 学会智能仪器仪表的日常维护及故障排除。
4. 智能仪器仪表实践操作- 设计并实施简单的智能仪器仪表操作实验。
- 分析实验结果，解决实际问题。
5. 智能仪器仪表案例分析- 研究典型智能仪器仪表在实际工程中的应用案例。
- 分析案例中智能仪器仪表的作用和价值。
教学内容依据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应。
通过本章节的学习，学生将全面了解智能仪器仪表的相关知识，为实际应用打下坚实基础。
智能仪器课程设计模板
《智能仪表课程设计》报告课题名称姓名学号班级名称机电与信息工程学院2012年7月目录0.任务书--------------------------------------------------------1~21.仪表的功能要求及性能指标-------------------------------32.硬件设计2.1 MCS-51单片机------------------------------------------4~52.2LED驱动芯片ZLG7290--------------------------------5~73.软件设计3.1软件设计功能需求--------------------------------------83.2 软件设计框图------------------------------------------9~124.设计实物图---------------------------------------------------135.课程设计总结------------------------------------------------14~156.附录：6.1参考文献------------------------------------------------166.2器件清单------------------------------------------------166.3设计程序-------------------------------------------------17~42《智能仪表课程设计》任务书一、课题名称时钟设计二、设计内容及设计要求三、时间安排四、应交成果应交成果包括：⏹纸质课程设计报告和电子文档；⏹可以演示的硬件和软件成1、仪表的功能要求、性能指标要求1.1 初级要求：1）用单片机的定时器产生1s的定时时间，作为秒计数时间2）当1s产生时，秒计数加1，到60s时归0并向分钟进1,分钟到60时归0并向时进1，时到24时归0并向日进1，日通过计算当时月份进行计数3）开机时，显示00-00-00，并开始计时。
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。
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)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。
真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。
广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。
智能称重仪表系统课程设计
智能称重仪表系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解智能称重仪表系统的基本组成及其工作原理；2. 掌握智能称重仪表系统中传感器、信号处理、数据传输等关键技术；3. 了解智能称重仪表系统在工业、农业、商业等领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学的理论知识，对智能称重仪表系统进行简单设计和分析的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够正确连接、调试和维护智能称重仪表系统；3. 培养学生运用计算机软件进行数据处理和结果分析的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能称重仪表系统的学习兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高团队协作能力和沟通能力；3. 增强学生对我国智能制造发展战略的认识，培养其社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过理论学习与实践操作相结合的方式，掌握智能称重仪表系统的相关知识。
学生特点分析：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但需加强引导和激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实践操作能力培养，提高学生的综合运用能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 智能称重仪表系统的基本组成与工作原理；- 传感器原理及其在称重系统中的应用；- 信号处理与数据传输技术；- 智能称重仪表系统的技术指标与性能评价；- 智能称重仪表系统在各领域的应用案例分析。
2. 实践操作：- 智能称重仪表系统的组装与调试；- 传感器信号的采集与处理；- 数据传输与通信技术的应用；- 智能称重仪表系统的维护与故障排除。
3. 教学大纲：- 第一周：智能称重仪表系统概述，学习工作原理及基本组成；- 第二周：传感器原理及其在称重系统中的应用；- 第三周：信号处理与数据传输技术；- 第四周：智能称重仪表系统的技术指标与性能评价；- 第五周：实践操作一，智能称重仪表系统的组装与调试；- 第六周：实践操作二，传感器信号的采集与处理；- 第七周：实践操作三，数据传输与通信技术的应用；- 第八周：智能称重仪表系统的维护与故障排除，案例分析。
智能仪表技术课程设计
智能仪表技术课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生需要掌握智能仪表技术的基本概念、原理和应用。
具体目标如下：1.了解智能仪表的定义、分类和特点。
2.掌握智能仪表的硬件组成和软件原理。
3.了解智能仪表在各个领域的应用。
4.能够分析智能仪表的电路结构和功能。
5.能够使用编程语言进行简单的智能仪表软件开发。
6.能够进行智能仪表的调试和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生具备创新意识和团队合作精神。
3.培养学生对智能仪表技术在实际应用中的认识和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.智能仪表概述：介绍智能仪表的定义、分类和特点，以及智能仪表在各个领域的应用。
2.智能仪表的硬件组成：讲解智能仪表的处理器、传感器、显示器等硬件组件的功能和工作原理。
3.智能仪表的软件原理：介绍智能仪表的操作系统、编程语言和软件开发过程。
4.智能仪表的调试和维护：讲解如何对智能仪表进行调试和维护，以确保其正常运行。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：教师讲解智能仪表的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论智能仪表的硬件组成和软件原理，分享自己的理解和观点。
3.案例分析法：分析具体的智能仪表应用案例，让学生了解智能仪表在实际中的作用。
4.实验法：学生动手进行智能仪表的组装、编程和调试，提高实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的智能仪表技术教材，为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书：提供相关的技术手册、论文等参考资料，帮助学生深入理解智能仪表技术。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和直观性。
4.实验设备：准备智能仪表实验套件，让学生能够亲自动手进行实验操作，提高实践能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
智能仪表课程设计
摘要实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配PT100热电阻，测温范围为0℃~300℃。
采用比例控制、并用晶闸管移相驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
一、课程设计题目17. 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配PT100热电阻，测温范围为0℃~300℃。
采用比例控制、并用晶闸管移相驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
二、题目分析1.设计任务分析本设计要求使用ATmega16单片机作为MCU主控芯片，设计一个智能显示仪表。
据任务要求，本系统采用8位数码管分别显示测量温度值和设定值，在设定状态时用来显示设置功能号和该功能实现的设置当前值；系统拥有报警功能，当当前温度超过上限值或者下限值时，蜂鸣器响，且上限报警/下限报警LED灯亮以区分上/下限报警；系统有四个控制按键，功能分别是：功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少，用来对温度设定值、上限值、下限值等设置；还有四个状态显示LED灯，分别显示：正常运行、设定状态、上限报警、下限报警；本系统除显示以外，还要求有对加热器控制的功能以达到使温度控制在设定值的要求。
2.功能实现分析根据设计任务要求，现设想以下设计以满足要求：仪表适配PT100热电阻，因此首先需要一个PT100热电阻的信号调理电路，使热电阻的热电势转化为MCU可直接测得的电压值，从而测得当前温度值。
采用ATmega16作为主控芯片，可直接利用内部AD转换电路进行，因为内置10位A/D转换器，可以满足一般精度的要求。
按键电路可以采用中断方式进行处理，并且只有先按“功能选择”键才可以启动按键扫描，对其进行处理，在处理过程中关中断，各功能都设置完后，再按“功能选择”键以退出处理程序；不同按键实现不同的功能：“功能选择”键：启动中断，并选择切换不同的设置对象和存储上一个对象设置的值，最后切换完所有功能后按下保存所有设定值并退出中断；“数码管选”键：选择待设定对象的数码管，即选择该对象加/减操作的单位量（1000/100/10/1）；“数字增加”键：在以选择的单位上进行加1个单位的操作；“数字减少”键：在以选择的单位上进行减1个单位的操作。
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《智能仪器设计基础》考试题
题目号：3
题目：实现智能数字显示仪表。
班级：自动化0702
学号：07100519
姓名：胡源
摘要
试采用C8051F330单片机实现智能测温仪表。
要求8位数码管显示（上排4位显示测
量值，下排4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数值增加、数值减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
传感器为S型热电偶，测温范围为0℃~500℃。
比例控
制算法、并用PWM方式控制1000W电加热器（电源电压为220V AC）。
具有4~20mA电流接口，输出温度测量值。
单片机综合练习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。
一、设计目的及原理
1.1设计题目
实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配S型（铂铑10）热电偶，测温范围为0℃~1200℃。
采用位式（两位、三位，具
有滞环）控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
1.2设计原理
由热电阻传感器送来的电信号在测量桥路进行冷端自动补偿后，送入放大器，一面把信号进行放大，同时把非线性信号校正为线性信号，经线性放大信号一路Ａ／Ｄ转换电路把模拟量转换成数字信号进行数字显示，另一路传输到调节网络，
进行规定的比较运算，同时输出一个需要的控制信号和进行工作状态指示。
二、硬件设计
2.1系统原理框图
本设计智能温度数显表由温度监测、信号处理、输出控制三部分组成。
其系统框图如图1所示,它通过S型（铂铑10）热电偶传感器获取绕组温度值,经信号调理电路处理后直接送入控制器的A/D转换输入端。
微控制器根据信号数据及设定的各种控制参数,按照嵌入的软件控制规律执行计算与处理,自动显示智能仪表数显表可测的温度范围、并根据当前状态输出正常、设定上下线报警等。
2.2基本模块简介
S型热电偶传感器及电路
温差热电偶（简称热电偶）是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。
它除具有结构简单，测量范围宽、准确度高、热惯性小，输出信号为电信号便于远传或信号转换等优点外，还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。
微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。
特点：
材料性能稳定，测量精度高。
还原性气体中易被侵蚀。
低温热电势极小，冷端温度在50℃以下可不加补偿。
成本高。
热电偶输入电路：
S型热电偶信号调理电路如图10-25所示。
该电路利用二极管IN4148的负温度系数实现热电偶冷端补偿。
为保证0℃时输出电压为0V，电路中采用了负电源
数码管显示及指示电路
A：显示电路
SM1显示的是热电偶测的电加热器的实际温度值，SM2显示的是人工设计的电加热器的期望温度值。
数码管是有HC595芯片来驱动的，HC595接在SPI通信的3个接口上。
B：指示电路
指示电路是指示按键的输入状态的。
D1、D2、D3、D4与S1、S2、S3、S4一一对应，当某个按键按下时，单片机相应的引脚将置低电平，使该按键相对应的二极管发光。
按键电路
4个按键与单片机的接线图及个按键的作用如上图所示；当单片机的引脚输入为低电平时，表示该引脚所对应的按键按下，单片机实现相应的功能。
功率输出电路
4~20mA电流输出电路
采用光控过零驱动晶闸管，进而控制电加热器的通断电。
电源电路
报警电路
当温度超过报警限时，单片机相应管脚输出一定频率的电平。
蜂鸣器发出响声。
下载电路
下载程序代码用的是SPI接口，用ISP电缆对单片机进行编程。