第8章 智能仪器设计实例 智能仪器教学课件

中 断 服 务 程 序 流 程 图
-
图 2
5 外 部 中 断 服 务 程 序 流 程 图
2-6
图 开 门 子 程 序 流 程 图
实例3：数字频率计的设计
➢原理 ➢硬件电路设计 ➢软件设计
频率信号测量有两种方法:
1)计数一定门限时间内的频率信号脉冲数。 T 0 定时器/计数器用来设置闸门时间Tg , T1 定时器/计数器采用16位计数工作方式(初值为 0) ,内部控制启停,若此时读取TL1、TH1 的数据 为N。则待测信号的频率值为: fx =N / Tg. 2)计时一定数量的被测频率信号脉冲所经历的
（5）内置参考电源。 （6）工作电压范围宽（3V～5V）。
图 芯 片 引 脚 图
2-1 BISS0001
图2-2 BISS0001芯片内部电路原理图
三 系统软件结构
整个系统软件主要由主程序、中断服务 程序、门开启和关闭子程序、各种故障处理 及报警子程序组成。
图
2
图 2
4
-T -
3
1
系 统 主 程 序 流 程 图
U01—传感器桥路输出电压； E—电桥电源电压。
对应0-450克的重量范围，
本传感器的输出电压0-10mv。
2．信号放大电路
3．数字信号处理电路
三、软件设计
四、测试结果
1．主要技术指标 测量密度范围：1—7.5g/cm3； 均方误差<0.01； 测量体积范围：（50—300）cm3； 体积分辨率：0.1cm3； 测量重量范围：<500g。
实例5：校准源的设计
➢校准源 ➢SFX-2000型双通道直流校
准源 ➢SFX-200的模块化结构软件
实例6：超声波测距仪的设计
➢SB5227型超声波测距专用集 成电路
➢超声波测距仪的设计 ➢超声波测距网络系统的构成
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一、电子自动法测量原理
电子自动法是一种基于阿基米德浮 力定律实现对固体的密度测试的方法。
二、硬件电路设计
密度仪组成框图
1、传感器设计
应变片压阻电桥
若 ΔR1=ΔRR2=1 ΔR3==ΔRR3 4=ΔR=R2
=R4=R ；
则
U01 = EΔR/R = KP
式中：K—重力到电压的转换系数；
P—电阻传感器所受到的重力；
一 系统硬件电路
红外线自动门控制系统原理图
二 红外线传感器集成芯片介绍
红外热释电处理芯片ISS0001特点（如图2-1、 2-2所示）： （1）用CMOS工艺，功耗低。 （2）具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与 多种传感器匹配。
（3）双向鉴幅器可有效抑制干扰信号。 （4）内设延时和封锁定时器，性能稳定，调节 范围宽。
测试数据（g/cm3）
2.689 2.690 2.689 2.689 2.691 2.678 2.688 2.686 2.687 2.688
平均值（g/cm3） 2.687
均方差（g/cm3） 0.0035
实例2：红外线感应自动门控制系统
➢ 系统硬件电路 ➢ 红外线传感器集成芯片介绍 ➢ 系统软件结构
智能仪器设计实例
实例１ 固体密度测试仪的研制 实例2 红外线感应自动门控制系统 实例3 数字频率计的设计 实例4 糖化试验器的设计 实例5 校准源的设计 实例6 超声波测距仪的设计
实例1： 固体密度测试仪的研制
三种固体密度测试法 :有天平法、机械 法、电子自动法。
➢测量原理 ➢硬件电路设计 ➢软件设计 ➢测试结果分析
时间。
设T1 计数器的计数值为M,则待测信号的频 率值为: fx = Fosc / (12M ) .
实例4：糖化试验器的设计
➢硬件电路设计 ➢系统的控制方法 ➢软件设计
一、系统硬件组成
二、系统控制方法
控制策略（分区控制） 模糊控制
三、系统软件设计
1、程序设计
2、软件抗干扰设计
指令冗余 软件陷井