智能仪器课程设计-智能数字显示仪表设计.doc

智能仪表设计报告书智能仪器课程设计报告书题目号:10题目:智能数字显示仪表设计班级:自动化0804学号:姓名:2012年12月11日目录摘要 ~20mA电流输出电路 20总结 23参考文献 24附录:单片机电路总图 25智能测温仪表摘要本课程设计是基于CU50传感器和STC89C51单片机的智能测温仪表。智能测温仪表电路主要由STC89C51单片机、按钮、数码管、LED显示、串行通信接口、电源、ADC、E2PROM等电路组成,其以51单片机为核心控制部件,利用CU50阻值随温度变化的特点,将其和其他三个电阻构成非平衡电桥,因而,温度的变化可转化成电桥输出微弱电压信号的变化,电压信号经集成运放电路放大后送到A/D转换器,将模拟信号变换成数字信号。单片机根据输入量和设定量进行运算,将结果送到数码管显示,完成对温度的测量。软件方面采用C语言来进行程序设计,使指令执行速度快,节省存储空间,便于扩展和更改。。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Cu50热电阻,测温范围为0℃~130℃。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)。,本方案采用单片机系统为核心,采用热电阻CU50作为温度传感器采集温度信号,经信号放大器放大后,送到A/D转换芯片,经单片机检测处理温度信号,通过存储器对温度数据进行存储,并通过8位数码管对温度进行显示,还可以通过功率驱动电路用单片机驱动具有交流220V电压的电阻性负载,如果需要输出与温度成正比的4~40mA电流,则需要D/A转换芯片将单片机处理的数字信号变成模拟信号。原理设计方框图如下:,该测温仪表需要如下电路模块:(1)单片机电路(包括单片机最小系统、ADC、数码显示、按键、LED灯,蜂鸣器、电源等);(2)热电阻CU50信号调理电路;(3)功率输出电路;(4)4~20mA电流输出电路。、数码管、LED、按钮、电源、ADC、DAC、E2PROM、蜂鸣器、串行通信接口等电路组成。,单片机的P0口作为I/O使用时,需要外接上拉电阻,在本系统中,上拉电阻的阻值为1KΩ。,分别显示测量值与设定值。本系统采用总线法扫描数码管,其采用两个8D锁存器74HC373分时锁存段码和位码,其可以节省I/O空间。锁存器74HC373的功能为:OE是输出使能控制,OE=1时,输出高阻,OE=1时,输出等于锁存器输出;LE为锁存控制端,LE=1时,锁存器输出与输入相同,LE=0时,锁存器锁存输入信号。本系统中,=1时,P0口输出段码,74HC373锁存段码;=1时,P0口输出位码,74HC373锁存位码,这时一位数码管被点了,延时一段时间后输出其他数码管数据。、动作等,直接连接到单片机引脚,低电平有效;四个按钮的作用分别为:功能选择按钮,数码管选择按钮,数值加1按钮和数值减1按钮,按钮直接连接单片机,低电平有效。、12V直流输出的电源适配器,也可以是输出12V的开关电源。电源电路输出为+12V和+5V电压。本系统采用固定输出稳压电源7812和7805输出+12V和+5V,图中的整流可以使连接输入时,不必考虑电源的极性,发光二极管