智能仪器论文

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1、深圳大学考试答题纸（以论文、报告等形式考核专用）二o•四〜二O…五学年度第学期课程编号J70170000课程名称智能仪器与测控系统主讲教师评分学号姓名专业年级测控技术与仪器大三教师评语:1系统需求分析1.1考虑的内容•51单片机使用何种方式将模拟电压转换成数字电压;❖51单片机如何控制进行相应的档位切换；❖51单片机如何显示对应的采集值；•需要设计合适的单片机软件。1.2涉及的知识>数字电压表的实现原理；>运算放大器LM324的应用原理；>A/D芯片AD0809的应用原理；>LCD1602液晶显示器的应用原理。1.3软件需求•编程软件：KeiIvUsion•仿真软件：protues

2、1.4硬件需求/组成51单片机最小系统的元器件/万能板/AT89C52/LM324放大器/AD0809/LCD1602/杜邦线若干/电阻器若干2系统总体设计2.1主要实现内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设让等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的直流数字电压表，完成电压信号的采集、处理、显示（数码管或者LCD）及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，要求采用ADC0809或PCF8591实现A/D转换，1、测量范围：0・20V直流电压，设置三个量程：0・200mV,200mV-2V,2V-20V,实现口动换档。•b・测量精度:20mVo•c.测量误差允许范

3、围：＜二1%。•d.显示：用四位七段数码管显示电压读数或用LCD1602显示2.2电压表的总体工作流程初始化单片机系统切换到0-0.2V量程判断当前的待测电压值切换到0.2-2V量程切换到2-20V量程测量电压3系统的硬件设计3.1模块分析通过对数字电压表的功能分析，我们可以将其分为输入模块、模数转化模块、单片机控制模块以及显示模块四部分。输入模块是由两个放人器LM324形成的3个输出接到模数转换模块的ADC0809的INI、IN2、IN4上，这时候输入的是模拟信号，经过ADC转换器进行采样保持等操作，在ADC0809的8个输出口out0"out7输出了相应的数字信号，并从51单片

4、机的P1口传入单片机的内部供单片机进行下一步处理。另外，ADC转换器上的一些控制端口也接到了单片机上，使单片机实现对模数转换的控制操作。从单片机P1口进来的数据，会从单片机的P0口传送到显示模块LCD1602的数据输入口上，通过上拉电阻的驱动，液晶屏显示器上就能显示出相应的电压测量值了。实物图：显示模块模数转换模块输入模块单片机控制模块完整的硬件连接图:3.2关于AT89C52AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技

5、术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用AT89C52冇40个引脚,32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结介在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PD1P、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标的C51

6、内核，在内部功能以及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据R皿及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号1R的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MlIz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0〜P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义,在本设计屮，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分

7、别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为1R输入端，10脚和11脚定义为12C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLSC19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能1523933843753663573483393210311130122913281427152616251724182319222021□Vcc□P0.O/ADO□P0.1/AD1□P0.2/AD