北京工业大学电子工程设计二阶实验报告.doc
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电子工程设计报告
题目:温度测量系统/闭环温度控制系
统设计
专业: 电子科学与技术
姓名: 学号:
袁彬 赖力 指导教师: 高新
完成日期:2013.12.12
目录
一、摘要 3
二 、设计任务与要求 3
(二)、设计要求 4
(三)单片机 5
(一)、电路工作原理及主要元件的功能 5
(二)、电路的调试 9
四 数/模(D/A)转换电路 10
(一)、电路工作原理及主要元件功能 10
(二)、电路主要参数计算 12
(三)、电路调试 12
五、 模/数(A/D)转换电路 13
(一)、ADC0804芯片介绍 13
(二)、电路主要参数计算 14
(三)、电路调试 15
六、电路显示与键盘控制电路 16
(一)、电路工作原理 16
(二).电路调试 19
七、温度测量 22
八、 心得体会 25
九、附录 26
一、摘要上学期我们完成了温度控制系统的第一,在这一阶段,我们完成了焊接包括电源板、器和变送器在内的一些工作。也为这次的第二阶段做好了准备通过的准备,我们焊接电路已经基本上熟练掌握了,对一些电路的原理和设计也都达到了要求,基于此我们已经完成了第二阶段的所有内容。下面主要介绍一下我们第二阶段的工作。
设计小型温度测量与控制系统 --- 典型电子系统
1.电路设计
⑴ 核心单元—单片机应用电路
⑵ 模拟量接口—A/D、D/A 电路
⑶ 人机交互单元—显示、键盘控制电路
2.程序设计
⑴ 控制模/数转换进行温度数据采集
⑵ 控制数/模转换改变控温元件工作状态,进行温度控制。
⑶ 控制键盘与显示器,进行控制温度设定和测量温度显示。
⑷ 将温度数据转换为显示温度数值的算法程序。
(5)控制温度精确、平稳变化的的算法程序。
3.系统联调
⑴ 电路系统联调,配合测试程序实现基本的测温、控温功能。
⑵ 程序联调,通过电路系统实现精确、平稳的温度控制
4.本学期关注的重点
⑴ 设计并实现了一个能够精确、稳定控制温度的系统。
⑵ 知道了一个典型的电子系统应该具备哪些主要功能
⑶ 知道了一个典型电子系统的设计实现过程和工作方法。
⑷ 知道如何设计测试方法、创造测试条件,对设计完成的电路模块或电路系统进行测试,使电路或系统的功能、指标充分展现。
⑸ 设计组装的电路系统出现故障,能够根据电路或系统的工作原理、自己掌握的专业知识以及积累的经验,快速确定故障范围和故障原因。
⑹ 掌握电路的设计方法,通过设计、计算实现电路设计要求。
(二)0(C ~ +100(C。
温度测量误差:不大于 ( 2(C
单片机:具有独立电路板结构。
片选信号:4个,
地址信号:4个,
数据总线:AD0~AD7,
I/O口线:P3口,P1口。
数/模(D/A)转换电路:具有独立电路板结构。
输入范围:00H ~ 0FFH,
对应输出:-10V~+10V,
误差:1%,响应时间: 1ms,
电源供电:+5V,±12V。
模/数(A/D)转换电路: 独立电路板结构
输入信号范围: 0V~+5V
分辨率: 8bit
精度:1LSB
转换时间: 1ms
显示与键盘控制电路:
4 位7 段数码显示,
前 3 位含小数点独立电路板安装结构
0 ~ 9数字输入键及若干功能设置按键控制
(三)单片机
(一)、电路工作原理及主要元件的功能
1,芯片的介绍和参数
MCS-51系列单片机性能优异,因此单片机芯片采用MCS-51系列中的89C51。
在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚,2条外接晶体的引脚,4条控制或与其它电源复用的引脚,32条输入/输出(I/O)引脚。
下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
主电源引脚VCC和VSS:
VCC——(40脚)接+5V电压;
VSS——(20脚)接地。
外接晶体引脚XTAL1和XTAL2:
XTAL1(19脚)接外部晶体的一个引脚。在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时,对HMOS单片机,此引脚应接地;对CMOS单片机,此引脚作为驱动端。
XTAL2(18脚)接外晶体的另一端。在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时,对HMOS单片机,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对XHMOS,此引脚应悬浮。
控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP:
RST/VPD(9脚)当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/
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