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时间:2018-09-16
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1、单片机课程设计电子秤设计学院:河南工业职业技术学院系别:电气工程系班级:姓名:学号:指导老师:23目录引言21设计内容及总体方案31.1设计内容31.2总体方案42传感器的选择52.1测量原理分析52.2应变电桥73信号调理电路的设计93.1放大电路的设计93.2滤波电路的设计104A/D转换的设计104.1ADC0809芯片114.2MC51单片机与ADC0809接口电路125单片机的选择156显示单元的设计.……………………………………………………………187心得体会……………………………………
2、…………………………………21参考文献…………………………………………………………………………2223引言随着科技的发展,检测技术已经深入各种领域。为了发展和学习检测技术,为了巩固利用所学知识,我们进行检测系统综合课程设计。首先,我们应该初步了解检测系统的设计步骤,掌握系统设计方法,加深对理论知识的理解,能运用所学的《传感器原理》、《智能仪表电路》《仪器仪表电路》等专业知识设计测控系统各个单元,并组成系统。检测系统综合课程设计是测控技术与仪器专业的必须完成的一个课程设计。是一个重要的教学环节,通过本
3、设计,培养学生理论联系实际的设计思想,训练综合运用传感器设计和有关课程的理论,结合实际分析和解决工程实际问题的能力,巩固加深有关传感器、智能仪器、单片机、测控电路等方面的知识。通过制定检测系统设计方案,合理选择传感器及其他元件,正确计算、选择各零件和元件参数,确定尺寸和选择材料,以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求,达到了解和掌握检测系统综合设计过程和方法的目的。进行设计基本技能的训练。如:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理及计算
4、机应用的能力。作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。231设计内容及总体方案1.1设计内容1.在温度、压力、流量、机械量(含位移、速度、加速度等)、液位、组分、成等常见参数中,选择有工程应用价值的一个或几个参数作为本课程设计要构造的检测系统的被测参数;2. 初步拟定技术方案,经与指导老师协商并经老师同意后展开具体的系统设计;3. 合理选择传感器的种类与型号;4. 正确选择或设
5、计信号调理电路(包括放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路的设计和相关电路参数计算),并绘制检测系统装配图;学会正确使用各种设计手册、国家标准、设计规范等;231.2总体方案本次设计要求在在温度、压力、流量、机械量(含位移、速度、加速度等)、液位、组分、成等常见参数中,选择有工程应用价值的一个或几个参数作为本课程设计要构造的检测系统的被测参数。那么,选择最常用的测量量比较合适。我们选择测压力,传感器选择应用最广泛的电阻应变式传感器。其后是放大器。差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一
6、定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。本次设计是以设计电子称为基础的,以下是总体方案图:电阻应变片信号调理电路压力量弹性元件应变A/D转换单片机输出显示图1-1总体方案图整个系统由测量电桥,信号调理电路,A/D转换器,单片机,显示器组成。首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号,以模拟信号的方式输出。经过了信号调理电路把传感器输出的微弱信号进行一
7、定倍数的放大,滤波,然后送A/D转换电路中。再由A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号,传送到单片机后进行调整,最后由显示电路显示数据。23具体方案如下:电阻应变式传感器输出信号信号调理电路显示电路LEDA/D转换电路单片机图1-2具体方案图2传感器的选择2.1测量原理分析电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时,则敏感元件将随构件一起变形,其电阻值也随之变化,而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系,进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。通过
8、应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接,即可测得重力、变形、扭矩等机械参数由物理学已知,一根金属丝的电阻为:(2-1)在金属丝的弹性范围内:△R/R=Kεx(2-2)式中:Ks——金属丝的灵敏系数εx——金属丝的应变以下为金属应变片的结构:图2-1金属应变片结构图图2-1金属应变片结构图23如图所示为丝绕式应变片的构造示意图。它以直径为0.025mm左右的、高电阻率的合金的电阻丝,绕成形如栅状的敏感栅。敏感栅为应变片的敏感元件,它的作用是感应应变变化。敏感栅粘贴
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