智能仪器课程设计

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1、课程设计智能型温度测量仪设计设计功能要求①．配合温度传感器，实现温度的测量；②．具有开机自检、自动调零功能；③．具有克服随机误差的数字滤波功能；④.使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。主要技术指标①．测量温度范围：-50～150℃②．测量误差：≤1%③．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。总体方案论证与选择1.从功能要求看，系统功能并不复杂，52系列即8052单片机完全可以胜任主机的角色。2.从测温范围看，电流型两线制集成温度传感器AD590可满足设计要求。3.从测量误差看，普通运放和10位以上的A/D转换器可以满足精度要求。方案1 集成电路

2、温度传感器AD590→AD转换器→单片机→放大器→LED显示器。方案2热电阻传感器→电压放大器→AD转换器→单片机→放大器→LED显示器。以上两个方案的主要区别是选用的传感器不同，两种传感器都具有测量精度较高的特点。热电阻传感器测温范围更宽，但需要非线性校正；集成电路温度传感器测温范围较窄，但线性很好，不需要非线性校正，软、硬件设计较简单。硬件选择与设计1.AD590温度传感器主要特性:它是一种已经IC化的温度感测器，它产生的电流与绝对温度成正比(如下表所示摄氏温度0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃;AD590电流273.2uA283.2uA293.2uA303.2uA

3、313.2uA323.2uA333.2uA373.2uA)。测温范围为-55℃～+150℃，而且精度高。其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。它可接收的工作电压为4V－30V，因而器件反接也不会被损坏。度每增加1℃，它会增加1μA输出电流。AD590的接口电路十分简单，具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。工作原理:在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～30V的直流电源相连，并在输出端串接一个10kΩ的恒值电阻，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电阻两端将会有

4、10mV／K的电压信号。2.ADC0809ADC0809是逐次逼近型8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可对8路模拟电压量实现分式转换。典型转换时间为100us。片内带有三态输出缓冲器，可直接与单片机的数据总线相连。由图可见，ADC0809由8位模拟开关、8位逐次逼近式A/D转换器、地址锁存器、控制与时序电路及输出锁存器组成。IN0～IN7：8路模拟量的输入端。2.1～2.7:8位数字量输出端口，2.1为最高为有效，2.7为最低为有效。START:启动控制输入量，加正脉冲，立即启动A/D转换。ALE:地址锁存控制端。ECO:转换结束信号输出端。OE:输出允许控制端。CLK:时钟信号

5、输出端。REF(+),REF(-):参考电压输入端，一般REF(+)接Vcc,REF(-)接GND。ADDA,ADDB,ADDC:8位模拟开关的3位地址选通输入端，用来选择对应的输入通道。3.89C5289C52的主要参数a.主要特性：4K字节可编程闪烁存储器；全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。b.管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第

6、一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉

7、电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”