基于单片机信号测控装置

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1、计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题：基于单片机的信号测控装置学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：2012-06-11～2012-06-15指导教师意见：成绩:签名：年月日计算机控制技术课程设计课程设计名称：基于单片机的信号测控装置专业班级：自动F0904学生姓名：陈纪磊学号：200948280426指导教师：王黎课程设计地点：31-503课程设计时间：2012-06-11～2012-06-15计算机控制技术课程设计任务书学生姓名陈纪磊专业班级自动F0904学号200948280426题目基于单片机的信号测控装置课题性质

2、工程设计课题来源自拟指导教师王黎主要内容（参数）设计一个基于单片机的具有D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号，同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。标准电压/电流信号此处定为：0～5V/4～20mA(0～20mA)；任务要求（进度）第1天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第2天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第3天：软件设计，编写程序。第4-5天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图

3、表清晰、语言流畅、格式规范、方案合理、设计正确。主要参考资料[1]冯显英,葛荣雨.基于数字温湿度传感器SHT11的温湿度测控系统.自动化仪表,2006,27(1):59-61[2]姜学军.计算机控制技术.清华大学出版社,2006[3]郝晓松,彭天好,刘佳东等.基于单片机的变转速液压测控系统的研究.矿山机械,2010，(6):22-26[4]高峰，崔金宝，曲建岭.基于80C198单片机的压力模糊测控系统.仪表技术，2004，(1):28-29审查意见系（教研室）主任签字：年月日目录1概述41.1研究背景41.2设计思想及基本功能42总体方案设计42.1方案

4、选取42.2系统框图52.3总体方案设计53系统硬件设计53.1主控制芯片805153.2A/D转换电路93.3D/A转换电路123.4调理电路153.5稳压电源163.6键盘模块173.7LED显示电路183.8声光报警电路184系统软件设计194.1主程序框图194.2键盘控制程序框图204.3数据转换程序框图214.4显示子程序框图225总结23参考文献23附录A系统原理图241概述1.1研究背景在单片机应用系统中，被测量的温度、压力、流量、速度等非电物理量，需要经传感器先转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），这些模拟电信号必须转换成数字量后才

5、能在单片机中用应用软件进行处理。我们通常所讲的“单片机”又称微控制器，它并不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出设备等系统集成到一块电路芯片中。技术在进步，现在某些型号的单片机芯片中也集成了A/D——AnalogtoDigitalConversion（模拟-字转换），D/A——DigitaltoAnalogConversion（数字-模拟转换）等功能模块。简单的讲：这块芯片就成了一台计算机。它具有体积小、重量轻、价格低廉的特点。1.2设计思想及基本功能设计一个基于单片机的具有A

6、/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号，同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。标准电压/电流信号此处定为：0～5V/4～20mA(0～20mA)2总体方案设计2.1方案选取要设计出符合要求的测控装置，有两种设计方案。第一种：采用PLC控制；第二种：基于单片机设计出符合要求的信号测控装置。鉴于使用PLC设计成功率高，可靠性好，但是成本较高。而采用单片机可以使成本大大降低，结合实际情况，决定采用第二种方案。2.2系统框图图2.1系统框图2.3总体方案设计此控制系统的硬件设计框

7、图如图2.1所示。被控对象经传感器，变送器输入电压信号或电流信号，经模数转换模块中调理电路送入A/D转换器，通过采样和模数转换，所检测到的电压信号和送入单片机进行比较，以显示模块显示结果，声光报警判断是否正常工作。由键盘模块设定报警上下限值。稳压电源提供稳定电压。数模转换输出模拟量进行控制。3系统硬件设计3.1主控制芯片8051本设计的主控制芯片我们选择性价比高的8051单片机，8051单片机是一款8位的CPU，与通用的微处理器基本相同。片内有128个字节RAM，片外最多可以外扩到64k。8051有4k字节的ROM；具有5个中断源，2个优先权；3个8位的

8、并行I/O口、一个全双工的串行口，2个16为的定时器/计数器，基于从经济出发，本