实验指导书（8_数字温度PWM控制仪）

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1、数字温度PWM控制仪实验指导书一、实验目的培养学生在单元电路设计、系统电路分析、整机联调、计算机辅助设计和信息处理等综合方面的能力。培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。学习一种单片机系统设计的方法。熟悉利用PROTEL99软件设计硕件电路。学习实物电路的电装技术。熟悉利用KEIL软件编写编译C51源程序。学习利用万用表、示波器、信号源、电源等设备调试硬件、软件的方法。通过实验掌握以下知识点：•温度采样电路设计方法，采样方案比较。•掌握PWM波形产生的方法。不能使用delay。函数。•熟悉C51编程和电路调试方法。•按键处理方法与技巧。•动态刷新数码管显示的方法与技巧。•

2、中断与定时器的灵活应用二、实验原理及要求1.实验原理框图温度传感器模拟发光二极管预处理电路MCU/CPLD及基本外围电路数字温度PWM控制仪2.指标要求•设计温度采样电路，温度测量范fflO-99度。温度传感器用热嫩电阻。•在数码管上显示设置温度值和测量温度值。温度测量谋慕小于0.5度。•利用键盘输入设置温度。•设置温度上限当温度二环境温度+5。开机输出控制端输出低电平（发光二极管最亮），加热传感器，当温度〉设定温度时，输岀控制端输出高电平（发光二极管熄灭），当室温W加热温度W设定温度时，输出控制端输出占空比二（设定温度-t）/5的固定频率的PWM波形扩展要求：按键修改设定温度，

3、并可切换显示温度测量值及输出占空比。三、实验内容和步骤1.明确系统设计任务和要求对设计任务分析，了解性能、指标、内容及要求，这点十分重要，充分理解题口的要求、每项指标的含义，这是完成综合设计和实验的前提。2.制订方案与构筑总体框图：对于同一个题目，实现的方案可能是多个，实现的途径和技术路线也可能是多方面的。可以将不同的方案与途径加以对比。从屮选择一种方案来实现。选择的原则一般是“相对容易，相对巧妙，性价比高二一旦方案选定，就着手构筑总体框图，将系统分解成若干个模块，明确每个模块的大体内容和任务、各模块之间的连接关系以及信号在各模块之间的流向等等。总体方案与框图十分重要，可以先来构

4、建总体方案与框图，再将总体指标分配给各个模块，指挥与协调各模块的工作，以达到总体项目的完成。3.查找资料、设计单元电路、参数计算与EDA计算机仿真•单片机最小系统设计•A/D电路设计•信号输入控制电路设计•各元件参数计算：电路电压、电流、阻抗、功率和标称值。在这一阶段，可以充分利用EDA软件帮助设计电路，优化调整电路结构和元器件数值，直到达到指标要求。•注意：尽量采用典型电路和成熟方案不需要每个R、C都自己算。4.器件选择：电路是由若干元器件构成的，对元器件性能的深入了解和应用是保证正确设计和达到设计指标的关键之一。有吋候，一个元器件的应用或一个新的元器件的出现，将会使系统变得I

5、•分容易实现。应该根据器件口身特性和电路要求选择合适的器件。（如工作频率、功率、工作电压等其他指标，可以参阅器件技术手册）一般情况下，在元、器件选择方面，建议在保证电路性能的前提下，尽量选用常见的、通用性好的、价格相对低廉、手头有的或容易买到的。尽量采用集成电路和新器件将可起到事半功倍的效果。一切从实际需求出发，将分离元件与集成电路巧妙地结合起来，而且尽量应用集成电路，以使系统简化，体积小，可靠性提高。在元器件选用屮，必须注意以下几个方面：•电源电压的范围是多少？是单电源供电还是需要双电源供电？这点十分重耍。若不注意，将+3.3V电源的器件加+5v,将+5V器件加+9V,甚至更高

6、，那器件是必烧无疑。•元器件的主要指标是什么？这不外乎是速度和精度两方面。•元器件互相Z间的电平匹配如何？•元器件的输入阻抗，允许的输入电压、电流范围以及输出驱动负载的能力等等。这一方面会涉及器件的安全，另一方面又可能影响到系统的某些指标能否达到。1.用PROTEL设计原理图及PCB•画出原理图（建议选用指定的器件），书面描述设计思路。•给出元器件清单（BOM表，即型号、参数、封装形式）•给老师讲述工作原理（每部分的功能，相互Z间的联系，编程控制要求）•领取元器件（讲不清楚，则不能领器件）。•注意信号Z间的相互干扰，连线最短•做好输入、输出和其他必要的关键点标示（特别是极性）•布

7、局合理、美观、整齐2.创建根目录每组在E盘根目录下创建一个口己的目录，女H"E:8电了综合设计X3杨勇二代表信处3班杨勇。本组所有设计文档放在本组冃录下，不允许将文件放在桌面或C盘。3.焊接注意器件极性，及引脚顺序。4.通电前检查连接是否错误！电源电压是否正常！然后再通电检查：加入正常电压，观察电路情况有无异常。如遇打火、冒烟、高热等异常情况应立即断电检查。5.编程、分模块调试按顺序调试显示模块、键盘模块、输入模块、输出模块的功能。整个过程中注意要做书面记录，以便产生结题报