综合设计实验报告(论文)格式参考-2017年11月.docVIP

综合设计实验报告 学 院：自动化工程学院 姓 名：蒋先宇 学 号：2707105021 指导老师：魏宏 摘要 近年来随着工业的发展，人们对过程控制的精密度和可靠性提出了更多更高的要求，因而液位控制也向着功能齐全，控制灵活，操作简单，控制精度准确的方向发展。液位调节器是生产中应用很广液位测量和控制的设备，所以测量的精确性和控制的准确性是本设备的关键。 在研究国内现有传统的液位调节器的基础上，设计的了采用AT89C51单片机为核心， A/D转换器采用ADC0809、D/A转换器采用DAC0832、键盘显示芯片采用74LS165、74LS164。外部数据存储器采用PCF8583；硬件电路包括：温度检测电路、A/D转换电路、D/A转换电路、键盘显示电路、V/I转换电路、电源电路，由这些构成一个单片机液位调节系统。软件包括PID控制算法、液位控制。Quick51核心板SmartSOPC教学实验开发平台AT89C51是一种带4K字闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LM75A是PHILPS公司生产的数字温度传感器及看门狗。通过片内集成的带隙温度传感器和∑-数摸转换器来实现数字温度的测量，并通过该温度传感器为用户提供温度超限报警输出。LM75A内部包含多个数据寄存器:(1)配置寄器(Conf):用来存储器件的配置,如:器件工作模式、OS工作模式、OS极性和OS故障队列;(2)温度寄存器(Temp):用于存储读取的数字温度;(3)设定点寄存器(TosThyst):用来存储可编程的过热关断和滞后限制。器件通过2线的串行I2C总线接口与控制器通信。LM75A包含一个开漏输出(OS),当温度超过编程限制的值时该输出有效。LM75A有3个可选的逻辑地址管脚,使得同一总线上可同时挂8个LM75A而无需其他硬件的支持CPU：STC89C54RD+晶震：11.0592MA0 A1 A2 均接地 地址设置为0 OS脚和INT0相连并通过10K上拉到VCC；当转换温度超过极限温度，输出中断蜂鸣器报警；刷新数码管显示温度 共5位前一位表示正负温度后三位为温度125 - -55 最后一位为0.1度 最高可精确到0.125 数码管图略（看程序应该会知道）定时器100MS采集温度一次TLC549是德州仪器公司（TI）推出的CMOS 8位A/D转换器。该芯片有一个模拟输入端口，3态的数据串行输出接口可以方便的和微处理器或外围设备连接。TLC549仅仅使用输入／输出时钟（I/O CLOCK）和芯片选择（／CS）信号控制数据。最大的输入输出时钟（I/O CLOCK）为1.1MHz。 4）LED数码显示器 半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在*近PN结面数μm以内产生。理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料有关，即? λ≈1240/Eg（mm） 式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已