可编程通用智能温度控制器的设计.docVIP

目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc199230837 摘 要 Ⅰ HYPERLINK \l _Toc199230838 Abstract Ⅱ TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc199230969 1 概论 1 HYPERLINK \l _Toc199230970 1.1 引言 1 HYPERLINK \l _Toc199230971 1.2 智能仪器的现状及发展 3 HYPERLINK \l _Toc199230972 1.3 温度测量系统中选取部分仪器的简介 4 HYPERLINK \l _Toc199230973 1.4 课题来源及目标 7 HYPERLINK \l _Toc199230974 1.5 本文的主要研究工作 7 HYPERLINK \l _Toc199230975 2 硬件电路的设计 8 HYPERLINK \l _Toc199230976 2.1 温度测量方案论证 8 HYPERLINK \l _Toc199230977 2.2 电源电路设计 9 HYPERLINK \l _Toc199230978 2.3 温度测量电路设计 11 HYPERLINK \l _Toc199230979 2.4 液晶显示屏电路设计 15 HYPERLINK \l _Toc199230980 2.5 键盘电路设计 20 HYPERLINK \l _Toc199230981 2.6 报警电路设计 21 HYPERLINK \l _Toc199230983 3 程序设计 23 HYPERLINK \l _Toc199230984 3.1 程序流程 23 HYPERLINK \l _Toc199230985 3.2 程序设计 24 HYPERLINK \l _Toc199230986 4 系统PROTEUS仿真 38 HYPERLINK \l _Toc199230987 4.1 程序加载 38 HYPERLINK \l _Toc199230990 4.2 程序编译 39 HYPERLINK \l _Toc199230991 4.3 程序仿真及结果 41 HYPERLINK \l _Toc199230992 结束语 43 HYPERLINK \l _Toc199230993 参考文献 44 HYPERLINK \l _Toc199230994 附录:系统原理图 46 HYPERLINK \l _Toc199230995 致谢 47 1 概论 1.1 引言 在工农业生产和人们的日常生活中，有很多对象如温度、液位、压力、流量、粘度、湿度以及pH值等需要测量，它们直接和节省能源、安全生产、产品质量、生产效率以及方便人们生活相联系，因此测量这些对象的仪器即传感器受到了普遍重视，早期的传感器都是把检测到的信号以标准模拟量的方式变送输出[1]，如图1.1所示。检测信号Vi与调零调量程回路的信号Vz和反馈回路的信号Vf进行综合后，输入放大单元进行处理，输出标准的统一模拟信号。 图1.1 模拟传感器变送框图 随着微电子学和计算机等现代电子技术的发展壮大，给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。微处理器在70年代初期问世不久，就被引进电子测量和仪器领域，所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅[2]。在这之后，随着微处理器在体积小、功能强、价格低等方面的进一步的发展，电子测量与仪器和计算机技术结合就愈加紧密，形成了全新的微机化仪器。微机化仪器实际上是一个专用的微型算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。 硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机联系部件与接口电路、标准通信接口等，其通用结构框图如图1.2所示[3,4]。 其中的主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处 理器、程序存储器、输入输出（I/O）接口电路等组成，或者它本身就是一个单片微型计算机。模拟量输入输出通道用来输入输出模拟量信号，主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。标准通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令，目前生产的微机化仪器一般都配有 GP-IB（或RS-485）等标准通信接口。 微机化仪器的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器，其内容包括：通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数；通过控制I/O接口电路进行数据采集，对仪器进行预定的设置；对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理；以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处