單片機原理及接口技術(shù)課程設計報告.doc

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分度表是自由端溫度在 0 時 的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時 , 只要該材料兩個接點的溫度相同 , 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此 , 在熱電偶測溫時 , 可接入測量儀表 , 測得熱電動勢后 , 即可知道被測介質(zhì)的溫度。 熱電偶優(yōu)點：熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點： 測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 熱響應時間快：熱電偶對溫度變化反應靈敏。 測量范圍大：熱電偶從 -40+ 1600 均可連續(xù)測溫。 性能可靠， 機械強度好。 使用壽命長，安裝方便。 熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)： （ 1 ）熱電偶的種類 熱電偶有 K 型（鎳鉻 - 鎳硅） WRN 系列， N 型（鎳鉻硅 - 鎳硅鎂） WRM 系列， E 型（鎳鉻 - 銅鎳） WRE 系列， J 型（鐵 - 銅鎳） WRF 系列， T 型（銅 - 銅鎳） WRC 系列， S 型（鉑銠 10- 鉑） WRP 系列， R 型（鉑銠 13- 鉑） WRQ 系列， B 型（鉑銠 30- 鉑銠 6 ） WRR 系列等。 （ 2 ）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護管；并 與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質(zhì)等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。 熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細分有耐 高溫熱電偶，耐磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫熱風爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。 鎳鉻-鎳硅熱電偶(K型)分度表 (參考端溫度為0)溫度0102030405060708090熱電動勢mV00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.2663.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9397.3387.7372008.1378.5378.9389.3419.74510.15110.56010.96911.38111.79330012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.97440016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.78820.21450020.64021.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.05024.47660024.90225.32725.75126.17626.59927.02227.44527.86728.28828.70970029.12829.54729.96530.38330.79931.21431.21432.04232.45532.86680033.27733.68634.09534.50234.90935.31435.71836.12136.52436.92590037.32537.72438.12238.91538.91539.31039.70340.09640.48840.879100041.26941.65742.04542.43242.81743.20243.58543.96844.34944.729110045.10845.48645.86346.23846.61246.98547.35647.72648.09548.462120048.82849.19249.55549.91650.27650.63350.99051.34451.69752.049130052.39852.74753.09353.43953.78254.12554.46654.807放大器：本次設計采用TLC2712低功耗精密預算放大器，單電源供電，超低功耗，采用數(shù)字電位器X9c104和X9c504。進行信號的調(diào)零和滿量程調(diào)整。設計電路圖：多路轉(zhuǎn)換開關(guān)：多路開關(guān)采用CD4052。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是可以利用A/D轉(zhuǎn)換器進行多路模擬量的轉(zhuǎn)換。利用多路開關(guān)輪流切換各被測回路與A/D轉(zhuǎn)換器，以達分時享用A/D轉(zhuǎn)換器的目的。CD4052的邏輯圖CD4052引腳圖CD4052/CC4052是一個差分4通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，有A、B兩個二進制控制輸入端和INH輸入，具有低導通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.520V的數(shù)字信號可控制峰峰值至20V的模擬信號。例如，若V DD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，則05V的數(shù)字信號可控制-13.54.5V的模擬信號，這些開關(guān)電路在整個VDD-VSS和VDD-VEE電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號的邏輯狀態(tài)無關(guān)，當INH輸入端=“1”時，所有通道截止。二位二進制輸入信號選通4對通道中的一通道，可連接該輸入至輸出。cBG838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號。A/D轉(zhuǎn)換器本次設計的轉(zhuǎn)換器采用MC14433。具體特點如下：MC14433是美國Motorola公司推出的單片3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器，其中集成了雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器所有的CMOS模擬電路和數(shù)字電路。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個完整的A/D轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下：1.精度：讀數(shù)的0.05%1字2.模擬電壓輸入量程：1.999V和199.9mV兩檔3.轉(zhuǎn)換速率：2-25次/s4.輸入阻抗：大于1000M5.輸入阻抗：大于1000M6.功耗：8mW（5V電源電壓時，典型值）7.功耗：8mW（5V電源電壓時，典型值）MC14433最主要的用途是數(shù)字電壓表，數(shù)字溫度計等各類數(shù)字化儀表及計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換接口。MC14433的引腳說明： 1. Pin1(VAG)模擬地，為高科技阻輸入端，被測電壓和基準電壓的接入地。2. Pin2(VR)基準電壓，此引腳為外接基準電壓的輸入端。MC14433只要一個正基準電壓即可測量正、負極性的電壓。此外，VR端只要加上一個大于5個時鐘周期的負脈沖(VR)，就能夠復為至轉(zhuǎn)換周期的起始點。3. Pin3(Vx)被測電壓的輸入端，MC14433屬于雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，因而被測電壓與基準電壓有以下關(guān)系： 因此，滿量程的Vx=VR。當滿量程選為1.999V，VR可取2.000V，而當滿量程為199.9mV時，VR取200.0mV，在實際的應用電路中，根據(jù)需要，VR值可在200mV2.000V之間選取。 4. Pin4-Pin6(R1/C1，C1)外接積分元件端。次三個引腳外接積分電阻和電容，積分電容一般選0.1uF聚脂薄膜電容，如果需每秒轉(zhuǎn)換4次，時鐘頻率選為66kHz，在2.000V滿量程時，電阻R1約為470k，而滿量程為200mV時，R1取27k。5. Pin7、Pin8(C01、C02)外接失調(diào)補償電容端，電容一般也選0.1uF聚脂薄膜電容即可。6. Pin9(DU)更新顯示控制端，此引腳用來控制轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出。如果在積分器反向積分周期之前，DU端輸入一個正跳變脈沖，該轉(zhuǎn)換周期所得到的結(jié)果將被送入輸出鎖存器，經(jīng)多路開關(guān)選擇后輸出。否則繼續(xù)輸出上一個轉(zhuǎn)換周期所測量的數(shù)據(jù)。這個作用可用于保存測量數(shù)據(jù)，若不需要保存數(shù)據(jù)而是直接輸出測量數(shù)據(jù)，將DU端與EOC引腳直接短接即可。7. Pin10、Pin11(CLK1、CLK0)時鐘外接元件端，MC14433內(nèi)置了時鐘振蕩電路，對時鐘頻率要求不高的場合，可選擇一個電阻即可設定時鐘頻率，時鐘頻率為66kHz時，外接電阻取300k即可。若需要較高的時鐘頻率穩(wěn)定度，則需采用外接石英晶體或LC電路，參考附圖。 8. Pin12(VEE負電源端。VEE是整個電路的電壓最低點，此引腳的電流約為0.8mA，驅(qū)動電流并不流經(jīng)此引腳，故對提供此負電壓的電源供給電流要求不高。9. Pin13(Vss)數(shù)字電路的負電源引腳。Vss工作電壓范圍為VDD-5VVssVEE。除CLK0外，所有輸出端均以Vss為低電平基準。10. Pin14(EOC)轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標志位。每個轉(zhuǎn)換周期結(jié)束時，EOC將輸出一個正脈沖信號。11. Pin15（OR非）過量程標志位，當|Vx|VREF時， 輸出為低電平。12. Pin16、17、18、19(DS4、DS3、DS2、DS1)多路選通脈沖輸出端。DS1、DS2、DS3和DS4分別對應千位、百位、十位、個位選通信號。當某一位DS信號有效（高電平）時，所對應的數(shù)據(jù)從Q0、Q1、Q2和Q3輸出，兩個選通脈沖之間的間隔為2個時鐘周期，以保證數(shù)據(jù)有充分的穩(wěn)定時間。13. Pin20、21、22、23(Q0、Q1、Q2、Q3)BCD碼數(shù)據(jù)輸出端。該A/D轉(zhuǎn)換器以BCD碼的方式輸出，通過多路開關(guān)分時選通輸出個位、十位、百位和千位的BCD數(shù)據(jù)。同時在DS1期間輸出的千位BCD碼還包含過量程、欠量程和極性標志信息，這些信息所代表的意義見下表。13. Pin24(VDD)正電源電壓端。數(shù)據(jù)采集模塊總電路圖：2.7、顯示器設計1602液晶顯示器，數(shù)據(jù)由P0口傳送，RS由P2.6控制。使能端由P27驅(qū)動。一位通道號，四位溫度顯示。顯示模塊電路圖：2.8、鍵盤電路設計2.9、電路總體設計圖三，軟件流程圖四、程序清單#includesbit s2=P34;sbit rs=P35;sbit lcden=P34;sbit dula=P26;sbit wela=P27;#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit adrd=P37; sbit adwr=P36;sbit diola=P25;sbit dula=P26;sbit wela=P27;unsigned char j,k,adval;void delay(unsigned char i) for(j=i;j0;j-) for(k=125;k0;k-); void delay1(uint x)uint a,b;for(a=x;a0;a-)for(b=100;b0;b-); void write_com(uchar com)P0=com;rs=0;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;void write_date(uchar date)P0=date;rs=1;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;void init()dula=0;wela=0;write_com(0x38); delay(20);write_com(0x0f); delay(20);write_com(0x06); delay(20);write_com(0x01); delay(20);void datepro()u8 i;switch(wd_sec)case 1: switch(pos_sec)case 1:number3 = number_set1/10; number4 = number_set1%10;break;case 2:number5 = number_set2;break;case 3:number7 = number_set3/10; number8 = number_set3%10;break;break;case 2:if(flashlight_flag=0)switch(pos_sec) case 1:number3 = number_set1/10; number4 = number_set1%10;break;case 2:number5 = number_set2;break;case 3:number7 = number_set3/10; number8 = number_set3%10;break; elseswitch(pos_sec)case 1:number3 = 18; number4 = 18;break;case 2:number5 = 18;break;case 3:number7 = 18; number8 = 18;break; break;void main() uchar a,A1,A2,A2t,A3; while(1) wela=1; P0=0; adwr=0; _nop_(); adwr=1; P0=0xff; delay(10); wela=0; for(a=20;a0;a-) display(A1,A2,A3); wela=1; P1=0xff; P0=0; adrd=0; adval=P1; adrd=1; P0=0xff; adwr=0; P1=adval; A1=adval/100; A2t=adval%100; A2=A2t/10; A3=A2t%10; ;void choosech(unsigned char ch)switch(ch)case 1:A0=0;A1=0;break;case 2:A0=0;A1=1;break;case 3:A0=1;A1=0;break;case 4:A0=1;A1=1;break;unsigned int ReadADC() unsigned char i,k; unsigned char channel; unsigned int AdcResult; / 12 bit ADC_CS=0; / Active chip select k+;/ Delay about 1 uS ADC_CLK=0; / make clock low first k+;k+; channel = 0xd0; k+;k+; / delay about 2 uS /- write command 4 bit - for(i=0; i 4;i+) ADC_DI = (channel & 0x80) != 0; channel=1; ADC_CLK=1; k+;k+;/ delay about 2 uS ADC_CLK=0; k+;k+; / delay about 2 uS ADC_CLK=1; k+;k+; ADC_CLK=0; k+;k+; /- read ADC result 1