智能仪器课程设计报告金旭.docx

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1、智能仪器课程设计报告金旭 智能仪器课程设计 ( 2022届) 分院: 电子信息分院 专业: 电子信息工程 4根据D3红外遥控区的电路原理，采用单片机设计相应的红外遥控发射器，编写相应的软件。 5连接上述程序块，联合调试，完成多通道温度测量控制系统软件设计。 3. 硬件原理构成 硬件采用DP-51PROC实验箱，将四个独立的实验区连接起来，并加上部分外部电路，构成多通道温度测量控制系统，具有单通道温度测量、温度显示、温度 上下限设定、温度控制的功能。 1B4 温度采集区。该区有一个集成单总线温度传感器DS18B20，用于温度测量。DS18B20的数据总线是DQ端。多通道温度测量的功能可以借助两台

2、或两台实验箱验证。 2D5 I2C 实验区。该区包含8个数码管、16个按键及数码管显示和键盘扫描管理芯片ZLG7290，用于实现温度显示和通过键盘实现温度上下限设定的功能。ZLG7290与单片机通过I2C方式实现数据通信，时钟线为SCL，数据线SDA； 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。通过控制IN1、IN3

3、、IN5、IN7输入有序的矩形脉冲控制ULN2022A输出有序矩形脉冲控制电机转动。如 IN1IN2IN2IN3IN3IN4IN4IN1。如图2所示。 图2步进电机电路图 4.3 ZLG7290原理 ZLG7290是一种多位LED显示及键盘管理器件，采用流行的I2C总线接口，可与各种带I2C总线的单片机方便接口，并可同时驱动8位LED。其内部具有158 RAM的功能控制寄存器，可方便寻址。对每位数字可单独控制、刷新。显示亮度可数字控制，每位都具有闪烁使能控制功能。无需任何外部元件便可多路复用自动扫描。其ZLG7290如图3所示。 ZLG7290的特点有：采用I2C串行接口；提供键盘中断信号，方

4、便与处理器接口；可驱动8位共阴数码管或64只独立的LED和64个按键：可控制扫描位数，可控制任意数码管的闪烁：提供数据译码和循环移位段寻址等控制；8个功能键均可检测任意键的连击次数；无需外接元件即直接驱动LED，可扩展驱动电流和驱动电压。 图3为ZLG7290的连接图 5. 软件设计 单通道温度测量控制系统实现的温度采集和显示的功能，并且当采集的温度超过上限或下限时控制步进电极正转或反转，同时还加入按键控制，其中包括功能键、上下限值切换、加减键。 由于单通道温度测量控制系统有4个块组成，所以在软件的设计上也分成4个部分，包括步进电机驱动程序、温度读取程序、按键控制程序、LED显示电路。 5.1

5、主流程图 软件采用汇编语言编写,程序编写采取模块化、结构化设计。各个器件都有其独立的驱动程序，方便读者理解。当开始执行程序时首先判断有没有按键输入， 如果有按键输入信号就先进行按键处理，如果没按键输入就从DS18B20读取测得的温度，然后把测得的温度转换成10进制数，并保存到指定寄存器中。然后把转换后的数据送到LED中显示，最后回到最初的按键判断。其主程序工作流程如图4所示。 DS18B20的访问协议必须遵循以下顺序：初始化（复位）、ROM操作命令、暂存器操作命令。读经过DS18B20转换的温度首先要把DQ置1然后初始化DS18B20，初始化成功后，向DS18B20送0CCH即直接向 DS18

6、20 发温度变换命令，然后向DS18B20送44H发出温度转换指令，延时等待转换结束，再初始化DS18B20，成功后向DS18B20送0BEH发出读温度指令，最后把读到的温度放到指定的寄存器中。程序流程如图5所示。 个十位切换键。首先，判断是否有按键输入，如果有按键输入就读取键值，然后将键值与各个按键值比较，找到输入键对应的功能。如上下限值切换，先设一个标志位，标志位为0时切上限值，并把标志位置1，再按按键切下限值，把标志位清0；个十位切换，同样设置标志位，先置位为0，把地址指向个位，按键后把标志位置1，把地址指向十位；加减键，把要操作的数据放到寄存器A中，对其进行加1或者减1，然后把值送回并显示。显示按键盘控制图如7。 图7是按键控制流程图 5.5LED显示控制程序 系统硬件选择的是四段共阴极 LED动态显示，LED显示子程序主要是完成对设定的LED段，并通过查七段码表，使它显示制定的图样。图8中描述的是通过选定一段数码管，显示数据的程序流程图8。 这样也让我了解到了对硬件了解的重要性质。但是以后做实验我要准备以下几点:1.准备越充分，实验越顺利; 2.交流是最好的老师;3.一半时间做实验，一半时间看文献;4.记录真实详尽; 5.把握心理优势。