智能仪器课程设计报告
金旭
Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
智能仪器课程设计
( 2009届)
分院: 电子信息分院
专业: 电子信息工程
班级: 电子05201班
姓名: 金旭
学号: 01
指导老师: 李正勤
智能仪器课程设计
1. 设计内容
设计单通道温度测量控制系统，并在DP-51PROC实验箱上实现。
2. 设计要求
1．阅读DS18B20的资料，了解单总线协议，编写采用DS18B20进行单点温度测量的程序。
2．阅读步进电机资料，了解步进电机驱动原理，编写步进电机正反转驱动程序。
3．阅读ZLG7290资料，了解ZLG7290工作原理，掌握ZLG7290与单片机数据通信方法。编写温度显示和键盘控制程序。
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。
1．B4 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或两台实验箱验证。
2．D5 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；ZLG7290键盘中断接口为INT_KEY；ZLG7290的复位控制端为RST_L。
3．C8 步进电机区。该区包含一个四相步进电机及其驱动电路，用于模拟温度的控制。四相步进电机的四个驱动端子分别是BA、BB、BC、BD。
4．根据键盘的电路原理，采用单片机设计相应的键盘控制电路，编写相应的软件。
4. 硬件原理分析
温度传感器DS18B20
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。其电路图如图1所示。
图1 DS18B20原理图
步进电机原理
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、IN5、IN7输入有序的矩形脉冲控制ULN2003A输出有序矩形脉冲控制电机转动。如IN1IN2——IN2IN3——IN3IN4——
IN4IN1。如图2所示。
图2步进电机电路图
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15×8 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。
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。
图4 主流程图
温度读取流程
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 DS1820 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。
．进步电机驱动程序
步进电机是一种将电脉冲转换为角位移的数据控制电机，即给它一个脉冲信号，它
就按设定的方向转动一个固定的角度。用户可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量，
从而实现准确的定位操作；另外，通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，
从而达到调速的目的。当然，对于步进电机各相绕组(即内部线圈)的控制脉冲要有一定
的顺序，否则电机无法正常旋转。
实验箱上的步进电机为四相步进电机，电机步距角为度。单片机GPIO驱动能力有
限，必须通过ULN2003 达林顿集成驱动芯片驱动步进电机，在步进电机和驱动电路之间
连接了电阻，防止控制紊乱造成电机的损坏。
在系统中进步电机的作用是报警，当温度超过限值时进步电机才转动。首先，控制
单片机工作在定时1状态，并且定时20MS，然后向P1口循环输出，每输出一次都定时
20MS。如图6.
图6进步电机驱动程序流程图
按键控制程序
盘处理子程序主要完成的是通过特定的设置按键端口的状态，并对端口状态进行检测，然后为按键设置特定的值，为主程序提供执行判决。需考虑多键按下和去抖动的问题。按键程序主要实现的功能是功能键、上下限值切换、加减键、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
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。
6．软件调试
在调试程序的过程中遇到了很多问题，最终能够顺利的完成调试，颇感欣慰，下面就调试过程中出现的问题及解决方法作一回顾总结。
首先由于这个系统所涉及的程序比较复杂而且量比较大，其中包括程序和各个子程序，在调试过程中经常发生问题,这个就要通过设置断点来调试。
其次由于实验机老化等硬件问题,使的在调试过程中经常遇到按键盘不能很好的控制温度调节。
最后是对于程序的掌握不熟悉，导致调试的失败。但是通过本次的设计能更好的掌握汇编语言的程序设计。
7．心得
我刚刚开始做实验的时候，别人怎么说我就怎么做。参考别人的程序来实施操作。后来看对程序的仔细研究和探讨之后对与程序能很好的理解很编程;但是对于硬件方面还是了解的比较少,所以这样就影响到了直接对程序的了解,不过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。
单片机原理课程设计报告题目：智能数字频率计设计 专业：信息工程 班级：信息111 学号：*** 姓名：*** 指导教师：*** 北京工商大学计算机与信息工程学院
1、设计目的 （1）了解和掌握一个完整的电子线路设计方法和概念； （2）通过电子线路设计、仿真、安装和调试，了解和掌握电子系统研发产品的一个基本流程。 （3）了解和掌握一些常见的单元电路设计方法和在电子系统中的应用： 包括放大器、滤波器、比较器、计数和显示电路等。 （4）通过编写设计文档与报告，进一步提高学生撰写科技文档的能力。 2、设计要求 （1）基本要求 设计指标： 1.频率测量：0～250KHz； 2.周期测量：4mS～10S； 3.闸门时间：0.1S，1S； 4.测量分辨率：5位/0.1S，6位/1S； 5.用图形液晶显示状态、单位等。 充分利用单片机软、硬件资源,在其控制和管理下,完成数据的采集、处理和显示等工作,实现频率、周期的等精度测量方案。在方案设计中,要充分估计各种误差的影响,以获得较高的测量精度。 （2）扩展要求 用语音装置来实现频率、周期报数。 （3）误差测试 调试无误后，可用数字示波器与其进行比对，记录测量结果，进行误差分析。 （4）实际完成的要求及效果 1.测量范围：0.1Hz～4MHz，周期、频率测量可调； 2.闸门时间：0.05s～10s可调； 3.测量分辨率：5位/0.01S，6位/0.1S； 4.用图形液晶显示状态、单位（Hz/KHz/MHz）等。 3、硬件电路设计 （1）总体设计思路
本次设计的智能数字频率计可测量矩形波、锯齿波、三角波、方波等信号的频率。系统共设计包括五大模块: 主芯片控制模块、整形模块、分频模块、档位选择模块、和显示模块。设计的总的思想是以AT89S52单片机为核心，将被测信号送到以LM324N为核心的过零比较器，被测信号转化为方波信号，然后方波经过由74LS161构成的分频模块进行分频，再由74LS153构成的四选一选择电路控制档位，各部分的控制信号以及频率的测量主要由单片机计数及控制，最终将测得的信号频率经LCD1602显示。 各模块作用如下: 1.主芯片控制模块: 单片机AT89S52 内部具有2个16位定时/计数器T0、T1，定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。以AT89S52 单片机为控制核心，来完成对各种被测信号的精确计数、显示以及对分频比的控制。利用其内部的定时/计数器完成待测信号周期/频率的测量。 2.整形模块：整形电路是将一些不是方波的待测信号转化成方波信号，便于测量。本设计使用运放器LM324连接成过零比较器作为整形电路。 3.分频模块: 考虑单片机利用晶振计数，使用11.0592MHz 时钟时，最大计数速率将近500 kHz，因此需要外部分频。分频电路用于扩展单片机频率测量范围，并实现单片机频率测量使用统一信号，可使单片机测频更易于实现，而且也降低了系统的测频误差。本设计使用的分频芯片是74LS161实现4分频及16分频。 4.档位选择模块：控制74LS161不分频、4分频或者 16分频，控制芯片是74LS153。 5.显示模块：编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示，本设计选用LCD1602。 (2)测频基本设计原理 所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间（1s）内变化 的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变 化次数N，则其频率可表示为f=N/T（右图3-1所示）。其中脉 冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等 。利用单片机的定时/计数T0、T1的定时、计数 于被测频率f x 功能产生周期为1s的时间脉冲信号，则门控电路的输出信号持图3-1
实验一常用仪器仪表的使用 一、实验目的 (1)学会双踪示波器、信号发生器、稳压电源、万用表等常用仪器的使用方法。 (2)掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。 二、实验器材与仪器 (1)双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。 (2)函数信号发生器：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。 (3)万用表：用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、 电容和频率等。 (4)双路输出稳压电源 三、预习与思考题 (1)方波、三角波是否能用万用表测量？ (2)示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？ (3)示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮？ (4)思考并回答下列问题： 1)移动波形位置； 2)改变周期个数； 3)改变显示幅度； 四、实验原理说明 (1)各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图1-1： (2) 1)1V/div，峰-峰之间高度为6div， U P-P=60V。此时“VOLTS/div” 2)4div。如果“扫描时间” 为。此时扫描时间的“微 (3)信号发生器输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三 角波）。调节“频率范围”开关，配合“频率微调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅度调节”旋钮可得到所需要的输出电压。 五、实验内容与要求 (1)示波器和信号发生器的使用 调节信号发生器使其输出信号（峰峰值）分别为： U1=2V、f1=1000Hz占空比为70%的方波；U2 =4V、f2=2000Hz的正弦波。用示波器测量各信号电压及频率值。测试数据填入表1-1中。
智能仪器设计课程设计报告 ―――采用RS 485标准的主从式多机系统设计 学生姓名：王** 学号：********* 班级：******** 任课教师：*** 成绩：
1、设计要求 a) 系统基本结构：1个51系列单片机主机、2个51系列单片机从机（从机1 和从机2）、采用RS 485组成主从式多机系统； b) 系统基本功能：在主机键盘上按“1”键，从机1的LED数码显示器上显示“1”，此后从机1键盘上每按下1个数字键，主机LED数码显示器上能显示对应的数字，当从机1键盘上按下“0”键时，此次通信结束，从机1键盘上再按下任意数字键，主机不显示相应数字；在主机键盘上按“2”，从机2的LED数码显示器上显示“2”，此后从机2键盘上每按下1个数字键，主机LED数码显示器上能显示对应的数字，当从机2键盘上按下“0”键时，此次通信结束，从机2键盘上按下任意数字键后，主机不显示相应数字； c) 选做：从机1和从机2可设计成相关物理量的测量系统，当主机呼叫从机时，从机能把最新的测量值发给主机。 2、方案论证 （1）系统组成：由三个51单片机构成主从通信系统（本组使用的芯片型号是STC89C52，其功能是一致的），每个单片机搭配LED数码管显示器和键盘；通信采用RS-485标准，可使用MAX485芯片作为通信收发器，单片机控制MAX485的使能端进行发送和接受逻辑控制；单主机多从机的通讯系统需要区分地址信息和数据信息，可利用51串口模式中的模式2进行通信，修改主机的SCON.3状态表明主机发送的是否是地址信息，修改某台从机的SM2状态来建立和主机的唯一通信；数据输入使用键盘输入，数据显示可简单的使用数码管显示。
实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。 1． 2．信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领： 1）按下电源开关。 2）根据需要选定一个波形输出开关按下。 3）根据所需频率，选择频率范围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗 调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。 4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意：信号发生器的输出端不允许短路。 3． 4．交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领： 1） 2）为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到 适当位置。 3） 4）读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取0～10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取0～3标 度尺上的示数。 3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。 3．双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领： 1） 2）时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和水平（←→）位移旋钮，将时基线移至适当的位置。 3） 4）清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，一般能看清楚即可）。 5） 6）示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式，属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”，作单踪显示时，可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮 按下。属双踪显示的有“交替”和“断续”，作双踪显示时，为了在一次扫描过 程中同时显示两个波形，采用“交替”显示方式，当被观察信号频率很低时（几 十赫兹以下），可采用“断续”显示方式。 7） 8）波形的稳定为了显示稳定的波形，应注意示波器面板上控制按钮的位置：a）“扫描速率”（t/div）开关------根据被观察信号的周期而定（一般信号频率低时，开关应向左旋。反之向右旋）。b）“触发源选择”开关------选内触发。c）“内触 发源选择”开关------应根据示波器的显示方式来定，当显示方式为单踪时，应 选择相应通道（如使用Y1通道应选择Y1内触发源）的内触发源开关按下。当 显示方式为双踪时，可适当选择三个内触发源中的一个开关按下。d）“触发方 式”开关------常置于“自动”位置。当波形稳定情况较差时，再置于“高频” 或“常态”位置，此时必须要调节电平旋钮来稳定波形。 5）在测量波形的幅值和周期时，应分别将Y轴灵敏度“微调”旋钮和扫描速率“微
智能仪器仪表综合设计与实训报告 书 成绩：课程设计报告书所属课程名称智能仪器仪表综合设计与实训分院机电学院题目作息时间控制器的设计专业、班级测控技术与仪器B1003学号0614100328学生姓名张思琪指导教师杨亮周春明赵娜2013 年12 月06 日目录 1 课程设计任务书......................................... - 2 - 2 总体设计方案............................................ - 4 - 总体设计方案框图......................................... - 4 - 芯片介绍................................................. - 4 -
AT89C51芯片........................................... - 4 - 8051简介.............................................. - 7 - 3 硬件电路设计............................................ - 8 - 复位电路................................................. - 8 - 时钟电路................................................. - 9 - 数码管显示模块.......................................... - 10 - 闹钟模块................................................ - 10 - 按键控制模块............................................ - 11 - 4 程序设计................................................. - 12 - 主程序设计.............................................. - 12 - 中断子程序............................................. - 13 - 按键扫描子程序........................................ - 14 - 5 结果验证................................................. - 16 - 装置调试................................................ - 16 - Proteus软件仿
人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假 问题 1
2
3 2020年5月29日 课 程 :人工智能课程设计报告 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:赵曼 11月
人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,能够设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的”容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些一般需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种”复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅 速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐 - 1 - 2020年5月29日
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 《智能仪器设计》 课 程 设 计 报 告 学院：太原理工大学信息工程学院 专业班级：自动化0803 姓名：张胜超 学号： 题目号：27
目录 零. 摘要 (4) 0.1 摘要 (4) 0.2 Abstract (5) 一. 设计目的及原理 (7) 1.1设计题目和目的 (5) 1.1.1设计题目 (5) 1.1.2设计目的 (5) 1.2设计基本要求 (5) 1.3设计原理 (6) 二．硬件设计 (7) 2.1系统原理框图 (7) 2.1.1STC89C51简介 (8) 2.1.2 产品外观 (8) 2.2基本模块简介 (11) 2.2.1 Pt100温度测量接口技术 (11) 2.2.2热电阻PT100信号调理电路设计 (12) 2.2.3功率输出电路 (12) 2.2.4 4-20mA电流输出电路 (13) 2.2.5数码管显示及指示电路 (13) 2.2.6按键电路 (15) 2.2.7报警电路 (15) 2.2.8下载电路 (15) 2.2.9 通信电路 (16) 2.2.10输出驱动电路 (16) 2.2.11电源电路 (17)
三．系统流程图软件设计……………………………………………………..错误！未定 义书签。 ３.１软件设计算法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３.１.1比例控制算法 (17) ３.１.２热非线性校正算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 ３.１.3温度数据显示子程序........................................ 3.２软件设计基础．．．．........................................... 3.２.1基于STC89C51单片机实现智能测温仪表软件设计 (19) 3.２.2基于STC89C51单片机的智能测温仪表程序框架 (21) 3.3 系统流程图............................................... 四.总电路图 ................................................. .26 4.1 Protel99SE电气原理 .......... .................................................... 4.2 PCB版图................................................................ 五. 电路仿真的设计与分析 (27) ５.1 Proteus仿真软件介绍. .................... 5.2 仿真分析.............................................................. 六. 体会心得 (27) 附录１c语言程序 (28) 附录２参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第零章摘要 ０.１摘要： 运用单片机原理及应用-基于51与高速新型C8051F330单片机做的智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。它的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。本次课程设计就是基于STC89C51单片机的数字测温智能仪器。 传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模
智能电网课程设计报告
智能抄表系统硬件设计方案 1智能抄表技术概述 随着自动化程度的提高和电能需求的不断增长，电费查询支出在生产成本中占的比例逐渐加大。供电单位对于电能精细化的要求也越来越高。传统的人力抄表和电话抄表工作量大，效率低，人为误差严重，漏抄，估抄，冒抄现象时有发生，因此必须按照切实可行的方法解决这些问题。而快速、准确、经济、实时的获取用电的各类数据，是做好费用自动结算，用量分析，计量表运行状况监测、负荷处理等应用管理工作的基础。为此采用计算机、无线通信和嵌入式等技术设计了分布式电能表远程智能抄表系统，提出了三级管理手段，将用户的用电信息准确和及时地回传到数据中心，便于电力企业计量、统计和收费等日益繁重的工作，大大提高了管理层次和自动化水平。 智能抄表系统是坚强智能电网的基础，通过智能抄表系统可以实现电网公司同电力系统用户之间的有效可靠互动。能够实现对主站层、接入层、上行通信层以及终端层的有效协调与控制。主站层主要是用来实现信息数据的采集与管理。上行通信层则主要是用来负责实现各个站点的相互有效的链接的。智能抄表系统的构建对于完善智能电网和实现电力资源的合理配置具有重要意义。 欧美在智能抄表系统的研究处于领先水平，以美国为例，美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。 智能抄表系统主要结构包括三个部分：集中器、采集器和通信系统。 1)数据采集 根据不同业务对采集数据的要求,编制自动采集任务,包括任务名称、任务类型、采集群组、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级、正常补采次数等信息,并管理各种采集任务的执行,检查任务执行情况。 2)数据管理 采用统一的数据存储管理技术,对采集的各类原始数据和应用数据进行分类存储和管理,为“SG186”一体化平台提供数据的汇总、存储、共享和分析利用。
电工电子学实验报告04常用电子仪器的使用 实验报告课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：常用电子仪器的使用一、实验目的1.了解常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各种旋钮的功能。2.掌握实验室常用电子仪器的使用方法。二、主要仪器设备1.XJ4318 型双踪示波器。2.DF2172B 型交流电压表。3.XJ1631 数字函数信号发生器。 4.HY3003D-3 型可调式直流稳压稳流电源。5.10kΩ 电阻和0.01μ F 电容各一个。三、实验内容1.用示波器检测机内“校正信号”波形首先将示波器的“显示方式开关(VERTCAL MODE)”置于单踪显示，即Y 1 (CH1)或Y 2 (CH2)，“触发方式开关(TRIGGER)”置于“自动(AUTO)”即自激状态。开启电源开关后，调节“辉度(INTEN)”、“聚焦(FOCUS)”“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。将示波器的“校正信号”引入上面选定的Y 通道(CH1 或CH2)，将Y 轴“输入耦合方式开关” 置于“AC”或“DC”，调节X 轴“扫描速率选择开关”(t/div 或t/cm)和Y 轴“轴入灵敏度开关(V/div 或 V/cm)”，并且将各自的“微调”旋钮置于校正位置，使示波器显示屏上显示出约两个周期，垂直方向约4~8div(cm)的校正信号波形。从示波器显示屏的坐标刻度上读得X 轴(水平)方向和Y 轴(与X 轴垂直)方向的原始数据(即从示波器刻度上读取的刻度数值和所选的刻度单位值)，填入表4-1，并计算出对应的实测值。校正信号标称值示波器测得的原始数据测量值幅度U P-P 0.2V 4div 0.05V/div 0.2V 频率f 1000Hz 5div 0.2ms/div 1000Hz 表4-1 观察“Y 轴输入灵敏度微调开关”和“X 轴扫描速率微调开
课程设计任务书
目录 第一章绪论 1.1体温计的发展与现状 (1) 1.2红外测温技术 (1) 1.3整体方案概述 (3) 第二章系统硬件设计 2.1 电源设计 (8) 2.2 信号调理电路 (11) 2.3 AD转换电路 (12) 2.4 图形点阵式LCD显示电路 (14) 2.5 语音播报电路 (17) 2.6 在线编程(ISP)电路 (18) 2.7 按键功能设计 (19) 第三章系统软件设计 3.1 软件工作流程 (20) 3.2驱动程序设计 (21) 总结 (24) 参考文献 (25)
第一章绪论 1.1 体温计的发展与现状 体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具，它是人类日常生活的必需品。随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。由于受到体温的影响，水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。 近几年来，智能体温计越来越多地应用在各个行业：冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。许多医院也采用了智能体温计，虽然其性能暂不能与传统的体温计相比，但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。 体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题，传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处，如：测温时间长，读取结果不方便，体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。针对以上问题，本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题，无汞害，灵敏度高，清晰播报，方便携带，寿命较长，台式设计使体温计放置时不会晃动，避免温计被损坏，尤其适用于小孩与老年人，其方便性大大超越水银式体温计。 1.2红外测温技术 测量体温的方法有很多，水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，并且当测温元件接触被测部位时，将影响其温度场的分布，对精度造成影响，而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方法，则可以较好地解决这些缺点。 1.2.1红外测温背景 随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。在某些场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。例如：在
课程名称：人工智能及应用 设计题目：基于智能搜索的进路选排设计院系：计算机与通信工程系 班级：信号一班 姓名： 学号: 指导教师：胡可 西南交通大学峨眉校区 2013 年12 月13 日
课程设计任务书 专业铁道信号姓名代荣龙学号20108065 开题日期：2013 年09 月23 日完成日期：2013 年12 月13 日题目基于智能搜索的进路选排设计 一、设计的目的 通过对课程设计任务的完成，进一步理解智能搜索算法与计算机联锁软件设计的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，同时培养综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计思想及严谨认真的科学态度。 二、设计的内容及要求 要求每位同学能够根据对人工智能搜索算法以及计算机联锁的进路选排过程的知识，结合课程设计的内容，独立完成该课程设计。 设计内容： 1）自选信号布置图，建立站场型静态数据库，并绘制其模块链接图； 2）自选智能搜索算法，编写动态进路搜索选排程序； 3）用所编搜索程序对建立的数据库进行进路选排，并举例说明其过程。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
一、设计题目 通过对课程设计任务的完成，进一步理解智能搜索算法与计算机联锁软件设计的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，同时培养综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计思想及严谨认真的科学态度。 可实现的功能： 能设置道岔、轨道、信号机以及道岔、轨道、信号机的状态； 满足正常情况下的接发列车演练； 站场状态的直观形象显示； 办理列车作业； 取消进路功能； 完备的进路选排、开放保持及解锁功能 仿真分析： 对计算机联锁人机界面的分析可知，人机界面是类似于6502电气集中联锁控制台，所以设计时参考6502的控制台进行设计。 为让操作员很快适应该系统，该系统延续了一些传统的操作方法： 选排进路任采用双按钮形式； 进路排好采用白色表示； 进路占用弹出对话框（线路占用、已办理同方向进路、已办理反方向发车）； 进路解锁弹出对话框（进路已解锁）； 道岔的状态（定位绿灯显示、反位黄灯显示）； 信号机的状态（平时红灯、开放时绿灯）； 调车信号机的状态（平时蓝色、开放时白色） 列车按钮绿色（设于线路中间）； 调车按钮白色（设于线路一侧）； 进路的取消任然用双按钮（始端按钮和终端按钮）； 取消进路时点击总取消按钮后对应的上行或者下行总取消按钮表示灯亮红灯； 线路状态（平时为黑色、占用为白色）； 当进路排好后改进路上的同方向的调车信号显示白灯； 该系统的进路搜索程序采用类似于进路表的形式，将始端按钮和终端按钮按下后，改程序自动检查敌对信号是否开放（若开放则提示“已建立反方向发车”）、沿途的列车信号机是否有开放（若开放则提示“已办理同方向进路”或“已办理反方向进路”）、复式交分道岔的一组道岔是否已占用（若占用则提示“线路已占用”）、股道是否空闲（若不空闲则提示“线路已占用”），进路建立之后将显示对应信号机的状态和道岔的状态。该操作界面采用Microsoft visual basic 6.0编写，能够很直观的反映调度员所需信息，同时采用人性化理念，用弹出式对话框来提示操作过程中的一些禁止信息来提醒调度员。 设计过程： （一）绘制站场图和站场型数据模块链接图
智能仪器设计课程设计 8. 试设计智能仪表 实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。适配Cu100热电阻，测温范围为0℃~150℃。采用位式（两位、三位，具有滞环）控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。 《智能仪器设计基础课程设计》----40题目 教学说明： 如下设计题目应该在课程开始时布置，并在教学中安排时间，以产品设计案例教学方式讲授如何理解题目以及如何实现题目，并补充完成题目所需要的相关知识。 如下的智能仪表课程设计题目，都是小型智能仪表产品开发方面的题目。涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节，根据设计智能仪表产品的课程改革目的，特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目，满足教学需求。课程题目小，学生容易学，上手快，可以在短时间走完智能仪表设计的全过程，学会产品设计步骤。 1.设计基本要求 （1）正确理解设计题目，经过查阅资料，给出正确设计方案，画出详细仪表原理框图（各个功能部分用方框表示，各块之间用实际信号线连接）。 在互连网上收集题目中所用到的器件资料，例如传感器（热偶分度表等）、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。 在互连网上收集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。 在充分研究这些资料基础之上，给出设计方案（选择信号调理电路、单片机、显示、按键输入、继电器驱动、电源等，简要说明选择的理由） （2）用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。 要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。 （3）设计PCB图 在画PCB前应该购买元件，因为有了元件才知道封装尺寸，但也可以不购买元件，只到元件商店测量实际元件尺寸后，画封装图。 （4）熟悉单片机内部资源，学会ADC、SPI接口、定时器、中断、串口、I/O引脚等模块的编程。 （5）采用C语言开发所设计仪表的程序。 按照题目要求，确定仪表需要完成的任务（功能），然后分别编制各任务的程序。程序应该有说明，并有详细注释。 说明：若是不安装实验板或是最小系统板，就只能用Atmel公司的A VR Studio软件或是Keil软件（随意下载）仿真，则学习效果将大打折扣。 2．设计（考试）说明书 说明书内容： （1）封面内容： 《智能仪器设计基础》考试题 题目号：
课程设计报告 课程：智能测量仪表 题目：智能测量仪表 学生姓名： 专业年级：自动化 指导教师： 信息与计算科学系 2013年3月23日
智能测量仪表 本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。 本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结，并能有效的使用到项目研发中来，做到学以致用。课程设计的内容主要分为三个部分，即使用所学编程语言（C或者汇编）完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计（也可以用C+API实现）、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录 1．课程设计任务和要求 (3) 1．1 设计任务 (3) 2．2 设计要求 (3) 2．系统硬件设计 (3) 2．1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3) 2．2 LM35DZ简介 (7) 2．3 硬件原理图设计 (7) 3．系统软件设计 (10) 3．1 设计任务 (10) 3．2 程序代码 (10) 3．3 系统软件设计调试 (17) 4．系统上位机设计 (18) 4．1 设计任务 (18) 4．2 程序代码 (18) 4．3 系统上位机软件设计调试 (21) 5．系统调试与改善 (22) 5．1 系统调试 (22) 5．2 系统改善 (22) 6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24) 7．总结 (25)
常用仪器的使用实验报告 各种化学仪器都有一定的使用范围。有的玻璃仪器可以加热用，如试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等; 有的不能加热，如量筒、集气瓶、水槽等。有的仪器可以做量具用。有的仪器在实验装置中起支撑作用。有些仪器外观很相似，容易混淆，应该通过对比加以分辫。化学仪器在做化学实验时经常用到，学会正确使用这些仪器的方法，是十分重要的。每种仪器，根据它的用途不同，有着不同的使用要求。因此，在使用各种化学仪器前都应该明确它的要求及这种要求的原因。 一. 容器与反应器 1. 可直接加热 (1) 试管 主要用途： ①常温或加热条件下，用作少量试剂的反应容器。 ②收集少量气体和气体的验纯。 使用方法及注意事项： ①可直接加热，用试管夹夹住距试管口1/3 处。 ②试管的规格有大有小。试管内盛放的液体不超过容积1/3 。 ③加热前外壁应无水滴; 加热后不能骤冷，以防止试管破裂。 ④加热时，试管口不应对着任何人。给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。 ⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。
(2) 蒸发皿 主要用途： ①溶液的蒸发、浓缩、结晶。 ②干燥固体物质。使用方法及注意事项： ①盛液量不超过容积的2/3 。 ②可直接加热，受热后不能骤冷。 ③应使用坩埚钳取放蒸发皿。 2. 垫石棉网可加热 (1) 烧杯 主要用途： ①用作固体物质溶解、液体稀释的容器。 ②用作较大量试剂发生反应的容器。 ③冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成; 涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验CO2气体。 使用方法及注意事项： ①常用规格有50mL 100mL 250mL等，但不用烧杯量取液体； ②应放在石棉网上加热，使其受热均匀；加热时，烧杯外壁应无水滴。 ③盛液体加热时，一般以不要超过烧杯容积的1/2为宜。 ④溶解或稀释过程中，用玻璃棒搅拌时，不要触及杯底或杯壁。 (2) 烧瓶 主要用途： ①可用作试剂量较大而有液体参加的反应容器，常用于各种气体的
滑块问题求解系统 一、设计任务 用智能搜索算法中的盲目搜索和启发式搜索这两类基本方法设计八数码问题的求解系统。所谓八数码问题是指这样一种游戏:将分别标有数字1,2,3,…,8 的八块正方形数码牌任意地放在一块3×3 的数码盘上.放牌时要求不能重叠.于是,在3×3 的数码盘上出现了一个空格. 现在要求按照每次只能将与空格相邻的数码牌与空格交换的原则,将任意摆放的数码盘逐步摆成某种特殊的排列.如下图表示了一个具体的八数码问题求解. 二、设计环境及使用说明 设计环境主要采用VC++开发环境。 三、系统已实现的功能 用广度优先搜索算法和两种A*搜索算法实现八数码问题的求解系统。 四、算法思想及分析 1、广度优先搜索算法 算法思想： 这是一种盲目搜索算法。算法主要思想是从初始结点开始依次沿其上下左右四个方向扩展结点，并逐一检查这些后继结点是否为目标结点，若不等于目标结点则把该后继结点插入到数组末尾。然后取数组中未扩展的第一个结点重复以上操作，直到得到目标结点为止或在限定步数以内未得到解。 数据结构： 算法当中的结点用结构体实现， typedef struct{ int num[9]; //八个数码用一个一维数组来存储。 char expension; //记录是否可以扩展，Y代表可以扩展，N代表不可以。 char bandirect; //表示不可以执行的操作，'L'代表不能左移，'R'代表不能右 移，'U'代表不能上移，'D'代表不能下移，'C'代表可以任 意移动。 int father; //记录父节点的下标。 }Node; 扩展的结点存储在数组里： Node node[MAXSIZE]; //将搜索过的状态存储于该数组中。 算法当中遇到的问题和解决方法： 1）如何去表达八个数码的位置和每个结点状态的表示 用一维或二维数组去表示八个数码的位置关系，每个结点包含了一个一维数组 （用来表示八个数码的位置关系），可扩展标记（用来标识一个结点是否被扩 展过，避免重复扩展），限制移动方向的标记（避免一个结点在一个方向的重 复扩展），记录父节点的指针（父节点下标）。 2）如何以最简洁的方式表达一个结点在其四个方向的扩展 设定一个数组用以存储该结点在每个方位是否可扩展。操作一个结点时先根据
专业课程设计报告 题目：基于DS18B20的温度测量系统 系别：信息工程系 专业班级： 学生姓名： 指导教师：丹丹 提交日期：2012年5月18日
目录 一、前言 (3) 二、系统组成 (3) 1、设计思路 (4) 2、基本要求 (4) 3、课程设计目的 (4) 三、硬件电路组成及工作原理 (4) 1、温度传感器功能模块 (5) 2、AT89C51单片机 (7) 3、8550PNP三极管 (10) 4、晶振电路 (10) 5、复位电路 (11) 6、键盘电路 (12) 7、显示电路 (13) 四、整体仿真调试与实物连接....... 错误！未定义书签。 五、整体电路图 (15) 六、心得体会 (16) 七、参考文献 (17) 八、附录（源程序） (17)
智能温度测量系统的设计 一、前言 温度是一种基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量。因此研究温度的测量方法和装置具有重要意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本文所介绍的智能温度测量系统是基于DS18B20型数字式温度传感器，在89C51单片机的控制下，对环境温度进行实时控制的装置。该系统测量范围宽、测量精确度高，该系统可广泛适用于人民的日常生活和工、农业生产的温度测量。 二、系统组成 智能温度测量系统主要由数字温度计、单片机控制电路、数字式温度显示电路、风扇降温电路、键盘电路、串口通信电路等六部分组成。系统原理框图如下： 图1智能温度测量系统原理框图
智能机器人课程设计报告[资料] 天津师范大学 计算机与信息工程学院 课程设计报告 课程名称: 机器人设计 设计题目: 专业: 信息工程 班级: 08(1)班 组别: 学生姓名: 吴雪萍学号: 08509205 起止日期: 2011年3月1日 ~ 2011年 7月1日 指导教师: 刘岩恺梁景莲 同组人员: 课程设计题目机器人设计实验 姓名吴雪萍学号 08509205 班级 08信息(1)班 班级专业信息工程 组别组长组员 指导教师刘岩恺梁景莲 课程 设计设计家庭组机器人和机器人行走目的 课程 设计Vc++ 环境
课程 设计 任务用C++语言设计一个颜色识别的程序和一个机器人行走程序 和要 求 课程设计内容描述: 1(绪论 通过学习机器人设计2课程～学会了家庭组机器人和足球机器人的一些理论知识。了解了机器人方向识别～动手调试了全景摄像头和前置摄像头～设置了场地、球门、白线、足球等的颜色数值。 2. 颜色识别的产生 结合梁老师给的人脸识别程序～通过改变人脸模型建立颜色识别程序。 3. 平台的选择及搭建 根据刘老师给的参考资料～首先安装了DirectX9.0 SDK和Visual C++软件～然后一步步的按照老师所给的步骤～先建立基本界面～接着编制串口通讯控制机器人 的程序～读取距离传感器信息等～最后得出了机器人行走程序如下。 课程设计源程序: 机器人行走 // VoyTestDlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "VoyTest.h" #include "VoyTestDlg.h" #ifdef _DEBUG
《智能仪器设计》 题目：智能仪表 题号：十五题 班级：自动化0605 学号：06001276 姓名：孙明远
摘要 智能仪器的定义：智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。 智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。 Abstart Intelligent instruments d efinition: intelligent instruments that contain micro-computer or micro-processor, measuring instruments, has a right to judge the logical data storage operations and automation functions. The emergence of intelligent instruments, which greatly expand ed the scope of application of traditional instruments. With its intelligent instrument small, strong function, l ow power consumption advantages of quickly appliances, scientific research institutions and industrial enterprises have been wid ely used.