下载文档原格式
智能仪器在智能制造中的应用研究在当今高度工业化和信息化的时代，智能制造正逐渐成为制造业发展的主流趋势。
智能制造以其高效、精准、灵活和智能化的特点，极大地提高了生产效率和产品质量，而智能仪器作为智能制造的关键组成部分，发挥着至关重要的作用。
智能仪器是一种具有智能处理功能的测量和控制仪器，它能够自动采集、处理、分析和传输数据，实现对生产过程的实时监测和控制。
与传统仪器相比，智能仪器具有更高的精度、更快的响应速度、更强的功能扩展性和更好的适应性。
在智能制造中，智能仪器广泛应用于各个环节，为生产过程的优化和智能化提供了有力的支持。
在生产过程的监测方面，智能仪器能够实时采集各种物理量、化学量和生物量等数据，如温度、压力、流量、浓度、酸碱度等。
通过传感器将这些数据转化为电信号，再经过智能仪器的处理和分析，将其转化为有用的信息。
例如，在化工生产中，智能压力传感器可以实时监测反应釜内的压力变化，一旦压力超过设定的安全阈值，智能仪器会自动发出警报并采取相应的控制措施，如停止加料或启动泄压装置，从而避免发生安全事故。
在机械加工中，智能温度传感器可以实时监测刀具和工件的温度，通过调整切削参数和冷却方式，有效地延长刀具的使用寿命，提高加工质量和效率。
在质量控制环节，智能仪器发挥着不可或缺的作用。
智能仪器可以对产品的各种性能指标进行精确测量和分析，如尺寸精度、表面粗糙度、硬度、强度等。
通过与预设的质量标准进行对比，智能仪器能够快速判断产品是否合格，并将不合格产品自动筛选出来。
例如，在汽车制造中，智能三坐标测量仪可以对汽车零部件的几何尺寸进行高精度测量，确保零部件的装配精度和整车质量。
在电子制造中，智能在线测试设备可以对电路板的电气性能进行实时检测，及时发现和排除故障，提高产品的可靠性。
智能仪器在设备故障诊断和预测维护方面也表现出色。
通过对设备运行状态数据的实时监测和分析，智能仪器能够及时发现设备的潜在故障，并预测故障发生的时间和部位。
智能控制仪表系统的功能与农业应用论文智能控制仪表系统的功能与农业应用论文目前，已经出现许多种类的智能测量仪表，例如调节器、温度仪、流量计等等，均成功的达到智能化的水平，智能仪表系统对我国农业领域做出的很大的贡献，使农户可以利用此系统自动化控制农作物，增加农作物的产量，提高了其质量。
1 简介智能化仪表系统工作原理想要将智能仪表系统运用到各领域当中，需要相关工作人员完全熟悉其工作原理。
在智能仪表系统内传感器是不能缺少的主要元件，采集到的信息数据经传感器转变为电信号，利用滤波处理将干扰消除之后，输送到多路模拟器开关内，在由单片机把模拟器开关逐路选通，把电信号一一输送到程控放大器中进行放大之后，通过A/D 转换器的处理，转变为对应脉冲信号，最后送往单片机[1].单片机会按照设置参数完成运算、处理数据工作，将结构转换成对应数据，并打印与显示数据，与此同时，单片机把电可擦除存贮器（EEPROM）、内速存储器（Flash ROM）内的参数与所运算结果作对比，按照控制与运算结果的标准，来完成对应控制信号的输出。
2 智能控制仪表系统的功能2.1 自测的功能智能仪表系统在运行的同时，可以实现自动调节状态、归零、校准等操作，且能够自动对故障位置进行自我检查，并以信号的形式来通知他人，给修理和维护智能控制仪表节省了许多的.时间。
2.2 自动化操作智能控制仪表逐渐趋向于自动化、拟人化和便捷化的方向发展，而此系统在农业领域中得到了良好的应用，从土地中释放出农户，使其可以去做其它工作，现代化代表性标志为农业自动化，所以我国农业领域中应用智能仪表系统是迈向现代化发展的体现，此系统操作各测量环节的工作均采用微控制器来完成，提高了农业自动化的水平。
2.3 处理数据处理由于微控制器、单片机应用于大部分智能仪表系统中，一旦出现一些硬件系统不能处理的问题，这使就可以使用软件逻辑进行处理问题，例如：数字万用表仅仅可以测量电压和电流，不能对数据进行处理，而在智能仪表系统内运行的数字万能表既可以测量电流和电压，又可以处理所测量的数据，如：统计分、平均值等等，使用户不用自己来计算数据，保证了测量的准确性[2].2.4 可操控能力通常智能仪表会具备着规范化的通信接口，这样他就可以连接PC 机或者其它设备，使测量系统变得更加完整，同时功能也越发齐备，可完成繁杂的测量任务[3].2.5 人机对话功能这项功能方便农户及时选取策略，把有关信息数据输入到其中，对应信息可以迅速的被查找出来。
长沙航空职业技术学院毕业设计（论文）基于单片机的智能型金属探测器的设计学院（部）：航空电子电气工程系专业：应用电子技术学生姓名：班级：指导教师姓名：最终评定成绩摘要金属探测器是专门用来探测金属的仪器。
广泛应用于工业生产、安检、娱乐等领域。
这里我们设计的是一个基于单片机的手持金属探测器。
它可以检测到人随身携带的金属物品，如小刀、钢笔甚至可以检测到香烟盒(内部有铝薄膜)。
可随身携带，使用方便。
金属探测是根据电磁感应原理制成的，将一金属置于变化的磁场当中时，根据电磁感应原理就会在金属内部产生涡流，涡流产生的磁场反过来又影响原磁场，这种变化可以转换为电压幅值的变化，供相关电路进行检测。
它也可以表现为振荡电路频率的变化，用检测频率的办法进行检测，这里使用的是后者，振荡部分由电容三点式振荡电路组成，产生的正弦波进行放大和脉冲转换电路，再送入单片机，由单片机探测它频率的变化。
当遇见金属时由于电磁感应原理原先建立起来的振荡将受到影响，频率将发生变化，单片机探测到这种变化后进行报警。
本次金属探测器的设计还给它添加了接口可以和外围的系统进行通讯，这里实现了与液晶显示，键盘和AT89S52组成的外围数据处理与显示模块的通信，对前端探测到的数据进行再处理和分析，并将结果显示在液晶屏幕上，并可以通过键盘对前端的探测进度进行设置。
关键字：金属探测；电磁感应原理；单片机；涡流；振荡电路ABSTRACTMetal detector is an instrument which use for detecting metal specially. it has been extensively used in produce ,Safety inspection, entertainment and so on. Here we designed a handheld metal detectors which based on the MCU. It can detect people carrying metal items such as knives,pens and even boxes of cigarettes (within the aluminum film). Portable, easy to use.It is made according to principle of electromagnetism induction. when we put an metal object around magnetic field with changing series. there will produce vortex inner metal object. The vortex will create magnetic field too. The new magnetic field will affect the old. The change can be convert into voltage signal for detecting by relative electrocircuit . It can also convert into frequency signal and be detected by frequency detector. Here we use the second method. The oscillation circuit part is composed by Capacitance three-point oscillation circuit. The signal created by the part is magnified first and then convert into impulse signal. Then it can be processed by SCM. SCM detect its frequency ,compare with the base frequency and then determine whether to worn.We add an interface to the detector. So it can communicate with other SCM system which content a lcd,a keyboard,a SCM. The SCM system can process the data more precisely and then display the result through lcd.the keyboard is used for user who want to set the detecting precision.Keywords:metaldetector;the principle of electromagnetism induction;SCM;vortex;oscillation circuit目录1 引言 (5)2 综述 (7)3 方案论证 (9)3.1 基于单片机的金属探测器的设计方案 (9)3.2 MD—898K金属探测器 (10)4 总体设计 (10)4.1 硬件电路设计 (11)4.1.1 线圈振荡电路 (13)4.1.2 数据采集电路 (14)4.1.3系统控制单元(AT89S52简介) (19)4.2 软件结构设计 (29)4.2.1 前端程序结构设计 (29)4.2.2 外围数据处理与显示程序结构设计 (30)4.3单元电路设计 (31)4.3.1 振荡电路设计 (31)4.3.2 放大电路和脉冲变换电路 (32)4.3.3单片机系统 (34)4.3.4 外围设置与显示系统 (35)4.4软件模块设计 (36)4.4.1前端软件设计 (37)4.4.2 外围数据处理与显示模块设计 (41)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (47)附录一系统实物图 (47)附录二防抖动键盘处理源程序 (48)附录三前端金属探测部分源程序 (54)附录四外围金属探测精度设置源程序 (66)致谢 (78)1 引言金属探测器是一中专门用来探测金属的仪器，除了探测有金属外壳或金属部件的地雷以外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内部的电线、埋在地下的水管电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。
中州大学工程技术学院智能仪器课程设计设计题目：室内温度测量仪专业：应用电子技术班级：09电子（2）班*名：***学号：************指导教师：***摘要温度是工业、消费类和计算机应用中最为普遍测量的变量之一。
为了实现这些应用环境中对多点温度的监控,该系统中测量网络采用热敏电阻与固定电阻直接分压方式实现,并使用Steinhart-Hart三阶方程对热敏电阻温度——电阻特性曲线进行拟合,可同时对4路温度进行采样测量,温度测量范围-25℃～100℃,测量精度优于±0.5℃。
本文从硬件和软件两方面来讲述温度自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度第1章绪论 (5)1.1课题的背景及其意义 (5)1.2课题研究的内容及要求 (6)1.3课题的研究方案 (7)第2章设计理论基础 (10)2.1传感器选择 (18)2.2 放大电路 (20)2.3 A/D转换器 (14)2.4 控制器 (16)2.5输出驱动电路 (17)2.6 控制器软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.6.1 FPGA程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.6.2单片机程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18第3章设计理论基础 (19)3.1单片机的发展概况 (19)3.2AT89C51系列单片机介绍 (20)3.2.1 AT89C51系列基本组成及特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.2.2 AT89C51系列引脚功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 3.2.3 AT89C51系列单片机的功能单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 3.2.4 移位寄存器74LS164．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 3.2.5数码显示管LED．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 3.2.6数字温度计DS18S20．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39 第4章电路设计 (40)4.1单片机控制单元 (41)4.2温度采样部分 (41)4.3模数转换部分 (42)4.3.1模数转换技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 4.3.2积分型模数转换器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．434.4显示部分 (44)4.5 调节执行单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45第5章系统调试及结论分析 (45)5.1主程序流程图 (45)5.2中断子程序流程图 (46)5.3按键流程图 (47)5.4显示流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48 第6章系统调试及结论分析 (49)6.1硬件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50．6.1.1硬件电路故障及解决方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50 6.1.2硬件调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50 6.2软件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 6.2.2软件调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 6.3结论分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 第7章总结 (54)总结 (54)参考文献 (56)第1章绪论1.1课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。
新疆农业大学课程论文题目: 智能仪器的发展与应用课程: 智能仪器**: ***专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制104 班学号: *********指导教师: 石砦职称: 讲师2013 年12 月19 日智能仪器的发展与应用作者：袁万杰指导老师：石砦摘要：智能仪器的出现标志着现代电子测量技术将向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统发展。
标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试。
其应用在模糊逻辑、遗传算法、神经网络、专家系统、仿人智能、粗糙集理论、物元可拓方法、知识工程、模式识别、定性控制、小波分析、分形几何、混沌控制、数据融合技术等等，真可谓是八仙过海，各显神通。
其各有所长，分别组合，取长补短，相得益彰。
关键词：智能仪器；RS232；VXI总线；虚拟仪器Development and application of intelligent instrumentAuthor: Yuan Wanjie Tutor: Shi ZhaiAbstract:the intelligent instrument appearance marks the modern electronic measurement technology developed towards intelligent, automation, miniaturization, modularization and opening system development. Marks the automatic test and measurement instruments from independent manual operation of a single instrument to control multi instrument. Its application in fuzzy logic, genetic algorithm, neural network, expert system, artificial intelligence, rough set theory, matter element extension method, knowledge engineering, pattern recognition, qualitative control, wavelet analysis, fractal geometry, chaos control, data fusion technology and so on, is really The Eight Immortals Crossing the Sea, each shows special prowess. The Each one has his good points., respectively combined, complement each other, complement each other.Keywords: intelligent instrument,；RS232,；VXI bus；virtual instrument前言：在计算机技术和微电子技术的不断发展推动下，仪器仪表技术不断的进步，相继诞生了PC仪器、虚拟仪器等微机化仪器及自动测试系统，微电子学和计算机等现代电子技术的成就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。
光电控制技术在精密仪器中的应用研究随着科技的不断发展，越来越多的领域开始采用光电控制技术来实现自动化控制。
尤其是在精密仪器领域，光电控制技术有着广泛的应用，其可靠性和精度远远超过传统的机械控制技术。
一、背景现代科技的发展已经使得许多领域发生了翻天覆地的变化，而精密仪器制造则是其中之一。
传统制造工艺中，机械控制技术占据了绝对的主导地位。
然而，随着人们对于高精度、高效率和智能化的需求不断增长，机械控制技术的局限性已经变得越来越明显。
与此同时，光电控制技术因其高精度、高速度和高灵敏度等特点成为精密仪器行业的热门选择。
二、光电控制技术的应用场景1. 自动对焦技术对于需要高精度成像的摄影机、望远镜、显微镜和其他精密仪器，自动对焦技术是一个不可或缺的功能。
光学自动对焦机制利用光学系统的成像来对焦，而光电控制技术则使这一过程更加精准。
光电控制技术通过感应图像的对焦状态，触发自动调焦机构，从而实现对焦的自动化。
2. 光电传感器在精密仪器制造中，光电传感器是一种非常重要的工具。
光电传感器通过将光能转换成电能来实现物体的检测和测量。
光电传感器的优势在于其灵敏度高、精度高、响应速度快。
在实际应用场景中，光电传感器广泛应用于医疗仪器、空气质量检测仪器等场景中。
3. 光电开关光电开关也是一种被广泛应用于精密仪器制造领域的技术。
光电开关可以通过感知物体的存在与否来实现控制器下达指令的动作。
光电开关的优势在于其动作响应速度快、抗干扰性强等特点。
在实际应用场景中，光电开关可以应用于各种电子设备的控制，如自动售货机、智能家居等。
三、光电控制技术的未来光电控制技术的应用在未来还有很大的发展空间。
尤其是在新能源汽车、无人驾驶车辆、智能家居和健康医疗等领域，光电控制技术具有很大的潜力和优势。
未来，光电控制技术也将与人工智能技术结合，进一步实现智能化控制和实时决策。
结论总之，光电控制技术已经成为精密仪器制造领域的热门选择，其优点在于高精度与高速度结合，亦可实现自动化控制，适用于各种场景。
大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计摘要：针对宿舍用电管理及用电安全存在的种种问题，设计了以单片机为核心能自动识别大功率电器并能限制其使用并能组成网络管理的智能用电控制器。
介绍了系统的组成、主要模块的工作原理、上位机软件设计及程序流程图等。
关键词：功率识别、用电安全、串行A/DDesignment of High-Power Electric Appliances Intelligently Identifying and Electrical Safety Controller Abstract: Aimed for problems of electrical control and safety widely existed in dormitories, we designed a chip microcomputer that can form network management based intelligent electricity controller. In this paper, construction of this device, theory of its main part, designment of the server computer’s software, flows of the programmer are introduced.Keywords: Power intelligent、Uses electrical safety、Serial A/D- 1 -第1章绪论1.1 课题来源及主要研究内容1.1.1 课题来源本课题是针对一般公寓用电管理及用电安全存在的一些问题而提出的。
设计一个以单片机为核心的智能用电控制器。
能在设定的总功率范围内智能识别大功率电器并限制其使用，并能通过串行通信和网络管理实现对各居住楼以及生活区的管理。
1.1.2 主要研究内容本课题运用到单片机原理与接口技术、电子线路CAD、模拟电子技术和数字电子技术、电气控制技术、程序设计等。
编号：综合设计性实验题目：基于PC的智能数字电压表设计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：罗振雄学号： 0901130441 指导教师：王守华2012年11月6日摘要在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
随着单片机技术的发展，单片机广泛的应用于测量技术中。
以往的测量技术与之相比，只能将被测量量通过指针式指示仪表指示测量数值。
但是指针式指示仪表读数不方便，且不易于实现计算机控制。
现利用了单片机在测量技术中的应用，采用AT89C52单片机实现模拟电压信号的检测与显示，用ADC0809制成数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值，ADC0809进行模数转换然后送给单片机处理，用LED进行测量结果的显示。
以便于与其它设备进行数据交换，便于实现智能化控制。
在广泛的自动控制领域中，需要有类似微型计算机功能的支持，但常常又不可能把微型计算机安装在设备里面。
因此，微型控制器的一个重要分支（单片机）应运而生。
随着技术的不断发展，有许多新一代的单片机已经在片内集成了多路A/D转换通道，大大简化了连接电路和编程工作。
单片机以其稳定可靠，体积小，功耗低，价格低廉的特点广泛应用于多种需要计算控制功能的现场控制领域和实时控单片机控制系统。
关键词：单片机；ADC0809；电压设计背景数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
本系统用单片机AT89S51构成数字电压表控制系统, 具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点, 具有很好的使用价值。
数字电压表(DVM)是诸多数字化仪表的核心与基础。
自动化仪表与智能控制技术应用研究论文素材自动化仪表与智能控制技术是当今工业领域中的重要组成部分，它们的应用范围广泛，能够提高生产效率、降低成本、保障安全等方面发挥着重要作用。
本文将探讨自动化仪表与智能控制技术在工业领域中的应用，并提供一些相关的研究素材。
一、自动化仪表技术的应用自动化仪表技术是指利用仪器仪表实现对生产过程中各种参数进行测量、控制和监测的技术。
它能够提供准确的数据支持，为企业决策提供科学依据。
以下是一些相关的研究素材：1. 自动化仪表在电力行业中的应用研究- 通过使用自动化仪表技术，电力行业能够实时监测电力负荷、电压、电流等参数，提高供电可靠性和稳定性。
- 研究表明，自动化仪表技术的应用能够减少电力损耗，提高电力系统的运行效率。
2. 自动化仪表在化工行业中的应用研究- 化工行业中，自动化仪表技术可以实现对生产过程中的温度、压力、流量等参数的实时监测与控制，提高生产效率，降低生产成本。
- 研究发现，自动化仪表技术的应用在化工行业中能够提高生产安全性，降低事故发生率。
二、智能控制技术的应用智能控制技术是指运用计算机、自动化仪表等现代高科技手段对被控对象进行多参数的实时监控与分析，并对其进行智能化的控制。
以下是一些相关的研究素材：1. 智能控制技术在交通领域中的应用研究- 智能控制技术能够通过对交通信号灯的智能调控，提高交通流畅度，减少拥堵现象。
- 研究表明，智能控制技术的应用可以有效降低交通事故的发生率，提高交通运行安全性。
2. 智能控制技术在环境保护领域中的应用研究- 通过智能控制技术对污水处理、大气污染控制等环境保护领域进行智能化控制，能够提高环境保护的效果。
- 研究发现，智能控制技术的应用在环境保护领域中能够提高资源利用效率，降低对环境的影响。
三、自动化仪表与智能控制技术的结合应用自动化仪表技术和智能控制技术的结合应用，能够进一步提高工业生产的智能化水平和效率。
以下是一些相关的研究素材：1. 自动化仪表与智能控制技术在制造业中的应用研究- 利用自动化仪表技术实现对生产设备状态的实时监测，再通过智能控制技术对生产过程进行智能调控，能够提高生产线的效率和质量。
自动化仪表与智能控制技术应用案例论文素材自动化仪表与智能控制技术的应用在各个领域都发挥着重要作用。
本文将介绍几个自动化仪表与智能控制技术应用的案例，以展示其在不同行业中的应用效果。
案例一：工业生产流程控制在工业生产中，自动化仪表和智能控制技术被广泛应用于流程控制领域。
以化工厂为例，采用了自动化仪表和智能控制技术后，可以实现对温度、压力、液位等参数的高精度测量和控制。
通过先进的传感器和控制算法，可以及时调整设备参数，提高生产效率和产品质量。
案例二：交通运输管理在交通运输领域，自动化仪表和智能控制技术被广泛应用于交通信号控制系统和智能交通管理系统中。
通过自动化仪表对车辆和行人流量进行监测和统计，智能控制技术可以根据实时数据对交通信号进行优化调整，减少拥堵和交通事故发生的可能性，提高交通效率。
案例三：能源监测与管理在能源领域，自动化仪表和智能控制技术可以帮助实现能源监测和管理的智能化。
通过自动化仪表对能源消耗的实时监测和数据采集，智能控制技术可以根据能源需求和优化算法进行智能调控，实现能源的高效利用和节约。
案例四：智能家居系统智能家居系统是自动化仪表和智能控制技术应用的重要领域之一。
通过自动化仪表和智能控制技术，可以实现对家居设备（如照明、空调、安防等）的远程控制和智能化管理。
通过手机或者其他终端设备，用户可以方便地对家居设备进行控制和监测，提高家居的舒适度和安全性。
总结：自动化仪表与智能控制技术的应用案例举不胜举，其在工业、交通、能源和家居等领域发挥着重要的作用。
通过自动化仪表的精准测量和智能控制技术的优化调控，可以有效提高生产效率、减少能源消耗、提升交通运输效率和改善生活质量。
随着技术的不断发展和智能化水平的提升，相信自动化仪表与智能控制技术的应用前景将更加广阔。
提供全套毕业论文，各专业都有电子仪器课程设计题目钢坯识别光电触发智能控制仪姓名学号成绩指导老师指导教师职称教授年级专业班级所在学院2014年12月25日摘要：结合生产实际需要，为解决生产线上钢坯光电检测与识别问题，我们采用MSP430F149单片机作为处理器，利用现代光电传感技术与高速低功耗单片机技术的结合，实现运动钢坯的到位检测和钢坯图像的触发采集。
本系统主要有三大部分组成：钢坯到位信息的光电检测，单片机信息采集与处理，系统的稳定性及直流稳压电源电路。
针对实际操作过程中的干扰信号做了进一步的检测与处理，系统运行良好。
关键字：钢坯到位检测，单片机，直流稳压电源Abstract: To meet the needs of actual production, to solve the problem of production line billet photoelectric detection and recognition, we use MSP430F149 single chip as the processor, using modern photoelectric sensing technology combined with the high-speed low-power microcontroller technology to realize the movement of the billet in position detection and billet image acquisition to trigger.This system mainly consists of three parts: the billet photoelectric detection in place information, microcontroller information acquisition and processing, the stability of the system and dc regulated power supply circuit.In view of the actual operation in the process of jamming signal detection and treatment, further the system running well.Key word: Steel detection Single chip microcomputer powe r一、系统概要1.1课题背景及意义我国大型钢铁企业以及大型轧钢厂的钢坯号的识别主要靠人工来完成，在生产线上还未见钢坯号自动识别系统，严重影响钢坯生产线的自动化、智能化水平。
因此，结合武钢轧钢生产线钢坯号检测及自动识别的需求，我们研发了光电控制系统。
在市场竞争日益激烈的今天，如何提高企业生产效率，降低生产成本，实现经济效益最大化的目标，智能化生产也就成了大多企业关注的焦点。
我们的钢坯识别光电控制系统，解决了武钢重轨生产线以前钢坯号的人工记录所带来的劳动强度大、耗时耗力、生产效率低、资源浪费等困难，提高我国钢铁企业生产线的自动化和智能化水平。
钢坯识别光电控制系统性能的一个重要影响因素，就是在复杂、恶劣的工业生产环境，能够很准确地获取到钢坯端面字符信息的控制信号。
我们知道，很多传感器都可以很好地获取到各种检测信号，但考虑到获取钢坯端面字符信息的稳定性、可靠性，我们用光电控制系统设计思想，被控对象为CCD 工业摄像头，变送传感装置为光电传感器，控制器为单片机、去噪、降压、稳压电路。
钢坯识别光电控制系统组成如下：图1-11.2光电传感器简介光电传感器是利用光电子应用技术，将光信号转换成电信号从而检测被测目标的一种装置。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，体积小。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温和气体成分等；也可用来检测能转换成光量的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度和加速度，以及物体形状、工作状态等。
光电式传感器具有非接触，响应快，性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用1.3、MSP430系列单片机简介MSP430 是德州公司新开发的一类具有 16 位总线的带 FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用 16 位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个 16 位定时器、一个14 路的 12 位的模数转换器、一个看门狗、 6 路 P 口、两路 USART通信端口、一个比较器、一个 DCO 内部振荡器和两个外部时钟,支持 8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且 JTAG 口直接和 FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为 100mw 左右的功耗(电流为14mA 左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备。
二、硬件电路模块设计2.1光电传感器的组成及特点1、光电传感器的组成光电传感器是将非电信号转换为电信号来测量，在一般情况下,有三部分构成。
发送器、接收器和检测电路。
发送器是提供光源的,光源一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
接收器由三部分组成;光电二极管、光电三极管、光电池。
检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。
工作方式: 反射板反射式光电开关:在一个装置里装入发光器和收光器,前方装一反光板,利用反射原理的开关。
一般看来，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到,要是被物体挡住了,收光器接收不到光时,光电开关就会做出相应的反应。
输出一个开关控制信号它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,只是没有反光板。
正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。
要是检测物体背光挡住了,只有部分光反射回,收光器就会收到信号,作出相应的反应。
2、光电传感器的使用特点①检测距离长。
②对检测物体的限制少。
③响应时间短。
④分辨率高。
能通过高级设计使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。
也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
⑤可实现非接触的检测。
可无机械接触地检测物体，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。
因此，传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别。
通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。
利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。
⑦便于调整。
在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。
3、系统光电传感器选择本系统选择E3Z-T61A2M欧姆龙生产的通用对射式NPN型光电传感器。
有电源逆接保护、输出保护电路等特点，工作稳定可靠。
其主要性能参数如表1。
图2-12.2直流稳压电源的设计1.可调式三端稳压电源设计三端稳压电源构成直流可调原理框图如3—2.1所示。
该方案需使用三端稳压芯片CW317作为稳压电路可调部分，其输出电压调整范围宽，但该稳压电路输出地基准电压是1.25V，而要求电压从0V起，还需设计电压补偿电路方可实现。
原理框图如下：图2-22、总体电路图接线图如电路图4—2.1所示，在输入端加上220V交流电压经过变压器变压之后得到合适的电压；将降压后的交流电压通过整流电路变换为单向脉动电压。
其中的整流元件（晶体二极管）；整流后的单向脉动电压经滤波后减小了电压的脉动程度，逐渐达到负载的需要；经过滤波后的电压最后再由稳压电路稳压之后将会输出直流电U0。
.而稳压环节是该方案的关键部分，根据要求输出电压从0V起可变输出，而我们在稳压部分选用的LM317输出的基准电压为1.25V，所以需要一个补偿电路来达到输出电压为0V。
上图中由R2和稳压管Dz组成的稳压电路便可达到此效果（通过稳压管使A点为-1.25V，这样当Rp=0时，VA和输出的基准电压相抵消，便可近似认为U0为0V）；通过改变Rp的阻值大小，即可调节输出电压U0的大小，实现电压从0V起连续可调。
图2-3（1）、整流电路在整流部分我们选用单相桥式整流电路，其电路图如图5—1.2所示。
我们先来分该环节的工作情况。
在变压器二次侧电压u的正半周时即a点电位高于b点电位，二极管D1和D3 D3导通，D2和D4截止，电流i1的通路a到D1到RL到D3到b 。
这时负载电阻RL上得到一个半波电压。
在电压u的负半周时，变压器二次侧则是上负下正D1和D3截止D2和D4导通。
电流i2的通路是b D2 RL D4 a同样在负载电阻上得到一个半波电压。
整流后的电压电流的波形如图5—2.2所示整流电路中二极管的参数计算：变压器二次侧电压有效值为U=15V于是U RM=1.414*15≈22V。
I D=I0/2=100mA查二极管分立元件参数表，二极管选用2CZ55B（I OM=1000mA；U RWM=50V）满足电路需求。
图5—2.2整流后的波形（2）、滤波电路如图5—3.1所示与负载并联的电容器就是一个最简单的滤波器，也是我们所选择的滤波电路。
下面分析该电路的工作情况：如果电路不接电容滤波器，输出电压波形如图5—3.2（a）所示，加电容滤波器后就如图2-4电容滤波器该图（b）所示。
电容器的端电压在电路状态改变时不能跃变，因此滤波器以此原理制成。
在二极管导通时，一方面供电给负载，同时对电容器C充电。
在忽略二极管正向压降的情况下，充电电压uc与上升的正弦电压u一致，电源电压u达到最大值时，uc也达到最大值。
而后u和uc都开始下降，u安正弦规律下降，当u<uc 时，二极管承受反向电压而截止，电容器对负载放电，负载中仍有电流，而uc 按放电曲线下降。
在u的下个周期内，当u＞uc时，二极管再行导通，电容器再被充电，重复上述过程。
图2-5整流前后的波形对比整流电路输出电压与输出电流的外特性曲线如图所示。
由图5—3.3可见，有无电容滤波时比较输出电压随负载电阻的变换有较大的变化，即外特性较差或者说带载能力较差。
通常取U0=U（半波）U0=1.2U（全波）采用电容滤波时输出电压的脉动程度与电U0容放电时间常数R L C有关系。
R L C大一些 1.4U 电容滤波脉动就小一些。
为了得到比较平直的输出电压一般要求R L≥（10—15）1/ wC。
