基于嵌入式系统的智能仪表设计

摘要随着时代的进步和发展，智能仪表已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的温度报警系统，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和模数转换，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。

AT89C51与ADC0808结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

关键词：温度报警；ADC0808；AT89C51目录1 智能仪器仪表的简介 (2)1.1智能仪器仪表简介 (2)1.2智能仪器仪表的作用 (2)1.3本课题的背景和意义 (3)2 系统设计简介 (4)2.1 芯片简介 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计方案论证 (4)2.4 硬件设计电路 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1控制模块 (6)3.2显示电路 (6)3.3转换模块 (7)3.4报警模块 (7)3.5系统总体电路图 (8)4 设计语言及软件介绍 (9)4.1 keil语言介绍 (9)4.2 Proteus软件介绍 (9)4.3 keil与proteus联调与仿真实现 (10)5 系统软件设计 (11)5.1 程序设计思路 (11)5.2源程序 (12)5.3 调试及仿真 (17)6 结论 (18)7 参考文献 (18)1 智能仪器仪表的简介1.1智能仪器仪表简介仪器仪表（英文：instrumentation）仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。

真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。

广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。

浅谈网络化智能测控系统的设计与应用摘要：随着微电子技术和通信技术的发展，基于嵌入式微处理器、带网络接口的测控系统在工业控制、楼宇自动化、智能仪表和信息家电等领域得到日益广泛的应用，并逐渐改变着人们传统的工业生产和生活方式。

由于当前大部分的测控系统还停留在传统的、工控模块等方式，因此，网络功能比较薄弱、接口比较单一。

为满足实际的应用需求，我们就需要加强对网络化智能测控系统的设计与应用。

关键词：网络化；智能测控系统；设计与应用1.网络化智能测控系统的特点随着各种智能控制芯片和智能设备变送器、执行器的出现，并逐渐被应用在相关的工业测控领域中，使得人们对测控系统综合性的期望越来越高，主要表现为网络通信、输入输出接口、人机接口智能化和软件智能化等方面。

为了满足这一要求，网络化智能测控系统需具备高度的标准开放性、设备互可操作性、功能分散性等特点。

目前，以太网和现场总线为代表的网络技术的高速发展，促进了网络化智能测控系统的发展，使其有能力诊断网络状态，实现网络间智能无忧切换，确保网络安全可靠运行，完成远程监控功能。

网络化智能测控系统必需具备人机交互接口阴和现场接口的智能化，并通过模块化设计理念，相关的开放性标准，使其能够智能识别设备类型、诊断故障，实现系统设备、现场测控和被控设备就近安装必须具备软件接口智能化，它主要表现为不同应用场合、不同用户需求可柔性化地获得相应的功能资源，实现方式可以是二次开发、在线程序更新、网络程序装载等。

因此，新一代的网络化智能测控系统需具备灵活的网络接口方案、智能的网络切换策略、接口的智能化，能够适应不同标准的设备软件接口智能化及系统维护的智能化。

这样才能构建出真正符合开放性标准，具有系统冗余、功能分散、系统任意升级、鲁棒特性很强的网络化智能测控系统。

2.网络化智能测控系统总体设计测控系统的一个重要发展趋势是网络化。

在工业控制领域中，网络化的应用拓展了测控系统的网络能力，满足了测控系统特定控制的需求、监视或管理要求，结合控制策略软件智能化，赋予了测控系统新的活力。

内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名：xx学号：xx专业：测控技术与仪器班级：xx指导教师：xx由于生产及生活的需要，经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。

液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件，液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。

本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。

该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成，本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器；控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机；显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。

整个电路采用模块化设计，由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。

DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理，实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。

由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。

关键字：温湿度；STC89C51单片机；12864；DHT11第一章绪论1.1 研究背景随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。

越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。

智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。

可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。

目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。

1.2 液晶概述某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。

这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。

液晶分为热致液晶和溶致液晶。

前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。

1系统设计STM32微型处理器用的是Cortex-M3内核，外面的接口非常多，主频高达72MHz，它是一种能远程控制的仪器，CAN能被广泛应用到很多行业，优点很多。

如功能强大、可靠性高、技术先进且成本合理等。

CAN总线可以支持多主，通信率高达1Mbit/s(间离小于20m),用这种方式来布置线路，方便性和可靠性大幅度增强。

下图就是智能仪表的设计图。

2关键硬件设计STM32可以用在很多设备上，可以根据用途，选择合适的科学的硬件要求。

这种系统还有一个强大的功能是能裁剪，我们可以按照需求对硬件进行调整，找出适合我们，经济实惠的进行使用。

2.1核心处理器核心处理器使用STM32F103VC，内核是功能强大的32位RISC，工作频率为72MHz，内部安装高速的存储器，能够增强I/O的端口并能连接到两条APB的总线；有三个十二位的ADC，能够提供十五种采样通道或者多种模式；DMA控制器的通道很多，高达十二个，能持的外设种类更多；还包括四个十六位的定时器与两个PWM 定时器；通信标准接口很多，工业领域非常适合；带4个片选的灵活的静态存储器控制器，支持SD卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器；提供并行LCD接口，兼容8080/6800模式；采用LQFP100封装，提供80个GPIO；除了模拟输入I/O，其他管脚可以承受5V信号输入；供电范围非常宽，两伏到三点六伏之间，还有能编程的电压检测器，让整个系统的工作更稳定，抗干扰能力更强，把温度传感器与内部ADC直接相连，能更简便的监测器件周围的环境；最适合的温度是四十到一百零五摄氏度，达到工业生产中的应用需求。

2.2抗干扰设计内部建设也重要。

每种电路里面含有两种类型的信号，一类是模拟信号，另一类是数字信号。

两类中抗干扰能力最强的是数字信号，但是噪音很大，它就成了模拟信号的主要噪声源，因此要重视两种信号的隔离与去耦。

用5V电源输入，要在输入端加入相应的去耦电容。

第1篇一、基本概念及基础知识1. 请简述机械电子工程的概念及其在我国的发展历程。

2. 机械电子工程涉及哪些学科领域？3. 机械电子工程的主要研究方向有哪些？4. 请简述机械电子工程在制造业中的地位和作用。

5. 机械电子工程与机械工程、自动化、电子工程等学科有何异同？6. 请列举几种常见的机电一体化产品及其应用领域。

7. 机械电子工程的研究方法有哪些？8. 请简述机械电子工程的发展趋势。

二、机械设计及制造1. 请解释什么是机械设计？2. 机械设计的基本原则有哪些？3. 请简述机械设计的一般流程。

4. 机械设计的主要内容包括哪些？5. 请举例说明几种常见的机械设计方法。

6. 请简述机械设计中的强度、刚度、稳定性、可靠性等概念。

7. 机械制造的主要工艺方法有哪些？8. 请简述机械加工过程中的误差产生原因及控制方法。

9. 请解释什么是CNC（计算机数控）技术？10. 请简述CNC技术在我国的应用现状。

三、电子技术及自动化1. 请解释什么是电子技术？2. 电子技术的主要研究对象有哪些？3. 请简述电子技术的基本原理。

4. 请列举几种常见的电子元件及其作用。

5. 请解释什么是电路？6. 请简述电路的基本分析方法。

7. 请解释什么是传感器？8. 请简述传感器在机械电子工程中的应用。

9. 请解释什么是自动化？10. 请简述自动化技术的发展历程。

四、控制理论及应用1. 请解释什么是控制理论？2. 控制理论的主要研究对象有哪些？3. 请简述控制理论的基本原理。

4. 请列举几种常见的控制方法。

5. 请解释什么是PID控制器？6. 请简述PID控制器的原理及特点。

7. 请解释什么是模糊控制？8. 请简述模糊控制的应用领域。

9. 请解释什么是神经网络？10. 请简述神经网络在控制领域的应用。

五、传感器技术及应用1. 请解释什么是传感器？2. 传感器的分类有哪些？3. 请简述传感器的基本原理。

4. 请列举几种常见的传感器及其应用领域。

基于Android系统和CAN总线的车辆虚拟仪表设计作者：李玉洁来源：《科技创新导报》 2012年第27期李玉洁(武警工程大学研究生管理大队38队陕西西安 710086)摘要：在现代汽车业中，先进的通信网络技术CAN总线被应用到汽车仪表系统中，实现与汽车各电控单元节点之间的资源共享，使得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性得到改善。

基于Android系统和CAN总线的车辆虚拟仪表是具有支持驾驶员与车辆进行信息交流、行驶信息的记录和管理及通信功能的平台。

关键词：Android系统 CAN总线车辆虚拟仪表中图分类号：TP216文献标识码：Ａ文章编号：1674-098X(2012)09(c)-0032-01为了简化汽车内部控制系统，降低汽车制造成本，提高人车交互界面的友好度，设计并实现了一种新型的汽车虚拟仪表。

本文致力于全数字式汽车液晶智能仪表系统的开发和研究，提出了在嵌入式Android平台上用液晶显示屏图形化显示复杂车载信息的方法。

该理论上是作为汽车CAN总线上的一个节，通过CANBUS接口提取车速、发动机转速、燃油量、冷却水温度、汽车档位及其他车况信息等各种数字量和模拟量，经S5PV210微处理器分析计算，采用数字及图形化动态LCD显示，并可以通过触摸屏进行交互响应，既照顾到了驾驶员的习惯，又利用了现代电子技术的优势，使仪表具有多功能、智能和高精度的特点。

1 系统软硬件平台的选择本文选取基于三星A8处理器1GHz S5PV210为微处理器，选配REALV210核心板，支持SD/MMC/SDIO接口存储卡，最高支持32GB，支持SD卡启动。

而制作可用于启动的SD卡，即烧写u-boot到SD卡中进行内核的烧写与移植。

CAN总线通信模块在硬件上采用了独立高速CAN 控制器MCP2515结合收发器MCP2551的设计方法。

2 Android的程序开发和移植将android及应用程序移植到目标机上需要经历编写相应的驱动程序、交叉编译android 及应用程序，安装android 到目标系统。

测控毕业设计题目
测控技术毕业设计题目可以涵盖多个领域，包括但不限于：
1. 基于机器视觉的表面缺陷检测系统设计
2. 基于物联网的智能家居控制系统设计
3. 无线传感器网络在环境监测中的应用研究
4. 智能仪表的嵌入式系统设计
5. 实时信号处理算法在雷达系统中的应用研究
6. 基于FPGA的数字信号处理系统设计
7. 基于机器学习的智能控制系统设计
8. 远程监控系统的设计与实现
9. 基于物联网的智能农业灌溉系统设计
10. 嵌入式系统在智能机器人中的应用研究
以上题目仅供参考，具体题目应根据学生兴趣、专业方向和导师指导情况来确定。