位移检测装置的设计

位移检测装置的设计
位移检测装置的设计

位移检测装置设计

一、前言

二、方案

本装置采用拉杆式直线位移传感器KTC-100mm,直线机械位移量转换成电信号。输出的模拟电压信号经过信号调理后通过A/D转换器ADC0809转换为相对应的数字信号。进而通过AT89S51单片机控制LED84S数码管显示。

设计流程图

三、电路图

四、器件介绍

1、KTC 拉杆式直线位移传感器

防护等级 :IP67; 最大工作速度: ≤10m/s; 使用寿命: 50X106次 电气接线方式:

KTC 拉杆式直线位移传感器有效行程75mm ~1250mm (本设计采用100mm ),两端均有4mm 缓冲行程,精度0.05%~0.04%FS 。

标准技术参数:

KTC拉杆式直线位移传感器外壳表面阳极处理,防腐蚀;内置导电塑料测量单元,无温漂,寿命长;具有自动电气接地功能的电子次。密封等级为IP67,DIN430650标准插头插座,可以适用在大多数通用场合;拉杆球头具有0.5mm自动对中功能,允许极限运动速度为10m/s。

2、A/D转换器ADC0809

图11.19 ADC0808/0809内部结构框图

图11.20 ADC0808/0809外部引脚图

3、

AT89S51

AT8951S引脚图

4、LED84S数码管

四位数码显示,最大可显示9999,采用共阴极接法,刷新速率满足要求。

LED84S a f s3 s2 b s4

e

d

dp

c

g

s1

图1-6

五、程序设计

#include

unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0}; unsigned char dispcount;

sbit ST=P3^0;

sbit OE=P3^1;

sbit EOC=P3^2;

unsigned char channel=0xbc;//IN3

unsigned char getdata;

void main(void)

{

TMOD=0x01;

TH0=(65536-4000)/256;

TL0=(65536-4000)%256;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

P3=channel;

while(1)

{

ST=0;

ST=1;

ST=0;

while(EOC==0);

OE=1;

getdata=P0;

OE=0;

dispbuf[2]=getdata/100;

getdata=getdata%10;

dispbuf[1]=getdata/10;

dispbuf[0]=getdata%10;

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0 {

TH0=(65536-4000)/256;

TL0=(65536-4000)%256;

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]]; P2=dispbitcode[dispcount]; dispcount++;

if(dispcount==4)

{

dispcount=0;

}

}

微弱信号检测装置(实验报告)剖析

2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置(A题) 【本科组】

微弱信号检测装置(A题) 【本科组】 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图

1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。 方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。

二氧化碳检测装置的设计与实现--正文

二氧化碳检测装置的设计与实现 摘要 正是因为现在二氧化碳对我们的生活环境影响真的越来越大。二氧化碳给温室效应起到的加剧作用也是二氧化碳危害的主要方面,就是因为过高的二氧化碳浓度是会影响到我们的身体健康。所以就想通过设计一个二氧化碳的检测装置来实现对二氧化碳的报警与控制。本设计采用单片机来完成二氧化碳检测装置的控制部分设计。利用单片机编程的便利性,还有单片机控制下的二氧化碳检测装置的准确性和稳定性,来给检测装置的运行和使用提供保证。本文就整个二氧化碳检测装置的硬件设计部分,软件设计部分做出了相应的探讨。从整个设计当下的设计背景入手,详细介绍了设计的二氧化碳检测装置的特点,设计要点,设计的思想。还有装置测试中的数据,和出现的问题都做了探讨研究。 关键词:单片机;二氧化碳浓度;声光报警 绪论 设计的背景情况简析:我们全世界科学技术的发展,我们国家科学技术的发展,都为我们的生活条件改善带来了许许多多的好处。但是正是在这样高速发展的情况下我们的工业发展就就成了一个双刃剑,推动了我们社会的进步的同时又的破坏环境,造成大量的二氧化碳排放。并且现在越来越高的二氧化碳浓度已经逐渐的在影响我们人类还有其他动物的生存环境。所以现在二氧化碳已经成为了空气中的主要污染物,也是诸多的人员密集场所必须要检测的数据之一。一旦二氧化碳浓度过高就会引起人身体的不良反应,所以就必须要进行二氧化碳浓度的实时检测。 还有就是当下的农业发展,植物的生长有是需要二氧化碳的。因为一定浓度的二氧化碳对植物的生长起到极大的促进的作用。所以说在现代农业生产中对二氧化碳浓度控制检测的需求同样是越来越大。因为国外先进成熟的二氧化碳检测系统价格昂贵,不便于大量的推广使用,于是就真的需要一种成本低,性价比高,便于推广使用的二氧化碳的检测装置。正是基于这样的背景下我们就想要通过单片机这样低成本的控制设备来设计一个二氧化碳的检测报警装置,为二氧化碳浓度的检测提供新的思路。还有就是这样低成本的二氧化碳检测装置也是利于推广,便于大面积使用的。

精密仪器设计实验指导书

精密仪器设计实验指导书 朱丽编写裘安萍审稿 南京理工大学

实验守则 一、实验基本要求 1.实验前,必须认真预习实验指导书及教材中的有关内容,熟悉仪器、设备的工作原则和初步了解操作要求。没有预习实验指导书的学生不得进入实验室。 2.实验中对各种数据应会处理,并考虑如何书写实验报告;实验中出现的误差或其他情况应进行分析说明。 二、实验须知 1.学生应在规定的时间进入实验室。与实验无关的物品不得带入实验室。进入实验室后,注意保持实验室清洁和安静。 2.实验前,熟悉仪器的操作规程和注意事项。经指导者同意后,方可接上电源。要小心操作,用力适当。 3.如发现仪器有故障时,不得擅自拆修,应立即报告指导老师。 4.学生应积极动手操作,并独立完成实验和实验报告。 5.实验完毕,要切断电源,清理实验场地,将所用的实验设备整理好,放回原处,认真书写实验报告。经教师同意后,方可离开实验室。 6.凡不遵守实验守则经指出而不改正者,教师有权停止其实验。若情节严重,对实验设备造成损坏者,应负赔偿责任,并给予处分。 7.在规定的时间内未能完成实验者,须经实验室领导同意,或延长实验时间或另行安排补做时间。

实验报告的内容和要求 撰写实验报告是训练学生撰写科技论文的能力的环节。实验报告是考核学生学习成绩和评估教学质量的重要依据。 学生对所做的实验应该做到原理清楚,方法和操作步骤正确,实验数据比较可靠,并且会处理实验数据。 实验报告应由每个学生独立完成,用钢笔、炭素笔或圆珠笔工整书写。报告内容要层次清楚,文字简明通顺,图、表清晰,符合汉语规范和法定计量单位。 实验报告一般包含下列7项内容 1.实验名称; 2.实验目的: 3.测量原理; 4.实验步骤; 5.实验记录; 6.实验数据处理及相应结论; 7.回答思考题。

微弱信号检测装置(实验报告)

微弱信号检测装置 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图 1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。

方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。 方案二:采用TI公司提供的MSP430G2553作为控制芯片。由于MSP430G2553资源配置丰富,内部集成了10位AD,可以直接使用,简化电路,程序实现简单。此外还有低功耗,以及性价比高等优点,所以采用该方案。 5 显示电路的方案设计 方案一:采用液晶显示器作为显示电路,液晶显示器显示内容较丰富,可以显示字母数

轴类零件的自动检测装置设计

轴类零件的自动检测装置设计 徐莹1易琨2 1重庆工商大学2嘉陵)本田发动机公司 摘要:设计了一套轴类零件的自动检测装置,该装置能检测轴类零件的直径、圆度和圆跳动。本装置的测量方法为3S90b,且为定点测量,可同时对三个截面进行测量。介绍了总体方案设计、部件设计和软件设计。 关键词:轴类零件,自动检测,部件设计,摩擦驱动,界面 Design of Automatic Checkout Equipment Used for Axle Part X u Ying Yi Kun Abstr act:A suit of the automatic checkou t equip ment used for the axle parts is desig ned.The equip ment can check automat2 ically the diameter,circle degree and circle jumpiness.The3S90b measure metho d is used for the equipment and the measure points are fixed,the equipment can measure parameters i n three sections at the same time.The project design in the g eneral,as2 semblies design and software design are mainly presen ted. Keywor ds:axle part,automatic checkout,assemblies design,rubbing drive,interface 1引言 本仪器检测的轴类零件为某部件的传动轴。该零件的轴上有一些螺旋槽和通孔;其长径比较大,长度一般为300~500mm,直径为15~30mm。在部件装配中,它要和孔接触且配合精度要求较高,故该零件的尺寸精度、圆度和圆跳动均要求较高。另外,零件的外圆磨削加工是在无心外圆磨床上进行的,采用贯穿磨削法,每分钟大约加工6~10件,所以要求检测方法简单、高效。 由于缺乏合适的专用检测设备,工厂里工件尺寸精度与形位精度的检测不是由工人通过测量器具手工完成,就是采用价格昂贵的通用量仪进行测量。对前者,当工件批量比较大时,需要花大量的人力、物力和时间,且人为误差大;对后者,其仪器调整过程繁琐,测量时间长,效率低。此外由于通用量仪大多属于计量型仪器,对环境和操作人员要求高,故不适用于生产现场。因此,有必要研制一套使用范围广、测量成本低的自动检测装置。 2原始测量方法 211圆度的测量 测量圆度的方法有单点法、二点法、三点法与坐标法,本设计采用的是三点法。三点法是对被测实际轮廓在两个固定测量支承和一个可在测量方向上移动的测头之间所进行的测量。测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之外的,称为顶式三点测量,如图1a、图1b、图1c、图1d所示;测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之内的,称为鞍式三点测量,如图1e、图1f所示,我们采用的是图1a 方式。 图1三点法测量圆度 212径向圆跳动的测量 根据GB1958)80的有关规定,圆跳动的检测方法有三类,即用同心套、V形块和两顶尖,本设计采用V形块。当圆跳动\0101mm时,采用此法较为得当。而精度较高时用这种方法,其检测精度要受V形块精度和实际基准要素形状误差的综合影响。 3装置的总体设计及其主要部件的功用 装置的总体设计如图2所示,由图可看出本装置主要由工件传送装置、工件装夹装置、测量装置和工件驱动装置四部分组成。 311工件传送装置 工件传送装置的作用是将被测工件自动地从其堆放位置输送到工件装夹装置中的V形块上,它包括上料装置、皮带传送装置和送料装置三部分。 83 2005年第39卷l5 收稿日期:2004年8月

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要:本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足,提出了一种基于STC单片机,采用Pt1000温度传感器,通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了,铂热电阻测量温度的原理,基于STC实现铂热电阻阻值测量,牛顿迭代法计算温度,给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证,该系统测量精度高,线性好,具有较强的实时性和可靠性,具有一定的工程价值。 关键词:STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer,Pt1000temperature sensor,platinum thermistor’s resistance,Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高,而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内,应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广,结构简单,但是它的电动势小,灵敏度较差,误差较大,实际使用时必须加冷端补偿,使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器,具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点,适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵,在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点,但其阻值与温度变化成非线性关系,在测量精度较高的场合必须进行非线性处理,给计算带来不便,此外元件的稳定性以及互换性较差,从而使它的应用范围较小。 (4)铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些,但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

基于PSD的位移测试装置设计

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:XXX 学号:XXXXXXXX 学院:信息与通信工程 专业:电子信息科学与技术 题目:基于PSD的位移测试装置设计 指导教师:程耀瑜、李永红职称: 教授 2013年 01 月 18 日

中北大学 课程设计任务书 12/13 学年第一学期 学院:信息与通信工程学院 专业:电子信息科学与技术 学生姓名:陆金贵学号:0905014114 课程设计题目:基于PSD的位移测试装置设计 起迄日期:2012年12月31日~2013年1月18日课程设计地点:主楼1318室,513教研室 指导教师:程耀瑜、李永红 系主任:程耀瑜 下达任务书日期: 2012年12月31日

一、PSD简介 PSD(Position Sensitive Detectors)是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器。PSD 由P 衬底、PIN 光电二极管及表面电阻组成。与CCD 探测器相比,PSD 有诸多优点,如位置分辨率高,响应速度快和处理电路简单等。另外,位置信号与落在探测器上的光斑形状无关。 各种精度和规格尺寸的PSD 探测器: PSD特点: 位置分辨率高、光谱响应宽、响应速度快、位置和光强同时测量、不受光斑的约束、可靠性高等。 PSD应用范围: 光学位置和角度的探测、光学遥测系统、位移和振动测量、激光对中和准直、距离测试、人类运动姿态分析等。 PSD分两种类型:一维PSD(1D-PSD)和两维PSD(称2D-PSD)探测器。本次设计中我们用到的是一维PSD,下面仅针对一维PSD作详细介绍,另对二位PSD工作原理作简要介绍。 二、一维PSD位置传感器工作原理 1D-PSD 的结构图: 图1 PSD探测器

微弱信号检测装置(国科大电子电路大作业)要点

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 1.1 微弱信号检测技术概述 (2) 1.2 信号检测的方法及微弱信号的特点 (2) 1.2.1 常规小信号的检测方法 (2) 1.2.2 微弱信号的检测方法 (4) 1.2.3 微弱信号的特点 (4) 1.3 本文的主要工作 (5) 第二章微弱信号检测装置设计方案选择与论证 (6) 2.1 方案选择与论证 (6) 2.1.1 系统方案的确定 (6) 2.1.2移相网络设计 (9) 2.2总体方案论述 (9) 第三章基于锁相放大的微弱信号检测装置设计 (10) 3.1 锁相放大器原理 (10) 3.2 移相网络 (10) 3.3 相敏检波器原理分析 (11) 3.4 电路设计 (12) 3.4.1加法器 (12) 3.4.2纯电阻分压网络 (12) 3.4.3前级放大电路模块 (13) 3.4.4带通滤波器 (13) 3.4.5相敏检波器 (13) 第四章仿真分析与程序设计 (16) 4.1 仿真分析 (16) 4.1.1 输入信号波形(前置两级放大电路输入波形) (16) 4.1.2 经过前置放大电路和带通滤波器后输出波形 (16) 4.1.3 参考信号输入输出波形 (17) 4.1.4 LM311过零比较器输出波形 (18) 4.1.5 开关乘法器输出波形 (18) 4.1.6 低通滤波输出波形 (19) 4.2 程序设计 (20) 第五章实物展示与测试方案及结果 (21) 5.1 实物展示 (21) 5.2 测试方案与测试结果 (21) 5.2.1 测试仪器 (21) 5.2.2 测试方案 (21) 5.3测试结果及分析 (23) 5.4 总结 (23)

流量检测-装置系统设计课程设计

专业综合课程设计 课题:流量计检测装置设计 学院:城南学院 班级:机电0701班 指导老师:陈书涵 学号:2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中,但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点.本文设计的电子巴(靶式)智能流量计,于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量,先后经历了气动表和电动表两大发展阶段,SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上,采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件,同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器,压力传感器,温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成.由于采用了压力工作温度补偿,大大提高了测量精度。

二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计,给出了硬件组成和软件设计.设计以C8051F单片机为控制模块,选用电子靶式流量传感器,信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路.在软件上进行了压力和温度补偿.设计的流量计精度高,抗干扰能力强,使用方便. 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心,主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成,如图1所示. 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A/D转换模块 C8051F206的A/D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器.当工作在100ksps 的最大采样速率时,提供真正的12位精度和±2 L SB的模数

位移测量系统设计

摘要 在现代工业生产过程中,常常需要测量很多不同的位移量。与此同时对位移量进行较为精确地检测,是提高控制精度的基础。因此之前所普遍采用的传统位移测量装置已经不能适应时代发展的潮流。在此情况下通过科研人员的不断努力终于研制出了数字式光电编码器,它的输入量是角位移量其输出量是相应的电脉冲,并且它有体积小,精度高的优点。故而,这次毕业设计选用的是光电编码器。 本次毕业设计是以AT89C51单片机为核心,用光电编码器来实现对位移量的精确测量,再将测量结果显示在LCD液晶显示器上。其中本次设计中所选用的是输出电压为5V的光电编码器。 本文由浅入深先介绍了一些关于位移测量的基本原理,进而阐述了各个模块的设计思路,工作过程以及显示效果。本文借鉴了一些当前较为流行的设计思想,例如硬件软件化,很好的满足了设计要求。 关键词:位移,测量,光电编码器,单片机,LCD显示器 Abstract In the control field, a variety of displacement measurements often need to be carried out. In actual industry position control domain, to increase the control precision, carries on the examination to the controlled member is accurately very important.The traditional machinery survey displacement installs has not been able to satisfy the modern production by far the need, but the digital sensor electro-optic encoder, can transform the angular displacement into with it correspondence electricity pulse output, mainly uses in the mechanical position and the velocity of whirl examination, has the precision to be high, volume small and so on characteristics, therefore this design decided that uses the electro-optical encoder to carry on the displacement to examine. This design to use the electro-optical encoder to realize the displacement survey and the simulation, realizes the survey from the exterior different displacement value and the demonstration. Makes concrete using at89C51 monolithic integrated circuit is the core, the electro-optical encoder carries on the displacement to survey, simultaneously by LCD liquid crystal display module demonstration. This design uses the electro-optical encoder output voltage is 5V, the output signal after four doubling circuit processing sends in the monolithic integrated circuit to carry on counting processing, finally sends in the LCD module demonstration. In this paper, detailed working process of displacement measurement system is started with principle of displacement measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the subject required functionality. Key words:The displacement surveys, electro-optical encoder, microcontroller, LCD display

轴承检测装置的设计

摘要 轴承是各类机械装备中最为重要的基础部件,它的精度、性能、寿命以及可靠性对主机的精度、性能、寿命以及可靠性起着非常重要的作用。在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。随着工业水平的不断进步、生产自动化水平的不断提高,轴承已经广泛的应用在好多行业领域,它的质量直接影响到工作母机的工作性能,其精度的高低直接影响到整个设备性能的好坏。据统计在旋转机械中30%的故障与轴承有关。因此,工业生产监控的要求也越来越高,为了保证轴承质量必须对其进行严格的出厂检测。目前在轴承检测项目中:轴承游隙检测、内径检测以及振动情况检测等项目,都是反应轴承质量的重要指标,轴承的合格与否将会直接影响到轴承的使用性能。现有的轴承检测仪一般只能进行单一项目的检测,检测效率低不方便。为了满足轴承安全检测的要求,研制出一种检测效率高、基本实现自动化的轴承多方面检测项目的检测装置显得越来越重要。 关键词:轴承;自动化;检测;装置

Abstract Bearing is the most basic components in all kinds of the mechanical equipment, for its accuracy, performance, life and reliability plays a very important role of the host's accuracy, performance, life and reliability. Bearing is a high precision product in the mechanical products, not only its needs a comprehensive support for math, physics and other disciplines theory, but also needs the material science, heat treatment technology, precision machining and measuring technology, numerical control technology and numerical method is effective and powerful computer technology and other disciplines to serve its, so the bearing is the products that represents of the national scientific and technological strength. Along with the automation level of continuous improvement, the level of industrial production increasing, application field of bearing has been widely in many industries, it directly affects the quality of the work performance of machine tools, and its precision directly affects the performance of the whole device is good or bad. there are 30 percent of faculties in the rotating mechanism to be relative to bearings. so we must strictly check the qualities of bearings before they are sold .At the present in the bearing detection project, Bearing clearance detection, inner diameter measurement and vibration detection project, is an important indicator of the quality of the bearing.Weather the bearing is qualified or not,it will directly affect the bearing performance. Detection of the existing bearing tester is generally only for a single project, low detection efficiency is not convenient. In order to meet the requirements of bearing safety detection, developing a detection for higb detecting efficiency ,and the basic realization of automatic bearing detection project becomes more and more important. Key words: bearing; automation; measurement; system equipment 优秀毕业设计(论文)通过答辩

基于单片机的温度检测与控制系统的设计(论文)开题报告

河南中医学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题目:基于单片机温度检测与控制系统设计 院系:信息技术学院 专业:计算机科学与技术 班级:2010级计科班 学号:2010180042 学生姓名:郭文珠 指导教师:谢志豪 2013年11月13日 一、立题依据(包括研究的目的与意义及国内外现状): 研究的目的与意义 这次毕业设计选题的目的主要是让我们将所学的知识应用与生活当中,掌握系统总体设计的流程,方案的论证,选择,实施与完善。通过对温度控制系统的设计、制作、控制、测试的全过程,提高对单片机的认识和实际操作的能力,初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求,培养自己的研发能力,提高自己的查阅资料,语言表达和理论联系实际的能力。 温度控制无论在日常生活还是工业生产中都有分厂重要的作用,随着社会经济的高速发展,更多方面对温度控制的可靠性和稳定性有了更高的要求,而单片机进行温度的调节就具备很高的可靠性[1]。 国内外现状 国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并行指进示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统[2]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展[3]。我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展[4]。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享可靠性差等缺点[5]。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化,集成化,系统的各项性能指标更准确,更加稳定可靠。 二、研究主要内容(包括计划解决的具体问题或实现的基本功能,研究中的重难点分析、实用性及创新性分析,预期达到的成果等。不得低于800字): 计划实现的基本功能 温度控制系统主要是完成温度信号采集、处理、显示等功能[6]。设 计叙述了基于单片机的温度检测与控制系统的设计,包括硬件的设计以 及软件的设计,该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行 采集,把温度转成变化的电压,然后由放大器将信号放大,通过转化器

位移检测装置设计实验

湖南理工学院南湖学 院 位移检测装置设计实验 指导老师:李锶 姓名:卢杰 系别:机械电子工程系 班级:机械电子工程班 学号: 24113500235 2014 年6 月4 日

目录 目录 (2) 第一章总体方案设计 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2总体方案设计 (4) 第二章硬件电路设计 (5) 2.1传感器的工作原理 (5) 2.2 差动变压器传感器安装 (5) 2.3放大电路的设计 (6) 2.4采集电路的设计 (7) 2.4.1数据采集系统的组成 (7) 2.4.2数据采样保持器 (8) 2.4.3 AD0809的工作原理与连接 (8) 2.5输入通道设计 (9) 2.6显示电路的设计 (9) 第三章软件的设计 (10) 3.1数据处理子程序的设计 (10) 3.1.1系数调整 (10) 3.1.2数制转换 (10) 3.2数据采集子程序的设计 (11) 3.3数据显示子程序的设计 (11) 3.4地址空间的分配: (12) 第四章设计总结 (13) 参考文献 (13)

随着时代科技的迅猛发展,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。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。 本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用汇编语言进行软件设计,硬件则以差动变压器式(LVDT)位移传感器为主,测量0~10mm。传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围。所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。 第一章总体方案设计 1.1设计目的 差动变压器式(LVDT)位移传感器广泛应用于工业现场和测试领域,如过程检测和自动控制、形变测量等,适用于油污、光照等恶劣环境。这种传感器可靠而耐用,但选用它监控机械位移量,还需设计与传感器配套的测量装置 图1.2.1 主程序流程图 研制开发的位移测量装置适用于工业现场和多种测试领域。按照使用的要求,系统可实现:有效量程10mm,精度0.0lmm; LED同时显示1-4路测量值;零点值重置等功能。

温度检测显示系统设计

毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器,单片机,数码管等元器件,设计一个温度检测系统,并通过显示器件,显示出温度数据。 2.熟练应用protel99,运用protel99设计温度检测显示系统。

3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究,通过A/D转换器的应用,使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后,A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机,由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码,Q0~Q3和DS1~DS4 都不是总线式的。因此,MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中,前两个环节的增益是固定的,只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法,由单片机8051输出数码管段选信号,经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1.温度传感器 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃~+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3~40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入

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