电子系统设计-温度控制系统实验报告
电子系统设计实验报告 温度控制系统的设计
姓名:*** 班级:信息21 学校:西安交通大学 一、问题重述 本次试验采用电桥电路、仪表放大器、AD转化器、单片机、控制通断继电器和烧水杯,实现了温度控制系统的控制,达到的设计要求。 设计制作要求如下: 1、要求能够测量的温度范围是环境温度到100oC。 2、以数字温度表为准,要求测量的温度偏差最大为±1oC。 3、能够对水杯中水温进行控制,控制的温度偏差最大为±2oC,即温度波 动不得超过2oC,测量的精度要高于控制的精度。 4、控制对象为400W的电热杯。 5、执行器件为继电器,通过继电器的通断来进行温度的控制。 6、测温元件为铂热电阻Pt100传感器。 7、设计电路以及使用单片机学习板编程实现这些要求,并能通过键盘置入预期温度,通过LCD显示出当前温度。
二、方案论证
1、关于R/V转化的方案选择 方案一是采用单恒流源或镜像恒流源方式,但是由于恒流源的电路较复杂,且受电路电阻影响较大,使输出电压不稳定。 方案二是采用电桥方式,由电阻变化引起电桥电压差的变化,电路结构简单,且易实现。
2、关于放大器的方案选择 方案一是采用减法器电路,但是会导致放大器的输入电阻对电桥有影响,不利于电路的调节。 方案二是采用仪表放大器电路,由于仪表放大器内部的对称,使电路影响较小,调整放大倍数使温度从0到100度,对应的电压为0-5V。
三、电路的设计
1、电桥电路 通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零,然 后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。 通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零,然 后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。本次实验中:R1=R2=10KΩ,R3为500Ω的变阻器。 2、仪表放大器 本实验中:Rf=R3=R4=R5=10KΩ,R1=R2=10KΩ,Rg为500Ω的变阻器,这个电路放大倍数大概为128倍左右。
3、TLC1549(10位)模拟数字转换器(A/D) 10位分辨率A/D转换器,其引脚图如下:
合理选择R1、 R2 、R3、 R4、 R5、 Rf,调节Rg可以实现放大倍数可变的电压差分放大。令R3=R4=R5=Rf,R1=R2,输出端Vo与输入电压差值关系为 Vo= Rf/R3(2R1/Rg+1)△Vin。 TLC1549器件有两个数字输入和一个3态输出、片选(CS ),输入输出时钟( I/O时钟)和数据输出(数据)的提供三线接口,串口主机处理器。
VCC (8):正电源电压 4、单片机中的1602液晶显示器 其引脚图如下:
管脚说明: ANALOG IN(2):模拟信号输入。外部驱动源的模拟,应该有一个十毫安电流能力。 CS(5):芯片选择。高向低过渡的重置内部计数器和控制,使数据和I/O时钟内最 大的一个设置时间加上两个属于边缘内部系统时钟。低到高过渡禁用I/O 时钟设置时间内下降的边缘加两个的内部系统时钟。 DATA OUT(6):这3态串行输出的A/D转换结果是在高阻抗状态时,以有效的芯片 选择,数据是从高阻抗状态,并动相应的逻辑电平的最高有效位先前的转 换结果。下一个下降沿的I/O 时钟驱动器DATAOUT的逻辑水平相应的下 一个最重要的一点,其余位转移,以便与LSB的出现在第九个下降沿的 I/O时钟。十下降沿的I/O时钟,数据驱动低逻辑电平的串行接口,使数 据传输的超过10个时钟产生的未使用的零LSBs。 GND(4):接地 I/O CLOCK(7):输入/输出时钟。 I/O时钟接收串行I/O时钟输入和执行下列三个功能: 在第三个下降沿的I/O时钟,模拟输入电压开始充电电容阵列和继续这 样做,直到第十下降沿的I/O时钟。 其余九位前转换数据上的数据。 转让控制转换的内部状态控制器的下降沿十时钟。 REF+(1):上参考电压值(标称虚拟通道连接)适用于参考+。最大输入电压范围 为所确定的差别电压适用于参考+和电压适用于参考-。 REF–(3):较低的基准电压值(标称地面)适用于参考-。
1602采用标准的16脚接口,其中: 第1脚:VSS为地电源。 第2脚:VDD接5V正电源。 第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时 对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度。 第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存 器。 第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS 和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW 为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。 第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。 第15~16脚:空脚。 1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如下表所示。它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平) 5、继电器驱动电路、继电器电路、烧水壶 利用单片机输出的控制信号(高低电平),通过继电器驱动电路,控制继电器的通断时间比例,从而控制烧水的温度。
四、测试方案与测试结果
1、实验所需器件表 电阻:10K/0.5w 8个 LM324四运放集成芯片 1个 102电位器 2个 Pt100铂热电阻 1个 数字温度计 1个 51单片机文具盒 1个 继电器驱动电路 1个 继电器电路 1个 烧水杯 1个 螺丝刀 1把 万用表 1个 示波器 1台 导线 若干
2、水温控制测量调试方法 通过铂热电阻Pt100 将温度变化转换为电阻值的变化,再通过电桥间温度变化转换为电压变化,之后通过仪表放大器将电压放大一定的倍数(128倍左右),使输出电压在0-5 V,将输出电压送入A/D转换器(TLC1549)转换为数字信号(10位二进制数)送入单片机,单片机对数字信号进行处理并将其输出至液晶显示屏(1602LCD)上显示。为控制水温使之稳定,我们引用了PID控制算法,通过PID值控制继电器的占空比,继电器连接着电热杯的开关,所以可以使温度稳定在设定值。 (1)PID控制算法: 在测出目前水温的前提下,采用PID控制算法,即比例微分积分控制算法, 将测得的水温与设定的温度值做差,利用温差做PID算法,产生控制信号,控 制水的温度。增量式PID算法如下: 控制信号u=Kp*E(k)+Ki*[E(k)+E(k-1)+……+E(1)]+Kd*[E(k)-E(k-1)] 控制信号增量△u=Kp*[E(k)-E(k-1)]+Ki*E(k)+Kd*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)] 利用控制信号的增量不断修改控制信号,实现对温度的控制。这种增量式算法相比位置式算法,没有积分项的长叠加,避免了随着控制时间变长导致的计算时间增加的问题出现。 (2)关于AD转化的数据处理 由于A/D转换送进来的信号是一个10位的二进制数(0-1023)代表一个温 度为0 oC -100 oC的温度,为了方便数据的处理,我们使0对应0 oC,1000对应 100oC,所以只需要对信号除以10即可得到温度值,由于液晶显示的时候只能一 位位显示,所以将信号的百、十、个位分别取出来放入数组中,方便液晶显示输 出。 (3)继电器控制水温的方法 PID算法的输出值这里设定为一个0-100的数字,不超过最大值100,超过使其等于100,然后利用单片机内部的定时器控制单片机的一个端口的通断占空比,PID的控制量值越大,端口通的时间越长。将此端口与一个继电器相连,控制继电器的开断,继电器连接在烧水壶的电源线上,继电器的开端比决定了烧水壶的通断电时间比,从而控制了烧水壶的烧水功率。实现了对水温的控制。 (4)零度和满度校准的问题 实验中我们采用24度室温和65度高温两个温度下校准,低温时调整电桥的 电位器,高温时调整放大器的电位器,在数字测温计示数稳定的前提下,将单片 机的目前温度与数字测温计读数调为一致,反复调整几次,即可达到最佳状态。
3、测试结果分析 在单片机键盘输入设定温度65度,在单片机控制下烧水杯开始烧水,当单 片机的实测温度低于设定温度大约5度左右,即60度左右,继电器开始通断, 并且随着实测温度的升高,继电器的通断比越来越小,最终温度稳定在设定温度 65度左右,达到的实验要求。
五、结束语 通过本次实验,我对控制系统有了更加真实的体会,了解到要控制一个系统, 并且达到一定的精度要求,要充分考虑到多个方面的影响因素,了解现有器材的 缺陷,尽可能利用较小误差的测量方法。另外,通过本次试验对于单片机液晶屏 显示的应用,我也更加的熟悉单片机的原理和编程方法。最后,感谢老师的辛勤 指导,我也深刻体会到自己通过理论与实际的结合,学到不少实际设计中的知识, 但是也深刻感受到自己的不足,今后仍需努力。
综合设计性实验报告
[4] 姜威.实用电子系统设计基础[M].2008.1.
[5] 张靖武.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].2007.4.
[6] 赵海雁.《AD590温度传感器》.测试技术学报.1997.11.
[7] 刘燕,兰志强. 《AD590集成电路温度传感器的特性测量与应用》.中国仪器 仪表,2005.6.
6实验注意事项
1 电路板的检查: 检查电路板的焊接是否正确,有无虚焊、错焊以及漏焊,各电阻的阻值是否正确,集成运放LM324的管教是否连接正确,以及AD590和1N4728的连接是否有误。在该次调试中,发现有一电阻接错,后仔细对照图纸检查,重新焊接正确。
2 各关键点电压的测量:分别测量各关键点的电压值,检查电路工作是否基本正确。实际测得,U0=2.81V,U1=2.63V,Uout=3.8V,温度改变,U0变化,但是输出不变。分析后发现,原来最后一个放大器U2D的反馈电阻接到了+端,所以导致输出电压值恒定不变,于是将电阻重新焊接。
这次的实验跟我们以前做的实验不同,因为我觉得这次我们是真真正正的自己亲自去完成。所以是我觉得这次实验最宝贵,最深刻的。就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的,这样,我们就必须要弄懂实验的原理。在这里我深深体会到哲学上理论对实践的指导作用:弄懂实验原理,而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手,亲自开动脑筋,亲自去请教别人才能得到提高的。 我们做实验绝对不能人云亦云,要有自己的看法,这样我们就要有充分的准备,若是做了也不知道是个什么实验,那么做了也是白做。实验总是与课本知识相关的, 在实验过程中,我们应该尽量减少操作的盲目性提高实验效率的保证,有的人一开始就赶着做,结果却越做越忙,主要
系统概要设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,各类信息系统在各个领域得到了广泛应用。
系统概要设计是软件开发过程中的重要环节,它涉及到系统的整体架构、功能模块划分、数据流分析等方面。
为了提高软件系统的质量、可维护性和可扩展性,本实验旨在通过系统概要设计,对某个具体系统进行详细规划。
二、实验目的1. 理解系统概要设计的基本概念和原理;2. 掌握系统概要设计的方法和步骤;3. 提高对软件系统整体架构的把握能力;4. 培养团队协作和沟通能力。
三、实验内容1. 系统需求分析2. 系统功能模块划分3. 系统架构设计4. 数据流分析5. 系统接口设计6. 系统概要设计文档编写四、实验步骤1. 系统需求分析(1)收集需求:通过访谈、问卷调查、用户文档等方式,收集用户对系统的需求。
(2)需求整理:将收集到的需求进行分类、整理,形成需求规格说明书。
(3)需求分析:对需求规格说明书进行分析,明确系统的功能、性能、安全、兼容性等要求。
2. 系统功能模块划分(1)功能需求分析:根据需求规格说明书,将系统功能划分为多个模块。
(2)模块划分原则:遵循高内聚、低耦合的原则,确保模块之间的独立性和可复用性。
(3)模块关系图:绘制模块关系图,展示模块之间的依赖关系。
3. 系统架构设计(1)系统架构类型:根据系统需求,选择合适的系统架构类型,如分层架构、微服务架构等。
(2)架构设计:根据所选架构类型,设计系统的整体架构,包括各个层次的功能和组件。
(3)架构图:绘制系统架构图,展示系统各个层次之间的关系。
4. 数据流分析(1)数据流图:绘制数据流图,展示系统内部各个模块之间的数据流向。
(2)数据存储设计:设计系统的数据存储方案,包括数据库设计、数据表结构等。
5. 系统接口设计(1)接口规范:根据系统需求,制定接口规范,包括接口类型、参数、返回值等。
(2)接口实现:设计接口实现,确保接口规范得到落实。
6. 系统概要设计文档编写(1)编写文档结构:根据系统概要设计内容,确定文档结构。
微机原理综合性实验报告-AD转换器ADC0809数字温度计设计
微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称:A/D转换器 ADC0809数字温度计设计实验目的:掌握A/D转换原理,掌握0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程。
实验要求:包括开发环境要求,技术文档要求两部分。
开发环境要求:软件环境:windows98/windowsXP/windows2000,QTH-8086B环境硬件环境:计算机(Pen4CPU, 256MRAM,60G以上硬盘,输入输出设备)技术文档要求:按照实验报告编写要求进行。
要求软、硬件功能描述清晰,实验总结深刻。
实验内容:1 、实验原理图1 电路原理图本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。
ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件,转换时间约100us,转换精度为±1/512,适用于多路数据采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器,故可以与8088微机总线直接接口。
图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ,基准电压Vref(+)接Vcc。
一般在实际应用系统中应该接精确+5V,以提高转换精度,ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后,去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809的转换结束信号EOC未接,如果以中断方式实现数据采集,需将EOC信号线接至中断控制器8259A的中断源输入通道。
本实验以延时方式等待A/D转换结束,ADC0809的通道号选择线ADD-A、ADD-B、ADD-C 接系统A/D转换器ADC0809数字温度计设计数据线的低3位,因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、06H、07H。
启动本A/D转换只需如下三条命令:MOV DX,ADPORT ;ADPORT为ADC0809端口地址。
MOV AL,DATA ;DATA为通道值。
MOV DX, AL ;通道值送端口。
plc实训报告总结和心得体会(6篇)
plc实训报告总结和心得体会(6篇)也许很多人对于PLC甚至于闻所未闻,实际上这的确是一项专业性很强的工作,为电子信息、电气控制应用技术培训用书或供机电工程技术人员参考。
所以在实训中肯定是能够有所收获的,那么PLC实训报告应该怎么写呢?这里有范文可以供无从下手的人借鉴参考一下。
plc实训报告总结1一个星期的plc实训结束了,在这短暂的一周实训时间里,经过老师同学的指导,我获益非浅,学习了不少关于自己专业方面的知识。
在此实习中充分了解plc操作程序,我们自己也会学着去做一点点,不能说反正遇到问题还是的找老师来解决,我们要学着自己独立完成,完成每一个实训项目,其次我们必须要通过实训与理论相结合,这样才能事半功倍。
我们组进行了任务的分工,这样,一下子问题就变得简单化了。
自己选择了画图,在老师的指导下,自己慢慢开始学会了如何用相应的软件去画图,感觉自己画的不错,就慢慢的熟练起来。
这次实训给予我们的时间是一个星期,有一个实训项目,老师给我们说明了一些问题的所在,但我们大家基本上是在一个星期里这个项目调试完成了。
通过这次的实训,让我受益匪浅。
首先,认识了团队合作的力量,要完成一个项目不是一个人的事情,当中我们有过分歧但最终达成共识,不管结果怎样,至少我们曾经在一起努力过,体验其中的过程才是真正的收获。
其次,通过这次的实践操作,我认识到了自己的不足,更感觉到了自己与别人的差距。
为了明年的毕业而做准备,从各方面充实自己,使自己适应这个社会。
本次实习主要任务是设计交通灯的功能,以及在遇见问题时的急停,通过理论与实践相结合,进一步加深我们的理论知识。
要想在短暂的实训时间内,尽可能能多的学一些东西,这就需要我们跟老师有很好的沟通,加深彼此的了解。
刚到实习教室,老师并不了解我们的工作和学习能力,不清楚我们会做哪些工作,所以跟老师进行沟通是很必要的。
通过沟通了解才能知道自己的不足,在短暂的实习过程中,让我深深的感觉到自己在实际运用中的专业知识的匮乏。
实验报告_控制器(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解控制器的基本原理和设计方法;2. 掌握常见控制器的实现方法;3. 学会使用控制器进行系统仿真和分析。
二、实验内容1. 控制器基本原理;2. 控制器设计方法;3. 控制器实现与仿真;4. 控制器性能分析。
三、实验原理控制器是自动控制系统中实现控制功能的核心部件,其作用是使被控对象的输出信号与期望信号之间保持一定的稳定关系。
控制器的设计方法主要包括比例-积分-微分(PID)控制、模糊控制、自适应控制等。
四、实验步骤1. 实验一:控制器基本原理(1)了解控制器的定义、功能及分类;(2)学习控制器的作用和基本原理;(3)分析控制器在不同控制策略下的特点。
2. 实验二:控制器设计方法(1)学习PID控制器的原理和参数整定方法;(2)学习模糊控制器的原理和设计方法;(3)分析自适应控制器的原理和特点。
3. 实验三:控制器实现与仿真(1)使用MATLAB/Simulink软件搭建控制系统模型;(2)根据控制器设计方法,实现PID控制器、模糊控制器和自适应控制器;(3)对控制器进行仿真分析,验证其性能。
4. 实验四:控制器性能分析(1)分析不同控制器在仿真过程中的性能表现;(2)比较不同控制器的优缺点,总结适用场景;(3)提出改进控制器的建议。
五、实验结果与分析1. 实验一:控制器基本原理通过学习,我们了解到控制器是自动控制系统的核心部件,其作用是实现被控对象的输出信号与期望信号之间的稳定关系。
控制器的基本原理包括比例控制、积分控制和微分控制。
2. 实验二:控制器设计方法(1)PID控制器:通过比例、积分和微分三个环节,对被控对象的误差进行控制。
在实际应用中,需要根据系统特性对PID参数进行整定,以达到最佳控制效果。
(2)模糊控制器:基于模糊逻辑,通过模糊推理实现控制。
模糊控制器具有鲁棒性强、易于实现等优点。
(3)自适应控制器:根据系统动态特性,实时调整控制器参数,以适应系统变化。
自适应控制器具有自适应性、抗干扰性强等特点。
温湿度监测实验报告
科信学院单片机系统设计项目(三级项目)设计说明书(2018/2019学年第一学期)题目: ____ _ 温湿度监测 _____专业班级:通信工程16级1班2组学生姓名:张XX 刘XX 武X张XX 王XX学号:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师:王付永、贾少锐、付佳设计周数:2周2019年1月10日1.设计目的(1)熟悉了解温湿度传感器的工作原理。
(2)熟悉温湿度传感器的通信原理。
(3)通过软硬件设计实现利用STM32单片机对周围环境温度信号的采集及显示。
2.设计要求(1)查阅相关资料,熟悉所选的STM32单片机及温湿度传感器。
(2)能监测环境温度和湿度,温度测量范围为0~50℃的输入温度,湿度测量范围20-90%RH。
并能用 LED 或LCD 进行实时显示。
(3)当温度超过或低于设定值时并能进行报警,并能对其进行模拟控制。
3.设计方案3.1系统总体方案根据设计要求,本系统须由温湿度传感器、报警器、STM32F103RB 单片机、温度范围按键调控模块和 LED 显示模块组成。
系统大致框图如下:图3.1温控系统原理框图3.2模块、器件选型(及其相关工作原理)STM32单片机:单片机是整个电路的核心模块,它控制整个系统的运行,利用其各个口分别控制其他模块,使其他模块能够成为一个整体,要实现这些基本功能,STM32较其他的单片机更有优势。
其高性能,低成本,低功耗,处理速度更快。
图3.2.1 STM32单片机温度传感器: DS18B20 其测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在-10~+ 85°C范围内,精度为± 0.5°C 。
DS18B20内部结构:主要由4部分组成:64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码,每个DS18B20的64位序列号均不相同。
红外遥控控制实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握红外遥控的基本原理和设计方法。
2. 了解红外遥控系统的组成和功能。
3. 学会使用红外遥控器件,实现基本的遥控功能。
4. 提高电子电路设计和编程能力。
二、实验原理红外遥控技术是一种通过红外线进行信号传输的控制技术。
它利用红外线作为载波,将控制信号(如按键信息)调制到红外线中,通过红外发射器发射出去,再由红外接收器接收并解调,最终实现对设备的控制。
三、实验器材1. 红外发射器2. 红外接收器3. 电脑4. 单片机(如STC89C52)5. 电阻、电容、二极管等电子元件6. 实验电路板7. 编程软件(如Keil)四、实验步骤1. 电路搭建:根据实验要求,搭建红外发射器和接收器的电路。
电路主要包括单片机、红外发射二极管、红外接收头、电阻、电容等元件。
2. 程序编写:使用编程软件编写单片机程序,实现红外遥控的基本功能。
程序主要包括以下部分:- 红外接收模块:读取红外接收头接收到的红外信号,并进行解调。
- 红外编码模块:将解调后的红外信号转换为对应的按键信息。
- 控制模块:根据按键信息,实现对设备的控制。
3. 实验测试:将编写好的程序烧录到单片机中,进行实验测试。
测试内容包括:- 红外发射器是否能够正常发射信号。
- 红外接收器是否能够正常接收并解调信号。
- 单片机是否能够正确识别按键信息,并实现对设备的控制。
4. 结果分析:根据实验结果,分析红外遥控系统的性能,如响应速度、控制距离等。
五、实验结果与分析1. 红外发射器测试:实验结果表明,红外发射器能够正常发射信号,且信号强度足够远距离传输。
2. 红外接收器测试:实验结果表明,红外接收器能够正常接收并解调信号,且解调准确率较高。
3. 单片机控制测试:实验结果表明,单片机能够正确识别按键信息,并实现对设备的控制。
控制响应速度较快,满足实验要求。
4. 结果分析:通过本次实验,我们掌握了红外遥控的基本原理和设计方法,了解了红外遥控系统的组成和功能。
电子工程训练实验报告-wym
大连理工大学本科实验报告题目:基于STC89C51单片机的插排控制系统课程名称:电子工程训练实验学院(系):电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子0904学号:200901207学生姓名:王瑜敏成绩:2012 年12 月22 日题目:基于STC89C52单片机的插排控制系统摘要随着时代的进步和发展,单片机技术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,本设计以STC89C52单片机为核心的插排控制系统。
设计用来模拟插排超限的控制,当插排的接入设备过多即功率超过额定范围或温度过高时,为了电路保护,总线将断开。
插排用3个按键开关来代表。
总线设有继电器用以控制总线的通断。
当有两个或两个以上的按键被按下时,总线断开同时蜂鸣器以及LED小灯进行报警提醒。
另外总线上设有监控温度的芯片DS18B20,其采集的数字信号传送给单片机,一方面由数码管实时显示,另一方面当温度超限时总线将断开并报警。
系统分为4部分:按键处理部分、温度采集与现实、超限报警部分、总线通断控制部分。
关键词:STC89C52单片机按键处理继电器温度控制1 设计要求设计一种插排模拟控制系统,要求具有一个功能启动开关,当此开关按下后,进入插排控制功能:当插排的总接入功率达到上限时,此插排的总线自动跳闸进行电路保护,即当有2个或者两个以上的插座连通后,总线断开。
为了模拟上述系统,要求采用一定的高级主控制系统MCU,对多个开关的状态进行控制。
具体要求如下:1、总开关控制式结构,具有一个进入功能的总按键,否则此功能将不被启动,不具有限制功率的功能,即总线始终保持连接状态。
2、设计三个开关用来代表一个插排上的三个插座,同时设计三个LED小灯用来表示开关的通断状态:当开关式按键按下后,小灯点亮,再次按下后,小灯熄灭。
3、具有一个总线上的继电器,用来控制总线的通断。
当有2个或以上的开关被按下时,此继电器将由常闭触点断开连接至常开触点,以此代表着此总线在超出额定功率后会断电保护。
电子系统设计实验课程设计指导书精选全文
可编辑修改精选全文完整版实验教学部分课内实验实验一测量放大电路(前端)一、实验目的1、自行设计与制作一个测量放大器,实现对弱信号的放大。
2、掌握微弱信号放大电路的原理与制作方法;3、在老师的指导下,学会自主完成设计与制作。
二、实验性能要求1、差模电压放大倍数A ud=1~500可调;2、差模输入电阻≥10MΩ;3、最大输出电压为±10V;4、共模抑制比K CMR≥105三、预习内容1、如何来测量放大器输入电阻?2、推导出输出U O和U1、U2的关系表达式?3、电路图图1-1可做那些改进?四、实验内容1、测量放大器的输入电阻:直接测量法和分压测量法。
2、共模放大倍数的测量改变电位器RW的数值,观看对共模输出的影响。
3、差模放大倍数的测量①调节RW的值,使得电压放大倍数A ud为10,记下此时RW的阻值并完成下列表格。
ud表格。
五、实验报告要求1、根据实验结果,整理实验数据,计算出共模抑制比K CMR;2、将实验过程中测得的电位器RW阻值代入U O和U1、U2的关系表达式,验证一下差模放大倍数理论值。
3、如果在测量差模放大倍数的操作中,输入为正弦波信号,该怎样测量?应注意哪些问题?实验二电压/频率转换电路一、实验目的理解压控振荡器(VCO)的原理和含义。
按照图2-1连接电路,该图实际上就是锯齿波发生电路,只不过这里是通过改变输入电压Vi的大小来改变波形频率,从而将电压量转换成频率参量。
二、预习内容1、指出图2-1中电容C的充电和放电回路。
2、定性分析用可调电压Vi改变Vo频率的工作原理,并推导出输出频率的表达式。
3、电阻R2、R4、R5和C的数值如图2-1中所示,求输出信号幅值为多少?当输入电压值为3V,输出频率为多少?4、改变稳压管的稳压值对电路会有何影响?图2-1 电压/频率转换电路三、实验内容按图2-1接线,用示波器监视V o波形。
按表2-1内容,测量电压——频率转换关系。
可先用示波器测量周期,然后再换算成频率。
传感器控制实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解传感器的基本原理及其在控制系统中的应用。
2. 掌握传感器信号处理的基本方法。
3. 学习使用传感器进行实时数据采集和控制。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理传感器是一种将非电学量(如温度、压力、光强等)转换为电学量(如电压、电流、频率等)的装置。
在控制系统中,传感器用于检测被控对象的物理量,并将检测到的信号传输给控制器,以便控制器对被控对象进行控制。
本实验中,我们将使用一个温度传感器和一个压力传感器,通过实验了解它们的原理,并学习如何使用它们进行实时数据采集和控制。
三、实验仪器与设备1. 温度传感器:DS18B202. 压力传感器:MPX5010DP3. 数据采集卡:USB-60094. 控制器:Arduino Uno5. 连接线6. 实验平台:面包板四、实验步骤1. 搭建电路(1)将DS18B20温度传感器连接到Arduino Uno的数字引脚2(DQ)。
(2)将MPX5010DP压力传感器连接到Arduino Uno的模拟引脚A0。
(3)将数据采集卡USB-6009连接到电脑。
(4)在面包板上搭建电路,确保所有连接正确无误。
2. 编写程序(1)编写Arduino程序,用于读取温度传感器和压力传感器的数据。
(2)将读取到的数据发送到电脑,以便进行实时监控和分析。
(3)编写程序,根据读取到的温度和压力数据,控制一个执行器(如继电器)的动作。
3. 实验操作(1)打开Arduino IDE,编写程序。
(2)将Arduino Uno连接到电脑,上传程序。
(3)打开数据采集软件,实时监控温度和压力数据。
(4)根据需要调整传感器参数,观察控制效果。
五、实验结果与分析1. 温度传感器(1)实验结果显示,DS18B20温度传感器可以准确测量环境温度。
(2)在实验过程中,我们观察到温度数据与实际环境温度基本一致。
2. 压力传感器(1)实验结果显示,MPX5010DP压力传感器可以准确测量环境压力。
