工程测控设计报告数字时钟涡流称重.docx

2015工程测控设计报告 第 PAGE 37页 工程测控设计报告 班级：电子121班 姓名：马明杰　学号：122121 分组序号：A—15 同组人：焦亚男 122100 1、课程设计目的及要求 （1）、课程设计的目的 1、掌握元器件及芯片的焊接与调试； 了解基于51单片机的软件钟的工作原理； 会用C语言编写时钟函数，复习用switch语句和do-while语句、for语句实现循环的方法； 会使用MEDWIN编译调试程序，并生成HEX，通过数据线下载到电路板上； 根据自己焊接的板子在程序中设置按键控制时钟的调整。 （2）、课程设计的要求 ①软件时钟的设计要求： 使用中需要对时钟进行调整。在调整的时候需要一个按键来进入调整状态。进入调整状态以后需要一个按键来向左移动调整位置，一个按键来向右移动调整位置，一个按键来增加所选位置的数值，一个按键来减小所选位??的数值。调整完成以后还需要一个按键来 退出调整位置，恢复时钟的计数运转。以上所需按键可以根据需要合并。 在调整中另外一个需要注意的问题是如何显示目前所选定调整的位置（如秒的个位或者十位，分的个位或者十位等）。可以采用是否显示数位右下的小数点或者所选需调整位是否闪烁来让操作者明确目前自己所选定的需要调整的数位。 本小组最终实现用第一个按键进入调整状态，并进行循环左移，用第二个按键实现在软件时钟以及涡流称重计两种模式之间的切换，第三个按键实现时钟设置时加法，第四个按键退出调整状态，并采用显示数位右下的小数点来显示当前要调整的位。 ②涡流称重计的设计要求： 使用时用2V的电压来表示200g的重量，使用通道O来输入模拟量。用按键2实现涡流称重计在两个不同函数之间的切换。 ③光电转速计的设计要求： 本实验要求编写程序实现当板子上的P3.5引脚接光电转速计时，在数码管上的后三位显示转速，单位为转/分，前三位显示脉冲频率，单位是脉冲/秒。 2、硬件电路的原理框图 （1）、软件时钟的硬件电路原理图 ①显示电路 ②电源及功能指示电路 ③单片机外围电路（复位电路、时钟电路） ④按键控制电路 ⑤数码管驱动电路 4个按键的地址从左至右依次为：0xe0、0xd0、0xb0、0xff (2)、涡流称重计原理图 3、软件设计 (1)、软件时钟的软件设计 ①算法的原理概述 所谓软件时钟就是利用51单片机制作一个电子时钟。其算法就是以单片机的时钟为基准，记录单片机时钟脉冲的数量，当数量足够多（如脉冲为每秒12Mhz,那么记录12M个脉冲所需时间即为1秒）就可以将显示部分的“秒”位加一。加到60以后进位为“分”，“秒”位清零以后继续记录。当“分”累加为60以后进位为“时”，“分”位清零以后继续记录，当“时”位为24以后，“时”位清零并继续记录。 ②程序流程图 见图3-1 ③源程序 见本报告最后附加页文档。 （2）、涡流称重计的软件设计 ①算法的原理概述 本项设计中用电位器的中间抽头所输出的电压模拟采集的重量数据，单片机经ADC0832的通道0输入该电压信号，并将其转换为数字信息送6位共阳8段LED显示。 ②程序流程图 见图3-2 ③源程序 见本报告最后附加页文档。 （3）、光电转速计的软件设计 ①算法的原理概述 数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波，方波，三角波和尖脉冲信号的频率，而且还可以测量他们的周期。数字频率计在测量其他物理量如转速、振荡频率等方面获得广泛应用。 所谓频率，就是周期性信号在单位时间（1s）里变化的次数。若在一定时间间隔T内测得的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，一般为简单起见我们通常选择测量间隔为1秒（即T＝1），这样1秒内信号重复变化的次数就是信号的频率 1秒的计数周期要采用单片机本身的时钟脉冲来计算，在1秒的时间内，记录的外部脉冲的数量就是外部信号的频率。所以一共需要2个计数过程，一个是记录单片机本身时钟脉冲的个数以准确划定1秒的时间，一个是记录外部脉冲的个数，以准确记录外部信号的频率。 因为显示的数码管数量有限，所以在编写程序时要注意采用小数点所在的位置来表示频率单位 ②程序流程图 见图3-3 ③源程序 见本报告最后附加页文档。 图3-3 图3-2 图3-1 4、检测装置的使用方法 （1）、软件时钟 按按键1进入设置状态并进行移位，按键2减，按键3加，按键4退出，调整时间为23:59:57，若三秒后变为00:00:00，则装置没有问题。 （2）、涡流称重计