智能仪器实习报告.doc

智能仪器实习报告 课 题 名 称： 智能热电偶温度测试仪设计 班 级： 电子1131 姓 名： 王晓强 学 号： 1131202223 指 导 老 师： 唐永峰 2017年 1月 2日 概述 将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器称为热电阻传感器，其可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如Pt100、Pt1000等。这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 但我们此次的实习不需要很高的精度，所以选用Pt100热电阻进行我们的实习还是可行的。 此次实习我们利用SST89V564RD单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合，利用铂电阻PT100作为温度传感器来测量实时的温度，并通过液晶显示出来的过程。 智能热电偶温度测试仪设计 设计方案 本设计的整体思路是：用热电偶测量热端的温度T，并进行I/V转换和线性放大，由另一个设备测量冷端温度T0并 图2.1测温整体框图 该方案采用模块化设计把各个模块分离开，使得设计的测温系统适应性很强，可以随时改变各个模块的一些硬件的参数和各个结构而适应不同的复杂测温环境，并且测量的精度也比较高。因此设计采用了该方案。 二、MK4-PC智能仪器实验教学系统简介 智能仪器课程是一门综合性、实践性强的课程，涉及到基础理论及各种当代新技术的具体应用，要求学生不仅能够掌握书本上的理论知识，还要具有实践动手能力甚至系统开发能力。智能仪器实验平台就是为提高学生理解掌握知识、提高系统设计开发能力而设计的。智能仪器实验开发平台集中了单双极性输入通道、程控放大、模拟滤波、16位A/D转换及CPLD技术和单片机技术，并具有超过128KB的大存储空间，集中体现了智能仪器课程所涉及到的各种软硬件技术，非常适合大学本科生的学习以及在此基础上的进一步开发。平台整体结构 智能仪器实验开发平台采用模块化设计，整个平台设有一个母板，该母板具有四个相同规格的扩展部分，每个扩展部分设四个插口，每个插口对应的分别为单片机的P0、P1、P2、P3口。设计时将单片机作为控制部分的核心，因此单片机板独立占用其中一个扩展，显示部分采用液晶模块完成，该部分还设有四个按键作为组合按键使用。第三个部分为基于CPLD的16位数据采集部分，设有两个独立输入通道，每个通道可设置为单极性输入或双极性输入，具有程控放大、模拟滤波等功能，CPLD控制A/D转换器完成数据的采集工作，数据采集的采样频率可设置为10KHz、20KHz … 500KHz，采样点数可以根据要求设置。平台的最后一个扩展部分为空，留给平台的使用者做扩展使用，根据要求自己独立设计该部分的电路。平台的设计思路 智能仪器实验开发平台设计时考虑到本科学生的水平差异，可以使不同能力的学生都可以对其进行使用。对于能力相对较差的学生，实验平台设计了几个基本的演示程序，包括：信号源输出、放大、滤波、采集、键盘显示、串行通信等，通过串行口与计算机相连，计算机带有为学生提供的参数设置及数据显示面板，学生通过对参数设置，可以观察到不同的数据结果，提高学生对课程知识的理解能力。对于能力较好，但知识面相对单一的学生，可让其在了解接口定义的基础上单独设计CPLD程序或单片机程序，使其在该方面能力加强的同时又能增加对相关知识的了解。而对于成绩好、实践能力强的优秀学生，则该平台只是为其提供一个硬件基础，给其提供硬件接口后，可以根据自己需要任意发挥以实现自身需要的各种功能。可完成以下实验： 1、、键盘显示 、A/D转换实验 硬件功能分析智能仪器实验开发平台集中了单双极性输入通道、程控放大、模拟滤波、16位A/D转换及CPLD技术和单片机技术，并具有超过128KB的大存储空间，集中体现了智能仪器课程所涉及到的各种软硬件技术，非常适合大学本科生的学习以及在此基础上的进一步开发。智能仪器实验开发平台采用模块化设计，整个平台设有一个母板，该母板具有四个相同规格的扩展部分，每个扩展部分设四个插口，每个插口对应的分别为单片机的P0、P1、P2、P3口设计时将单片机作为控制部分的