涡流称重和电子时钟工程测控设计报告..doc

工程测控设计报告 班级：电子112 姓名：李大龙　 分组序号：电子2-4 1.课程设计目的及要求 课程设计的目的 熟悉元器件及芯片的焊接与调试； 了解基于51单片机的软件时钟和数码管显示的工作原理； 会用C语言开发单片机； 会使用Keil uVision编译调试程序，并生成HEX文件，通过数据线下载到电路板上； （2）课程设计的要求及最终达到的效果 ①软件时钟： 按键1--进入调整状态，（硬件左侧第1个） 按键2--向左移动调整位置， 按键3--增加所选位值的数值， 按键4--退出调整状态，恢复时钟状态。 通常采用 “位”是否闪烁让操作者明确当前自己所选定的调整“位”。 ②涡流称重计： 前三位数码管显示输入电压V，后三位数码管显示称重W W与V的数学表达式及数码管的显示情况为： 称重W 关系式 V的取值 前三位数码管显示 后三位数码管显示 W W=0 V0.5 正常显示 显示最下面一横 W=10*V-5 0.5=V=1.5 正常显示 正常显示 W=40*V-50 1.5V=2 正常显示 正常显示 V2 正常显示 显示最上面一横 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 6个数码管的地址从左至右依次为：0xf0、0xf1、0xf2、0f3、0xf4、0xf5 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 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 （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，并根据给定的转换关系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 开始 开始 程序初始化 选择称重函数 函数1 函数2 程序运行 显示重量 最终两个程序组合在一起功能为： 上电后进入时钟程序，各种功能时钟的要求 但是当直接按下2键时进入涡流称重计程序 按下复位键又回到始终程序 实现的方法为在时钟程序判断1键是否按下前先判断一下2键是否按下，如果2键先按下了就转入执行称重程序，反之继续执行始终程序 合并后的源程序见最后附录 4.检测装置的使用方法 在为单片机写入程序后看一下是否进行时钟的显示，在逐一测试四个调整键，没问题后将时间设置为23.59.54看一下能否从23.59.59变为00.00.00如果可以则表示时钟部分没有问题 退出时钟的调整状态，直接按下2键则单片机应执行称重程序，并且显示关系为 称重W 关系式 V的取值 前三位数码管显示 后三位数码管显示 W W=0 V0.5 正常显示 显示最下面一横 W=10*V-5 0.5=V=1.5 正常显示 正常显示 W=40*V-50 1.5V=2 正常显示 正常显示 V2 正常显示 显示最上面一横 5.测试结果分析 实验结果为： 上电后时钟显示正常 按键1--进入调整状态，（硬件左侧第1个） 按键2--向左移动调整位置， 按键3--增加所选位值的数值， 按键4--退出调整状态，恢复时钟状态。 “位”闪烁明确当前自己所选定的调整“位”。 将时间调整为23.59.54后可以看到从23.59.59变为00.00.00 说明软件时钟满足功能要求 然后退出时钟的调整状态直接按下2键可以看到单片机开始执行称重程序 调节滑动变阻器测试表格为 前三位数码管显示V（v） 后三位数码管显示W（g） 前三位数码管显示V（v）与电压变测得输入电压的比较结果 0.10 显示最下面一横 基本一致 0.31 显示最下面一横 0.50 000 1.50 010 2.00 030 2.30 显示最上面一横 2.47 显示最上面一横 说明涡流称重计满足功能要求 6.遇到的问题与解决办法 问题一：如何设置时间？ 解决办法：读取按键，设置按键对时钟进行调整，编写SWITCH语句控制按键的选择，将修改以后的结果放到数组中进行显示。 问题二：如何使前三位数码管显示的电压值一位一位的变？ 解决办法：要改变算法，先做加和相乘，最后再做除法