天大自动化智能温度巡检仪Word格式.docx

1、5.按照设计内容要求测试仪表误差并做分析，给出仪表精度，完成后由教师进行验收检查。五、实验设备1.MPLAB-ICD模块与仿真头2. 智能装置实验系统3. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机4. 数字万用表5. 导线若干六、实验项目1. 设计智能温度显示仪硬件电路 采用16F877单片机，利用实验板上提供的TMP36温度传感器模拟温度采集。利用实验板上的可调电位器模拟温度采集。电位器输出电压为1-5VDC，对应的温度X围为0-100度，1v以下是出错。采集的温度值循环显示在液晶显示器上，每隔20S显示一路。可选择一个按键进行不同通道温度定点显示切换。2.硬件电路连接与检查 将设计好的电路

2、由指导老师检查完毕后，在实验板上用导线将实际的电路连接出来。 接线完成后对照原理图用万用表逐根连线检查电路连接是否正确，特别是电源VCC和VDD有无短路。 检查无误后连接仿真头后通电。3.编制软件对硬件电路分步调试首先对显示电路调试，编制简单的程序实现将固定单元的数在液晶显示。 编制A/D转换程序，实现对模拟电压进行转换，并将结果在液晶上显示出来。 编制简单的按键扫描程序，检查按键的硬件连接是否正确。 每部分编制结束并调试通过后，与前面的程序依次连接成大程序并调试出结果，最终完成整个程序的编制与调试。3.仪表软硬件联调实现要求的功能 将各部分程序进行组合，逐项实现设计要求的功能。 功能完成后用

3、万用表对照液晶的显示数据上、下量程各取10个点检查显示误差并分析。 编制仪表的使用说明。 将误差分析结果、使用说明及运行中的实验板经指导教师验收合格后，完成课程设计。七、课程设计报告要求1.课程设计的题目、目的、内容与要求。2.简单介绍使用的仪器设备与元器件的工作原理。3.提交完整的硬件原理接线图，并介绍硬件设计的思路。4.调试的步骤及调试过程中出现的问题和解决的方法。5.软件设计流程图及带注释的全部程序的清单。6.完成后的智能温度显示仪的功能操作说明。7.测试仪表精度的原始数据及误差分析。8.课程设计中的心得体会、收获。八、思考题1.智能装置的实际测量精度受哪些因素影响？2.系统软件中中断的

4、设计应该注意哪些方面？3.简要介绍智能装置硬件、软件设计的思路及要点。附录一 仿真模块的连接与仿真软件的使用1. 连接硬件（1）如图1所示，将扁平电缆连接到MPLAB-ICD模块和仿真头之间，在将仿真头插入到演示板的40芯IC插座里，将USB专用电缆连在PC机和模块之间。图1 硬件连接图（2）将9V稳压电源一端插入DEMO板上的电源插口上，另一端插入电源插座。2. 连接MPLAB-IDE和MPLAB-ICD模块（1）双击桌面上的MPLAB图标，进入MPLAB-IDE界面（2）选择DebuggerSelect Tool对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示Connecting to

5、MPLAB ICD 2，MPLAB ICD 2 ready for next operation表示连接成功3. 建立新项目（1）选择Project Project Wizard，按照下面步骤完成项目的建立（2）器件选择PIC16F877（3）项目建立在D: ZN目录下，并命名，然后点击保存，项目自动以*.mcp保存注意：文件名不要包含中文（4）step4中Add existing files to your project不添加，直接点击下一步，完成项目建立，项目建立后出现*.mcw 窗口如图4. 编辑汇编文件、设置工作方式（1）Filenew建立一个Untitled文件,键入程序，然后选择

6、FileSave,在D:ZN中保存成*.asm文件,该文件与项目文件同名，并与项目文件保存在同一路径下。程序以大写字母输入（2）再次检查Debugger对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示MPLAB ICD 2 ready for next operation表示连接成功5、给项目添加汇编文件并编译（！）在Windows选项找到建好的*.mcw窗口选中，在Source Files 单击右键选择Add Files，出现如图对话框后，选中上面步骤编好的汇编文件*.asm后打开。（2）编译汇编文件：选择ProjectBuild All,或直接点击图示图标直接编译。编译出现Absolut

7、e or Relocatable选项栏，选择Relocatable（3）完成编译后。如果程序没有语法错误，输出窗口中将出现BUILD SUCCEEDED字样，否则可根据提示修改程序中的错误，再重新编译，直到编译成功（4）设置工作方式：选择ConfigureConfiguration Bits选项，去掉勾选，按照下图设置好工作方式后，点击勾选后关闭6. 仿真并运行程序（1）单击DebuggerProgram 按钮或直接点击图示图标，将编译好的程序写入仿真头上的单片机PIC16F877中。（3）在输出窗口出现MPLAB ICD 2 ready for next operation字样后，选择Deb

8、ugger Run即可运行程序，也可以直接点击如下图标.（4）调试过程中，也可以使用单步运行或通过断点设置来控制程序的进展。附录二 TMP36温度传感器TMP36温度传感器特性：12.75.5V低电压工作2确保0.5的精度（25）3.高精度0.24.低功耗，小于0.5 A5.工作温度X围为-40到+125 在0时，传感器输出电压为0.5V；在25时输出电压为750mV。温度每增加1输出电压增加10mV，即：温度的变化量与输出电压的增量成线性关系。根据此线性关系，可以由电压计算得出温度值。图10 TMP36结构图附录三 MAX7219MAX7219为紧凑型、串行输入输出共阴极显示驱动器。用来把微

9、处理器接口到多达8位的7段数码管显示器、条形图显示或64个单个LED。其片内包含有一个BCD码到B码译码器、存储每个数字的8*8固态RAM等。方便的3线串行接口可连接到各种微处理器上，各个数字可被寻址和更新，而不用重写整个显示器。1管脚图、典型应用图与内部结构图2功能表表1. 寄存器地址表表2. 功能描述功能D7D6D5D4D3D2D1D0HEX译码方式（Decode Mode）每1位均可选择译码方式为0位无译码,为1位B码译码00-FF亮度控制（Intensity）分16级,1/32-31/32X0-XF扫描X围（Scan Limit）数码管的点亮X围,从1个到8个X0X7关闭方式（Shut

10、down）高7位任意,D0=0掉电,D0=1正常显示X0X1显示测试（Display Test）测试方式不改变其他寄存器状态,点亮所有数码管, D0=1测试方式,D0=0正常显示表3. 显示字型表（B码译码方式无译码方式）表4 管脚说明管脚名称1DIN串行数据输入2, 3, 58,10, 11,DIG 0DIG 78位数码管位驱动，关闭时，芯片内部将其输出拉至高电平V+4、9GND地（两个管脚必须相连）12LOAD,输入数据锁存，LOAD的上升沿，串行数据的最后16位被锁存。13CLK串行时钟输入1417, 2023SEGASEGG DP七段码及小数点驱动，关闭时，芯片内部将段驱动输出拉至地GND18ISET与地之间用电阻Rset连接，设置段电流的强弱19V+正电源，接5V24DOUT串行数据输出，用于芯片级连3控制时序时钟输入（CLK）最高频率为10MHz，在CLK的上升沿，数据由引脚DIN被移入到内部移位寄存器中，在CLK下降沿，数据从引脚DOUT输出。在引脚LOAD的上升沿，串行输入数据被锁存。4数据格式（16位）5MAX7219的控制流程图MAX7219控制流程图七段数码管管脚图附录四 七段数码管1.七段数码管管脚图（如右上图）2.段码格式DPBCDEFG附录五 智能装置实验系统原理图