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传感器实训报告

2022-01-24 来源:好走旅游网
 温度数字检测系统---实训报告

一、实训内容:

通过本实训设计并制作温度数字检测系统,把所制作传感器

应用于温度检测系统中。 二、实训要求:

学习、复习相关传感器的理论,检测系统的组成;设计制作温度数字检测系统电路,含设计电路,测试元件,电路布线,焊接元件,调试传感器电路;传感器应用于温度检测系统中,完成系统的接线和调试,并完成设计报告。 三、实训方法与步骤:

1. 温度数字检测系统电路的设计

理解掌握所设计的温度数字检测系统电路的要求,测量对象、范围、原理;电路信号变换电路,信号处理单元的功能; (系统框图如图1所示)

温度传感器 测量转换电路 微处理器 接口 微处理器 驱动电路 图1-系统框图

2. 测试元件,电路布线,焊接元件,调试传感器电路;

3. 传感器电路的过程验收;

4. 传感器应用于温度检测系统中,完成系统的接线和调试。 5. 设计报告

按要求完成设计报告:温度数字检测系统电路的系统框图、原理、功能电路的工作过程、主要元件的性能原理、电路图、装配图。

四、温度传感器LM35中文资料

TO-92SO-8 IC式封装引脚图

供电电压35V到-0.2V 输出电压6V至-1.0V 输出电流10mA 指定工作温度范围 LM35A -55℃ to +150℃ ATmega8L资料 – • 工作电压

– – 2.7 - 5.5V (ATmega8L) – – 4.5 - 5.5V (ATmega8) – • 速度等级

– – 0 - 8 MHz (ATmega8L)

– – 0 - 16 MHz (ATmega8) – • 4 Mhz时功耗 , 3V, 25°C – – 工作模式: 3.6 mA – – 空闲模式: 1.0 mA – – 掉电模式: 0.5 µA – 引脚说明

– VCC 数字电路的电源。 – GND 地。

– 端口 B(PB7..PB0) – XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2

– 端口 B 为 8 位双向 I/O 口,具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特

– 性,可以输出和吸收大电流。作为输入使用时,若内部上拉电阻使能,端口被外部电路拉

– 低时将输出电流。在复位过程中,即使系统时钟还未起振,端口 B处于高阻状态。

– 通过时钟选择熔丝位的设置, PB6 可作为反向振荡放大器或时钟操作电路的输入端。

– 通过时钟选择熔丝位的设置 PB7 可作为反向振荡放大器的输出端。

– 若将片内标定 RC 振荡器作为芯片时钟源,且 ASSR 寄存器的 AS2 位设置,PB7..6 作为 – 异步 T/C2 的 TOSC2..1 输入端。

– 端口 B 的其他功能见 P 55“ 端口B的第二功能 ” 及 P 22“ 系统时钟及时钟选项 ” 。

– 端口 C(PC5..PC0) 端口 C 为 7 位双向 I/O 口,具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特

– 性,可以输出和吸收大电流。作为输入使用时,若内部上拉电阻使能,端口被外部电路拉

– 低时将输出电流。在复位过程中,即使系统时钟还未起振,端口 C 处于高阻状态。

– PC6/RESET 若 RSTDISBL 熔丝位编程, PC6 作为 I/O 引脚使用。注意 PC6 的电气特性与端口 C 的 – 其他引脚不同

– 若 RSTDISBL 熔丝位未编程,PC6 作为复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低

– 电平将引起系统复位。门限时间见 P 35Table 15 。持续时间小于门限时间的脉冲不能保 – 证可靠复位。

– 端口 C 的其他功能见后。

– 端口 D(PD7..PD0) 端口 D 为 8 位双向 I/O 口,具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特

– 性,可以输出和吸收大电流。作为输入使用时,若内部上拉电阻使能,则端口被外部电路

– 拉低时将输出电流。在复位过程中,即使系统时钟还未起振,端口 D 处于高阻状态。

– 端口 D 的其他功能见后。

– RESET 复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。门限时间见 P

– 35Table 15 。持续时间小于门限时间的脉冲不能保证可靠复位。 – AVCC AVCC 是A/D转换器、端口C (3..0)及ADC (7..6)的电源。不使用ADC时,该引脚应直接与

– VCC 连接。使用ADC时应通过一个低通滤波器与VCC 连接。注意,端口C (5..4)为数字电 – 源, VCC。

– AREF A/D 的模拟基准输入引脚。

– ADC7..6(TQFP 与MLF封装 ) TQFP与MLF封装的ADC7..6作为A/D转换器的模拟输入。为模拟电源 且作为10位ADC通 – 道。 HA17358资料

– Electrical Characteristics (VCC = +15 V, Ta = 25°C)

五、原理图如下;

六、LM35测温仪调试步骤:

1不用连接LM35测试

在焊接完整的电路板上插入HA17358,ATMEGA8L,数码管, 然后加+5V电源,应在数码管上显示清晰的数字(数字没有规律),再用一根导线连接ATMEGA8L的24引脚和+5V两端,数码管显示 1023 。(1111111111)B=1023,

再连接ATMEGA8L的24引脚和地两端,数码管显示 0000 。 2、人体测温,连接LM35测试

在焊接完整的电路板上插入LM35,HA17358,ATMEGA8L,数码管, 然后加+5V电源,用手紧捏LM35,仔细,耐心,调整两个电位器,数码管显示350~360即可 (最后一位为小数点)。 3、测试要求

数字有变化,能测体温,能测水温. 七、程序:

#ifndef _MEGA8_INCLUDED_ #define _MEGA8_INCLUDED_ #pragma used+ sfrb TWBR=0; sfrb TWSR=1; sfrb TWAR=2; sfrb TWDR=3; sfrb ADCL=4; sfrb ADCH=5;

sfrw ADCW=4; // 16 bit access

sfrb ADCSRA=6; sfrb ADMUX=7; sfrb ACSR=8; sfrb UBRRL=9; sfrb UCSRB=0xa; sfrb UCSRA=0xb; sfrb UDR=0xc; sfrb SPCR=0xd; sfrb SPSR=0xe; sfrb SPDR=0xf; sfrb PIND=0x10; sfrb DDRD=0x11; sfrb PORTD=0x12; sfrb PINC=0x13; sfrb DDRC=0x14; sfrb PORTC=0x15; sfrb PINB=0x16; sfrb DDRB=0x17; sfrb PORTB=0x18; sfrb EECR=0x1c; sfrb EEDR=0x1d; sfrb EEARL=0x1e; sfrb EEARH=0x1f;

sfrw EEAR=0x1e; // 16 bit access sfrb UBRRH=0x20; sfrb UCSRC=0X20; sfrb WDTCR=0x21; sfrb ASSR=0x22; sfrb OCR2=0x23; sfrb TCNT2=0x24; sfrb TCCR2=0x25; sfrb ICR1L=0x26; sfrb ICR1H=0x27;

sfrw ICR1=0x26; // 16 bit access sfrb OCR1BL=0x28; sfrb OCR1BH=0x29;

sfrw OCR1B=0x28; // 16 bit access sfrb OCR1AL=0x2a; sfrb OCR1AH=0x2b;

sfrw OCR1A=0x2a; // 16 bit access sfrb TCNT1L=0x2c; sfrb TCNT1H=0x2d;

sfrw TCNT1=0x2c; // 16 bit access sfrb TCCR1B=0x2e; sfrb TCCR1A=0x2f; sfrb SFIOR=0x30;

sfrb OSCCAL=0x31; sfrb TCNT0=0x32; sfrb TCCR0=0x33; sfrb MCUCSR=0x34; sfrb MCUCR=0x35; sfrb TWCR=0x36; sfrb SPMCR=0x37; sfrb TIFR=0x38; sfrb TIMSK=0x39; sfrb GIFR=0x3a; sfrb GICR=0x3b; sfrb SPL=0x3d; sfrb SPH=0x3e; sfrb SREG=0x3f; #pragma used-

// Interrupt vectors definitions #define EXT_INT0 2 #define EXT_INT1 3 #define TIM2_COMP 4 #define TIM2_OVF 5 #define TIM1_CAPT 6 #define TIM1_COMPA 7 #define TIM1_COMPB 8

#define TIM1_OVF 9 #define TIM0_OVF 10 #define SPI_STC 11 #define USART_RXC 12 #define USART_DRE 13 #define USART_TXC 14 #define ADC_INT 15 #define EE_RDY 16 #define ANA_COMP 17 #define TWI 18 #define SPM_READY 19

// Needed by the power management functions (sleep.h) #define __SLEEP_SUPPORTED__ #define __POWERDOWN_SUPPORTED__ #define __POWERSAVE_SUPPORTED__ #define __STANDBY_SUPPORTED__

#define __EXTENDED_STANDBY_SUPPORTED__ #asm

#ifndef __SLEEP_DEFINED__ #define __SLEEP_DEFINED__ .EQU __se_bit=0x80 .EQU __sm_mask=0x70 .EQU __sm_powerdown=0x20

.EQU __sm_powersave=0x30 .EQU __sm_standby=0x60 .EQU __sm_ext_standby=0x70 .EQU __sm_adc_noise_red=0x10 .SET power_ctrl_reg=mcucr #endif #endasm

#ifdef _IO_BITS_DEFINITIONS_ #include #endif #endif 八、心得体会:

虽然短短的实训时间,通过自己百度查资料,大海里面捞起一根绣花针,面对着电脑头都大了,原本是想用万能版制作的,后来发现比较麻烦,最后该为自己制版了,一步一步,一个脚印一个脚印的制版完成,到调试显示0000,1023都如期完成,最后调试电位器使放大器起作用,数码管显示350~360数字,秉承着耐心,恒心,信心传统美德,最终调试成功了,圆满完成了实训任务。

当然付出艰辛的同时是有一些问题出现的,比如:焊板时焊锡不粘牢,电源线,接电线没有全部连通,器件焊得不牢固,调试时粗心大意,大大咧咧,有些烦躁等,通过和同学的交流与沟通,克服了出现的困难,解决了出现的问题,完成了实训任务。

经过一周的实训,我学习、复习相关传感器的理论,认识了检

测系统的组成;设计制作温度数字检测系统电路,含设计电路,测试元件,电路布线,焊接元件,调试传感器电路;对传感器的应用有了进一步的了解,学会了传感器的一些基本的应用,掌握了相关的知识,最后,非常感谢梁老师、韦老师给我们这次难得的机会,让我们对传感器这么课程有了深一步的认识和理解!

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