【正文】 1 研究生實訓(xùn)設(shè)計報告 設(shè)計題目 ： 便攜式傳感器巡檢儀的設(shè)計 學(xué) 號： 20xx02399 姓 名 ： 郭 勇 專 業(yè) 名 稱： 控制工程 指 導(dǎo) 教 師： 趙建敏 20xx 年 5 月 10 日 2 目錄 .............................................................................................................................. 1 設(shè)計背景 ............................................................................................................ 1 設(shè)計目的 ............................................................................................................ 1 設(shè)計要求 ............................................................................................................ 2 設(shè)計思路 ............................................................................................................ 2 傳感器的分類和性能指標 ..................................................................................... 2 檢測范圍與評價標準 ............................................................................................ 3 2. 巡檢儀簡介 .................................................................................................................. 5 巡檢儀的特點 ...................................................................................................... 5 巡檢儀技術(shù)參數(shù) .................................................................................................. 5 3. 硬件電路設(shè)計 .............................................................................................................. 6 整體設(shè)計框圖 ..................................................................................................... 6 控制芯片的選擇及其最小系統(tǒng) ............................................................................. 7 電平轉(zhuǎn)換電路 ..................................................................................................... 7 模擬信號采樣電路 .............................................................................................. 8 按鍵接口電路 ..................................................................................................... 9 AT24C04存儲電路 .......................................................................................... 10 LCD液晶顯示電路 .......................................................................................... 11 JTAG 接口電路 ................................................................................................ 12 4 軟件設(shè)計 .................................................................................................................... 13 系統(tǒng)主程序流程圖 ............................................................................................ 13 子程序設(shè)計框圖 ................................................................................................ 14 系統(tǒng)初始化流程圖： ............................................................................... 14 鍵盤掃描程序設(shè)計 ................................................................................... 15 AD 采集初始化子程序 ........................................................................... 16 讀 /取 EEPROM 存儲器子程序 .................................................................. 17 LCD液晶屏驅(qū)動的移植 ......................................................................... 19 溫度 /壓力顯示子函數(shù) .............................................................................. 20 5 總結(jié) ........................................................................................................................... 22 參考文獻 ........................................................................................................................ 23 附件一：實物運行圖 ...................................................................................................... 24 附件二：硬件設(shè)計原理圖 ............................................................................................... 25 1 設(shè)計背景 隨著信息化時代的到來 ,信息科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，傳感器作為信息技術(shù)的重要組成部分，其發(fā)展水平標志著一個國家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平， 成為信息時代的焦點，各類傳感器已經(jīng)廣為應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面，傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，被認為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國內(nèi)外公認的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和朝陽產(chǎn)業(yè)。 傳感器的輸入通常是各種外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙、霧），輸出信號通常是電量。它便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等。電量有很多形式，如電壓、電流、電阻、電容等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用到各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù) ， 是設(shè)備工作在正常狀態(tài)或 最佳狀態(tài)， 沒有眾多的優(yōu)良傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。傳感器成為感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)換為容易傳輸與處理的電信號，所以傳感器的作用與地位就特別的重要了。 正是因為傳感器的應(yīng)用如此廣泛，所以在工業(yè)現(xiàn)場采集傳感器檢測信號， 對工業(yè)現(xiàn)場的控制過程有非常重要的意義。溫度和壓力是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量，它也是工業(yè)生產(chǎn)中最普遍最重要的參數(shù)，溫度和壓力與控制十分重要。 設(shè)計 目的 本設(shè)計的思想是自己上學(xué)期對 熱力控制站的實地 觀察以后提出。 在熱力站里， 溫度、壓力傳感器主要用于一次供水一次回水和二次供水二次回水中 水溫的檢測和壓力的檢測 ，且數(shù)量居多，通過控制柜對 各路傳感器 采集回來的 溫度、壓力值 進行顯示， 但是有時會出現(xiàn)一些弊端 ， 當顯示器上出現(xiàn)某一通道的數(shù)據(jù)與此通道正常顯示出現(xiàn)較大偏差時，維修人員很難去判斷發(fā)生故障的地方，不知道是傳感器 出現(xiàn) 故障還是 控制柜中的 AD 模塊 出現(xiàn)了問題，或者 是其他硬件發(fā)生故障等。 由于熱力站里的傳感器都安裝在高處或是條件較復(fù)雜的地方，對傳感器進行 2 檢查不太方便，所以設(shè)計一個便攜式的傳感器巡檢儀設(shè)備是很有必要的。 另外通過本次實訓(xùn) 即 可以鍛煉自己的動手能力，還能夠?qū)?自己所學(xué)知識運用的工業(yè)現(xiàn)場之中。 設(shè)計要求 1）設(shè)計一個基于 STM32 單片機的手持儀器 ，包括 CPU 與顯示模塊、 AD采集模塊。 采集 的模擬量中 1 路 為 420mA 的電流 信號、 1 路為 15V的電壓信號，并在設(shè)計時預(yù)留 RS485 接口電路。 2） protel 99se 完成硬件設(shè)計，以 STM32 為核心