北华航天工业学院传感器实训报告

北华航天工业学院实习/实训总结报告实习/实训名称：传感器技术实训地点时间：专业班级：姓名：学号：指导教师姓名：完成时间：年月日一、实习/实训I目的.掌握温度、湿度及压力传感器测量原理，分析传感器调理电路，掌握放大器、电源电路的设计方法；.掌握单片机采集、处理、显示电路的设计以及程序实现，掌握单片机输出电路的控制方法；.具备原理图的读图、绘图能力，完成电路原理图的绘制。二、实习/实训主要内容.分析压力、温度及湿度传感器的测量方法，调理电路的设计方法，单片机数据采集系统的设计；.完成数据采集系统的抄板，原理图的绘制，分析电路工作过程，能够具备系统软件得到流程图的设计。三、实习/实训具体内容及过程记录.实习/实训安排时间内容周一查阅资料，熟悉系统涉及的芯片周二熟悉系统中涉及到的传感器的电路连接周三解剖整个系统，画出原理图周四研究原理图，写实训报告，并准备验收周五验收.系统的组成及功能本控制系统由五个模块构成，分别是信号采样模块、调理电路模块、A/D转换模块、键盘显示模块。这五大模块完成了数据采样、数据处理、反馈控制、数据显示、输出压力上下限的设定等功能。硬件电路框图如图1所示。本系统根据实际需要具备如下功能：(1)能随时检测并显示储气罐的压力及电缆的输出压力

(2)能随时检测储气罐输出的温度。(3)能随时检测并显示储气罐输出的湿度。(4)能够监测系统的供电电源。(5)能够自动控制压缩机的开启和关闭，并自动控制分子筛的工作时间。(6)显示系统的工作时间。(7)显示排气、排水时间。图1硬件电路框图(8)图1硬件电路框图(9)检测值超出设定范围，能够进行声、光报警并停机.硬件结构及工作原理硬件结构本控制系统使用以AT89C51为核心的控制器。AT89C51的特点是低功耗，性能价格比高，COMS工艺设计，内含8K字节闪电存储器。输入通道由压力传感器、湿度传感器、湿度传感器及传感器调理电路组成。4051芯片是八选一多由P0口进入89C51进行数据处理，并图2系统的硬件结构路开关，由89C51的P1.0、P1.1由P0口进入89C51进行数据处理，并图2系统的硬件结构进行判断，从而发出控制命令。湿度传感器采样的湿度信号经变频电路，变成频率信号进入89C51的T1。上电复位及电源监视功能由MAX813L完成，从而使微处理器可以在发生故障或低电压时安全复位。24C02为数据存储器用行E2PROM用来存储键盘设定压力的上下限值，和其他需要修改的数据。通过74LS244缓冲器扩展四个功能按键。通过74LS374锁存器扩展了一片2003用来驱动固态继电器，从而达到了控制各电磁阀门的目的。显示驱动由3片7218A组成，7218A采用COMS工艺，每片能够驱动8位共阳LED显示，内含8x8位静态RAM及译码器，驱动电流为200mA,从而实现20位的数字显示。图2为系统的硬件结构图。工作原理传感器采集到的各种模拟信号，经放大调整后进入模/数转换器AD0804,然后进入主机。温度传感器经过调整的信号量为数字量可直接进入主机的T1口，主机部分将采集到各种信号量进行数据处理，并进行分析判断，最后控制压缩机的开或停，并控制四个固态继电器，用来启相应的电磁阀，这四个电磁阀的其中两个是气体干燥器，一个是排水阀，一个是排气阀。压缩机工作时启动两个干燥器(分子筛)按30秒左右时间问隔轮番工作，源源不断的想电缆内充入干燥气体，当储气罐的气体压力达到或超过5500hpa或气缆内气体压力达到750hpa时，压缩机自动关机，如果出现下列情况之一，应发出紧急告警信号。交流电源电压大于250V或小于180V(2)压缩机工作温度大于75摄氏度(3)供气设备内气压大于设定值(75hpa)(4)充入供气设备内的气体相对湿度大于5%的时间超过2小时(5)压缩机连续工作时间大于250秒发生紧急告警时，压缩机停止工作，机器通过通讯模块可以利用电话、手机、BP机等通知工作人员到现场处理。非紧急告警有下列四项，储气罐压力低于设定值350hpa,输出气体湿度高于5%,机器维护时间等到。这些告警信号通过面板上相应的发光二极管来指示，并不影响机器的正常工作。4.原理图11原理图--1士原理图--2四、实习/实训总结及分析通过这次的实训I,我更能认识到我们现在不仅要注重课本中的知识，也要注重动手实践，课本中的理论知识跟我们实践中的收获是不同的，从我们的实践中也可以验证理论。在画原理图时，由于库里的元器件不全，所以我们开始先画元器件，然后进行封装，再从库里调用，但是这样的速度太慢，时间不够，所以我们改变策略，直接在原理图内根据我们所需要的元器件的内部构造进行制图，例如：LM325我们可以根据它的内部构造，直接在原理图用4个运放，我们的LM325一共有14个引脚，我们用四个运放占用了12个引脚，剩余的两个引脚接VCC和GND。这样就可以减少所用我们的时间。在这次的实训中，通过空气净化器项目锻炼了我的原理图的读图、制图的能力，也巩固了在大一时学的CAD制图软件的使用。这次的原理图绘制让我捡起了好多遗忘的东西。通过这次的实训我可以分析传感器调理电路，掌握放大器、电源电路的设计方法及单片机输出电路的控制方法等。在整个实训过程中，还有一个很重要的的体会，就是这此次项目设计是由五人一起共同完成的，所以整个项目中就能体现出团队精神，我们在整个项目中通过分工合作，这是我们的进度可以快很多，而且在我们队原理图进行分析的时候，大家通过发表自己的见解也是我们对整个电路有了更清晰的了解。所以团队合作也是很重要的一个因素在以后的学习中，我应该注重理论知识和实际设计的紧密结合，使我更好的锻炼和运用所学的知识。五、实习/实训设备ALTIUMDESIJGNERWINTER09软件计算机、万用表、电路板六、参考/实训资料[1]单片机应用系统设计何立民编著北京航空航天大学出版社[2]MCS--51系列单片