電壓超限報警器

1、 安徽工業(yè)大學工商學院課程設計說明書課程設計名稱： 測控系統(tǒng)原理與設計 課程設計題目：電壓超限報警系統(tǒng)設計學 院 名 稱： 工商學院 專業(yè)：測控技術與儀器 班級： 1041班 姓名（學號） 葛敬兵 柏華樂 邵志遠 趙振安 都勇 評分： 教師： 2013年 12月16日測控系統(tǒng)原理與設計 課程設計任務書20 13 20 14 學年 第 1 學期題目電壓超限報警系統(tǒng)設計內(nèi)容及要求當檢測電壓超過設定上下限值并且達到十次以上時，發(fā)出蜂鳴器報警聲，相應的指示燈亮。當電壓處于上下限之間時，蜂鳴器停止報警，報警燈滅。進度安排1. 布置任務、查閱資料、選擇方案，領儀器設備 2. 領元器件、焊接、制作3調(diào)試、答

2、疑4. 驗收5. 寫報告學生姓名：葛敬兵、柏華樂、邵志遠、趙振安、都勇指導時間:第1315周指導地點：教二4樓任務下達2013 年 12 月1 日任務完成2013年12月 16 日考核方式1.評閱 2.答辯 3.實際操作 4.其它指導教師摘要 本次課程設計的目的：設計電壓（0V5V）超限報警系統(tǒng)電路，由一個蜂鳴器通過是否正常鳴叫告訴使用者電壓是否超限，并通過LED顯示觀察。首先通過電位器調(diào)節(jié)0到5V之間的電壓，其次通過選擇開關來選擇兩個模擬電壓通道，輸入到ADC0809獲得數(shù)字量，在單片機上顯示，判斷當電壓超過設定上下限值時產(chǎn)生報警功能。關鍵字：電壓超限 報警 目錄第一章 緒論1第二章 設計內(nèi)

3、容及要求22.1 設計內(nèi)容22.2 設計要求22.3 實驗設計目的2第三章 實驗電路與工作原理33.1 流程圖33.2 設計原理及其工作電路53.3 硬件電路詳解6第四章 實驗小結(jié)與心得體會7參考文獻8附錄一 芯片介紹10附錄二 焊電路板技術12附錄三 源代碼14緒論 電壓是日常生活，工業(yè)，醫(yī)學，環(huán)境保護，化工，石油等領域最常用到的物理量。而且隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們需要對工業(yè)生產(chǎn)中有關電壓系統(tǒng)進行控制。會導致人生安全，所以需要用到電壓報警控制器，如在工廠生產(chǎn)工作時電壓不應過高以及過低，當電壓超上下限值時，需要對工作人員給予警示，所以需要用到電壓報警控制器。而且很多領域的電壓可能較高或較低，有

4、時人無法靠近或現(xiàn)場無，然而需人力來監(jiān)控會導致人生安全，所以需要用到電壓報警控制器。所以，對電壓超限報警控制的研究就要更加要精確。 隨著現(xiàn)代化，科技的騰飛，信息技術的高密度的集中，電壓的控制也成為時代關注的一部分，制作一個高技術的電壓報警系也是尤為重要的。交流電壓超限報警器廣泛運用，不僅保護人生安全，而且也更好的保護器件的使用，使器件使用壽命更長?，F(xiàn)在我們初步了解電壓的相關性能，運用最簡單的模擬電路對電壓的控制，為以后對電壓控制的深入研究打下了堅實的基礎。第二章 設計內(nèi)容及要求2.1設計內(nèi)容設計一個電壓超限報警系統(tǒng)。2.2 設計要求1可設定上下限電壓報警值。（上限4V，下限1V）2. 兩個模擬通

5、道輸入，超限次數(shù)為十次。 2當檢測電壓超過設定上下限值時，發(fā)出蜂鳴器報警聲，要求報警聲嘀嘀不停發(fā)出響聲，LED一直亮。2.3 實驗設計目的1. 通過該實驗提高自身的實驗素養(yǎng)，實驗操作、設計、分析能力，學會將理論運用到實踐當中，學會實驗調(diào)試過程的分析和處理。2. 設計并完成一個可以達到相應設計要求的交流電壓超限報警器。3. 學會電壓采樣。 第三章 實驗電路與工作原理3.1流程圖定義有時也稱作輸入-輸出圖。該圖直觀地描述一個工作過程的具體步驟。流程圖對準確了解事情是如何進行的，以及決定應如何改進過程極有幫助。 1理論流程圖實際流程圖3.2 設計原理與硬件電路圖3.3硬件電路詳解第一部分分壓電路:通

6、過VCC（+5V）的電壓流過電阻分壓第二部分復位電路：以開關通斷的形式達到清零的效果具體到電路解釋：當電路出現(xiàn)異常故障時，電路無法繼續(xù)工作。通過按reset鍵，來達到初始化作用第三部分報警電路：通過LED來傳信號，使得第五部分電路的蜂鳴器一直響，并使得數(shù)碼管顯示第四部分主干電路：有ADC0809轉(zhuǎn)換電路和80C52單片機單路組成核心的電路驅(qū)動整個電路結(jié)構，使得整個電路和諧統(tǒng)一，完美工作第五部分蜂鳴器電路：當信號發(fā)生沖過某一個上限或下限時，及時報警，蜂鳴器響。 具體到電路解釋：當電路中電壓超過4V或者小于1V時，蜂鳴器會報警。第六部分數(shù)碼管顯示：數(shù)碼管以最簡單明了的形式，顯示信號的收發(fā)。具體到電

7、路解釋：當count 計數(shù)為0時，數(shù)碼管1顯示。 當count 計數(shù)為1時，數(shù)碼管2顯示。 當count 計數(shù)為2時，數(shù)碼管3顯示。 第四章 實驗小結(jié)與心得體會本次電路設計是比較系統(tǒng)地集電路設計、資料的查找、方案確定，分析問題、解決問題、焊接技術于一身。通過本次實驗我們提高了自身的實驗素養(yǎng)，實驗操作，設計，分析能力，學會將理論運用到實踐當中，學會實驗調(diào)試過程的分析和處理。我們可以自己動手完成一個簡單的可以達到相應設計要求的交流電壓超限報警器。掌握了電橋設計的方案以及反饋放大電路的計算與實際運用，掌握了與非門電路的運用與設計。這次課程設計雖然結(jié)束了，但也有些地方不盡人意，比如說，調(diào)試的是否出現(xiàn)了

8、波形調(diào)不出來，或者調(diào)出的好像是正弦波等問題，在濾波效果上并不是十分的理想，未能達到理想的濾波效果。還有電路的焊接也存在著一些缺陷。同時在本次的課程設計過程中也收獲了許多，它不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，團隊協(xié)作能力；更重要的是我們學會了如何去分析問題、解決問題，將理論付諸于實踐。在今后的學習中我們會更加注意將理論與實踐相結(jié)合，因為再好的理論，都必須由實踐去證明，理論才是實踐檢驗真理的唯一標準。 附錄一 芯片介紹ADC0809芯片的介紹8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的工作原理 1、 ADC0809的內(nèi)部組成 8路模擬開關及地址鎖存與譯碼電路選擇8個模擬輸入通道信號之一完成A/D轉(zhuǎn)換；8位A

9、/D轉(zhuǎn)換器（逐次逼近型）完成所選通道的模信號的A/D轉(zhuǎn)換；三態(tài)輸出鎖存緩沖鎖存A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字結(jié)果；控制邏輯與時序控制芯片的工作并提供轉(zhuǎn)換所需的時序。 80C51引腳圖實物電路圖 附錄二 焊電路板技術焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要環(huán)節(jié)之一。如果沒有相應的焊接工藝質(zhì)量保證，則任何一個設計精良的電子裝置都難以達到設計指標，眾為興公司通過多年對焊接行業(yè)了解，總結(jié)出一套完美的焊接過程。因此，在焊接時，必須做到以下幾點：1焊接表面必須保持清潔即使是可焊性好的焊件，由于長期存儲和污染等原因，焊件的表面可能產(chǎn)生有害的氧化膜、油污等。所以，在實施焊接前必須清潔表面，否則難以保證質(zhì)量。2焊接時溫度、時間要適當

10、，加熱均勻焊接時，將焊料和被焊金屬加熱到焊接溫度，使熔化的焊料在被焊金屬表面浸濕擴散并形成金屬化合物。因此，要保證焊點牢固，一定要有適當?shù)暮附訙囟?。在足夠高的溫度下，焊料才能充分浸濕，并充分擴散形成合金層。過高的溫度是不利于焊接的。焊接時間對焊錫、焊接元件的浸濕性、結(jié)合層形成都有很大的影響。準確掌握焊接時間是優(yōu)質(zhì)焊接的關鍵。3焊點要有足夠的機械強度為了保證被焊件在受到振動或沖擊時不至于脫落、松動，因此，要求焊點要有足夠的機械強度。為使焊點有足夠的機械強度，一般可采用把被焊元器件的引線端子打彎后再焊接的方法，但不能用過多的焊料堆積，這樣容易造成虛焊和焊點與焊點之間的短路。4焊接必須可靠，保證導電

11、性能為使焊點有良好的導電性能，必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊物表面沒有形成合金結(jié)構，只是簡單地依附在被焊金屬的表面。在焊接時，如果只有一部分形成合金，而其余部分沒有形成合金，則這種焊點在短期內(nèi)也能通過電流，用儀表測量也很難發(fā)現(xiàn)問題。但隨著時間的推移，沒有形成合金的表面就要被氧化，此時便會出現(xiàn)時通時斷的現(xiàn)象，這勢必造成產(chǎn)品的質(zhì)量問題。總之，質(zhì)量好的焊點應該是：焊點光亮、平滑；焊料層均勻薄潤，且與焊盤大小比例合適，結(jié)合處的輪廓隱約可見；焊料充足，成裙形散開；無裂紋、針孔、無焊劑殘留物。焊接五步法如附錄三1圖：附錄三1圖 焊接工具如附錄三2圖：附錄三2圖附錄二 源代碼#include <re

12、g51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned charsbit ST=P30;sbit EOC=P35;sbit OE=P32;sbit ADDCS=P17;sbit fmq=P15;sbit bjd=P16;sbit xuanze=P33;sbit clk=P37;unsigned int data dis_buf3; unsigned char code dis_code10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,/ 0, 1, 2, 30x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/ 4, 5, 6,

13、7, 8, 9unsigned char k=0,l=0;unsigned int AD_DATA4; /保存IN0和IN1經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)int count=0;int count1=0,count2;/*系統(tǒng)初始化*/void init()EA = 1; /開總中斷TMOD = 0x02; /設定定時器T0工作方式1 TH0=246; /10uSTL0=246;TR0=1; /啟動定時器T0ET0=1;ST=0;OE=0; /*AD轉(zhuǎn)換函數(shù)*/void AD()ST=0;ADDCS=0; /選擇通道IN0ST=1; /啟動AD轉(zhuǎn)換ST=0;while(0=EOC);OE=1;AD_DAT

14、A0=P2;OE=0;ST=0;ADDCS=1; /選擇通道IN1ST=1; /啟動AD轉(zhuǎn)換ST=0;while(0=EOC);OE=1;AD_DATA1=P2;OE=0; /*數(shù)據(jù)處理*/ /*T0中斷服務程序*/void t0(void) interrupt 1 using 0/ clk=clk; count1+;/ if(count2=250) P2=P2;count2=0;void display() if(xuanze=0)AD_DATA2=AD_DATA0*2; else if(xuanze=1) AD_DATA2=AD_DATA1*2; dis_buf0 = dis_codeAD

15、_DATA2%10 ; dis_buf1 = dis_code AD_DATA2/10%10; dis_buf2 = dis_code AD_DATA2/100; if(count1>=100) count+; count2+; count1=0; /計時2ms的次數(shù) if(count>=3) count=0; switch(count) case 0:P1=0xf7,P0=dis_buf0;break;/dis_buf0 case 1:P1=0xfb,P0=dis_buf1;break;/dis_buf1 case 2:P1=0xfd,P0=dis_buf2;break;/dis_buf2 default:break; void Alam() if(xuanze=0)AD_DATA3=AD_DATA0; if(xuanze=1) AD_DATA3=AD_DATA1;