精密VF轉換器與MCS-51單片機的接口技術

電子機電論文編號:JD666  論文字數:17142,頁數:43

目  錄

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  緒論…………………………………………………………………………………1
第2章  熱電偶測溫技術……………………………………………………………………3
2.1 熱電偶簡介…………………………………………………………………………3
     2.1.1 熱電效應………………………………………………………………… 3
2.1.2 熱電偶基本定律………………………………………………………… 4
2.1.3 標準熱電偶……………………………………………………………… 5
2.1.4 熱電偶的冷端溫度補償………………………………………………… 5
2.2 二階濾波電路…………………………………………………………………… 7
2.2.1 頻率特性………………………………………………………………… 8
2.2.2 壓控電壓源型低通濾波電路…………………………………………… 8
2.3 放大器…………………………………………………………………………… 9
第3章  V/F轉換器 ………………………………………………………………………12
3.1 V/F轉換器的類型………………………………………………………………12
3.1.1 通用運放V/F轉換電路…………………………………………………13
3.1.2 集成V/F轉換器…………………………………………………………15
3.2 V/F轉換的基本原理……………………………………………………………17
3.3 高精度的V/F轉換器……………………………………………………………21
第4章  V/F轉換器與MCS-51單片機的接口技術………………………………………23
4.1 硬件電路設計……………………………………………………………………23
4.2 軟件程序設計……………………………………………………………………23
4.2.1 采樣子程序………………………………………………………………23
4.2.2 等距節點分段直線校正子程序…………………………………………25
4.2.3 標度變換子程序…………………………………………………………26
4.2.4 軟件濾波子程序…………………………………………………………27
4.3 用8255擴展鍵盤/顯示器接口電路……………………………………………28
4.3.1硬件電路連接圖…………………………………………………………29
4.3.2 軟件設計…………………………………………………………………29
第5章  部分電路的仿真與實驗………………………………………………………… 34
    5.1 部分電路的仿真…………………………………………………………………34
        5.1.1 MATLAB簡介……………………………………………………………34
5.1.2 利用MATLAB對二階濾波電路的仿真、波特圖……………………… 35
    5.2 分度表變換成溫度采集曲線……………………………………………………36
結論…………………………………………………………………………………………38
參考文獻……………………………………………………………………………………39
致謝……………………………………………………………………………………40

摘  要

在利用單片機設計的自動測量和控制系統中，經常要將電壓信號轉換為頻率信號。本文介紹了一種將電壓信號轉換為頻率信號的集成電路芯片LM331，它具有價格低、精度高、編程簡單等優點，在數字儀表或計算機應用系統中可作為廉價的模/數（或數/模）轉換器件。利用這種芯片可構成實訓臺恒溫箱采集控制器的一部分，從而進行溫度的測量。同時，文中還介紹了用于測量溫度系統的熱電偶技術、濾波電路、放大電路、精密V/F轉換器、單片機以及鍵盤顯示電路。論文包括了實訓臺恒溫箱采集控制器的硬件電路設計、軟件編程以及MATLAB仿真，重點介紹了V/F轉換器與MCS-51單片機接口技術。本論文的設計對老師的教學及同學們了解V/F轉換器及單片機接口技術有一定的幫助。

關鍵詞：V/F；接口技術；測溫

Accurate V/F converter and interface technology of MCS-51 Single-chip computer
Abstract

In the auto-measure and control system, the voltage singe is often changed into the frequency singe.  This article introduces a integrate circuit LM331, which can change the voltage singe into the frequency singe. This integrate circuit has low price, high precision and simple program etc. It also can be used to be priceless A/D(or D/A) in the computer application system. We use it to make up of a part of real time exercitation invariableness temperature tank, which to measure the temperature. At the same time the article also introduces the thermocouple technology, filter circuit, amplifier circuit, accurate V/F converter, single chip microcomputer and keyboard &LED displayer circuit. The article includes the hardware and software design, the emulation of MATLAB. The emphases is on accurate V/F converter and interface technology of MCS-51 Single-chip computer. This design is beneficial to the teachers and students.
Key words: V/F; Interface technology; temperature measurement