《智能仪器原理》实验指导书

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1、《智能仪器原理》实验指导书本课程是一门理论联系实际，它涉及到机、电、磁、光、单片机等方面的知识。本课程的任务是综合运用以前所学习的知识，了解智能仪器的原理及设计过程。培养学生综合、灵活运用已学知识，进行仪器设计的能力。学生通过实验了解智能仪器仪表的基木组成及仪器的核心：单片微型计算机及系统；掌握单片机应用系统设计基础、基本系统设计、系统译码电路、常用接口芯片的使用；掌握智能仪器的弱信号转换技术；掌握A/D转换技术及智能仪器屮常用的其他信号转换技术；掌握了解智能仪器的人村闲话通道技术，通讯技术及串行接口的使用；掌握简单智能仪器的设计、调试过程

2、。实验一A/D转换技术A/D转换技术是智能仪器中最基本的部件，用于将模拟信号输入到计算机中处理，本实验内容是设计软件，实现A/D转换。（-）ICL71354-位双积分A/D转换器。21.ICL7135简介ICL7135（国产有5G7135）釆用CMOS工艺制作，为位双积分式A/D转换器，满聞駆土2.0000V,最大显示读数19999,分辨率为0.1mV。其主要特性如下：（1）在±20000字范围内，转换误差±1字。（2）电路内部自动调零，保证0信号输入时，输岀读数为零。（3）输入电流典型值可达IpA。（4）测量电压时，能自动进行极性转换并指

3、示出极性。（5）提供过量程（OR）与欠量程（UR）信号。（6）所有输入、输出端信号能直接和TTL兼容。（7）动态扫描输出BCD码。（8）ICL7135电参数（极限参数）ICL7135内部模拟部分主要由三个运放和若干开关组成。CAL,CR,CINT和_个电阻RINT就能完成双积分和自动调零功能。VINH0应取满量程电压2V。R/H二“1”吋，7135处于连续转换状态，每4002个周期完成一次A/D转换。若R/H由“1”变为“0”，则7135在完成木次A/D转换后进入保持状态。若把R/H端用作启动功能时，只要在该端输入一宽度大于300ns正脉冲

4、，转换器就可开始进行A/D转换。ST每次A/D转换周期结束后，ST端输出五个负脉冲，其输岀时间对应在每个周期开始时五个位选信号正脉冲的中间。BUSY此信号在双积分阶段为高电平，其余时间为低电平。OR超虽程信号。URXI程信号。POL输入信号极性指示。D5,D4,D3,D2,D1位驱动信号。B8,B4,B2,BlBCD码输出信号。1.实瞬考电路8031825571358255与ICL7135接口2.实验内容（1）与单片机接口:a）釆用程序查询，可利用D5〜D，ST信号，比较用ST与不用ST的结果。b）用ST作为屮断，利用80引的INTo和IN

5、Ti实现屮断采集。（2）利用8255实现无呈序查询和中断方式采集数据。（3）利用8155实现程序杳询和中断方式采集数据。（二）AD57412位A/D转换器1.AD574简介（1）AD574A的特性与引脚功能1）分辨率及精度为12位。2）转换12位时速度为25us,8位时速度为16us。3）带有时钟电路和参考电压基准。4）转换结果通过内部三态缓冲器，总线取数时间为250nso5）模拟信号输入范围允许0〜■10V,0〜+20V以及±5V或±10VoAD574A为DIP28脚封装。12/8：输岀数据方式选择。A0：转换数据长度选择。CS：片选信号

6、，低电平有效。R/C：读或转换选择。CE：芯片允许信号。VCC：正电源，其范围为0〜+16.5V。REFOUT：+10V参考电压输出。AC：模拟信号公共端。DC：数字信号公共端。REFIN：参考电压输入。VEE：负电源。B1P0FF：双极性偏移。10VIN：单极性输入0〜+10V范围输入端。20VIN：单极性输入0〜+20V范围输入端。STS：状态输出信号。DO〜D11：12位转换数据的输出线。（2）读转换数据：在CS=O和CE=1且R/C为高时，才能读数据，由12/8决定是12位并行读出，还是两次读出。（三）ADC0809TDN86/51

7、教学实验系统的A/D单元地址为7FF8H7FFFH,分别对应8个模拟输入通道。参考电路如下：MAIN：MOVRO,#30HMOVP2,#7FHMOVRl,#F8HLI：MOVX@R1,ALCALLDALLYL2：JNBP3.3,L2MOVXA,@R1MOV@R0,AINCROCJNERO,#40H,LIL3：SJMPL3NOPNOPNOPDALLY：MOVR2,#10HL4：DJNZR2,L4RETEND实验二智能仪器常用信号转换技术(一)采用NE555实现V/F转换。输入0〜5V信号，转换为0〜10kHz信号。1.NE555的性能NE55

8、5为单定时器电路，基本单元包括两个电压比较器、一个RS触发器、放电场效应管和输出反相器。(1)电源电圧：4.5〜：L6V。(2)触发电压：电源电压5V吋典型值为1.67V。(3)