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1、传感器技术与应用角度仪设计指导老师：姓名：学号：班级：角度仪设计一、设计要求1、利用AT89C51系列单片机、应变式传感器、LTC1297模数转换器、HDM32GS12-B 液晶显示器设计角度仪；2、利用 Protues 画出电路原理图；3、实现 0360的测量，并能在液晶显示屏上显示姓名和角度；二、系统设计图 1 设计框图本次实验是智能角度仪的设计。具体为采用传感器实现角度测量，此处传感 器使用电位器，即通过一个滑动变阻器的调节来改变输入电压的大小。将电压信 号传到模数转换器LTC1297中，由模数转换器对电压信号进行模数转换。将模数 转换得到的值输入单片机 AT89C51 中，程序控制单片
2、机对输入的数据进行处理， 即实现角度的运算（0360）。最后将角度显示在LCD液晶显示屏上。这样就 完成了由传感器测量角度的整个过程。另外，本实验在程序中加入了姓名的显示， 会同角度一起显示在液晶屏上面。三、设计原理1、传感器模块传感器模块主要是测量电压的变化，进而将其转换为角度，这个过程是由一 个滑动变阻器来完成的，在从 0%-100%的调节中，实现角度从 0360的变化， 模拟了一个传感器测量角度的过程。2、模数转换模块这个部分主要采用的是LTC1297模数转换器，输入端接电位器，另外两脚接 地和电源，输出直接连接单片机引脚P2.6，时钟接P2.5，片选接P2.4。这个模 块的主要作用是对
3、输入电压值进行模数转换，得到 12 位码，再将数据输入单片 机中。3、单片机模块由keli5编写程序，将生成的hex文件添加进单片机，实现对单片机的控制。 使其能够完成角度计算的工作，是本设计最重要的一个部分。根据实验要求（角度：0 360电阻：204800Q电压：Xv5v ad:X4095),具体计算如下:while(1) adr=ReadADC();if(adr=360)4、显示屏模块adr=360;/x=20*5/4800=0.02083/y=4095*x/5=18/ans=adr*(4095-y)/360bai=adr/100%10;shi=adr/10%10;ge=adr%10;这里
4、主要采用了一个 HDM32GS12-B 液晶显示器，引脚接在单片机接口上，当角度计算完毕之后，程序会控制单片机将数据输入显示屏，并按照程序设定模式 显示姓名和测得的角度，实时变化，测量精准。四、电路仿真图及相关介绍於旦亠石M蛊!9石日E酢EIeIP矗占图 2 电路图t-i2DI由 protues 仿真图可以看出，滑动变阻器作为电位器，改变其电阻，就会改 变输入电压的大小，当数据传到模数转换器 LTC1297 中，进行模数转换之后，再 将转换结果送入单片机AT89C51,由事先设定的程序对单片机进行控制，使数值 转换为相应角度(0360)，再将结果显示在液晶屏上，即可实现角度测量的整个过程。五、
5、部分程序代码1、A/D 转换CLK=0;时钟拉低CS=0;片选拉低_nop_();_nop_();uint ReadADC()uint ad = 0;/赋值为 0uchar l;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_()； 延时CLK=1;_nop_()；_nop_()；CLK=0；_nop_()；_nop_()； for(l=0;l12;l+)十二个循环2、角度计算及显示部分void main()lcdini(); /resetclrscr(); /clr/dz();/adr=195;/参数说明：/选择字库中的哪个字,放在屏幕的 哪个位置,显示数字还是字符
6、,显示字符 的宽度Draw_wordh(0,0,0,16);Draw_wordh(1,16,0,16);Draw_wordh(2,32,0,16);Draw_wordh(3,61,0,16);Draw_wordh(4,77,0,16);Draw_wordh(5,93,0,16);/角度: 上半部分Draw_wordh(6,0,3,16);Draw_wordh(7,16,3,16);Draw_wordh(8,32,3,16);/Draw_wordh(bai,61,1,8);/Draw_wordh(shi,69,1,8);/Draw_wordh(ge,77,1,8);/Draw_wordh(9,8
7、9,3,16);Draw_wordx(0,0,0,16);Draw_wordx(1,16,0,16);Draw_wordx(2,32,0,16);Draw_wordx(3,61,0,16);Draw_wordx(4,77,0,16);ad = 1;/左移一位CLK=1;_nop_();_nop_();CLK=0;_nop_();_nop_();ad |= DA;CS=1;return ad;/角度: 下半部分Draw_wordx(6,0,3,16);Draw_wordx(7,16,3,16);Draw_wordx(8,32,3,16);/Draw_wordx(bai,61,1,8);/Draw
8、_wordx(shi,69,1,8);/Draw_wordx(ge,77,1,8);/Draw_wordx(9,89,3,16);/adr=ReadADC()*360/4095;while(1)adr=ReadADC();if(adr=360)adr=360;/20o4800o/xv5v/x=20*5/4800=0.02083/y4095/y=4095*x/5=18/0-0-360/0-y-4095/ ans=adr*(4095-y)/360 bai=adr/100%10; 百位 shi=adr/10%10; 十位 ge=adr%10; 个位Draw_wordx(5,93,0,16);Draw_wordh(bai,61,1,8);Draw_wordh(shi,69,1,8);Draw_wordh(ge,77,1,8);Draw_wordh(9,89,3,16);Draw_wordx(bai,61,1,8);Draw_wordx(shi,69,1,8);Draw_wordx(ge,77,1,8);Draw_wordx(9,89,3,16);
