基于STC12C5A16S2单片机电子水平仪设计专业电气工程学院学生姓名班级学号指导教师专业系主任顾春雷发放日期2012年2月10日博雅学院摘要基于传感器、数字信号处理、单片机技术的数字水平仪是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。利用角度传感器感应水平倾角，通过信号处理和STC12C5A16S2单片机的控制、运算将倾角以数值的形式直接在LCD1602的上显示或上传到计算机进行显示、处理，从而使角度测量变得方便、快捷，实现了倾角的高精度测量。本文提出了差动式倾角电容传感器在分辨力为0．001mm/m的智能电子水平仪的应用方案，差动输出信号通过交流放大、整流滤波、直流放大后被送到A/D转换器。采用ICL8038集成芯片作为差动电容电桥的激励电源，使用ADC0809对所得信号进行A/D转换。关键词智能电子水平仪；差动电容传感器；A/D;STC12C5A16S2单片机目录摘要.......................................................................................................................11绪论...................................................................................................................32方案论证...........................................................................................................52.1系统设计方案论证................................................................................52.2各模块的方案选择和论证....................................................................52.2.1控制器模块....................................................................................52.2.2显示模块........................................................................................63电子水平仪的总体设计....................................................................................83.1方案的确定............................................................................................83.2传感器的选择........................................................................................93.2.1电容传感器....................................................................................93.2.2本课题所采用的传感器类型......................................................133.3A/D转换器的选择..............................................................................143.3.1AD转换器的分类及介绍............................................................143.3.2本课题中对AD转换器的选择....................................................164系统的硬件设计..............................................................................................184.1倾角传感器的设计..............................................................................184.1.1差动电容传感器测角原理..........................................................184.1.2差动电容传感器结构设计.........................................................184.2角度转换模块的设计.........................................................................194.2.1测量电桥......................................................................................204.2.2第一级放大电路.........................................................................224.2.3整流滤波电路..............................................................................244.2.4第二级放大电路..........................................................................284.3信号采集与A/D转换.........................................................................294.4主电路.................................................................................................325系统的软件设计................................
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