2、掌握键盘电路、A/D转换电路和显示电路等硬件电路的设计方法。
3、掌握单片机的软件编程基本方法和编程技巧。
4、熟悉智能仪器仪表的设计流程和整机调试方法。
5、掌握智能压力表的测量原理和使用方法。
二、工作过程及原理
智能压力表工作原理
主要器件由芯片ICL7107和液晶显示器LCD组成
由于7107是把模拟电路与逻辑电路集成在一块芯片上，属于大规模CMOS集成电路，因此本方案主要有以下特点：（1）采用单电源供电，可使用9V迭层电池，有助于实现仪表的小型化。（2）芯片内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD显示器。（3）功耗低。芯片本身消耗电流仅1。8mA，功耗约16mW。（4）输入阻抗极高，对输入信号无衰减作用。（5）能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动显示极性的功能。（6）噪声低，失调温标和增益温标均很小。具有良好的可靠性，使用寿命长（7）整机组装方便，无须外加有源器件，可以很方便地进行功能检查。
设计的电压表,电压值显示稳定，读数方便，能测量正、负电压且能自动切换量程，使用方便。本系统可分为测试电压转换、模拟电压通道、数据电压通道（A/D转换及译码锁存）、数码显示、小数点驱动电路5部分。
三、设计思路
ICL7107是双积型的A/D转换器，还集成了A/D转换器的模拟部分电路，如缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部分如振荡源、计数器、锁存器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需外接少量的电阻、电容元件和显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换，从而满足设计要求。显示稳定可读和测量反应速度快，是本设计的关键。ICL7107的一个周期为用4000个计数脉冲时间作为A/D转换的一个周期时间，每个周期分成自动稳零（AZ）、信号积分（INT）和反积分（DE）3个阶段。内部逻辑控制电路不断地重复产生AZ、INT、DE 3个阶段的控制信号，适时地指挥计数器、锁存器、译码器等协调工作，使输出对应于输入信号的数值。而输入模拟量的数值在其内部数值上等于计数数值T，即：VIN的数值=T的数值或Vin=Vref(T/1000)式中：1000为积分时间（1000个脉冲周期）；T为反积分时间（满度时为2000）。
组号：01组
姓名：谷金雨
姓名：李静
姓：董丽莹
日期：2017年4月20日
智能压力表设计与制作
专业
测控技术与仪器
课程名称
智能仪器仪表设计
教学任务
智能压力表设计与制作
地点
测控实验室301
教学对象
测控专业1441
课时
8学时
一、工作任务
内容：智能压力表设计与制作。（拓展部分：键盘输入电路）
要求：1、运用单片机设计一台智能压力表电路原理图，测量介质为气体,传感器为一体化压力变送器,压力表性能指标如下：
ICL7107内部包括模拟电路和数字电路两大部分，二者是互相联系的。一方面由控制逻辑产生控制信号，按规定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行；另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。
四、实验设施
测控技术与系统MCS-1，keil软件，DXP
五、报告人员：
ICL7107的管脚排列：管脚1和26是ICL7107的正、负极。COM为模拟信号的公共端，简称模拟地，使用时应与IN－、UREF－端短接。TEST是测试端，该端经内部500Ω电阻接数字电路的公共端（GND），因二者呈等电位，故亦称做数字地。该端有两个功能：①作测试指示，将它接U＋时LCD显示全部笔段1888、可检查显示器有无笔段残缺现象；②作为数字地供外部驱动器使用，来构成小数点及标志符的显示电路。a1～g1、a2～g2、a3～g3、bc4分别为个位、十位、百位、千位的笔段驱动端，接至LCD的相应笔段电极。千位b、c段在LCD内部连通。当计数值N＞1999时显示器溢出，仅千位显示“1”，其余位消隐，以此表示仪表超量程（过载溢出）。POL为负极性指示的驱动端。BP为LCD背面公共电极的驱动端，简称“背电极”。OSC1～OSC3为时钟振荡器引出端，外接阻容元件可构成两级反相式阻容振荡器。UREF＋、UREF－分别为基准电压的正、负端，利用片内U＋－COM之间的＋2.8V基准电压源进行分压后，可提供所需UREF值，亦可选外基准。CREF＋、CREF－是外接基准电容端。IN＋、IN－为模拟电压的正、负输入端。CAZ端接自动调零电容。BUF是缓冲放大器输出端，接积分电阻RINT。INT为积分器输出端，按积分电容CINT。需要说明，ICL7106的数字地（GND）并未引出，但可将测试端（TEST）视为数字地，该端电位近似等于电源电压的一半。
（1）测量范围：0-200kpa
（2）测量精度：1% FS
（3）显示方式：4位数码管（LED）数字显示
（4）报警方式:上限和下限光闪烁报警
（5）压力变送器:输入0-200kpa,变送输出1-5V。
2、每组制作一台智能压力表，并测试性能指标。
目标：1、掌握智能仪表的微处理器选型及电子元件的基本参数计算。