單片微型計算機設計論文.doc

浙江工業(yè)大學浙西分校信電系畢業(yè)設計（論文）1目錄第一章概述.31.1單片機的發(fā)展.31.2單片機的應用.3第二章多功能轉速表硬件電路.52.1轉速信號獲取電路.62.2M/T法測速原理.62.3轉速計算及誤差分析.72.4轉速測量.9第三章產生脈沖的硬件部分介紹.103.1光電轉換電路.103.1.1光電探測器的介紹.103.1.2光檢測器的設定.113.2運算放大器基本特性.113.2.1常用運算放大器類型.113.2.2運算放大器的基本參數(shù).123.3555施密特觸發(fā)器結構圖.143.3.1施密特觸發(fā)器的電路特點.163.3.2施密特觸工作原理.163.3.3施密特觸發(fā)器的應用.17第四章單片機.184.1單片機AT89C51的了解.184.2AT89C51的硬件部分簡述.19第五章顯示部分.215.1鍵盤接口：.215.2顯示器接口：.235.3LED顯示器.265.3.1數(shù)碼管結構.265.3.2數(shù)碼管工作原理.275.3.3LED七段數(shù)碼管顯示方法.27第六章直流穩(wěn)壓電源的研制.296.1+5V直流穩(wěn)壓電路原理.296.2+5V直流穩(wěn)壓電路參數(shù)設計.30第七章看門狗電路.32浙江工業(yè)大學浙西分校信電系畢業(yè)設計（論文）27.1抗干擾與看門狗.327.2硬件方式和軟件方式看門狗.327.2.1硬件看門狗.327.2.2軟件看門狗.337.3硬件方式看門狗MAX831L.337.3.1MAX813L的封裝及引腳功能.337.3.2MAX813L與單片機AT89C51接口電路圖.357.3.3MAX813L對直流的監(jiān)控作用.35第八章報警電路:.368.1聲音報警電路.36第九章軟件設計思路及方案.379.1軟件設計概述.379.2軟件設計方案.379.2.1主程序框圖及程序編程.379.2.2按鍵框圖及程序編程.469.2.3顯示程序框圖及程序編程.499.2.4、報警框圖及程序編程.52第十章單片機軟件和硬件抗干擾設計.5410.1抗干擾的設計原則.5410.1.1干擾的來源：.5410.2軟件抗干擾設計.5410.3硬件抗干擾的設計.55第十一單片機應用系統(tǒng)調試和維護.5611.1系統(tǒng)調試.5611.1.1硬件調試.5611.1.2軟件調試.5611.1.3計算程序的調試方法.5711.1.4綜合調試.5711.2系統(tǒng)維護和維修.5711.2.1故障形成的原因.5711.2.2系統(tǒng)自檢程序.58第十二章打印機的設計.5912.1P-P-40/16A微型打印機的接口信號.5912.2TP-P-40/16A微型打印機與單片機的連接.5912.3打印機程序編程.60總結.62參考文獻：.63致謝.63浙江工業(yè)大學浙西分校信電系畢業(yè)設計（論文）3第一章概述1.1單片機的發(fā)展單片微型計算機（簡稱單片機）也叫做微型控制器，自從20世紀70年代問世以來，得到了快速發(fā)展，從早期的8位機到現(xiàn)在的32位機，其硬件資源和軟件資源在不斷豐富與完善。那么單片機的發(fā)展歷史可以分為三個階段:第一階段(19761978年):初級單片機階段。以Intel公司的MCS-48為代表。這個系列的單片機片內集成有8位CPU,并行I/O口、8位定時/計數(shù)器，尋址范圍小大于4K,并且無串行口。第二階段(1978年1982):高性能單片機階段。在這一階段推出的單片機普遍帶有串行I/O口，有多級中斷處理系統(tǒng)、16位定時/計數(shù)器。片內RAM、ROM容量加大，并且尋址范圍可達到64K字節(jié)，有的片內還帶有A/D轉換接口。這類單片機有Intel公司的MCS-51,Motorola公司的6801和Zlog公司的Z8等。第三階段(1982):8位單片機鞏固發(fā)展以及16位單片機推出階段。這一階段的主要特征是一方面發(fā)展16位單片機及專用單片機:另一方而同時不斷完善高檔8位單片機，改善其結構，以滿足小同的用戶需求。1.2單片機的應用單片機由于其集成度高、體積小、抗干擾能力強和價格低廉、具有獨特的控制功能，它已經成為計算機世界中的重要成員。在一個應用系統(tǒng)中，只用一個單片機，這是目前應用最多的方式，主要應用領域有：(1).測控系統(tǒng)。用單片機可構成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。(2).智能儀表。用單片機改造原有的測量、控制儀表，能迥數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化發(fā)展。(3).機電一體化產品。單片機與傳統(tǒng)的機械產品結合，使系統(tǒng)機械產品結構簡化，控制智能化。(4).智能接口。在計算機控制系統(tǒng)（特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)）中，普遍采用單片機進行接口的控制與管理，因單片機與主機是并行工作，故大大提高了系統(tǒng)的運行速度。(5).智能民用產品。在家用電器、玩具、游戲機、聲像設備、電子秤、收銀機、辦公設備等產品中引入單片機，不僅使產品的功能大大增強，而且獲得了良好的使用效果。智能儀器是以微處理器為核心的電子儀器，所以對設計的硬件電路的元件工作原理要熟悉掌握，而且還要求其掌握微型計算機硬件和軟件的原理。設計智能儀器的一般步驟：首先要確定設計任務，編寫設計任務說明書，明浙江工業(yè)大學浙西分校信電系畢業(yè)設計（論文）4確儀器應具備的功能和應達到的技術要求，設計任務說明書是設計人員設計的基礎，應力求準確簡捷；然后要擬定總體設計方案，在這個階段，設計者要提出幾個設計方案，每個方案應包括儀器的設計原理，采用的技術，關鍵元器件的性能等；接著要對各方案進行可行性論證，包括對某些重要部分的理論分析與計算，以及一些必要的模擬實驗，以此來驗證方案是否能達到設計的要求；接著再兼顧各方面因素選擇方案之一作為儀器的設計方案確定儀器工作總框圖；最后是硬件電路和軟件電路的設計與調試以及整體聯(lián)調。智能儀器實際上是一個專用的微型計算機系統(tǒng)，它有硬件和軟件兩部分組成。其中硬件電路主要是89C52單片機、測速轉換器、鍵盤設定閾值、報警電路、以及LED液晶顯示系統(tǒng)與微機接口電路等。軟件部分包括監(jiān)控程序。其中監(jiān)控程序面