單片微型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)論文.doc

浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1目錄第一章概述.31.1單片機(jī)的發(fā)展.31.2單片機(jī)的應(yīng)用.3第二章多功能轉(zhuǎn)速表硬件電路.52.1轉(zhuǎn)速信號(hào)獲取電路.62.2M/T法測(cè)速原理.62.3轉(zhuǎn)速計(jì)算及誤差分析.72.4轉(zhuǎn)速測(cè)量.9第三章產(chǎn)生脈沖的硬件部分介紹.103.1光電轉(zhuǎn)換電路.103.1.1光電探測(cè)器的介紹.103.1.2光檢測(cè)器的設(shè)定.113.2運(yùn)算放大器基本特性.113.2.1常用運(yùn)算放大器類型.113.2.2運(yùn)算放大器的基本參數(shù).123.3555施密特觸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖.143.3.1施密特觸發(fā)器的電路特點(diǎn).163.3.2施密特觸工作原理.163.3.3施密特觸發(fā)器的應(yīng)用.17第四章單片機(jī).184.1單片機(jī)AT89C51的了解.184.2AT89C51的硬件部分簡(jiǎn)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(jié)構(gòu).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(shè)計(jì).30第七章看門狗電路.32浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jī)AT89C51接口電路圖.357.3.3MAX813L對(duì)直流的監(jiān)控作用.35第八章報(bào)警電路:.368.1聲音報(bào)警電路.36第九章軟件設(shè)計(jì)思路及方案.379.1軟件設(shè)計(jì)概述.379.2軟件設(shè)計(jì)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(bào)警框圖及程序編程.52第十章單片機(jī)軟件和硬件抗干擾設(shè)計(jì).5410.1抗干擾的設(shè)計(jì)原則.5410.1.1干擾的來源：.5410.2軟件抗干擾設(shè)計(jì).5410.3硬件抗干擾的設(shè)計(jì).55第十一單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù).5611.1系統(tǒng)調(diào)試.5611.1.1硬件調(diào)試.5611.1.2軟件調(diào)試.5611.1.3計(jì)算程序的調(diào)試方法.5711.1.4綜合調(diào)試.5711.2系統(tǒng)維護(hù)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(jī)的設(shè)計(jì).5912.1P-P-40/16A微型打印機(jī)的接口信號(hào).5912.2TP-P-40/16A微型打印機(jī)與單片機(jī)的連接.5912.3打印機(jī)程序編程.60總結(jié).62參考文獻(xiàn)：.63致謝.63浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第一章概述1.1單片機(jī)的發(fā)展單片微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）也叫做微型控制器，自從20世紀(jì)70年代問世以來，得到了快速發(fā)展，從早期的8位機(jī)到現(xiàn)在的32位機(jī)，其硬件資源和軟件資源在不斷豐富與完善。那么單片機(jī)的發(fā)展歷史可以分為三個(gè)階段:第一階段(19761978年):初級(jí)單片機(jī)階段。以Intel公司的MCS-48為代表。這個(gè)系列的單片機(jī)片內(nèi)集成有8位CPU,并行I/O口、8位定時(shí)/計(jì)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(jī)階段。在這一階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行I/O口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM、ROM容量加大，并且尋址范圍可達(dá)到64K字節(jié)，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。這類單片機(jī)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(jī)鞏固發(fā)展以及16位單片機(jī)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(jī)及專用單片機(jī):另一方而同時(shí)不斷完善高檔8位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足小同的用戶需求。1.2單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)由于其集成度高、體積小、抗干擾能力強(qiáng)和價(jià)格低廉、具有獨(dú)特的控制功能，它已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)世界中的重要成員。在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，只用一個(gè)單片機(jī)，這是目前應(yīng)用最多的方式，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：(1).測(cè)控系統(tǒng)。用單片機(jī)可構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。(2).智能儀表。用單片機(jī)改造原有的測(cè)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(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使系統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化。(4).智能接口。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（特別是較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)）中，普遍采用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，因單片機(jī)與主機(jī)是并行工作，故大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。(5).智能民用產(chǎn)品。在家用電器、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備等產(chǎn)品中引入單片機(jī)，不僅使產(chǎn)品的功能大大增強(qiáng)，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(duì)設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)硬件和軟件的原理。設(shè)計(jì)智能儀器的一般步驟：首先要確定設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫設(shè)計(jì)任務(wù)說明書，明浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4確儀器應(yīng)具備的功能和應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)任務(wù)說明書是設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，應(yīng)力求準(zhǔn)確簡(jiǎn)捷；然后要擬定總體設(shè)計(jì)方案，在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)者要提出幾個(gè)設(shè)計(jì)方案，每個(gè)方案應(yīng)包括儀器的設(shè)計(jì)原理，采用的技術(shù)，關(guān)鍵元器件的性能等；接著要對(duì)各方案進(jìn)行可行性論證，包括對(duì)某些重要部分的理論分析與計(jì)算，以及一些必要的模擬實(shí)驗(yàn)，以此來驗(yàn)證方案是否能達(dá)到設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與調(diào)試以及整體聯(lián)調(diào)。智能儀器實(shí)際上是一個(gè)專用的微型計(jì)算機(jī)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(jī)、測(cè)速轉(zhuǎn)換器、鍵盤設(shè)定閾值、報(bào)警電路、以及LED液晶顯示系統(tǒng)與微機(jī)接口電路等。軟件部分包括監(jiān)控程序。其中監(jiān)控程序面