單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)5.1單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的及要求訓(xùn)練正確地應(yīng)用單片機(jī)，培養(yǎng)解決工業(yè)控制，工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域具體問(wèn)題的能力；學(xué)生通過(guò)所做課題，熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)的工作方法、工作內(nèi)容、工作步驟；對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，例如組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試、繪圖等，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能務(wù),提高學(xué)生動(dòng)手能力和分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。 5.3.2 糧庫(kù)環(huán)境參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)a) 內(nèi)容要求: 課程設(shè)計(jì)論文內(nèi)容要正確，概念要清楚；完成設(shè)計(jì)要求所規(guī)定的內(nèi)容；附有原理圖及程序流程圖，以及程序清單；文字要通順，書寫要工整。b) 設(shè)計(jì)要求：了解單片機(jī)控制的工作過(guò)程；對(duì)糧庫(kù)環(huán)境參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的

2、硬電路、軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 技術(shù)指標(biāo)：濕度測(cè)量范圍：0%-50%；測(cè)量精度：l 5%RH，輸出信號(hào)：420mAl 濕度測(cè)試點(diǎn)數(shù)： 3點(diǎn)工作要求：l 硬件設(shè)計(jì)l 軟件設(shè)計(jì)l 畫出系統(tǒng)原理圖l 濕度測(cè)量范圍：0%90%，測(cè)量精度：1%RH溫濕度測(cè)試點(diǎn)數(shù)：各3點(diǎn)5.4 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書書寫順序l 目 錄l 設(shè)計(jì)的目的l 設(shè)計(jì)的任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)l 硬件電路設(shè)計(jì)n 硬件電路的各個(gè)部件的選擇及接口設(shè)計(jì) n 系統(tǒng)的硬件電路原理圖l 程序設(shè)計(jì)n 程序流程圖n 程序清單l 實(shí)驗(yàn)總結(jié)l 參考文獻(xiàn)5.5 設(shè)計(jì)時(shí)間安排該課程設(shè)計(jì)時(shí)間為一周，具體安排如表5.1所示。表5.1 課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排表星期一星期二星期三星期四星期五

3、上午布置設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)基本內(nèi)容進(jìn)行講解；將學(xué)生分成若干組，每組一個(gè)設(shè)計(jì)題目學(xué)生自己設(shè)計(jì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)整理資料撰寫說(shuō)明書下午查閱相關(guān)資料輔導(dǎo)答疑輔導(dǎo)答疑撰寫說(shuō)明書畫圖5.6 課程設(shè)計(jì)考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定工作態(tài)度占30%；方案合理性占30%；說(shuō)明書撰寫規(guī)范性和書面表達(dá)能力占40%。5.7課程設(shè)計(jì)教材及主要參考資料教材建議選用：張毅剛、彭喜源等MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) 黑龍江， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997參考書目：1、MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)， 李華， 北京航空航天大學(xué)出版社2、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)， 王幸之、王雷 ， 北京航空航天大學(xué)出版社3、ATMEL89系列FLASH單片機(jī)原理及應(yīng)

4、用， 余永權(quán) ， 電子工業(yè)出版社制定：楊國(guó)福 審核：孫會(huì)琴 批準(zhǔn)：孫曉云一、硬件電路設(shè)計(jì)1、采集系統(tǒng)各個(gè)部件的選擇及接口設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理框圖如圖所示：復(fù)位電路CPU A/D轉(zhuǎn)換器傳感器時(shí)鐘電路信號(hào)調(diào)理電路傳感器 1）、傳感器的選擇技術(shù)指標(biāo)及測(cè)量精度要求： - ；為滿足指標(biāo)及測(cè)量精度要求，我選擇了-傳感器（注意：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)自己選擇傳感器）。因?yàn)樗募夹g(shù)指標(biāo)及測(cè)量精度為：-。2）、信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)電壓/電流轉(zhuǎn)換電路是用來(lái)將微小的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合其他芯片使用的電壓信號(hào)，本設(shè)計(jì)采用的是將從傳感器輸出的小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成模/數(shù)轉(zhuǎn)換器能接受的05V的電壓信號(hào)，它是一個(gè)同相放大器，將電流信

5、號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸入到ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，等待處理。轉(zhuǎn)換電壓轉(zhuǎn)換電路如圖所示電壓轉(zhuǎn)換電路由節(jié)點(diǎn)方程可知 若取R=200，R1=18K，R5=43K，Rf=7.14K，調(diào)整Rw使Vf=7.53V。則有V0=(420mA)*200*(1+)-7.53*=05V3）、A/D轉(zhuǎn)換器的選擇及與51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) AD0809的技術(shù)指標(biāo)：（1）分辨率 8位；（2）總的不可調(diào)誤差 1/2LSB；（3）第一電源 5V；（4）溫度范圍 -40+85；（5）低功耗 15mV-W；（6）變換時(shí)間 100S；（7）按比例操作，或參考電壓接直流5V，或接可調(diào)的模擬電壓。總

6、之，AD0809具有較高的變換速度，較高的精度，較小的溫度影響，較好的長(zhǎng)期精度和重復(fù)度以及較低的功耗，具有八路模擬通道，為此選用了AD0809。AD0809與51單片機(jī)接口電路如圖所示：注意：這部分設(shè)計(jì)參考書中的214-216頁(yè)2、系統(tǒng)硬件電路原理圖注意：把前面的各部分圖對(duì)應(yīng)連接起來(lái)，再把51單片機(jī)的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路對(duì)應(yīng)連接起來(lái)就可以了。參考書中的第21-23頁(yè)對(duì)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。 定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如,ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128 s。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用這個(gè)延時(shí)子程序，延遲時(shí)間一到，

7、轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 在這種方式下，EOC引腳懸空二 軟件設(shè)計(jì) 注意：（1）設(shè)計(jì)冷庫(kù)溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集程序，要求采用軟件延時(shí)的方法分別對(duì)4路溫度模擬信號(hào)輪流采樣一次，并依次把結(jié)果轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指針自己確定）；（2）設(shè)計(jì)糧庫(kù)環(huán)境參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的采集程序，要求采用軟件延時(shí)的方法分別對(duì)3路濕度模擬信號(hào)輪流采樣一次，并依次把結(jié)果轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指針自己確定）。（3）設(shè)計(jì)煙廠環(huán)境參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集程序，要求采用軟件延時(shí)的方法分別對(duì)3路濕度和3路溫度模擬信號(hào)輪流采樣一次，并依次把結(jié)果轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指針自己確定）。主程序流程圖如下：開(kāi)始置數(shù)

8、據(jù)區(qū)首地址，指向通道0，置通道數(shù)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是否轉(zhuǎn)換完成？延時(shí)等待結(jié)束 N Y讀取數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)向下一通道，數(shù)據(jù)指針加1 通道= ？ N Y結(jié)束 注意：程序設(shè)計(jì)參照書中216頁(yè) 用ADC0809的IN7-IN0通道分別采集3個(gè)數(shù)據(jù)，存于內(nèi)RAM中以50H為起始地址的單元中ORG0000HJMP MAINORG 0030HMAIN MOV SP,#30HMOV R0，#50H ；內(nèi)RAM首地址 MOV R7，#3 ；采集3個(gè)通道 MOV R2,#00H ；通道首地址號(hào) MOV DPTR,#0000H ；0809的地址UP:MOV A,R2 MOVX DPTR,A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 LCALL D

9、1MS ；等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 MOVX A,DPTR ；讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV R0,A ；存入內(nèi)RAM INC R2 ；修改通道地址 INC R0 ；修改內(nèi)RAM單元地址 DJNZ R7,UP SJMP $D1MS: MOV R3,#0AHDELY1:MOV R4,#18HDELY2:NOPNOPDJNZ R4,DELY2DJNZ R3,DELY1RET三、結(jié)論通過(guò)此畢業(yè)設(shè)計(jì)，我最大的收獲有兩點(diǎn)：一 我發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要不斷的學(xué)習(xí)，以增強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)，研究能力。二 要真正設(shè)計(jì)好某一課題，要有堅(jiān)韌不拔的精神與一絲不茍的研究科學(xué)的態(tài)度。在楊老師的精心指導(dǎo)與幫助下，我查閱了許多資料

10、和專業(yè)文獻(xiàn)，從而對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有了比較全面的，深刻的了解和掌握。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了各種疑難問(wèn)題（注意：要寫出遇到了哪些實(shí)際問(wèn)題，是如何解決的），通過(guò)向楊老師請(qǐng)教和大量查閱資料對(duì)其進(jìn)行解決，使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了更全面，更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也大大的擴(kuò)大了自己的知識(shí)面，提高了自己的動(dòng)手能力。因此，感覺(jué)自己在不斷進(jìn)步，這都得益于此次課程設(shè)計(jì)。由于自己在知識(shí)結(jié)構(gòu)上的不足與對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解不夠深刻，產(chǎn)生了不少的問(wèn)題，不過(guò)這也加深了我繼續(xù)學(xué)習(xí)的決心。四、參考文獻(xiàn)1 沈德金.MCS-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19902 何立民.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置

11、與接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19903 張凱.MCS-51單片機(jī)綜合系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā).北京：科學(xué)出版社，19964 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19945 張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程-原理與應(yīng)用.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20006 胡漢才.單片機(jī)原理及其系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，19967 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京： 清華大學(xué)出版社，19948 張積東.單片機(jī)51/98開(kāi)發(fā)與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，19949 王幸之.8051/8098單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京：兵器工業(yè)出版社，199410 陳書開(kāi).單片計(jì)算機(jī)的硬件軟件及應(yīng)用.南京：中南工業(yè)大學(xué)出版社，199411 孫涵芳.MCS-51/96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，198812