单片机主控电路设计研究方向毕业论文
毕业设计(论文)-基于单片机的智能窗帘控制器的设计
基于单片机的智能窗帘控制器的设计(陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业2012级3班,陕西汉中 723001)指导教师:[摘要]在社会经济快速增长,人们的生活质量也在不断飞升的时代里,人们对生活的舒适度的需求越来越高,窗帘作为每个家庭的必须用品,当然也需要满足人们更高的舒适性需求,因此就有设计一款智能的遥控窗帘的需要。
本设计是基于8位的单片机STC89C51所设计的智能遥控窗帘。
采用了无线遥控,和智能模式,通过直流电机控制窗帘的开和关。
[关键词]STC89C51;直流电机;无线遥控Design of intelligent curtain controller based on singlechip microcomputer(Grade12,Class03,Major Electronic Information Science and Technology,School of Physics and Telecommunication Engineering,Shaanxi University of Technology, Hanzhong,723000 Shaanxi)Tutor:Abstract:In the rapid growth of social economy, people's quality of life also in the era of continuously rising, people is higher and higher demand for the comfort of life, the curtain as each family must supplies, of course also needs to meet the demand of people to a higher comfort, so there is a need to design a intelligent remote control curtains. This design is based on 8-bit microcontroller STC89C51 design intelligent remote control curtains. Using the wireless remote control, and intelligent mode, the curtain opened and closed by dc motor control.Key words: STC89C51;DC motor;wireless remote control目录1 概述 (1)1.1 设计的背景与意义 (1)1.2 主要任务 (2)2系统总体方案及硬件设计 (2)2.1设计思路 (2)2.2 工作原理 (2)2.3 硬件系统设计 (2)2.3.1主控芯片 (2)2.3.2 单片机最小系统 (4)2.3.3按键设计 (5)2.3.4 遥控发射模块参数 (5)2.3.5 PT2262/PT2272编解码集成电路原理说明 (6)2.3.6 遥控电路设计 (8)2.3.7 光线检测模块 (9)2.3.8 正反转控制模块 (9)2.3.9 正反转与模式显示模块 (10)3系统软件设计 (10)3.1 软件介绍 (11)3.2程序设计 (12)3.3系统程序流程图 (13)4毕业设计体会 (14)参考文献 (15)附录A (16)附录B (20)1 概述对每个家庭来说窗帘已经是不可缺少的家具用品,众所周知窗帘的最基本作用就是保护个人隐私以及遮挡阳光挡灰尘等。
毕业设计(论文)-基于51单片机控制的电子密码锁设计
基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构,实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便对于密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各功能已达到本设计的所有要求。
关键词:AT89C51;密码锁;单片机设计;电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录:总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1引言在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
毕业设计(论文)-基于单片机饮水机温度控制系统的设计
前言温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。
本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统,该系统可以实时检测饮水机水箱的水温,并且可以通过数码管显示饮水机水箱水温度数,可以通过键盘或开关选择制冷或加热,可以人为设置水的温度的上下限,如加热,当温度在设定的范围内时正常工作,当低于水温下限时控制加热器加热;如制冷,当温度高于水温上限时控制压缩机制冷,温度检测范围0~95℃,精度±1℃,当温度超过设定值时具有示警功能。
第1章电路设计1.1 单片机最小系统设计单片机最小系统如图1.0所示,由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机AT89C51作为核心控制器控制着整个系统的工作,而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号,复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1.0 单片机最小系统1.1.1 单片机选择AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
其管脚图如图1.1所示。
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要:电子时钟作为一种常见的时间显示装置,在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟,使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间,并通过数码管进行显示。
设计过程中,通过对单片机的编程和电路的连接,实现了时间的显示与调节功能,具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用,可用于各种场合。
关键词:单片机;电子时钟;DS1307;数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置,具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点,广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心,设计了一款实时准确的电子时钟,提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接,使得单片机可以获取到准确的系统时间,并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接,通过读取芯片中的时间寄存器,单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片,通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号,P1口接到数码管的位选信号,通过控制这两个口的输出状态,可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时,为了使时钟可以正常运行,需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程,实现了以下功能:(1)初始化DS1307芯片,设置初始时间;(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器,将时间信息保存到单片机的RAM中;(3)根据当前时间信息,在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写,进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30,观察数码管上的显示是否正确,以及时间是否准确。
同时,通过手动调节DS1307芯片中的时间,检查单片机是否能正确获取时间,并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟,通过单片机与DS1307芯片的连接和编程,实现了准确的时间显示功能。
MSC51系列单片机交通灯控制器设计毕业论文
MSC-51系列单片机交通灯控制器设计摘要十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片,避免了系统因为死机而停止工作的情况发生;显示时间直接通过8255的PA、PB口输出;交通灯信号通过PC口输出;交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制,直接采用220V交流电源驱动,系统实用性强、操作简单、扩展性强。
关键词:单片机,交通灯,控制器,设计,实现目录摘要 (1)1 引言 (2)2 交通灯的总体方案设计与论证 (2)单片机与外围接口部件 (3)电源提供 (3)倒计时显示界面 (3)输入键盘 (3)交通灯显示 (5)理论分析与计算 (5)交通灯显示时序的理论分析与计算 (5)交通灯显示时间的理论分析与计算 (7)东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定,并且S1、S2、S3、S4各个状态保持的时间之有严格的对应关系,其公式如下所示:T-S1+T-S2=T-S3T-S2=T-S4T-S1=T-S3我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。
按照一般的规则,一个十字路口可分为主干道和次干道,主干道的放行时间大于次干道的放行时间,我们设定值时也应以此为参考。
电路图及设计文件(1)灯控制电路设计由于32个LED 来实现红绿灯状态,若直接接在单片机的口线,路口倒计时的显示就不能实现,所以本次设计中采用一种新型的电路如图3-1 所示。
(7)2 硬件的选择与简介 (9)8051芯片简介 (9)8051内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,其内部结构图如右所示: (9)8051的引脚说明: (10)8255芯片简介 (10)2.2.1内部结构 (11)2.2.2引脚功能说明 (11)其他器件 (12)2.3.1数码管与交通信号灯 (12)2.3.2看门狗MAX692 (12)3 控制器硬件系统设计 (13)系统硬件设计方案 (13)系统工作原理 (15)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)摘要随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。
毕业设计(论文)-基于单片机的多功能钟控收音机的设计与实现--闹钟子系统的设计与实现[管理资料]
基于单片机的多功能钟控收音机的设计与实现——闹钟子系统的设计与实现摘要收音机是现在生活中的一种娱乐工具,它可以扩展我们的知识面,丰富我们是日常生活。
但是现在的收音机仅仅只拥有收台、听台、存台的功能,功能上非常的单一,为了让收音机具有更强大的的功能,设计了这套基于单片机的多功能钟控收音机系统。
这套系统在传统的收音机上增加了时钟设置、温度测量、液晶显示以及闹钟设置多项功能。
本文主要论述了系统的方案设计,系统硬件设计包括硬件选型和硬件电路图;系统软件设计包括程序流程图设计和关键代码。
通过编写代码实现收音机节目的播放、音量调节、电台切换及节目的自动搜索、节目频点存储功能、时钟设置、温度测量、液晶显示以及闹钟功能。
且能够通过按键调整系统时钟,到达设定闹铃时间值可选择蜂鸣器响或开启收音机到指定频点。
该系统与传统的收音机系统相比较,具有结构简单,抗干扰能力强,测量精度高,使用方便的特点。
关键字:单片机;收音机;闹钟;液晶显示Based on SCM multi-function clock radio control design and realized ——Alarm subsystem of design and implementationAuthor:Li XinfangTutor:Yang BoAbstractThe radio is now in the life of the one kind of entertainment tool, it can expand our knowledge, enrich our daily life is. But now the radio only accept ,listen , save a function, the function is a single, in order to let the radio has more powerful function, the set design based on single chip microcomputer multifunctional clock radio control system. The system in the traditional radio increased the clock set, temperature measurement, liquid crystal display and alarm multiple functions. This paper discusses the design of the whole system, hardware design including hardware selection and hardware circuit diagram; System software design including program flowchart design and key code. By writing code realization of radio programs broadcast, volume adjustment, radio switch and programs to be automatic search, the program frequency memory function, clock set, temperature measurement, liquid crystal display and alarm clock function. And to be able to button to adjust the system clock, to set the alarm time value can choose a buzzer rang or open radio frequency to the specified. This system and the traditional radio system comparison, the structure is simple, strong anti-jamming ability, high accuracy, easy to use features.Key words: Single chip microcomputer; the radio; the alarm clock; liquid crystal display目录1 绪论 0 0研究的目的及意义 0本文结构 (1)2 系统方案设计 (2) (2) (2)收音机模块 (3)时钟模块 (3)温度模块 (3)显示模块 (3)闹钟模块 (3)按键模块 (4)3 系统硬件设计 (5) (5) (5)AT89S52单片机的引脚结构分析 (6)单片机最小系统设计图 (7)显示模块硬件电路设计 (7) (7)显示模块电路设计 (8)按键模块硬件电路设计 (8)时钟模块的硬件电路设计 (9) (9) (9) (10)存储模块硬件电路设计 (11) (11) (11)AT24C02电路设计 (12)打铃模块电路设计 (12)4 系统软件设计 (14)系统软件总体设计 (14)主控模块详细设计 (14)显示模块详细设计 (16)按键模块详细设计 (17)时钟模块详细设计 (18) (18)存储模块详细设计 (20) (21) (23)5系统的调试与实现 (25)C介绍 (25)6 结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1 绪论收音机一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。
51单片机控制智能小车(3)
51单片机控制智能小车(毕业论文)目录前言方案设计与论证控制器模块选取电机模块选取电机驱动器模块选取电源模块选取硬件设计主控系统电机模块电机驱动模块电源模块按键模块软件设计直行设计转弯设计调试中存在的问题参考文献一、前言:随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
我们设计的智能电动小车该具有圆形运行、三角形运行、矩形运行和三者一起运行的功能。
都是运行一循环自动停车。
根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加了四个按键,实现对电动车的运行轨迹的启动,并将按键的状态传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种按键状态实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
本设计采用STC89C52单片机。
以STC89C52为控制核心,利用按键的动作,控制电动小汽车的轨迹。
实现四种运行轨迹。
STC89C52是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
二、方案设计与论证控制器模块选取我们采用STC公司的STC89S52单片机作为主控制器,STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多,它在5V供电情况下,最多支持80M晶振、且内部有512B的RAM数据存储器、片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器、1K的EEPROM、8个中断源、4个优先级、3个定时器、32个IO口、片机自带看门狗、双数据指针等。
但是不兼容Atmel。
从方便使用的角度考虑,我们选择了此方案电机模块选取采用普通直流电机。
直流电机运转平稳,精度有一定的保证。
直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高,但完全可以满足本题目的要求。
(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文
前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。
基于单片机的谐波检测仪的研究—本科毕业设计论文
基于单片机的谐波检测仪的研究—本科毕业设计论文摘要:本篇论文主要研究了基于单片机的谐波检测仪的设计与制作。
针对当前市场上谐波检测仪普遍昂贵、体积庞大的问题,本文使用单片机作为主控芯片,通过设计合理的电路以及编程算法,实现了一个小型、便携、低成本的谐波检测仪。
本文详细介绍了谐波检测的原理、电路设计、软件编程以及实验结果。
实验结果表明,该谐波检测仪具有较高的精度和准确性,能够广泛应用于电力、通信、音频等领域。
关键词:谐波检测仪;单片机;电路设计;软件编程一、绪论随着工业技术的进步,谐波问题在电力、通信、音频等领域日益突出。
而谐波检测仪作为解决谐波问题的重要设备,其价格昂贵、体积庞大的特点限制了其应用范围。
因此,本文旨在设计并制作一个小型、便携、低成本的谐波检测仪。
二、谐波检测原理谐波检测原理是基于信号的频谱分析,利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,从而实现对谐波的检测。
本文采用快速傅里叶变换(FFT)算法进行频谱分析,并通过编程算法提取出谐波成分。
三、电路设计本文的谐波检测仪电路设计分为模拟电路和数字电路两部分。
模拟电路主要包括信号输入模块、滤波模块和放大模块。
数字电路主要由单片机以及显示模块和控制模块组成。
四、软件编程本文使用C语言对单片机进行编程,通过采样信号并进行FFT变换,然后通过算法进行谐波的检测和计算。
编程还包括数据显示、控制模块等功能。
五、实验结果通过对实验数据进行分析和对比,本文的谐波检测仪在精度和准确性方面具有较高的水平。
实验结果表明,本文设计的谐波检测仪可以满足谐波检测的要求,并具有良好的应用前景。
六、总结与展望本文设计并制作了一个基于单片机的谐波检测仪,该仪器具有小型、便携、低成本的特点,在实验中表现出较高的精度和准确性。
未来的研究可以进一步优化电路设计和编程算法,提升谐波检测仪的性能,并扩大其应用范围。
毕业设计—基于单片机的12864时钟显示
学士学位毕业论文(设计)题目:基于单片机的12864时钟显示摘要电子时钟是一种非常广泛日常计时工具,给人们的带来了很大的方便,在社会上越来越流行。
它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,采用直观的数字显示,可以同时显示年月日时分秒等信息,还有时间校准等功能。
该电子时钟主要采用STC89C52单片机作为主控核心,用DS1302时钟芯片作为时钟、液晶12864显示屏显示。
STC89C52单片机是由深圳宏晶科技公司推出的,功耗小,电压可选用4~6V电压供电;DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片,它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小;数字显示是采用的12864液晶显示屏来显示,可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
此外,该电子时钟还具有时间校准等功能。
关键词:STC89C51单片机,DS1302时钟芯片,液晶12864AbstractElectronic clock is a very extensive daily timing tool, to the people has brought great convenience, more and more popular in the community. It can be the year, month, date, day, hour, minute, second for a time, using intuitive digital display, can display information such as year, month, day, hour, and time alignment functions. The electronic clock is used mainly as a master STC89C52 microcontroller core, with theDS1302 clock chip as a clock, LCD display12864. STC89C52 SCM is a Shenzhen Hong Crystal Technology has introduced, power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V voltage power supply; DS1302 clock chip is American DALLAS company launched with a fine current charging low-power real-time clock chip, it can year, month, date, day, hour, minute, second for a time, also has a leap year compensation and other functions, DS1302 and long life, small error; 12864 LCD digital display isused to display that can display year, month, date, day, hour, minute, second and so on. In addition, the electronic clock also has a time calibration function.Key Words:STC89C51 microcontroller, DS1302 clock chip, LCD 12864目录1绪论 (3)1.1时钟发展史 (3)1.2 目前的研究现状 (4)1.3研究目的及意义 (4)2 总体方案设计 (5)2.1 方案的选择 (5)2.1.1设计要求 (5)2.1.2方案的选择 (5)2.2总体方案组成框图 (6)3系统硬件设计 (6)3. 1主芯片模块 (6)3.1.1 中断系统 (8)3.1.2常用寄存器 (8)3.2晶振和复位电路 (10)3.2.1晶振电路 (10)3.2.2复位电路 (11)3.3 DS1302时钟芯片电路 (11)3.3.1 DS1302引脚图 (11)3.3.2 DS1302寄存器 (12)3.3.3 DS1302外围电路 (13)3.4 LCD12864显示模块 (13)3.4.1 LCD12864引脚功能 (13)3.4.2 LCD12864指令说明 (14)3.4.3 LCD12864电路接线 (15)3.5 红外遥控模块 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2 LCD12864驱动程序 (19)4.3 DS1302驱动程序 (21)4.4 红外遥控程序 (24)5 调试结果 (25)5.1 正常显示日期时间画面 (26)5.2 进入调整时间日期画面 (26)5.3图片显示画面 (26)6总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (31)附录二 (32)1绪论1.1时钟发展史很早以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)第一章绪论1. 1 课题的提出及意义单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。
1. 2 设计的任务及要求1.作息时间能操纵电铃2.作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间操纵的功能如下:? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。
? 显示格式为“时分”? 由led闪动来作秒计数表示? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。
第二章总体方案设计2. 1 芯片比较2.1.1 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。
at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。
2.1.2显示器接口芯片的选择led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。
毕业论文之基于51单片机的全自动洗衣机设计
成都理工大学工程技术学院毕业论文基于51单片机的全自动洗衣机设计作者:XXXXXXXXX专业名称:XXXXXXXXX指导教师:XXXXXXXXXX 讲师摘要随着数字技术的快速发展,数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。
单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。
它适合于实时控制,可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。
本文以AT89C52单片机为核心设计了全自动洗衣机控制系统,本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入、进水、洗衣、泡洗、脱水、出水和结束报警等几个阶段。
控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路三大模块组成。
电源电路为单片机主控系统提供5v的直流电压;单片机主控系统负责控制洗衣机的工作过程,主要由AT89C52单片机、数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;外部硬件电路有继电器、三极管、LED灯组成。
本系统的电路并不复杂,给AT89C52单片机载入软件程序后,能够实现全自动洗衣机的基本功能。
虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美,但也具有一定的实用性。
关键词:AT89C52用户参数继电器控制系统LED蜂鸣器AbstractWith its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.This article designs a full-automatic washing machine control system with AT89S51 as core. This system realizes whole working course of full-automatic washing machine, including four parts: user parameter input, wash, dehydrate and ending music play. Hardware system is made up of three modules: power supply circuit, digital control circuit and machine control circuit. Power supply circuit provides steady DC 5V voltage for digital control circuit and AC 220V for motor. Digital control circuit takes charge of controlling the working course. It consists of AT89S51, double-figured common-cathoded numeral display, buttons, buzzer, LED. Machine control circuit realizes the functions of water level detect, motor driven, water import and export, it consists of water level detector, motor, transmission system components and penstocks.After downloading the program to AT89S51, this circuit can realize basic functions of full-automatic washing machine. It seems hard for this control system to compare with perfect ones in the electrical appliance market, but it has certain practicability.Keywords: AT89C52 ; User parameter input ;water level detector;LED ;Control system;Buzzer目录摘要 (I)Abstract (II)目录....................................................................................................................... I II 引言. (5)1 概述 (6)1.1 课题开发背景 (6)1.2 设计的目的和意义 (6)1.3 国内外现状及水平 (7)2设计方案 (9)2.1 设计任务 (9)2.2 洗衣机的设计方案 (9)2.2.1 按键 (9)2.2.2 洗衣程序 (9)2.2.3 设计总方框图 (10)2.3 控制系统的功能 (10)3 硬件设计 (12)控制系统的电路组成 (12)3.2 电源电路 (13)3.3 单片机控制电路 (13)AT89C52单片机主控系统 (13)3.3.2 单片机的复位电路 (16)3.3.3 单片机的时钟电路 (17)3.3.4 显示电路 (17)3.3.5 蜂鸣器报警电路 (20)3.3.6 电动机的控制电路 (20)3.3.7 进水/排水电路 (21)3.4 主电路图 (22)第4章软件设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.2 洗涤程序的设计 (25)4.3 漂洗程序的设计 (25)4.4 脱水程序的设计 (26)第5章调试 (27)5.1 硬件调试 (27)5.2 软件调试 (28)5.3 系统调试结果 (28)5.3.1 洗涤 (29)5.3.2 漂洗 (29)5.3.3 脱水 (30)结论 (31)参考文献 (33)附录 (34)引言目前中国洗衣机市场正进入更新换代的时期,市场潜力巨大,人们对于洗衣机的要求也是越来越高。
单片机控制系统毕业论文
. I毕业设计(论文)论文题目:单片机控制系统毕业论文中文摘要随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。
因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
大型水箱是很多发电厂生产过程中必不可少的部件,而水箱的控制性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响,而且也关系着生产的安全。
在过去,大量的对水箱操作是由相应的人员进行手动操作控制的,这样工作方式给操作人员带来了很多的不便,不仅增强了劳动强度,而且操作员稍有疏忽,可能给生产带来无法弥补的损失,更严重的会危及到生产人员的人身安全。
所以,对水箱的控制,如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统,可以降低生产人员的劳动强度,最大限度的避免发生事故的几率,同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
温度控制无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中,温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。
在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源等方面有重要意义。
关键词单片机水位控制报警温度采集目录中文摘要 (1)关键词 (1)1 单片机控制系统的基本结构 (3)2 系统的构成原则 (3)2.1 社会需求决定智能模块的成本 (4)2.2社会需求需要全面发展的人才 (4)2.3社会需求需要创造性设计 (5)3 通讯的原则 (6)4水箱水位自动控制系统的意义 (6)4.1水箱控制系统发展现状 (7)4.2 80C51单片机介绍 (7)4.3 80C51单片机水箱控制系统工作原理介绍 (8)4.4 80C51单片机输入输出设计 (9)5 80C51单片机水箱控制系统程序设计 (10)5.1 程序概要设计 (10)5.2 系统程序原理 (10)5.2.1 主程序原理以及流程框图 (10)5.2.2 自动模式子程序原理以及流程框图 (10)5.2.3 手动模式子程序原理框图以及流程框图 (12)参考文献 (15)附录 (16)图1 单片机系统结构图 (3)图2多功能智能模块控制器 (5)图3主程序原理框图 (10)图4 自动模式子程序原理框图 (11)图5 手动模式子程序原理框图 (13)在当今社会,建设工程及日常生活中温度控制都起着重要作用,最早的温度控制应用于工厂生产中,可以起到实时采集温度数据,提高生产效率、产品质量的作用。
毕业设计-基于AT89C51单片机的电子密码锁的设计
毕业设计(论文)题目:电子密码锁的设计学院:电气与信息工程学院专业:电子信息工程姓名:学号: ********* 指导老师:**完成时间: 2013年5月28日摘要随着经济社会发展,人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出。
传统的机械锁,由于其构造简单,安全性能低,无法满足人们的需要。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,数字密码锁作为防盗卫士的作用显得尤为重要。
而单片机以其实用,功能强大,价格低廉等功能,已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
本文从经济实用的角度出发,阐述一个基于单片机的液晶显示电子密码锁的设计与实现。
系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统核心,液晶显示器LCD1602作为输出设备显示系统提示信息,4*4矩阵键盘作为输入设备,CMOS串行E2PROM存储器AT24C02作为数据存储器,配合蜂鸣器、继电器等电路构成整个系统硬件;系统软件采用C语言编写。
设计的系统液晶显示,密码修改方便,具有报警、锁定等功能,使用便捷简单,符合住宅、办公用锁需求,具有一定的实用价值。
关键词:单片机,密码锁,AT89C51,LCD1602,AT24C02AbstractWith the development of our society and the i mprovement of people’s living standard, how to ensure the family security is becoming more and more important in particular. Traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. Nowadays, electronic products become smarter and smaller, electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards. The MCU with its practical, strong function, low price and other functions , has become the preferred controller in electronic product research and development.This article is written from the economic perspective, elaborates the design and implementation of a LCD electronic password anti-theft lock which is based on MCU. This system is composed of AT89C51 which is designed as the core of this system, LCD1602 as the output device to display the message of this system, 4 * 4 matrix keyboard as the input device, a CMOS serial E2PROM AT24C02 as the data storage, and a buzzer, relay circuit.The software of the system is written in C language. The system displays in a LCD, it can change password easily, and has the function of alarming, locking, and so on. This system has some practical value, and it is simple and easy to use, meets the demand of residential and the need of office lock.Key Words: MCU, Password-Lock, AT89C51, LCD1602, AT24C02目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................................. I II 1引言 . (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3课题研究内容 (2)2 数字密码锁总体设计 (3)2.1 系统方案论证 (3)2.1.1 采用数字电路的设计方案 (3)2.1.2 采用以单片机为核心设计方案 (4)2.2 基于单片机的数字密码锁的设计原理 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 主要元器件介绍 (6)3.1.1 主控芯片AT89C51的的介绍 (6)3.1.2 继电器的介绍 (9)3.1.3 存储芯片AT24C02的介绍 (10)3.1.4 LCD1602显示器的介绍 (10)3.1.5 矩阵键盘模块的介绍 (11)3.2 系统硬件部分 (12)3.2.1 系统电源部分 (12)3.2.2 键盘输入部分 (13)3.2.3 密码存储部分 (14)3.2.4 显示部分 (14)3.2.5 报警部分 (15)3.2.6开锁部分 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 系统程序流程图 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.1.2 键功能程序流程图 (18)4.1.3 修改密码程序流程图 (19)4.1.4 开锁程序流程图 (20)4.2 子程序举例 (21)4.2.1 按键扫描子程序 (21)4.2.2 显示子程序 (22)4.2.3 开锁子程序 (22)4.3 系统软件调试及结果 (24)4.3.1 Proteus软件介绍 (24)4.3.2 系统软件调试 (25)4.3.3 仿真结果 (25)5 硬件系统制作及调试 (29)5.1焊接注意事项 (29)5.2硬件调试问题及解决办法 (30)5.3硬件调试效果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录A 电路原理图 (37)附录B 系统总体程序 (38)1引言1.1课题的背景和意义随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤为突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜。
基于单片机的PLC设计与实现毕业设计论文
1 引言1。
1 课题研究的目的和意义基于单片机的PLC设计与实现课题的研究是依据应用开发中的实际要求提出来的。
当我们设计机电一体化产品或从事自动化装置设计时,常常会遇到要求设计出成本极低,同时能完成较为复杂的逻辑控制的控制器的问题.可编程序控制器以其可靠性能高、编程简单易学、维护方便等优点而广泛应用于工业控制中;单片机具备功能多、结构紧凑、价格便宜等特点,在工业控制中也得到了广泛的应用.PLC和单片机有机地结合,就可实现单片机与PLC之间优势互补,在工业控制中可发挥更大的作用[1],不仅可大大简化单片机系统的研制时间,实现复杂的逻辑控制,性能得到保障,效益也就有保证。
PLC的突出优点是可靠性高、接口类型丰富、能适应各种复杂恶劣的工业环境,另外PLC采用面向过程的编程语言,编程简单直观,易学易懂,使用灵活方便,工程技术人员经过短期学习即能上手。
同时也有不少缺点:有限的内存,编程优化调试比较困难;产品多为进口,价格昂贵;针对性比较差。
特别是当控制不太复杂的逻辑功能,控制量不太大,控制要求不高同时环境条件尚佳时,它的优势就不能完全发挥出来,而且会提高系统的成本。
鉴此,根据可编程序控制器的实现原理和工作方式,设计小型的PLC控制系统有很大的实际意义.本论文借鉴PLC的实现方式和运行原理,利用性价比比较高的AT89S52单片机设计了了一种小型PLC。
1.2课题研究背景近些年来,随着社会的迅速发展,科技的快速进步,可编程控制器(PLC)技术的发展显得异常迅猛,PLC技术在国内外已经广泛的应用于钢铁业、石油业、化工业、电力业、建材业、机械设计制造业、汽车业、轻纺业、交通运输业、环保业等诸多领域[2]。
目前PLC市场主要有美系、欧系、日系三大产系,200多家公司生产制造,其中都是三大产系为主的公司,我国的PLC的研究与生产比较晚,但是通过引进国外先进技术,消化并吸收,近年来,我国的PLC市场发展的很快,市场前景被十分看好.但是,国内的PLC仍然处于发展阶段,依然存在很多问题,与那些发达国家相比,我国PLC 的应用仍较为局限化,而那些应用PLC的企业,主要是一些国有大型企业,在其它中小型企业中的应用比例比较低.PLC技术主要靠引进,自主知识产权缺乏,与发达国家相比,技术水平落后5年左右,国产化率低很难满足国内市场需求.目前,我国是世界上经济发展比较快的国家之一,市场上新设备的控制需求、传统设备的技术升级、换代对PLC的需求越来越大。
毕业论文---基于单片机的霓虹灯控制器的设计【范本模板】
基于单片机的霓虹灯控制器的设计摘要本设计采用AT89C52单片机实现对霓虹灯的控制.系统由红外遥控模块、单片机控制模块、显示模块、语音模块四部分组成。
红外遥控模块分红外发射部分和红外接收部分,通过单片机译码后,取出红外发射按钮的地址,从而实现红外遥控器对霓虹灯显示图案的远距离控制。
红外接收管也只占用一个IO口。
显示部分为16×16的点阵模块,通过单片机控制显示不同的图案以及想要的文字,并让字能够移动、暂停,以及从当前文字切换其它文字。
语音模块采用的语音芯片是ISD1730,可以录制想要的语音,通过录音可以对设计进行介绍.语音的播放支持暂停、下一首、调节音量和复位。
由于单片机的IO口不够用,本设计采用74HC154对其扩充,将四线扩充到十六线.该系统具有电路结构简单、易操作、成本低等优点,具有较强的实用价值.关键词:单片机;红外遥控;点阵;译码器;霓虹灯The Design of the Neon Lights controller Based on SCMAbstractThis design uses the AT89C52 single chip microcomputer to control the neon lights. The system is composed by the infrared remote control module, the single-chip microcomputer control module, the display module and the speech module. Infrared remote control module is divided into the infrared transmitter and infrared receiver parts。
After decoding through the single chip microcomputer, the infrared emission button address can be taken out in order to realize the remote control of infrared neon lights display. The infrared receiving tube only takes up one IO port. The display part uses the dot matrix module with 16 plus 16,through the single—chip control, it can display different patterns and the text,and make the word to move,pause,and switch from the current text to the other。
单片机论文(自己写的)
基于单片机电子琴的设计摘要随着计算机在社会各领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动着工业、农业、商业、家电以及玩具的日新月异更新,极大地提高了电子电路及系统设计质量和效率。
电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物,在现代音乐扮演者重要的角色,单片机对于电子琴的设计具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中成为不可替代的一部分。
本文主要是用AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控模块,在主控模块上设有16个按键和扬声器。
其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
关键字:单片机;AT89S51;电子琴1.系统硬件电路设计电子琴的控制电路由单片机AT89S51、工作知识LED、LED显示器、按键输入、喇叭接口等几部分组成。
硬件电路结构框图如图1所示:图1 电子琴硬件电路1.1 单片机AT89S51的简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4K 的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中,ATMEL 公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
主要性能参数:●与MCS-51产品指令系统完全兼容●4K字节在系统编程(ISP)Flash 闪速存储器●1000次擦写周期● 4.0-5.5V的工作电压范围●全静态工作模式:0HZ-33MHZ●三级程序加密锁●128*8字节内部RAM●32个可编程I/O口线●2个16位定时/计数器●6个中断源●全双工串行UART通道●低功耗空闲和掉电模式●中断可从空闲模式唤醒系统●看门狗(WDT)及双数据指针●掉电标示和快速编程特性●灵活的在系统编程(ISP-字节或页写模式)功能特性概述:AT89S51提供以下标准功能:4K字节闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O 口线,看门狗(WDT),两个数据指针,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
(完整版)基于单片机的毕业论文设计
(完整版)基于单⽚机的毕业论⽂设计西安邮电学院毕业设计(论⽂)题⽬:基于51单⽚机的抢答器设计院(系):专业:班级:学⽣姓名:导师姓名:职称:⽬录第⼀章抢答器的概述1.1 系统设计的功能1.2 抢答器需求分析1.3 抢答器的⼯作原理第⼆章单⽚机的功能简介2.1 89系列单⽚机的概述2.2 AT89S51的功能2.2.1 TA89S51特殊功能寄存器2.2.2 AT89S51单⽚机的内部结构第三节硬件电路的设计3.1总电路原理3.2时钟频率电路的设计3.3复位电路的设计3.3.1复位电路的可靠性设计3.3.2⼈⼯复位3.4显⽰电路的设计3.5控制电路的实现3.6发声3.7系统复位第四章软件设计4.1软件任务分析4.2显⽰⼦程序的设计4.3定时器T0、T1中断服务程序的设计4.4抢答器处理程序的设计4.5主程序及分析第五章元器件及焊接调试第六章设计⼩结致谢参考⽂献摘要随着科学技术的发展和普及,各种各样的竞赛越来越多,其中抢答器的作⽤也就显⽽易见。
⽬前很多抢答器基本上采⽤⼩规模数字集成电路设计,使⽤起来不够理想。
因此设计⼀更易于使⽤和区分度⾼的抢答器成了⾮常迫切的任务。
现在单⽚机已进⼊各个领域,以其功耗⼩、智能化⽽著称,所以若利⽤单⽚机来设计抢答器,便使以上问题得以解决.针对以上情况,本⽂设计出以AT89S51单⽚机为核⼼的⼋路抢答器。
我们采⽤了数字显⽰器直接指⽰,⾃动锁存显⽰结果,并⾃动复位的设计思想,它能根据不同的抢答输⼊信号,经过单⽚机的控制处理并产⽣不同的与输⼊信号相对应的输出信号,最后通过LED数码管显⽰相应的路数,即使两组的抢答时间相差⼏微秒,也可分辨出是哪组优先按下的按键,它充分利⽤了单⽚机系统的优点,具有结构简单、功能强⼤、可靠性好、实⽤性强的特点。
本设计是以⼋路抢答为基本理念。
考虑到依需设定限时回答的功能,利⽤89S51单⽚机及外围接⼝实现的抢答系统,利⽤单⽚机的定时器计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进⾏计时,同时使数码管能够正确地显⽰时间。
毕业设计-单片机【范本模板】
摘要本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。
并在数码管上显示相应的时间。
并通过一个控制键用来实现时间的调节和是否进入省电模式的转换。
应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真.该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源.同时单片机以AT89C51为核心元件采用LED数码管显示器动态显示“时”,“分",“秒”的现代计时装置。
与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。
另外具有校时功能,秒表功能,和定时器功能,利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活,便于功能的扩充等优点。
关键词:数字钟系统;单片机; LED液晶显示器Digital clock systemAbstractThe system uses MCU with time, the school features such as the digital clock, SCM AT89C51 is also used as the core components of the LED digital display dynamic display ”when” and "poin ts” and "seconds" of the modern time device 。
Compared with the traditional mechanical watches, it has a precise path that intuitive, and other characteristics。
In addition a school function, stopwatch function, and the timer function to achieve MCU use of the digital clock with programming flexibility to facilitate the expansion of functional advantages。
毕业论文基于单片机STC52的电子琴设计
毕业论文基于单片机STC52的电子琴设计电子琴是一种能够模拟真实乐器声音的电子音乐乐器,它使用数字信号处理技术来模拟不同音调和音色的声音。
在这篇毕业论文中,我们将基于STC52单片机设计一个电子琴。
首先,我们需要了解电子琴的基本原理和工作方式。
电子琴主要由白键和黑键组成,每个键对应一个音调。
当用户按下一些键时,电子琴会发出相应音调的声音。
为了模拟各种音调和音色,电子琴还需要使用合成器来生成声音波形。
在本设计中,我们将使用STC52单片机作为主控芯片。
这款单片机具有强大的计算和处理能力,并且易于编程和控制。
我们将使用C语言编程来实现电子琴的功能。
首先,我们需要设计一个按键矩阵来接收用户的按键输入。
按键矩阵将通过电子琴的键盘连接到STC52单片机的I/O口。
当用户按下一些键时,相应的I/O口将被触发,并且可以通过编程来检测并响应按键动作。
接下来,我们将设计一个音频输出电路来输出电子琴的声音。
音频输出电路将连接到STC52单片机的PWM输出口。
通过调节PWM输出的频率和占空比,我们可以生成不同频率和音量的声音波形。
然后,我们需要设计一个合成器来生成不同音调和音色的声音波形。
合成器可以通过不同的算法和参数来模拟不同乐器的声音。
我们可以使用数字信号处理技术,如傅里叶变换和滤波器设计,来实现合成器的功能。
最后,我们需要编写软件程序来控制和管理电子琴的功能。
我们可以使用STC52单片机的开发环境和编程工具来编写程序。
程序需要实现按键检测、声音生成和处理等功能。
通过编程,我们可以实现不同音调、音色和演奏效果的电子琴。
在设计实现过程中,我们还需要考虑到电子琴的硬件和电路布局、电源供应、按键和音频接口等方面的问题。
同时,我们还需要进行测试和调试,以保证电子琴的正常工作和良好的声音质量。
通过以上的设计和实现,我们可以制作一个基于STC52单片机的电子琴。
这款电子琴具有丰富的音调和音色选择,可以模拟不同乐器的声音,同时具有简单易用的操作和良好的音质。
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单片机主控电路设计研究方向毕业论文目录引言1 系统综述1.1 方案论证与选择1.2 系统整体框图2 硬件电路设计2.1 51单片机主控电路2.1.1 单片机主控电路设计2.1.2 C51程序语言2.2 TC1047温度采集电路2.3 RC低通滤波电路2.4 OP07放大电路2.5 A/D转换电路2.6 LCD1602显示电路2.7 串口通信电路2.8 电源稳压电路3 下位机软件设计3.1 主程序框架3.2 ADC0832驱动程序3.3 LCD1602显示驱动程序3.4 串口通信程序4 上位机软件设计4.1 上位机人机交互界面设计4.2 上位机程序框图设计4.2.1 主程序框图设计4.3.2 LABVIEW串口程序设计4.3.3 串口数据帧解码4.3.4 数据处理和显示4.3.5 数据的存储和读取4.3.6 采集速率和温度报警5 原理图电路仿真6 组装调试及软件验证6.1 制作流程6.2 硬件调试及软件验证6.2.1 电源电路测试6.2.2 LCD1602显示测试6.2.3 放大电路测试6.2.4 A/D转换测试6.2.5 下位机串口通信测试6.2.6 上位机串口通信测试6.2.7 下位机与上位机整体功能测试6.3 数据测量及误差分析6.3.1 温度传感器标定6.3.2 数据的测量6.3.3 误差计算及分析6.4 软硬件调试综述7 结论7.1 系统功能7.2 功能扩展7.3 前景展望谢辞参考文献附录一电路设计原理图附录二电路设计PCB图附录三上位机实时数据采集界面图附录四上位机历史数据读取界面图附录五主程序调试结果附录六串口程序调试结果附录七 AD程序调试结果附录八 1602程序调试结果引言随着科学技术的不断发展,对现代设备精确度的要求不断增长,信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)为信息技术的前沿尖端技术,其应用非常广泛,已经渗透到社会的每一个领域[1-3]。
数据采集是指将温度、压力、流量、位移等物理量转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或者打印的过程。
在生产过程中应用数据采集,可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。
数控机床在加工过程中,热误差是因温度上升引起的加工误差。
据统计,在精密加工和超精密加工中,由于热变形引起的加工误差占总加工误差的50%~70%[4-5]。
目前,有两类方法可以用来减小机床的热误差。
一是通过改进机床结构设计方法,直接减小热误差,但是会大大提高成本。
二是通过建立热误差模型进行补偿的方法[15-16]。
LABVIEW软件是NI公司开发用于测控领域的图形化开发环境,它在数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示方面有着明显的优势而得到广泛的应用[14]。
它是一种方便的人机界面软件,其编程的方式相比于VC等比较复杂的上位机编程软件来说更加的简单和有针对性。
利用NI的LABVIEW软件和数据采集卡可以实现数据的采集、存储、分析处理。
或者通过其它接口可以很容易地将采集到的数据发送到LABVIE编写的上位机。
设计的主要目的和任务是,在生产车间中对数控机床的主要部件进行实时多点温度采集,采集硬件电路主要包括:温度传感器,放大滤波,A/D转换,下位机控制,串口通信等功能;采集通道数>=4,采集温度精度:0.5度,温度围:0~40度。
上位机对采集的温度数据进行受热分析,并显示温度随时间的变化趋势,并对加工的热变形误差进行计算和补偿。
1 系统综述1.1 方案论证与选择设计主要是实现数控机床机床4路温度的采集,正确选择温度传感器和设计放大电路对整个设计起到事半功倍的作用。
下面简要分析设计硬件电路方案的选择和上位机编写软件的选择。
(1)温度传感器选择设计中温度传感器可以选择数字温度传感和模拟温度传感器。
设计中要求采集的温度精度为0.5℃,数字温度传感器相对容易实现对温度的高精度测量,如数字温度传感器DS18B20,但进行多路温度采集时使用数字温度传感器成本高,在满足温度测量精度的条件下,选择模拟温度传感器。
模拟温度传感器又分为电压输出型温度传感器和电流输出型温度传感器两种。
其中电流输出型温度传感器,输出电流一般都很小,如AD590电流输出型温度传感器,需要将输出电流的变化转化电压的变化,才能进行电压放大和A/D 转换等[11]。
设计中选用电压输出型温度传感器TC1047温度传感,TC1047输出电压每变化10mV,表示温度变化1℃,正确设计放大电路和选择A/D转换芯片就可以满中温度测量精度为0.5℃的要求。
(2)滤波电路设计设计中温度传感器选择的是电压输出型温度传感器,设计中要求将大于50Hz的信号给予滤除。
设计中选择使用无源RC低通滤波电路即可以满足设计要求。
(3)电压放大电路的设计设计中可以选择使用仪用放大器或运算放大器组建电路进行电压放大。
选用仪用放大器可以大大减小电路设计的复杂度,如仪用放大器AD620和AD623只需要外接一个滑动变阻器就可以实现放大倍数的精确调节。
而使用运算放大器电路设计复杂,精度也没有仪用放大器的高,但仪用放大器的价格相对运算放大器来说价格非常昂贵。
设计中选择运算放大器OP07进行放大电路的设计,也可以满足设计的要求,并且设计成本大大降低。
(4)A/D转换芯片选择设计中要合理选择A/D转换芯片的分辨率。
设计放大电路的放大数5,只要A/D能分辨放大电路25mV输出电压的变化,就可以实现测量温度精度为0.5℃的要求。
设计中选用8位分辨率的A/D转换芯片ADC0832,在参考电压为5V时可以分辨最小20mV的电压变化,满足设计要求。
(5)上位机编程软件选择以上主要分析了硬件电路设计方案的选择,上位机的设计也是设计的难点。
设计选择使用LABVIEW作为上位机的编写软件,LABVIEW是图形化编程语言,相对于其他文本编程语言来说,LABVIEW相对简单的多,可以很容易实现程序的编写和显示界面的美化设计[10]。
1.2 系统整体框图设计主要任务分为上位机的设计和下位机设计两个大模块。
其中,下位机主要是硬件电路的设计和C语言程序的编写。
用电压输出型温度传感器TC1047来实现四路温度的实时监测,用液晶LCD1602显示采集到的温度值。
将温度传感器输出的电压,通过RC滤波电路,将50HZ以上的信号给予滤除,再经过运算放大器OP07组建的放大电路对滤波后的电压信号进行放大,使用两片ADC0832将四路放大的模拟信号转化为数字信号。
主控芯片STC89C52将A/D转换的数字量经过基于MAX232芯片的串行通信方式,发送到用LABVIEW软件编写的上位机,同时将数字量经数据处理转化为温度值在液晶LCD1602上显示。
上位机将接收到的数据进行处理和显示,显示温度随时间的变化曲线以及用颜色的浅深来表示温度的高低,上位机可以设定报警温度上限值和采集温度的速率。
上位机分为两个面板,一个为实时数据显示面板,另一个为历史数据读取显示面板,可以实现实时数据采集,同时也可以读取和分析历史数据。
设计的整体框图如图1-1所示。
图1-1 数控机床测温系统整体框图2 硬件电路设计2.1 51单片机主控电路设计所选用的单片机型号为STC89C52,其与市场大部分51系列单片机完全兼容,并且在性能方面和速度上更具有优势。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89系列单片机CPU主要功能是产生各种控制信号,控制输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等。
STC89系列单片机几乎包含了所有数据采集和控制中所需的所有单元模块,可称得上是一个片上系统[6-10]。
2.1.1 单片机主控电路设计图2-1 单片机主控电路设计单片机最小系统原理图如图2-1所示。
主控模块由复位电路,晶振时钟电路和IO电路3部分组成。
复位电路设计为按键复位和上电复位,通过在单片机的RST脚接10uf电容接电源,10K电阻接地的方式,完成上电复位,RST引脚再经过一个200欧的电阻和一个按键可以实现按键复位。
测温电路设计要用到串口通信,为了得到较准确的波特率,降低通信的误码率,晶振电路使用的是11.0592MHZ的晶振,晶振两端分别接2个22pf电容接地,保证其时钟电路的稳定性。
单片机引脚为访问外部存储器控制信号,将其接高电平,访问部ROM。
IO电路其引脚的功能具体如下:P0口为液晶LCD1602的并行数据总线,为了增加对LCD1602的驱动能力,外加了10K排阻;P1.0~P1.2为LCD 的控制口;P2.0~P2.4为ADC0832的数据输入输出和控制口。
P3.0和P3.1分别为串口通信的数据接收和数据发送口。
2.1.2 C51程序语言C51是为51系列单片机设计的一种C语言,其特点:结构化语言,代码紧凑;接近真实语言,程序可读性强;库函数丰富,编程工作量小;机器级控制能力,功能很强;与汇编指令无关,易于掌握;对于有复杂计算的程序来说,更突显其优势,C51语言已成为51系列单片机程序开发的主流软件方法。
C51与标准C语言对比,其语法规则、程序结构、编程方法大致相同,而数据类型、存储模式及中断处理存在着差异[13]。
2.2 TC1047温度采集电路设计采用4个温度传感器TC1047A 来采集4路温度,将温度的变化转化为电压的变化。
TC1047和TC1047A 是线性电压输出温度传感器,可以精确地测量从-40℃到+125℃之间的温度。
10mV/℃的输出电压的斜率响应允许在温度围对预计的温度进行测量。
TC1047传感器输出电压的大小会随温度的改变而改变,温度增大,输出电压会增大,温度减小,其输出电压也会减小[12]。
TC1047温度传感器输出电压与温度变化成线性关系,关系表达式为:50010+⨯=e Temperatut V out其中:out V 为传感器输出电压,单位为mV ;e Temperatur 测量温度值,单位为℃。
TC1047温度传感器输出电压随温度变化的关系曲线如图2-2所示。
Vout = 0.01t + 0.50.20.40.60.811.21.41.6-40-20020406080100120t(℃)V o u t (V )图2-2 TC1047输出电压随温度变化的关系曲线如图2-3所示为TC1047温度传感器接口电路的设计,其中3号管脚用于为该芯片供电,管脚1为电源地,管脚2为电压输出,只要给芯片供电就可以使温度传感器正常工作。
图2-3 TC1047接口原理图2.3 RC 低通滤波电路设计采用一阶无源RC 低通滤波电路滤除频率为50HZ 以上的干扰信号,使温度传感器的输出电压较稳定。