毕业设计(论文)--基于AT89C51单片机多时段控制器设计.docVIP

毕业设计(论文)--基于AT89C51单片机多时段控制器设计.doc

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引言 单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛,在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。单片机具有功能强,工作模式多,寻址空间大,有利于操作系统的运行等特点。目前单片机已用于工业控制、机电一体化设备、仪器仪表、信号处理、现代兵器、交通能源、商用设备、医疗设备及家用电器等各个领域,随着单片机性能的不断提高,它的应用将会更加广泛。 文中将对芯片、各部分电路及怎样对软硬件的检测作详细介绍。整个系统的核心是,完成了课题所有要求。是重要的物理量,的测量和控制,在工业生产和科研工作中都非常重要。本利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一时钟系统。 第二章 电路工作原理 2.1电路的整体工作原理 整个系统主要可分为键盘设置部分,控制电路,单片机处理部分,数码管显示部分。本设计控制器本身为一个电子钟。有时、分显示。在时、分之间的小点闪烁为秒在走动。可以对时、分进行校准,每次校准秒自动清零。同时且相互不影响的控制两个相互独立的用电器。两个基本点时段可通过按键进行切换。每一路控制我设计了两个时段,可供用户使用,并且两个时段的(上、下时段)都是可调整的。上、下时段是可以切换显示的。 同时设计了一个复位键,按下复位键可以是机器复位,所有时段达到初始状态。 每一路数,我现在用的是红灯显示。当时间运行到设定的时间段内时,红灯会亮起来。代表控制用电器运行。 虽然只设计了两路,每一路只有两个时间段,以后可以在此基础上对该电路进行改进,达到真正的多路多时段控制器。 另外对大型的用电器的控制可以通过继电器来完成。在这次的设计上我也表现出来了。红灯的点亮就是通过继电器来完成的。。利用A/D转换器件对模拟量的测量,通过P3.5口采集信号,通过AT89C51进行数据处理,通过P2口进行数码管的动态3位显示。本设计的应用相当的广泛可以对任何模拟信号进行测量、显示。本设计的主要问题在于对A/D转换的了解,不选用合适的A/D转换方法,本设计就是采用V/F的A/D转换中一种,利用V/F转换更接近本设计的设计要求。整形电路则是为了V/F转换后的频率波形进行整形,达到单片机中断输入的要求,为单片机的数据处理减小误差。单片机则是对整形电路输出的频率信号在规定时间内计数,并通过内部计算求出频率,再通过一系列的计算求出所需要的值。最后将单片机计算出的值送到显示电路进行数码显示。电路功能的实现完全靠A/D转换的参数的设定和单片机程序电脑的实现,所以在设计时要对这两部分有严密的设计思维能力。 硬件电路包括时钟测量部分、A/D转换,数据处理,数码显示 数码显示 数码管显示电路有动态和静态显示两种。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器,阴极连在一起的称为共阴显示器。1位显示器由八个发光二极管组成,其中七个发光二极管A—G控制七个笔画的亮或暗,另一个控制小数点的亮和暗,这种笔画式的七段显示的字符较少,字符的形状有些失真,但控制简单,使用方便。 所谓静态显示,就是当显示器显示一个字符时,相应的发光二极管恒定的导通和截止,例如七段显示器的A、B、C、D、E、F导通,G截止时显示“0”。这种显示方式的每一个8位输出口控制。所谓动态显示,就是一位一位地轮流点亮各位显示器(扫描),对于每一位显示器来说,每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关,也与点亮时间和间隔时间的比例有关。若显示器的位数不大于8位,则控制显示器公共极电位只需一个8位口(称为扫描口),控制各位显示器所显示的字型也需要一个8位口(称为段数据口)。本设计的显示电路则采用动态显示,由P2 .0 、P2.1、 P2.2、口来控制要显示的三个数码管,7447控制数码管的数据信号的输出。 第三章、硬件电路的参数计算与芯片简介 3.1 LM331简介 LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/ D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331 采用了新的温度补偿能隙基准电路, 在整个工作温度范围内和低到 4.0V 电源电压下都有极高的精度。LM331 的动态范围宽, 可达 100dB ; 线性度好, 最大非线性失真小于 0.01% ,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位; 外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成 V/F 或 F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。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

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