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长沙航空职业技术学院 毕业设计（论文） （专科2010届） 维修电工智能排故系统装置 院(系)、部： 电子电气工程系 学生姓名： 指导教师： 李广兵 职称 实验师 专 业： 班 级： 完成时间： 2010年06月16日 摘 要 在当今时代，大部分的仪器仪表都实现了智能化，功能多样化，操作方便化，直观化。本次的设计课题是为修电工智能排故系统装置。此装置具有功能多、直观、操作方便的优势。维修电工智能排故系统装置主要用来对学员进行培训专用。它分为教师模式和学员培训考核模式。在教师模式下，我们可以进行故障的设定，排故所需要的时间设定，也可以查看所设置好的故障序号。为用户解决维修电工智能排故系统装置长时间没有使用而忘记密码，则采用一个开机密码和启动系统后再设密码方案。学员培训考核模式，是用来检验学员的考核情况。 关键词：智能排故；单片机；控制；STC89C51；STC89C52；程序 目 录 摘 要 2 第一章 绪 论 5 1.1硬件方案讨论 5 1.2 硬件方案的确定 6 1.3软件方案设计 7 1.4 STC89C51单片机的性能及应用 8 1.5 成果预测 9 第二章 硬件设计 9 2.1硬件电路设计 9 2.1.1显示电路 9 2.1.2键盘电路 11 2.1.3 复位电路 13 2.1.4 电源设计 13 2.1.5 时钟电路设计 14 2.1.6 输出电路 15 2.1.7 系统原理图 17 2.2 PCB板设计 17 2.2.1主电路板原理图绘制 18 2.2.2 辅助电路板设计 20 第三章 软件设计 23 3.1 主片CPU程序设计 23 3.1.1 中断和计数程序 24 3.1.2 动态显示程序 24 3.1.3 4×4矩阵键盘扫描程序 26 3.1.4 密码程序 27 3.1.5 监控程序 28 3.1.6 延时程序 28 3.1.7 并行连接输出程序 29 3.1.8设置程序设计 30 3.1.8 考核程序设计 30 3.2 从片CPU程序设计 31 第四章 使用指南 33 4.1电源指南 33 4.2密码指南 33 4.3设置指南 33 4.3.1故障个数设置 33 4.3.1.1 数字选择故障号 33 4.3.1.2 用“+”和“—”键选择 34 4.3.1.3 取消已设置的故障 34 4.3.2 定时设置 34 4.3.3 密码设置 35 4.3.3.1 系统密码 35 4.3.3.2 临时密码 35 4.3.3.3 临时密码设置 35 4.4考核指南 35 4.5查询指南 36 4.5.1 教师模式下查询 36 4.5.2 考核后查询 36 4.5.3 推出查询模式 36 第五章 结 论 37 第六章 参考文献 38 第七章 致 谢 39 第八章 附 录 40 附录一 主片CPU程序 40 附录二 从片（U2和U3）程序 55  绪论 1.硬件方案讨论 维修电工智能排故系统装置（以下简称装置），主要用来对学员进行培训专用。该装置具有的四个功能：功能一，智能化；功能二，能很方便的进行人机对话，即键盘显示操作系统的应用；功能三，能显示排故定时，故障点的编号，以及设置的故障数等，即至少要有三组（两个数码管一组）数码管显示；功能四，能对电路中的48个点进行选择性控制，来模拟电路中的故障。 功能一的设计讨论。智能化，采用单片机来实现。使用单片机的选择有，AT89C51、AT89C52、STC89C51、STC89C52.宏晶STC系列单片机的功能，性能要比AT系列的好。 功能二的设计讨论。需要的按键，有0～9十个数字按键，因为装置需要输入和设置密码；有功能键，例如“模式”键、“确认”键、“清零”键、“考核”键等；即按键数至少要有十四个按键。 功能三的设计讨论。显示采用三个两位的数码管动态显示。显示数据的数值和组别的区别，用数码管的闪烁实现。显示有软件译码和硬件译码。软件译码比硬件译码占用的I/O口数多。硬件译码包括位选译码和数据显示译码。 功能四的设计讨论。功能二和功能三占用了两个I/O口，只剩下两个I/O口可用，要实现功能四，I/O口就必须得扩展。现有三种扩展I/O口的方法： 方法一，用8255芯片扩展I/O口，使其扩展到48个I/O 口，但程序复杂； 方法二，用4线16线译码器与D型触发器控制电路结合使用，但这种方法的成本价高，需要用到24片D型触发器芯片； 方法三，用两片单片机扩展I/O口，采用并行连接法，程序简单，成本价低。 2 硬件方案的确定 综合上述的讨论与分析，确定的硬件设计方案为：采用STC89C52作为该装置的主控CPU芯片