基于于MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模塊設(shè)計與實驗改進開題報告.doc

西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模塊設(shè)計與實驗改進學(xué)生姓名韓興學(xué)號08102080227專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師呂建波羅振元開題時間2012.2.29班級08級（2）班一、選題目的和意義科技，一個以新興產(chǎn)業(yè)、新興技術(shù)、新興人才為基礎(chǔ)的名詞，在社會的高速發(fā)展中，科技起著只至關(guān)重要的作用。計算機便是高端科技的中堅力量，隨著計算機的出現(xiàn)，科技的發(fā)展迅速帶動社會進入自動化、信息化、智能化的時代。單片機，即單片微型計算機，它是現(xiàn)代化智能微型控制器的核心，是計算機實現(xiàn)自動化測控的巨大成果。此次設(shè)計以MCS51單片機為基礎(chǔ)，進行試驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模板的設(shè)計和改進，在對單片機系統(tǒng)深入的學(xué)習(xí)的同時，主要進行A/D轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口模板的實驗和改進。在實際工程中，經(jīng)常需要檢測被測對象的一些物理參數(shù)，這些參數(shù)的模擬信號要通過傳感器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。本次對于測控模板的設(shè)計和改進，會進一步加深對單片機接口模板的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，并通過實驗的調(diào)試掌握基本的實驗原理；通過模板的設(shè)計，熟練掌握設(shè)計的理念和方法；通過對單片機接口的設(shè)計和改進，進一步了解單片機在工程實際中的運用，并以次為基礎(chǔ)，為將來更好的開發(fā)單片機打下堅實的基礎(chǔ)。二、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢世界上第一個單片機誕生于1971年，它經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。在后續(xù)的不斷開發(fā)和演變過程中，20世紀(jì)80年代初，Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎(chǔ)上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內(nèi)RAM容量，I/O口功能，系統(tǒng)擴展方面都有了很大的提高。目前，幾乎所有的自動化控制系統(tǒng)都離不開單片機，因為它強大的控制能力和低廉的價格、廣泛的使用空間，使得單片機在當(dāng)前社會得到了巨大的發(fā)展，可靠性及應(yīng)用水平越來越高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。所集成的部件越來越多；NS（美國國家半導(dǎo)體）公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中，也就是說，單片機的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機。原因是其內(nèi)部已集成上各種應(yīng)用電路。功耗越來越低和模擬電路結(jié)合越來越多。在國內(nèi)，我國單片機年容量已達(dá)1-3億片，且每年大約以16%的速度增長，但相對于世界市場，我國的占有率還不到1%。這說明單片機的應(yīng)用在我國才剛剛起步，有著廣闊的前景。將會向低功耗、單片化、微型化、大容量、高性能、低價格和簡易化開發(fā)方向發(fā)展。單片機的主流發(fā)展趨勢：1.低功耗CMOS化。MCS-51系列的80C51推出時的功耗達(dá)120mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造商基本都采用了CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。2微型單片化常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)等集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成。3主流與多品種共存現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以MCS-51為核心的單片機占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的WinBond系列單片機。在一定的時期內(nèi)，這種情形會隨著社會的發(fā)展和科技的改進，單片機的設(shè)計走的是依存互補，相輔相成、共同發(fā)展的道路。三、主要研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計主要設(shè)計MCS51系列單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模板，以進行模擬信號和開關(guān)量的采集和輸出，外部傳感器輸出信號由ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入單片機；單片機輸出的控制信號，經(jīng)DA0832轉(zhuǎn)換成模擬量后輸出，同時，實現(xiàn)開關(guān)量的輸入輸出，具體內(nèi)容如下所示：1分析各類基于MCS51系列單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模板設(shè)計方法，主要包括通用開關(guān)量、模擬量的輸入輸出；2設(shè)計出通用模塊的電路原理圖，主要包括單片機最小系統(tǒng)、模擬量采集模塊、模擬量輸出模塊、開關(guān)量采集模塊、開關(guān)量輸出模塊，并用proteus完成部分模塊的仿真；3在仿真軟件上調(diào)試電路，確定硬件電路，用DXP軟件畫出電路的PCB板；4編寫相應(yīng)軟件程序，進行軟件的調(diào)試；5進行系統(tǒng)軟件、硬件結(jié)合進行整機調(diào)試，實現(xiàn)通用開關(guān)量、模擬量的輸入輸出；6.針對本科單片機課程實驗教學(xué)，進行測控接口模塊實驗方法的更新和改進；指導(dǎo)教師意見及建議：簽字：年月日教研室審核意見：簽字：年月日注：此表前三項由學(xué)生填寫后，交指導(dǎo)教師簽署意見，經(jīng)教研室審批后，才能開題。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表題目基于MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模塊設(shè)計與實驗改進學(xué)生姓名韓興學(xué)號08102080227專業(yè)名稱機械指導(dǎo)教師呂建波羅振元檢查時間2012.4.9班級08級2班畢業(yè)設(shè)計（論文）進展情況本人自畢業(yè)設(shè)計任務(wù)下達(dá)以后，積極聯(lián)系指導(dǎo)教師進行畢業(yè)設(shè)計，通過對單片機測控接口技術(shù)的相關(guān)資料的學(xué)習(xí)和探究，現(xiàn)基本完成以下設(shè)計工作：1.查閱資料，了解了MCS51系列單片機應(yīng)用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模板的構(gòu)成。2.深入了解和學(xué)習(xí)了模數(shù)以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理，在單片機開發(fā)板上成功調(diào)試了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出實驗。3.回顧學(xué)習(xí)C語言以及相關(guān)單片機的程序設(shè)計內(nèi)容，為下一步實驗方案程序設(shè)計做準(zhǔn)備。4.初步擬定了測控接口模塊實驗改進方案，擬采用項目驅(qū)動式試驗教學(xué)法，著手搭建電路。下一步的設(shè)計內(nèi)容是：完成測控接口實驗設(shè)計，學(xué)習(xí)當(dāng)前測控接口的學(xué)生實驗，并對實驗方案經(jīng)行研究，提出改進方案，完成整個設(shè)計，并著手撰寫論文。指導(dǎo)教師意見1、學(xué)生整體上已清楚本畢業(yè)設(shè)計的主要工作內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)路線，對MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模板設(shè)計與實驗改進有了整體的認(rèn)識；2、中期考核前部分任務(wù)已按期完成，后期還需積極努力；3、學(xué)生能夠積極聯(lián)系指導(dǎo)教師，探討自己的畢業(yè)設(shè)計進展情況及設(shè)計方法，師生指導(dǎo)關(guān)系正常。簽字：年月日教研室意見簽字：年月日西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名韓興學(xué)號08102080227專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級08級2班畢業(yè)設(shè)計（論文）題目基于MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模塊設(shè)計與實驗改進設(shè)計（論文）起止時間2012年1月10日至2012年5月11日指導(dǎo)教師評語：在畢業(yè)設(shè)計過程中，該生積極主動與指導(dǎo)老師聯(lián)系，根據(jù)階段要求，按時提交相關(guān)文檔，態(tài)度積極認(rèn)真。該論文選題為基于MCS51單片機的實驗開發(fā)系統(tǒng)測控接口模塊設(shè)計與實驗改進，具有一定的實際工程應(yīng)用意義，選題與本專業(yè)方向相關(guān)，符合要求，工作量大小合適；從論文的內(nèi)容來看，該生收集并查閱的大量的單片機系統(tǒng)、測控接口、實驗方案改進等方面的資料，同時能夠把這些資料有機結(jié)合并加以應(yīng)用，分析了測控接口的功能和運用，并進行了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計，包括單片機最小系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示模塊和實驗方法改進，最后進行了proteus仿真和PCB板設(shè)計，論文的論述依據(jù)詳實充分，結(jié)構(gòu)合理，層次清楚，對業(yè)務(wù)的闡述清晰，邏輯結(jié)構(gòu)合理，寫作用語規(guī)范。總體來講，論文選題符合要求，工作量充足，且查閱了大量資料，論據(jù)充實，寫作規(guī)范，達(dá)到了本科畢業(yè)的水平。建議成績：指導(dǎo)教師簽名：年月