流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、題目：流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、選題的依據(jù)及課題的意義隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)日益趨向于自動(dòng)化，而生產(chǎn)線的工作效率也直接決定了其所創(chuàng)造的價(jià)值大小。在產(chǎn)品批量生產(chǎn)的今天，流水線的人工計(jì)數(shù)方式已經(jīng)無(wú)法跟上時(shí)代的步伐了，于是人類發(fā)明了光電計(jì)數(shù)器，用于替代略顯乏力的人工計(jì)數(shù)，所謂的電子計(jì)數(shù)器即是利用數(shù)字電路技術(shù)數(shù)出給定時(shí)間內(nèi)所通過(guò)的脈沖數(shù)并顯示計(jì)數(shù)結(jié)果的數(shù)字化儀器。流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大的縮減了流水線上計(jì)數(shù)的時(shí)間，它為人類帶來(lái)了巨大的財(cái)富。伴隨著電子計(jì)數(shù)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子計(jì)數(shù)器的總體結(jié)構(gòu)越趨向于小巧，顯示方式和操控方式也趨于多樣化，計(jì)數(shù)器的種類和應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越多，這是光電計(jì)數(shù)器一個(gè)

2、大趨勢(shì)。因此，我們此次設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是讓計(jì)數(shù)器變的愈發(fā)靈巧和準(zhǔn)確，這樣設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器才能在如此的大環(huán)境下得以利用，當(dāng)然我們也應(yīng)該保證設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的記錄流水線上的產(chǎn)品?？偟膩?lái)說(shuō)，就是更靈巧、更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確、更廉價(jià)。流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)的一次具體實(shí)踐，也極大的拓展了個(gè)人的專業(yè)知識(shí)，提高了個(gè)人動(dòng)手能力。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，將涉及到許多關(guān)于機(jī)械電子方面的專業(yè)知識(shí)，如傳感器與檢測(cè)技術(shù)、51系列單片機(jī)控制芯片軟硬件設(shè)計(jì)，當(dāng)然還可以學(xué)習(xí)使用單片機(jī)設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件，如Proteus、Protel等EDA工具軟件。流水線技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，是將書(shū)本上的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程，

3、只有將所學(xué)的理論應(yīng)用于實(shí)踐才能體現(xiàn)出學(xué)習(xí)的價(jià)值。二、研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜眾所周知，如今的社會(huì)乃是一個(gè)機(jī)械自動(dòng)化的時(shí)代，人類手動(dòng)的工作方式已經(jīng)完全跟不上時(shí)代的節(jié)奏了。工廠產(chǎn)品的生產(chǎn)中我們要用到檢測(cè)技術(shù)，普通人生活中也是到處需要檢測(cè)，甚至在國(guó)家軍事相關(guān)的事物中都是離不開(kāi)檢測(cè)技術(shù)的。人類的生活已經(jīng)離不開(kāi)檢測(cè)這門(mén)技術(shù)了，它使得我們的生活變的更加的簡(jiǎn)單快捷，而又不缺乏準(zhǔn)確性。當(dāng)然設(shè)計(jì)中我們也使用到了單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的中心處理器，單片機(jī)在我們的生活中所使用的各種電子產(chǎn)品中也起到了其他東西無(wú)可比擬的作用。首先是傳感器檢測(cè)技術(shù)，作為檢測(cè)技術(shù)的基本前提條件，傳感器是我們能否實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的重要條件，現(xiàn)如今的傳感器檢

4、測(cè)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到人類的各個(gè)領(lǐng)域之中去了。在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)中，它扮演著檢測(cè)機(jī)床或是產(chǎn)品的各種參數(shù)，使得我們可以高效準(zhǔn)確的進(jìn)行機(jī)械化的生產(chǎn)；在電氣化工行業(yè)，擁有傳感檢測(cè)技術(shù)可以隨時(shí)對(duì)電壓、電流、溫度、密度等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這樣不但可以保證工藝的正常進(jìn)行，還可以準(zhǔn)確的判定結(jié)束的正確時(shí)間；在普通生活中，檢測(cè)技術(shù)為我們提供食品藥品生活用品的各種安全檢測(cè)，讓我們?cè)谫I東西時(shí)可以買的安心用的放心，這樣大大的保護(hù)了我們的人身安全；在軍事領(lǐng)域，檢測(cè)技術(shù)不但可以為我們提供完善的防護(hù)系統(tǒng)，還為國(guó)家對(duì)外太空探索盡了好大一份力，這為提高國(guó)家的綜合國(guó)力起到了重要作用；在環(huán)保的領(lǐng)域，傳感檢測(cè)技術(shù)也起到了至關(guān)重要的作用，它可以隨

5、時(shí)檢測(cè)大氣、水、地質(zhì)等物質(zhì)中各項(xiàng)需要檢測(cè)的參數(shù)，這對(duì)我們的生存環(huán)境的保護(hù)起到了重要作用；在醫(yī)療的領(lǐng)域，通過(guò)傳感檢測(cè)技術(shù)，醫(yī)生可以很好的為患者進(jìn)行各種人工不能完成的檢測(cè)或者手術(shù)，這樣可以提高手術(shù)的成功率；在農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域，檢測(cè)技術(shù)用于監(jiān)控各項(xiàng)植物生長(zhǎng)的參數(shù)，這樣大大的提高了植物的存活率?？傊?，在人類的活動(dòng)中傳感檢測(cè)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，人類的生活節(jié)奏將變的越來(lái)越快，人們的活動(dòng)中需要應(yīng)用到傳感器檢測(cè)技術(shù)的領(lǐng)域也將會(huì)變的越來(lái)越多，傳感檢測(cè)技術(shù)也將趨向于智能化、人性化、普遍化，而這些變化也將使得傳感技術(shù)為人們帶來(lái)更高效、更準(zhǔn)確、更完善的檢測(cè)，按照這個(gè)趨勢(shì)發(fā)展下去，傳感技術(shù)將為人類帶

6、來(lái)一個(gè)愈加智能化的新時(shí)代。當(dāng)然單片機(jī)在我們的生活中也起到了不小的地位，我們?nèi)粘Ｖ杏玫降母鞣N電子元件都離不開(kāi)單片機(jī)的主導(dǎo)，它為電子產(chǎn)品的各個(gè)部位的正常工作起到了至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)中的主要采用的是嵌入式處理器，它是以集成電路技術(shù)為主體的系統(tǒng)，現(xiàn)如今的嵌入式的處理器按照其體系結(jié)構(gòu)可以分為三類，分別是將各種有控測(cè)目的計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)集合成單一的芯片之中的嵌入式微控器（單片機(jī)），用于在高速狀態(tài)處理各種數(shù)字信號(hào)的嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），用于通用個(gè)人計(jì)算機(jī)的嵌入式處理器（CPU）。這些在我們的日常生活中用到的各種電子產(chǎn)品中都是喜聞樂(lè)見(jiàn)的構(gòu)件，它就像是電子產(chǎn)品的大腦系統(tǒng)一般。隨著時(shí)代的發(fā)展，單片機(jī)也必將

7、趨向于智能化、高效化、準(zhǔn)確化，它將為我們以后使用的電子產(chǎn)品帶來(lái)翻天覆地的變化，由于它的物美價(jià)廉，單片機(jī)以后應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)⒆兊脑絹?lái)越廣，它是將會(huì)主導(dǎo)以后電子產(chǎn)品的發(fā)展方向，它將帶來(lái)一個(gè)電子產(chǎn)品的新時(shí)代。由傳感器與單片機(jī)相結(jié)合而形成的系統(tǒng)在未來(lái)也將會(huì)變的越來(lái)越普遍，越來(lái)越智能，越來(lái)越高端，它們?yōu)閭鞲屑夹g(shù)的發(fā)展帶來(lái)一些新的事物的同時(shí)，也將在歷史的舞臺(tái)上畫(huà)上濃濃的一筆，未來(lái)的時(shí)代的進(jìn)步需要檢測(cè)技術(shù)與單片機(jī)的齊頭并進(jìn)發(fā)展，這將是人類共同的目標(biāo)。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案研究?jī)?nèi)容：如何設(shè)計(jì)一個(gè)完整的流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)第一章 引言1.1 緒論1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)1.3選題的背景、目的及意義1.4本課題的經(jīng)

8、濟(jì)效益及社會(huì)效益第二章 流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)總體分析2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求2.2系統(tǒng)的總體方案擬訂2.3 主要器件的選擇第三章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 電源部分電路3.2 信號(hào)采集處理部分電路3.3顯示部分電路3.4 控制部分電路3.5 報(bào)警電路第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 概述4.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思路4.3 系統(tǒng)主要程序的設(shè)計(jì)及框圖4.4 信號(hào)處理的軟件設(shè)計(jì)4.5 信號(hào)采集的軟件設(shè)計(jì)4.6 顯示的軟件設(shè)計(jì)4.7報(bào)警軟件設(shè)計(jì)4.8 完整的軟件系統(tǒng)第五章 仿真調(diào)試5.1 仿真調(diào)試5.2 調(diào)試結(jié)果實(shí)驗(yàn)方案：根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們可以得出整個(gè)流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)是由光電傳感電路、運(yùn)算放大電路、AT89S51單片機(jī)系統(tǒng)電路、

9、顯示計(jì)數(shù)電路、報(bào)警電路以及復(fù)位電路六個(gè)部分組成的，其基本構(gòu)造框圖如下所示：為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的流水線計(jì)數(shù)器是否能夠適應(yīng)正常的生產(chǎn)活動(dòng)提出實(shí)驗(yàn)方案：方案一：如果實(shí)驗(yàn)最終設(shè)計(jì)出的計(jì)數(shù)器能夠?qū)嵨锘敲次覀兛梢酝ㄟ^(guò)實(shí)物演示的方式進(jìn)行測(cè)試。將計(jì)數(shù)系統(tǒng)安裝在流水線上，然后讓已知數(shù)量的物體通過(guò)進(jìn)行計(jì)數(shù)，多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，如最終計(jì)數(shù)沒(méi)有誤差則說(shuō)明計(jì)數(shù)系統(tǒng)在計(jì)數(shù)方面是沒(méi)問(wèn)題的；設(shè)定一個(gè)計(jì)數(shù)上限值，然后讓物體通過(guò)次數(shù)超過(guò)設(shè)定數(shù)，觀察計(jì)數(shù)系統(tǒng)的報(bào)警狀況，若超過(guò)上限是發(fā)出報(bào)警則該系統(tǒng)正常；報(bào)警時(shí)按下復(fù)位系統(tǒng)，觀察顯示屏的數(shù)字變化，若置零，則復(fù)位系統(tǒng)正常。若以上的實(shí)驗(yàn)測(cè)試皆沒(méi)有問(wèn)題，則整個(gè)流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合課題要求。方案

10、二：如果設(shè)計(jì)出來(lái)的流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)物化，那么我們可以通過(guò)軟件仿真測(cè)試的方法進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。利用Proteus、Protel等EDA工具軟件，將設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)按照要求畫(huà)出來(lái)，并且將設(shè)計(jì)的軟件程序?qū)肫渲校缓筮M(jìn)行軟件模擬仿真測(cè)試。測(cè)試時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)觸發(fā)觸感器然后觀察計(jì)數(shù)系統(tǒng)數(shù)字的變化，若計(jì)數(shù)無(wú)誤，則說(shuō)明該計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有錯(cuò)誤；同理，可以設(shè)置計(jì)數(shù)上限，然后觸發(fā)傳感器使之超過(guò)上限，觀察報(bào)警系統(tǒng)的變化，若報(bào)警，則設(shè)計(jì)正確；報(bào)警后，按下復(fù)位鍵，觀察顯示屏的數(shù)字是否置零，若置零，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)誤。若以上的測(cè)試都無(wú)誤，則整個(gè)流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)正常。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案局限性都比較小，若真正要測(cè)試設(shè)計(jì)的系

11、統(tǒng)能否適應(yīng)生產(chǎn)要求，這需要更加完善的實(shí)驗(yàn)方案，當(dāng)然所需的實(shí)驗(yàn)時(shí)間也很長(zhǎng)，這是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的測(cè)試過(guò)程。設(shè)計(jì)是否符合生產(chǎn)要求有待時(shí)間的考驗(yàn)。四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度目標(biāo)：（1）掌握流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的基本原理（2）了解流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法（3）了解流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)傳感器的應(yīng)用（4）掌握MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用主要特色：（1）對(duì)流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的總體有認(rèn)識(shí)，包括流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的檢測(cè)和計(jì)數(shù)等功能（2）自主設(shè)計(jì)出流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的硬件電路 （3）自主設(shè)計(jì)出流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)（4）做出流水線計(jì)數(shù)系統(tǒng)的實(shí)物或利用軟件模擬仿真出結(jié)果工作進(jìn)度：2013、12013、2：布置設(shè)計(jì)任務(wù)、收集資料2013、220

12、13、2：完成開(kāi)題報(bào)告2013、22013、5：完成設(shè)計(jì)任務(wù)、撰寫(xiě)畢業(yè)論文2013、52013、6：準(zhǔn)備畢業(yè)答辯五、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出）1 徐成波.傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)第2版.北京：高等教育出版社，2009 2 張毅剛,彭喜元,彭宇.單片機(jī)原理及應(yīng)用第二版.北京：高等教育出版社，2010 3 王占強(qiáng).8031單片機(jī)組成的流水線產(chǎn)量紅外計(jì)數(shù)裝置.儀表技術(shù),1997（1） P22-234 樓然苗.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例.北京:航空航天大學(xué)出版社，2003 5 方佩敏.新編傳感器原理應(yīng)用電路詳解.北京：電子工業(yè)出版社，1994 6 楊清翔.單片機(jī)在玻璃自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)中的應(yīng)用.遼寧:工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005 7 周潤(rùn)景.PROTEUS入門(mén)實(shí)用教