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文檔簡介
1、 課 題 名 稱: 溫濕度檢測及實時時鐘軟件設(shè)計 學 生 姓 名: 指 導 教 師: 所 在 系 部: 專 業(yè) 名 稱: 自動化 2011年 3月8日說 明1根據(jù)南京工程學院畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定,學生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告,由指導教師簽署意見、教研室審查,系教學主任批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是,逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。4本報告中
2、,由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述,應不少于2000字,沒有經(jīng)過整理歸納,缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成,各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后,應寫一份開題情況總結(jié)報告。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學生姓名學 號專 業(yè)自動化指導教師姓名職 稱高級實驗師所在系部自動化學院課題來源自擬課題課題性質(zhì)工程實際課題名稱溫濕度控制及實時時鐘軟件設(shè)計畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義本課題的內(nèi)容:本課題是基于單片機,通過對單片機的學習、應用,以AT89C系列(AT89C51)芯片為核心,輔以必要的芯片(SHT11、DS12877)和電路,設(shè)計了一個溫濕度檢測及
3、實時時鐘,通過數(shù)碼管能夠準確顯示時間、溫度、濕度,調(diào)整時間,從而到達學習、設(shè)計、開發(fā)軟、硬件的能力。具體內(nèi)容包括:1、用51匯編程序編制采集溫度變化的數(shù)字量,檢測實時溫度;2、用51匯編程序編制串行通信程序,修改并行時鐘的實時時間;3、用51匯編程序編制并行時鐘讀取程序,檢測實時時鐘;4、用51匯編程序編制顯示程序,顯示實時溫度,濕度及時間。本課題的意義:隨著社會的發(fā)展,人們對時間和環(huán)境中的溫度及濕度的要求越來越高,尤其在日常的生活中和人們的生活和健康有著緊密的聯(lián)系,特別是當人們乘坐公共交通工具時,溫濕度以及實時時間和人們的出行都有著密切的聯(lián)系。隨著電子技術(shù)和微型計算機的迅速發(fā)展,微機測量和控
4、制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用。 采用單片機來對溫度進行控制,不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點,而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標,從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 文獻綜述根據(jù)課題要求,設(shè)計一個溫濕度檢測及實時時鐘軟件程序,查找相關(guān)文獻包括:文獻1 系統(tǒng)、全面地介紹了MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)擴展和設(shè)計方法。本書參考了單片機開發(fā)應用的新成果,結(jié)合應用實例,闡述系統(tǒng)的擴展和組成方法,實用性強。內(nèi)容包括MCS-51單片機組成結(jié)構(gòu)與工作原理、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計、外部功能擴展與接口技術(shù)、應用系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試、提高可靠性和抗干擾的措施以及應用實例剖析等。文獻2 主
5、要介紹MCS-51系列單片機的基本原理、程序設(shè)計、外圍接口技術(shù)和C51程序設(shè)計基礎(chǔ)。本書包括了單片機及其應用課程教學文獻綜述的基本內(nèi)容,同時結(jié)合單片機應用的新技術(shù)和新器件的發(fā)展給出大量例題,為讀者提供了單片機基本程序設(shè)計、定時器、中斷、并行和串行IO接口、IZC總線應用、并行和串行AD、DA接口應用和C51基本程序設(shè)計基礎(chǔ)等應用實例,具有很強的實用性。文獻3 詳細講解了ncs-51單片機的原理及應用。內(nèi)容包括單片機概述,硬件結(jié)構(gòu),指令系統(tǒng)及程序設(shè)計,定時器/計數(shù)器,中斷系統(tǒng),串行通信,擴展存儲器技術(shù),i/o口擴展設(shè)計,與鍵盤、顯示器、打印機的接口,與AD、DA轉(zhuǎn)換器的接口等,最后還介紹了應用系
6、統(tǒng)設(shè)計,并以實例的形式加以說明。文獻4 本書介紹傳感器與單片機接口電路的硬件設(shè)計以及軟件設(shè)計,以新穎、實用、完整和典型的原則,詳細講述了傳感器的分類、工作原理以及傳感器與單片機的接口電路設(shè)計。在闡述中不僅突出了傳感器的基本概念、傳感器與單片機接口的基本方法,還特別給出了具體的應用實例。這些應用實例選用常用傳感器為對象,詳細給出了傳感器接口的具體硬件電路和軟件程序設(shè)計方法。文獻5 從應用的角度,詳細地介紹了MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、各種硬件接口設(shè)計、各種常用的數(shù)據(jù)運算和處理程序及接口驅(qū)動程序的設(shè)計以及MCS-51單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計,并對MCS-51單片機應用系統(tǒng)設(shè)計中的抗干擾技術(shù)
7、以及各種新器件也作了詳細的介紹。文獻6 介紹了51單片機的軟硬件基礎(chǔ),重點通過一系列工程應用實例,詳細介紹了單片機的軟硬件開發(fā)和調(diào)試方法,包括自制單片機編程器的方法,單片機的串口通信、定時/計數(shù)器、鍵盤輸入、LED和LCD顯示器等內(nèi)外資源的使用和編程。文獻7 介紹了以單片機為核心的配以輸入,輸出,顯示,控制等外圍電路和軟件的單片機應用系統(tǒng),能實現(xiàn)一種或多種功能的實用方法。單片機是由硬件和軟件組成,硬件是應用系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對資源進合理調(diào)配和使用,從而完成應用系統(tǒng)要求的任務。以及Protel 99 電路圖繪圖軟件的使用方法。通過具體事例講解A/D轉(zhuǎn)換器和相關(guān)接口的應用,單片機指
8、令系統(tǒng)的應用,使用匯編語言進行單片機開發(fā)的技術(shù)和方法。文獻8 以MCS-51系列單片機為機型,介紹了單片機的基礎(chǔ)知識、基本結(jié)構(gòu)、51指令系統(tǒng)、中斷、定時器/計數(shù)器、串行通信、C51程序設(shè)計、單片機的擴展應用實例及抗干擾設(shè)計等知識。詳細介紹了常用的文獻綜述串行口器件的系統(tǒng)擴展技術(shù),及串行接口A/D,D/A轉(zhuǎn)換器的特性、接口技術(shù)和具體應用、應用編程技術(shù)。還介紹了今年來廣泛應用的帶有閃速儲存器的AT89C2051單片機。文獻9 介紹了我國目前應用較多的MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計原理及實際應用。主要介紹了51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu),中央處理器,CPU時序及引腳功能,存儲器的結(jié)構(gòu)及I/O接口及有關(guān)單片
9、機的指令系統(tǒng),重點介紹MCS-51指令的尋址方式,使用要點和操作過程,并以圖示加以說明,并介紹了51系列單片機的中斷與定時系統(tǒng),包括中斷的概念,中斷源和中斷控制,外部中斷源的擴展以及中斷系統(tǒng)中應該注意的問題。詳細介紹了定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、工作方式,并結(jié)合例介紹MCS-51系列單片機的定時器、計數(shù)器在各種工作方式下的擴展應用和串行口功能與結(jié)構(gòu),詳細分析了串行口的使用方法。文獻10 主要介紹溫濕度傳感器的主要型號(SHT11),SHT11是瑞士Senserion公司推出的一款數(shù)字溫濕度傳感器芯片。該芯片廣泛應用于暖通空調(diào)、汽車、消費電子、自動控制等領(lǐng)域。通過學習,對SHT11的性能特點、各引腳功
10、能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有了一定的了解。文獻11 介紹時鐘芯片的主要型號(DS12877)和特點,主要特點(可作為計算機的時鐘和日歷,在沒有外部電源的情況下課工作10年,用二進制碼或BCD碼代表日歷和鬧鐘的信息),各管腳及其功能(ADO-AD7、MOT、SQW)。通過學習,對該芯片有初步了解。文獻12 介紹了TTL集成電路的特點、引出端排列、邏輯符號、邏輯圖、功能表及主要的開關(guān)參數(shù),同時還介紹高速CMOS集成電路的特點、引出端排列、邏輯符號、邏輯圖、功能表及主要的開關(guān)參數(shù)。參考文獻1 南建輝等.MCS-51單片機原理及其應用實例.北京:清華大學出版社.20042 雷曉平等.單片機原理及應用. 北
11、京:機械工業(yè)出版社.20013 唐俊翟等.單片機原理與應用. 北京:冶金工業(yè)出版社.20034 來清民等.傳感器與單片機接口及實例. 北京:北京航空航天大學出版社.20085 張毅剛.MCS-51單片機應用設(shè)計.哈爾濱:哈工大出版社.20046 唐繼賢.51單片機工程應用實例. 北京:北京航空航天大學出版 社.2009 文獻綜述7 常敏.51單片機應用程序開發(fā)與實踐. 北京:北京電子工業(yè)出版社.2009 8 胡輝.單片機原理及應用設(shè)計. 北京:中國水利水電出版社.20059 王法能.單片機原理及應用. 北京:北京科學出版社.200410 溫度傳感器應用手冊11 DS12887應用手冊12 TT
12、L高速CMOS手冊研究內(nèi)容首先根據(jù)原始數(shù)據(jù),設(shè)計應用程序,具體內(nèi)容包括:1、用51匯編程序編制采集溫度變化的數(shù)字量,檢測實時溫度;2、用51匯編程序編制串行通信程序,修改并行時鐘的實時時間;3、用51匯編程序編制并行時鐘讀取程序,檢測實時時鐘;4、用51匯編程序編制顯示程序,顯示實時溫度,濕度及時間;5、編制程序流程圖。研究計劃第1周 熟悉課題的基本要求:雙單片機系統(tǒng),分別完成溫濕度采樣及顯示處理;設(shè)計車前、車頂、和車內(nèi)溫濕度傳感器接口;設(shè)計串行通信接口,修改并行時鐘的實時時間;設(shè)計并行時鐘讀取電路,完成時鐘的修改及讀??;設(shè)計LED顯示電路,完成溫濕度及實時時間的顯示;第2周 查找有關(guān)單片機、
13、溫濕度傳感器、時鐘芯片、LED顯示電路等資料;第3周 了解AT89C2051、AT89C52、SHT11、DS12887各個引腳功能;第4周 分別對LED顯示模塊、溫濕度檢測模塊、時鐘芯片模塊等設(shè)計軟件程序;第5周 分別對LED顯示模塊、溫濕度檢測模塊、時鐘芯片模塊等模塊化電路調(diào)試;第6周 根據(jù)設(shè)計、調(diào)試完成的模塊運用protel99進行原理圖設(shè)計;第7周 根據(jù)原理圖進行印制電路板設(shè)計;第8周 編寫程序流程圖;第9周 硬件及軟件調(diào)試;第10周 硬件、軟件聯(lián)調(diào);第11周 寫畢業(yè)設(shè)計論文(摘要翻譯);第12周 寫畢業(yè)論文(初稿);研究計劃第13周 寫畢業(yè)論文(指導、修改);第14周 畢業(yè)設(shè)計答辯。特色與創(chuàng)新本設(shè)計以AT89C51單片機為主要核心結(jié)合溫濕度傳感器(SHT11)時鐘芯片(DS12887),設(shè)計溫濕度控制及實時時鐘系統(tǒng)。采用單片機來對溫度進行控制,不僅具
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