多功能转速表的设计论文.doc

浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计（论文）1目录第一章概述.31.1单片机的发展.31.2单片机的应用.3第二章多功能转速表硬件电路.52.1转速信号获取电路.62.2M/T法测速原理.62.3转速计算及误差分析.72.4转速测量.9第三章产生脉冲的硬件部分介绍.103.1光电转换电路.103.1.1光电探测器的介绍.103.1.2光检测器的设定.113.2运算放大器基本特性.113.2.1常用运算放大器类型.113.2.2运算放大器的基本参数.123.3555施密特触发器结构图.143.3.1施密特触发器的电路特点.163.3.2施密特触工作原理.163.3.3施密特触发器的应用.17第四章单片机.184.1单片机AT89C51的了解.184.2AT89C51的硬件部分简述.19第五章显示部分.215.1键盘接口：.215.2显示器接口：.235.3LED显示器.265.3.1数码管结构.265.3.2数码管工作原理.275.3.3LED七段数码管显示方法.27第六章直流稳压电源的研制.296.1+5V直流稳压电路原理.296.2+5V直流稳压电路参数设计.30第七章看门狗电路.32浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计（论文）27.1抗干扰与看门狗.327.2硬件方式和软件方式看门狗.327.2.1硬件看门狗.327.2.2软件看门狗.337.3硬件方式看门狗MAX831L.337.3.1MAX813L的封装及引脚功能.337.3.2MAX813L与单片机AT89C51接口电路图.357.3.3MAX813L对直流的监控作用.35第八章报警电路:.368.1声音报警电路.36第九章软件设计思路及方案.379.1软件设计概述.379.2软件设计方案.379.2.1主程序框图及程序编程.379.2.2按键框图及程序编程.469.2.3显示程序框图及程序编程.499.2.4、报警框图及程序编程.52第十章单片机软件和硬件抗干扰设计.5410.1抗干扰的设计原则.5410.1.1干扰的来源：.5410.2软件抗干扰设计.5410.3硬件抗干扰的设计.55第十一单片机应用系统调试和维护.5611.1系统调试.5611.1.1硬件调试.5611.1.2软件调试.5611.1.3计算程序的调试方法.5711.1.4综合调试.5711.2系统维护和维修.5711.2.1故障形成的原因.5711.2.2系统自检程序.58第十二章打印机的设计.5912.1P-P-40/16A微型打印机的接口信号.5912.2TP-P-40/16A微型打印机与单片机的连接.5912.3打印机程序编程.60总结.62参考文献：.63致谢.63浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计（论文）3第一章概述1.1单片机的发展单片微型计算机（简称单片机）也叫做微型控制器，自从20世纪70年代问世以来，得到了快速发展，从早期的8位机到现在的32位机，其硬件资源和软件资源在不断丰富与完善。那么单片机的发展历史可以分为三个阶段:第一阶段(19761978年):初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列的单片机片内集成有8位CPU,并行I/O口、8位定时/计数器，寻址范围小大于4K,并且无串行口。第二阶段(1978年1982):高性能单片机阶段。在这一阶段推出的单片机普遍带有串行I/O口，有多级中断处理系统、16位定时/计数器。片内RAM、ROM容量加大，并且寻址范围可达到64K字节，有的片内还带有A/D转换接口。这类单片机有Intel公司的MCS-51,Motorola公司的6801和Zlog公司的Z8等。第三阶段(1982):8位单片机巩固发展以及16位单片机推出阶段。这一阶段的主要特征是一方面发展16位单片机及专用单片机:另一方而同时不断完善高档8位单片机，改善其结构，以满足小同的用户需求。1.2单片机的应用单片机由于其集成度高、体积小、抗干扰能力强和价格低廉、具有独特的控制功能，它已经成为计算机世界中的重要成员。在一个应用系统中，只用一个单片机，这是目前应用最多的方式，主要应用领域有：(1).测控系统。用单片机可构成各种工业控制系统、自适应系统、数据采集系统等。(2).智能仪表。用单片机改造原有的测量、控制仪表，能迥数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化发展。(3).机电一体化产品。单片机与传统的机械产品结合，使系统机械产品结构简化，控制智能化。(4).智能接口。在计算机控制系统（特别是较大型的工业测控系统）中，普遍采用单片机进行接口的控制与管理，因单片机与主机是并行工作，故大大提高了系统的运行速度。(5).智能民用产品。在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备等产品中引入单片机，不仅使产品的功能大大增强，而且获得了良好的使用效果。智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器，所以对设计的硬件电路的元件工作原理要熟悉掌握，而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。设计智能仪器的一般步骤：首先要确定设计任务，编写设计任务说明书，明浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计（论文）4确仪器应具备的功能和应达到的技术要求，设计任务说明书是设计人员设计的基础，应力求准确简捷；然后要拟定总体设计方案，在这个阶段，设计者要提出几个设计方案，每个方案应包括仪器的设计原理，采用的技术，关键元器件的性能等；接着要对各方案进行可行性论证，包括对某些重要部分的理论分析与计算，以及一些必要的模拟实验，以此来验证方案是否能达到设计的要求；接着再兼顾各方面因素选择方案之一作为仪器的设计方案确定仪器工作总框图；最后是硬件电路和软件电路的设计与调试以及整体联调。智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它有硬件和软件两部分组成。其中硬件电路主要是89C52单片机、测速转换器、键盘设定阈值、报警电路、以及LED液晶显示系统与微机接口电路等。软件部分包括监控程序。其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器，其内容包括：通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数；通过控制I/O接口电路进行数据采集，对仪器进行预定的设置；对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理；以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。