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基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进论文[带图纸].doc

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基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进论文[带图纸].doc

西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计(论文)题目基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进专业班级08机械设计制造及其自动化(2)班学号08102080236学生姓名王玮指导教师吕建波、罗振元设计所在单位西安文理学院2012年5月西安文理学院本科毕业设计(论文)任务书题目基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进学生姓名王玮学号08102080236专业班级08机械设计制造及其自动化(2)班指导教师吕建波罗振元职称助理实验师工程师教研室实验室实训中心毕业设计(论文)任务与要求1、查阅国内外MCS51系列单片机应用的研究现状,了解MCS51系列单片机人机模块的构成,撰写开题报告和不少于1000字的外文翻译2、分析各类基于MCS51系列单片机的人机模块设计,主要包括矩阵式键盘和LED显示3、设计通用模块的电路原理图,用proteus完成部分模块的仿真,在面包板上进行电路实验,画出PCB板4、编写相应的软件程序,并进行软硬件综合调试,实现系统与用户之间的交互关系5、针对本科单片机课程实验教学,进行人机交互模块实验方法的更新和改进6、撰写毕业论文,进行毕业答辩。毕业设计(论文)工作进程起止时间工作内容2012.1.10.3.62012.3.7–3.152012.3.16–3.252012.3.26–4.52012.4.6–4.152012.4.16–4.202012.4.21–5.12012.5.1.5.52012.5.2–5.11查阅资料,了解MCS51系列单片机应用的国内外研究现状和人机互换模块的构成,撰写开题报告和不少于1000字的外文翻译分析各类基于MCS51系列单片机的人机互换模块设计,主要包括矩阵式键盘和LED显示设计出人机交互模块电路原理图,用proteus完成部分模块的仿真,选取元器件在面包板上调试电路,确定硬件电路,画出电路的PCB板,有条件情况下进行PCB制板编写相应软件程序,进行软件的调试系统软件、硬件结合进行整机调试,实现系统与用户之间的交互关系进行测控接口模块实验方法的更新和改进撰写毕业论文初稿修改论文并定稿,整理全部资料,准备毕业答辩。开始日期2012.1.10完成日期2012.5.11教研室主任(签字)系主任(签字)西安文理学院本科毕业设计(论文)开题报告题目基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进学生姓名王玮学号08102080236专业名称机械设计制造及其自动化指导教师吕建波罗振元开题时间2012.3.2班级08机电(2)班一、选题目的和意义人机互动是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问,系统可以是各种各样的机器,也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分,用户通过人机交互界面与系统交流,并进行操作。小如收音机的播放按键,大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。有了交互,多媒体程序才具有和用户对话的能力,有和用户对话的能力,才能让用户随心所欲控制多媒体程序的走向。本文以MCS51系列单片机为核心处理器,通过操作员从键盘打入命令,操作系统接到命令后立即执行并将结果通过显示器显示的这一过程,设计出单片机的人机互换模块,并在proteus环境下进行仿真,进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。通过完成人机交互模块的完整过程,从而从实践了解到单片机系统,强化了所学理论知识。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势为了能和计算机进行更加人性化的交互,各种人机交互技术不断出现,每一种新技术的出现带来的都是对人机交互研究的历史性跨越。目前,人机交互技术正处于多通道、多媒体的智能人机交互阶段,已经取得了不少研究成果,不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有触摸式显示屏实现的桌面计算机,能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书,从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器,使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器侧重多通道技术的有汉王笔手写汉字识别系统,结合在微软的TabletPC操作系统中数字墨水技术,广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/ViaVoice连续中文语音识别系统,输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术,以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术,以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。目前,人机交互的发展趋势为高科技化、自然化和人性化。其中高科技化包括平面化、超薄型化、便携式自然化是在设计中运用进步的图形学、软件工程、人工智能、窗口系统等软件技术,充分发挥整合和协调的作用,并在入图形艺术、心理学和人机工程等方面做深入的研究而人性化的最大体现在于计算机虚拟现实技术的实用化。人机交互的发展仍将延续由以计算机为中心的交互向以人为中心的交互转变,理想的人机交互模式就是用户自由,用户自由指的是能听、说、读、写、感觉却不可见的计算机,然而计算会无所不在,不可见的人机交互也将会无所不在。随着人机交互技术与计算机始终相伴发展、CPU、GPU的运算能力日趋强大,网络和通信技术的快速发展,显示技术的重大突破,人机交互将步入一个新的起点与高度。三、主要研究内容本课题主要研究MCS51单片机人机交换系统中的数据交互,数据交互是人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式,它是人机交互的重要内容和形式。其一般的交互过程是用户首先通过输入设备把数据输入计算机然后,系统响应用户输入,给出反馈信息,并显示在屏幕上(或者以其他方式显示),具体设计任务如下1.分析各类基于MCS51系列单片机的人机互换模块设计,主要包括矩阵式键盘、LED显示2.设计出人机互换模块的电路原理图,并用proteus完成部分模块的仿真3.在面包板上调试电路,确定硬件电路,用DXP软件画出电路的PCB板4.编写相应软件程序,进行软件的调试5.进行系统软件、硬件结合进行整机调试,实现人机互换的输入输出。6.针对本科单片机课程实验教学,进行人机交互模块实验方法的更新和改进。指导教师意见及建议签字年月日教研室审核意见签字年月日西安文理学院本科毕业设计(论文)中期检查表题目基于MCS51单片机的实验开发系统人机交互模块设计与实验改进学生姓名王玮学号08102080236专业名称机械设计制造及其自动化指导教师吕建波罗振元检查时间班级08级(2)班毕业设计(论文)进展情况通过对单片机相关资料的学习,以及对整个设计的了解,现基本完成以下设计工作1.完成人机互换模块的设计与分析。此部分包含两部分内容分别是44矩阵键盘和数码管的分析设计。2.确定整个模块电路图、44矩阵键盘扫描方式为行列扫描(带中断),数码管选择4位8段数码管。3.开始进行基于行列扫描(带中断)的人机互换程序设计。下一步用proteus完成部分模块的仿真,在面包板上进行电路实验,画出PCB板。最后针对本科单片机课程实验教学,进行人机交互模块实验方法的更新和改进。指导教师意见签字年月日教研室意见签字年月日

注意事项

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