基于于MCS51单片机的实验开发系统测控接口模块设计与实验改进论文[带图纸].doc基于于MCS51单片机的实验开发系统测控接口模块设计与实验改进论文[带图纸].doc

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西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计(论文)题目基于于MCS51单片机的实验开发系统测控接口模块设计与实验改进专业班级机械设计制造及其自动化08级2班学号08102080227学生姓名韩兴指导教师吕建波、罗振元设计所在单位西安文理学院2012年5月基于MCS51单片机的实验开发系统测控接口模块设计与实验改进摘要本文进行了基于MCS51单片机的实验开发系统测控接口模块设计,并进行了相关实验改进。其中,在实验设计部分,模数转换模块采用ADC0809作为8通道模拟信号采集芯片,并通过此芯片将模拟信号转换成数字信号送80C51进行处理,再通过数码显示模块显示出实验结果。数模转换模块是将数字量由单片机输入DAC0832转换成模拟电压信号,通过电压表测出电压。系统中进行了精简的硬件电路设计,充分利用了软件资源,同时兼顾系统的性能指标,采用了四位数码管进行动态显示,分别显示模拟通道数以及采集到的模拟电压值。实验改进部分是在机械设计制造及其自动化本科专业单片机技术课程现有实验设备和相关实验方案的基础上,改进部分实验方案,便于更好的展现测控接口的实验原理和功能,使学生以主体的身份积极参与到实验设计过程中,以培养学生的自主解决问题能力和科技创新能力。此次实验设计部分调试达到了预期的设计要求,能够将采集到的电压信号清晰的显示出来;毕业设计达到了教学实验系统和方案改进的目的,为单片机技术课程的实验教学改革提供了一种具有实用价值的改革思路。关键词MCS51单片机、测控接口、模数转换器ADC0809、数模转换器DAC0832、实验改进DESIGNOFMEASUREMENTANDCONTROLINTERFACEMODULEBASEDONMCS51SINGLECHIPEXPERIMENTDEVELOPMENTSYSTEMANDEXPERIMENTIMPROVEMENTABSTRACTTHISPAPERISBASEDONTHEEXPERIMENTALDEVELOPMENTSYSTEMANDCONTROLINTERFACEFORTEMPLATEDESIGNOFMCS51MCU,ANDITGOESONSOMEIMPROVEMENTABOUTRELATEDEXPERIMENTAMONGTHEM,INTHESECTIONOFEXPERIMENTALDESIGN,ANANALOGTODIGITALCONVERSIONMODULEADOPTSADC0809ASTHE8CHANNELANALOGSIGNALACQUISITIONCHIP,ANDTHECHIPCONVERTSTHEANALOGSIGNALSINTODIGITALSIGNALSWHICHARESENTTO80C51FORPROCESSING,THENTHEDIGITALDISPLAYMODULESHOWSTHEEXPERIMENTALRESULTSTHEANALOGTODIGITALCONVERSIONMODULEISCOMPOSEDOFASINGLECHIPMICROCOMPUTERWHICHINPUTSDIGITALQUANTITYINTODAC0832,ANDTHEDIGITALQUANTITYISCONVERTEDINTOANANALOGVOLTAGESIGNAL,THENTHEVOLTAGEMETERISDETERMINEDBYTHEMEASUREDVOLTAGETHESYSTEMTAKESASIMPLIFIEDHARDWARECIRCUITDESIGNANDMAKESFULLUSEOFSOFTWARERESOURCESATTHESAMETIME,ITTAKESINTOACCOUNTTHEPERFORMANCEINDEXOFTHESYSTEMANDUSESFOURDIGITALTUBETODYNAMICALLYDISPLAYTHEANALOGCHANNELSANDTHEANALOGVOLTAGEVALUECOLLECTEDTHEIMPROVEMENTOFTHEEXPERIMENTINPARTISONTHEBASISOFTHEMECHANICALDESIGNANDMANUFACTURINGAUTOMATIONUNDERGRADUATEPROFESSIONALSINGLECHIPMICROCOMPUTERTECHNOLOGYCOURSEEXISTINGTHEEXPERIMENTALEQUIPMENTANDRELATEDEXPERIMENTALSCHEMETOIMPROVETHEPARTOFTHEEXPERIMENTALPROGRAMINORDERTOBETTERDISPLAYCONTROLINTERFACEOFTHEEXPERIMENTALPRINCIPLEANDFUNCTIONTOENABLETHESTUDENTTOIDENTITYTHESUBJECTWHICHAREACTIVELYINVOLVEDINTHEDESIGNPROCESSTOCULTIVATESTUDENTSINDEPENDENTPROBLEMSOLVINGSKILLSANDTHEABILITYOFINNOVATIONOFSCIENCEANDTECHNOLOGYTHISEXPERIMENTALDESIGNPARTIALLYADJUSTSTOACHIEVINGTHEDESIREDDESIGNREQUIREMENTSANDMAKESTHEACQUISITIONOFTHEVOLTAGESIGNALSHOWTHEGRADUATIONDESIGNACHIEVESTHEEXPERIMENTALSYSTEMOFTEACHINGANDTHESOLUTIONTOIMPROVETHESCMTECHNOLOGYWHICHPROVIDESAPRACTICALVALUEONREFORMTRAINOFTHOUGHTFORTHEEXPERIMENTALTEACHINGREFORMOFTHESCMTECHNOLOGYCOURSESKEYWORDSMCS51SINGLECHIPMICROCOMPUTER、CONTROLINTERFACE、ANALOGTODIGITALCONVERTERADC0809、DIGITALTOANALOGCONVERTERDAC0832、EXPERIMENTIMPROVEMENT目录第1页目录第一章绪论111选题的目的与意义112本课题在国内外的研究状况及发展趋势113主要研究内容2第二章基础理论和系统整体方案设计321单片机内部结构及系统组成3211单片机的封装引脚及功能3212单片机内部结构4213单片机系统组成522测控接口D/A数模转换器6221DAC0832的主要性能和特点6222DAC0832的内部结构及引脚图6223DAC0832的工作方式823测控接口A/D模数转换器9231ADC0809主要性能10232DAC0832的内部结构和封装引脚10233ADC0809的工作方式1124测控接口模块方案设计12241单片机硬件系统设计的基本原则13242单片机软件系统设计的基本原则14243系统整体设计方案框图1425本章小结14第三章硬件系统电路设计1631系统整体硬件设计结构框图1632硬件芯片的选择和电路设计16321单片机最小系统16322A/D转换器模块1732374LS47芯片模块19324BCD7段数码管模块2033测控接口模块整体电路设计21331模块整合21目录第2页332测控接口硬件系统电路图2135本章小结22第四章软件系统程序设计2341KEIL编程软件介绍23411软件系统概述23412编程优势2342程序结构23421C语言的结构特点23422程序结构框图24423测控接口驱动程序2443软件编程以及生成编译文件26431C语言编程26432建立编译文件2644本章小结28第五章仿真与调试2951PROTEUS仿真软件29511仿真软件简介29512PROTEUS的功能及特点2952测控接口的PROTEUS布线电路图3053仿真与调试30531仿真30532调试3154本章小结33第六章数模转换实验方案改进3461单片机实验教学现状和主要问题34611单片机实验教学现状34612单片机实验教学的主要问题3462教学实验方案改进方法3463实验方案改进案例36631DAC0832实验指导材料36632数模转换器实验方案改进3864本章小结40第七章总结与展望42
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