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毕业设计(论文)-自动作业的工程车控制系统软件设计

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自动 作业 功课 工程车 控制系统 软件设计
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毕业设计(论文)-自动作业的工程车控制系统软件设计,自动,作业,功课,工程车,控制系统,软件设计
内容简介:
西安文理学院本科毕业设计(论文)任务书题目自动作业的工程车控制系统软件设计学生姓名郭小卫学号08102080210专业班级机械设计制造及其自动化2班指导教师李红岩职称讲师教研室机械毕业设计(论文)任务与要求任务1)工程车控制现状调研与需求分析;对工程车控制的现状进行调研分析;提出课题研究的需求分析和系统实现的目标。2)工程车控制的系统分析与设计采用模块化方法进行工程车控制器的硬件设计和软件设计;阐述系统设计思想与原理;传感器的原理和应用等。3)系统开发环境与结构体系采用分布式体系结构;确定系统开发的编程环境与语言环境。4)软件的设计与实现软件功能模块编码、调试、运行与测试,形成软件包并写出使用说明及工艺文件等。要求(1)采用系统工程思想分析研究课题;对系统进行分析、设计以及实现的过程中尽可能采用新技术;(2)软件分析和设计应该采用规范的软件工程技术,如面向对象的分析和设计技术等;毕业设计(论文)工作进程起止时间工作内容第12周第34周第56周第7周第89周第10周第11周第12周查(借)阅资料,学习自动作业车设计的相关知识,了解所设计的自动作业车需要满足的要求,撰写开题报告。进行自动作业车硬件电路的设计。进行自动作业的工程车软件设计。将硬件和软件匹配调试。撰写毕业论文。检查论文并定稿整理资料准备答辩答辩开始日期2012110完成日期2012511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)开题报告题目自动作业的工程车控制系统软件设计学生姓名郭小卫学号08102080210专业名称机械设计制造及其自动化指导教师李红岩开题时间201232班级08机电2班一、选题目的和意义目的以STC公司的STC89C51或52芯片为核心,实现模拟工程车各种功能的控制器,该控制系统可以在无人干预的情况完成各种动作,后期可加入扩展功能模块,也可和用户有良好的互动性,可用外接键盘或遥控器进行操作。通过系统分析、设计、编码和测试,达到实用的目的。意义工程车辆由于其作业环境复杂、恶劣,作业任务多样,作业生产率不高,迫切要求将智能技术应用到工程车辆中,开发具有智能化特征的工程车辆以适应工程车辆特殊的工作环境和提高工程车辆的使用性能。通过对该产品的设计及制作,对我个人能力的提升也大有裨益,将会使我对我四年来所学的知识有一个系统的理解和掌握,将会提高我对所学知识的运用能力。在设计中,我将会熟悉并了解芯片的选择,外围电路的设计,软硬件的调试对我来说都是一个很好的锻炼机会,在此次设计中,我定会得到很多宝贵的经验,这将对我日后的工作有很大的益处二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势随着我国经济发展和基础设施建设的加快,工程车各行各业的专业化程度普遍提高,运输工具越来越多样化、专用化。工程车如公路运输、工程建设、油田、矿山、电力、电信、邮政、医疗、环卫、食品、航空、公安、消防、司法以及国防建设等各行各业都需要适合本行业特点以及满足本行业特殊功能需要的专用汽车。工程车课题中的工程车泛指工程建筑机械、城市维护等方面的特殊车辆。工程车具有超凡的本领,有超人的能量,它们在各种复杂艰苦的工况下长时间的作业,在城市的建设和维护上起着举足轻重的作用。工程车既有汽车的基本特点,又有它们特殊的工作装置。市场上有一些不同造型、不同功能的工程车动力铲张开它巨大的“嘴”正往渣土车上装卸石块;装载车像大力士一样,举起它强壮的“手臂”,挥动着它锋利的铲斗;清扫车飞快地转动着吸盘清扫街道,维护街道的清洁;扫雪车正忙碌着清扫路边的积雪,保证道路的畅通;高空作业车升起伸缩架将工作人员安全地送到高空维修电线。三、主要研究内容本系统软件采用模块化结构,有主程序和避障子程序,中断子程序,算法子程序等构成。1对硬件电路进行熟悉,并且进一步了解用C语言进行程序编写。2用C语言对电路的各模块进行编程。3将硬件与软件进行匹配,进行调试。4撰写毕业论文指导教师意见及建议本科题以自动控制的工程车为例研究了硬件和软件的设计过程,在自动化领域软件已经成为不可或缺的一个重要组成部分,通过对文献和资料的查找,该生对课题有了一定的认识,明确研究内容,在后续工作中应重点掌握编程和软件调试的方法。同意开题。签字年月日教研室审核意见签字年月日注此表前三项由学生填写后,交指导教师签署意见,经教研室审批后,才能开题。STRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESSTRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESONECHIPCOMPUTERMCS51ISANAMEOFAPIECEOFONECHIPCOMPUTERSERIESWHICHINTELCOMPANYPRODUCESTHISCOMPANYINTRODUCED8TOPGRADEONECHIPCOMPUTERSOFMCS51SERIESIN1980AFTERINTRODUCING8ONECHIPCOMPUTERSOFMCS48SERIESIN1976ITBELONGTOALOTOFKINDSTHISLINEOFONECHIPCOMPUTERTHECHIPSHAVE,SUCHAS8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH,ETC,THEIRBASICCOMPOSITION,BASICPERFORMANCEANDINSTRUCTIONSYSTEMAREALLTHESAME8051DAILYREPRESENTATIVES51SERIALONECHIPCOMPUTERSANONECHIPCOMPUTERSYSTEMISMADEUPOFSEVERALFOLLOWINGPARTS1ONEMICROPROCESSOROF8CPU2ATSLICEDATAMEMORYRAM128B/256B,ITUSENOTDEPOSITTINGNOTCANREADING/DATATHATWRITE,SUCHASRESULTNOTMIDDLEOFOPERATION,FINALRESULTANDDATAWANTEDTOSHOW,ETC3PROCEDUREMEMORYROM/EPROM4KB/8KB,ISUSEDTOPRESERVETHEPROCEDURE,SOMEINITIALDATAANDFORMINSLICEBUTDOESNOTTAKEROM/EPROMWITHINSOMEONECHIPCOMPUTERS,SUCHAS8031,8032,80C,ETC4FOUR8RUNSIDEBYSIDEI/OINTERFACEP0FOURP3,EACHMOUTHCANUSEASINTRODUCTION,MAYUSEASEXPORTINGTOO5TWOTIMER/COUNTER,EACHTIMER/COUNTERMAYSETUPANDCOUNTINTHEWAY,USEDTOCOUNTTOTHEEXTERNALINCIDENT,CANSETUPINTOATIMINGWAYTOO,ANDCANACCORDINGTOCOUNTORRESULTOFTIMINGREALIZETHECONTROLOFTHECOMPUTER6FIVECUTOFFCUTTINGOFFTHECONTROLSYSTEMOFTHESOURCE7ONEALLDUPLEXINGSERIALI/OMOUTHOFUARTUNIVERSALASYNCHRONOUSRECEIVER/TRANSMITTERUART,ISITREALIZEONECHIPCOMPUTERORONECHIPCOMPUTERANDSERIALCOMMUNICATIONOFCOMPUTERTOUSEFOR8STRETCHOSCILLATORANDCLOCKPRODUCECIRCUIT,QUARTZCRYSTALFINELYTUNEELECTRICCAPACITYNEEDOUTERALLOWOSCILLATIONFREQUENCYAS12MEGAHERTASNOWATMOSTEVERYTHEABOVEMENTIONEDPARTWASJOINEDTHROUGHTHEINSIDEDATABUSAMONGTHEM,CPUISACOREOFTHEONECHIPCOMPUTER,ITISTHECONTROLOFTHECOMPUTERANDCOMMANDCENTRE,MADEUPOFSUCHPARTSASARITHMETICUNITANDCONTROLLER,ETCTHEARITHMETICUNITCANCARRYON8PERSONSOFARITHMETICOPERATIONANDUNITALUOFLOGICOPERATIONWHILEINCLUDINGONE,THE1STORINGDEVICETEMPORARILIESOF8,STORINGDEVICE2TEMPORARILY,8SACCUMULATIONDEVICEACC,REGISTERBANDPROCEDURESTATEREGISTERPSW,ETCPERSONWHOACCUMULATEACCCOUNTBY2INPUTENDSENTEREDOFCHECKINGETCTEMPORARILYASONEOPERATIONOFTEN,COMEFROMPERSONWHOSTORE1OPERATIONISITISITMAKEOPERATIONTOGOONTOCOUNTTEMPORARILY,OPERATIONRESULTANDLOOPBACKACCWITHANOTHERONEINADDITION,ACCISOFTENREGARDEDASTHETRANSFERSTATIONOFDATATRANSMISSIONON8051INSIDETHESAMEASGENERALMICROPROCESSOR,ITISTHEBUSIESTREGISTERHELPREMEMBERINGTHATAGREEINGWITHAEXPRESSESINTHEORDERTHECONTROLLERINCLUDESTHEPROCEDURECOUNTER,THEORDERISDEPOSITTED,THEORDERDECIPHER,THEOSCILLATORANDTIMINGCIRCUIT,ETCTHEPROCEDURECOUNTERISMADEUPOFCOUNTEROF8FORTWO,AMOUNTSTO16ITISABYTEADDRESSCOUNTEROFTHEPROCEDUREINFACT,THECONTENTISTHENEXTIATHATWILLCARRIEDOUTINPCTHECONTENTWHICHCHANGESITCANCHANGETHEDIRECTIONTHATTHEPROCEDURECARRIESOUTSHAKETHECIRCUITIN8051ONECHIPCOMPUTERS,ONLYNEEDOUTERQUARTZCRYSTALANDFREQUENCYTOFINELYTUNETHEELECTRICCAPACITY,ITSFREQUENCYRANGEISITS12MHZOF12MHZTHISPULSESIGNAL,AS8051BASICBEATSOFWORKING,NAMELYTHEMINIMUMUNITOFTIME8051ISTHESAMEASOTHERCOMPUTERS,THEWORKINHARMONYUNDERTHECONTROLOFTHEBASICBEAT,JUSTLIKEANORCHESTRAACCORDINGTOTHEBEATPLAYTHATISCOMMANDEDTHEREAREROMPROCEDUREMEMORY,CANONLYREADANDRAMIN8051SLICESDATAMEMORY,CANISITCANWRITETWOTOREAD,THEYHAVEEACHINDEPENDENTMEMORYADDRESSSPACE,DISPOSEWAYTOBETHESAMEWITHGENERALMEMORYOFCOMPUTERPROCEDURE8051MEMORYAND8751SLICEPROCEDUREMEMORYCAPACITY4KB,ADDRESSBEGINFROM0000H,USEDFORPRESERVINGTHEPROCEDUREANDFORMCONSTANTDATA805187518031OFMEMORYDATAMEMORY128B,ADDRESSFALSE00FH,USEFORMIDDLERESULTTODEPOSITOPERATION,THEDATAARESTOREDTEMPORARILYANDTHEDATAAREBUFFEREDETCINRAMOFTHIS128B,THEREISUNITOF32BYTESESTHATCANBEAPPOINTEDASTHEJOBREGISTER,THISANDGENERALMICROPROCESSORISDIFFERENT,8051SLICERAMANDJOBREGISTERRANKONEFORMATIONTHESAMETOARRANGETHELOCATIONITISNOTVERYTHESAMETHATTHEMEMORYOFMCS51SERIESONECHIPCOMPUTERANDGENERALCOMPUTERDISPOSESTHEWAYINADDITIONGENERALCOMPUTERFORFIRSTADDRESSSPACE,ROMANDRAMCANARRANGEINDIFFERENTSPACEWITHINTHERANGEOFTHISADDRESSATWILL,NAMELYTHEADDRESSESOFROMANDRAM,WITHDISTRIBUTINGDIFFERENTADDRESSSPACEINAFORMATIONWHILEVISITINGTHEMEMORY,CORRESPONDINGANDONLYANADDRESSMEMORYUNIT,CANROM,ITCANBERAMTOO,ANDBYVISITINGTHEORDERSIMILARLYTHISKINDOFMEMORYSTRUCTUREISCALLEDTHESTRUCTUREOFPRINCETON8051MEMORIESAREDIVIDEDINTOPROCEDUREMEMORYSPACEANDDATAMEMORYSPACEONTHEPHYSICSSTRUCTURE,THEREAREFOURMEMORYSPACESINALLTHEPROCEDURESTORESINONEANDDATAMEMORYSPACEOUTSIDEDATAMEMORYANDONEINPROCEDUREMEMORYSPACEANDONEOUTSIDEONE,THESTRUCTUREFORMSOFTHISKINDOFPROCEDUREDEVICEANDDATAMEMORYSEPARATEDFORMDATAMEMORY,CALLEDHARVARDSTRUCTUREBUTUSETHEANGLEFROMUSERS,8051MEMORYADDRESSSPACEISDIVIDEDINTOTHREEKINDS1INTHESLICE,ARRANGEBLOCKSOFFFFFH,0000HOFLOCATION,INUNISONOUTSIDETHESLICEUSE16ADDRESSES2THEDATAMEMORYADDRESSSPACEOUTSIDEONEOF64KB,THEADDRESSISARRANGEDFROM0000H64KBFFFFHWITH16ADDRESSESTOOTOTHELOCATION3DATAMEMORYADDRESSSPACEOF256BUSE8ADDRESSESTHREEABOVEMENTIONEDMEMORYSPACEADDRESSESOVERLAP,FORDISTINGUISHINGANDDESIGNINGTHEORDERSYMBOLOFDIFFERENTDATATRANSMISSIONINTHEINSTRUCTIONSYSTEMOF8051CPUVISITSLICE,ROMORDERSPENDMOVC,VISITBLOCKRAMORDERUSESMOVXOUTSIDETHESLICE,RAMORDERUSESMOVTOVISITINSLICE8051ONECHIPCOMPUTERHAVEFOUR8WALKABREASTI/OPORT,CALLP0,P1,P2ANDP3EACHPORTIS8ACCURATETWOWAYMOUTHS,ACCOUNTSFOR32PINSALTOGETHEREVERYONEI/OLINECANBEUSEDASINTRODUCTIONANDEXPORTEDINDEPENDENTLYEACHPORTINCLUDESALATCHNAMELYSPECIALFUNCTIONREGISTER,ONEEXPORTSTHEDRIVERANDAINTRODUCTIONBUFFERMAKEDATACANLATCHWHENOUTPUTTING,DATACANBUFFERWHENMAKINGINTRODUCTION,BUTFOURFUNCTIONOFPASSWAYTHESESELFSAMEEXPANDAMONGTHESYSTEMOFMEMORYOUTSIDEHAVINGSLICE,FOURPORTTHESEMAYSERVEASACCURATETWOWAYMOUTHOFI/OINCOMMONUSEEXPANDAMONGTHESYSTEMOFMEMORYOUTSIDEHAVINGSLICE,P2MOUTHSEEHIGH8ADDRESSOFFP0MOUTHISATWOWAYBUS,SENDTHEINTRODUCTIONOF8LOWADDRESSESANDDATA/EXPORTINTIMESHARINGOUTPUTGRADE,P3OFMOUTH,P1OFP1,CONNECTWITHINSIDEHAVELOADRESISTANCEOFDRAWING,EVERYONEOFTHEYCANDRIVE4MODELLSTTLLOADTOOUTPUTASWHILEINPUTTINGTHEMOUTH,ANYTTLORNMOSCIRCUITCANDRIVEP1OF8051ONECHIPCOMPUTERSASP3MOUTHINANORMALWAYBECAUSEDRAWRESISTANCEONOUTPUTGRADEOFTHEMHAVE,CANOPENAWAYCOLLECTORTOOORDRAINSOURCERESISTANCEISITURGETOOPENAWAY,DONOTNEEDTOHAVETHERESISTANCEOFDRAWINGOUTERLYMOUTHSAREALLACCURATETWOWAYMOUTHSTOOWHENTHECONDUCTISINPUT,MUSTWRITETHECORRESPONDINGPORTLATCHWITH1FIRSTASTO80C51ONECHIPCOMPUTER,PORTCANONLYOFFERMILLIAMPEREOFOUTPUTELECTRICCURRENTS,ISITOUTPUTMOUTHGOWHENURGINGONEORDINARYBASINGOFTRANSISTORTOREGARDAS,SHOULDCONTACTARESISTANCEAMONGTHEPORTANDTRANSISTORBASE,INORDERTOTHEELECTRICITYWHILERESTRAININGTHEHIGHLEVELFROMEXPORTINGP1P3BEINGRESTOREDTOTHETHRONEISTHEOPERATIONOFINITIALIZINGOFANONECHIPCOMPUTERITSMAINFUNCTIONISTOTURNPCINTO0000HINITIALLY,MAKETHEONECHIPCOMPUTERBEGINTOHOLDTHECONDUCTPROCEDUREFROMUNIT0000HEXCEPTTHATTHEONESTHATENTERTHESYSTEMAREINITIALIZEDNORMALLY,ASBECAUSEPROCEDUREOPERATEITMAKEMISTAKESOROPERATETHEREARENTMISTAKE,INORDERTOEXTRICATEONESELFFROMAPREDICAMENT,NEEDTOBEPRESSEDANDRESTOREDTOTHETHRONETHEKEYRESTARTINGTOOITISANINPUTENDWHICHISRESTOREDTOTHETHRONETHESIGNALIN8051CHINARSTPINRESTORETOTHETHRONESIGNALHIGHLEVELEFFECTIVE,SHOULDSUSTAIN24SHAKECYCLENAMELY2MACHINECYCLESTHEABOVEITSEFFECTIVETIMESIF6OFFREQUENCYOFUTILIZATIONBRILLIANTTOSHAKE,RESTORETOTHETHRONESIGNALDURATIONSHOULDEXCEED4DELICATETOFINISHRESTORINGTOTHETHRONEANDOPERATINGPRODUCETHELOGICPICTUREOFCIRCUITWHICHISRESTOREDTOTHETHRONETHESIGNALRESTORETOTHETHRONETHECIRCUITANDINCLUDETWOPARTSOUTSIDEINTHECHIPENTIRELYOUTSIDETHATCIRCUITPRODUCETORESTORETOTHETHRONESIGNALRSTHANDOVERTOSCHMITTSTRIGGER,RESTORETOTHETHRONECIRCUITSAMPLETOOUTPUT,SCHMITTOFTRIGGERCONSTANTLYINEACHS5P2,MACHINEOFCYCLEINHAVINGONEMORE,THENJUSTGOTANDRESTOREDTOTHETHRONEANDOPERATEDTHENECESSARYSIGNALINSIDLYRESTORETOTHETHRONERESISTANCEOFCIRCUITGENERALLY,ELECTRICCAPACITYPARAMETERSUITABLEFOR6BRILLIANTTOSHAKE,CANISITRESTORETOTHETHRONESIGNALHIGHLEVELDURATIONGREATERTHAN2MACHINECYCLESTOGUARANTEEBEINGRESTOREDTOTHETHRONEINTHECIRCUITISSIMPLE,ITSFUNCTIONISVERYIMPORTANTPIECESOFONECHIPCOMPUTERSYSTEMCOULDNORMALRUNNING,SHOULDFIRSTCHECKITCANRESTORETOTHETHRONENOTSUCCEEDINGCHECKINGANDCANPOPONESHEADANDMONITORTHEPINWITHTHEOSCILLOGRAPHTENTATIVELY,PUSHANDISRESTOREDTOTHETHRONETHEKEY,THEWAVEFORMTHATOBSERVESANDHASENOUGHRANGEISEXPORTEDINSTANTANEOUS,CANALSOTHROUGHISITRESTORETOTHETHRONECIRCUITGROUPHOLDINGVALUECARRYONTHEEXPERIMENTTOCHANGE51系列单片机的结构和功能51系列单片机是英特尔公司生产的具有一定结构和功能的单片机产品。这家公司在1976年引入8位MCS48系列单片机后,于1980年又推出了8位高档的MCS51系列单片机。它包含很多种这类型的单片机,如8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH等,它们的基本组成,基本性能和指令系统都是一样的。一般情况习惯用8051来代表51系列单片机。一个单片机的系统是由以下几部分组成(1)一个8位CPU微处理器。(2)静态随机存取存储器,能够储存程序运行过程中产生的数据。(3)程序存储器ROM/EPROM中(4KB/8KB),用来保存程序和一些初始数据。但是在一些单片机中不使用ROM/EPROM中,如8031,8032,80C系列等。(4)4个8排的I/O并行接口P0P3,每个口可以用作输入,也可以用作输出。(5)2个定时器/计数器,每个定时器/计数器可设置计数用来计数外部事件,可以设置成常用的定时方式,并可以根据计算或结果控制单片机的运行。(6)五个中断源控制系统。(7)1个双向串行I/O口的UART(通用异步接收器/发送器UART),用于实现单片机的串行通信。(8)振荡器和时钟产生电路,需要外部电源的石英晶体微调电路,允许接在12V的振荡频率上。上述部分通过内部数据总线连接。其中,CPU是单片机的核心,它是单片机的控制和指挥中心,ALU算数逻辑运算单元可进行算术运算和逻辑运算,由1个8暂时存储器,和2个8位的累加器组成。ACC累加器是ALU运算结果的存放单元,一般数据通过它来传送。此外,ACC往往被视为对8051内的数据传输中转站。和通常的微处理器一样,它是最繁忙的寄存器。有记忆功能并执行命令。该控制器包括程序计数器,可读写的存储器,振荡器和定时电路等。该程序计数器是有两对8或16位计数器,它是一个字节地址计数器,在个人电脑运行程序时,执行下一个单元的内容,程序执行时可以改变它的内容从而改变运行的结果。在8051芯片震荡电路中,需要外接石英晶体和微调电容,其频率范围为12MHZ12MHZ。该脉冲信号,即为8051的工作周期,是最小的时间单位。8051和其他单片机一样,都有相同的控制和功能,就像乐队也有打击乐器一样。在8051中有ROM(程序存储器,只能读取),和RAM(数据存储器,可以读和写),他们有各自独立的内存地址空间,也有相同的处理方式。8051和8751的程序存储器的存储容量为4KB,地址从0000H开始,在使用过程中其中的数据不变。8051、8751、8031数据存储器的内存为128B,默认地址是00FH,用于保存中间数据和缓存。在这128B的内存中,有32BYTESES,被称作工作寄存器,和常用的微处理器不同的是,8051的RAM是按功能来划分模块的。MCS51系列单片机和一般电脑的处理方式不同。一般电脑会自动分配地址空间,ROM和RAM的计算机可以安排在不同的空间内,地址范围会根据ROM和RAM的位置分配不同地址空间。在访问的内存,不管是ROM和RAM,只有一个地址对应一个内存单元,都要按这个顺序访问。这种内存结构是所谓的普林斯顿结构。8051的存储器按物理结构划分可分为程序存储器空间和数据存储空间,共有四个内存空间,按结构位置的不同分为内部程序存储空间、外部程序存储空间、内部数据存储空间和外部数据存储空间。但从用户的使用角度看,8051存储器地址空间被分成三类(1)片内,安排FFFFH的块,片外的(使用16个地址)串口0000H地址。(2)外部数据存储器地址空间为64KB,地址是从0000H到FFFFH(含16个地址)的位置排列也。(3)256B的数据存储器(使用8个地址)的地址空间。上述三个重叠的内存空间地址,用8051指令系统的传输不同的数据和使用的功能区分。CPU的访问内存时,访问ROM使用MOVC语句,访问RAM块顺序使用片外操作的MOVX语句,访问内存片段使用MOV语句。8051单片机有4个8并行的I/O端口,分别为P0,P1,P2和P3。每个端口是8位精确的双向口,共占了32针。每一个I/O线可作为独立的入口和出口。每个端口包括一个锁存器(即特殊功能寄存器),一个出口驱动器和引进缓冲器。使数据能够锁存输出,数据可以及时缓冲,其余四个具有相同的功能。接外部存储扩大它们的内存时,这四个口就可作为双向口常用的I/O口,这是,P2口看到高8位地址,P0口是一个公共两用口,传送输出低8的地址和数据。P3口的输出级别小于P1,可以在里面绘制负载电阻,每一个都能驱动4个LS型TTL负载输出。作为输入口时,所有TTL或NMOS电路都可以驱动一个正常的方式8051P3口作为单片机的P1口。可以利用改变电阻的输出大小,直接地充当震荡开路,不需要添加外部电阻。其中每个口都是标准的双向口。当在当做输入口时,必须把相应的端口置1来锁闭输出。比如8051单片机,所有端口提供的输出电流只能几毫安,用作输出口时接一个普通的晶体管,要稳定使用,还要接一定电阻。其主要功能是把初始地址设为0000H,使单片机从0000H的地址开始运行程序。除了正常进入系统的初始化,由于操作失误或操作过程错误,也要能够解决错误,重新运行。在8051中RST引脚是一个输入复位键,复位键高电平信号有效,要保证24倍以上的时钟周期(即2个机器周期)。如果收到高频的6V输入信号,单片机就会复位。初始化时,需要两部分外部电路。外部电路采用施密特触发方式触发了复位键(RST),形成了复位信号输出电路,并把信号传送到每个引脚,按顺序到了复位引脚,就会迅速响应信号指令。复位功能的可靠性,适合6V电压的电容震荡电路,复位信号的周期可以大于两个机器周期。虽然复位电路的结构很简单,但它的功能是非常重要的。一个单片机系统能否正常运行,应先检查它有没有正确的复位电路。检查和检测其发出信号,用示波器显示时,结合复位电路很重要,观察波形时,输出口(瞬时)的波动范围是很大的,也可以通过复位电路对实验进行有必要的改变。摘要杜甫作为诗坛巨匠,他笔下的人物形象各异,其中女性形象更是一枝独秀,散发着独有的魅力。他的女性观是其整体社会观的一部分,也是其伟大人格的一个方面,据不完全统计,杜甫笔下涉及女性的诗歌大约一百首,虽数量不多,却勾勒了盛唐转衰时不同女性的命运。杜甫笔下描绘了社会各个阶层的众多女性,无论是村姑农妇,艺妓歌女,深闺怨妇或是新嫁娘,诗人都给予深刻的理解与同情;对自己的妻子,他更是满怀爱恋与尊重;甚至对武则天、杨贵妃这样的女皇贵妇,他也能持较为客观与公正的态度。本文通过对杜甫诗歌中四类女性形象的分析,揭示杜甫对女性的态度,从而探讨杜甫的女性观。DUFUMASTERSASPOETRY,HISCHARACTERSTODIFFERENTIMAGE,WITHWOMENIMAGEISSHIFTING,SENDINGOUTUNIQUECHARMHISWOMENVIEWISPARTOFTHEWHOLESOCIETY,WHICHISOFGREATPERSONALITY,ACCORDINGTONOTCOMPLETECOUNT,DUFUSPOETRYOFTHEWOMENINVOLVEDABOUTONEHUNDREDFIRST,ALTHOUGHASMALLNUMBER,BUTTHEOUTLINEOFTHETANGDYNASTYTOTHEDIFFERENTWOMENTURNFAILUREOFFATEDUFUSDESCRIBEDTHESOCIALCLASSESOFMANYWOMEN,WHETHERVILLAGEGUWOMAN,GENVGEISHA,CHASTEHATREDFUORTHENEWMARRYNIANG,POETALLGIVEAPROFOUNDUNDERSTANDINGANDSYMPATHYTOHISWIFE,HEISFILLEDWITHLOVEANDRESPECTEVENFORTHEQUEENOFTHEWUZETIAN,YANGSUCHAGREATLADY,HECANALSOTAKEAMOREOBJECTIVEANDFAIRMANNERTHISARTICLETHROUGHTOINDUFUSPOETRYFOURKINDOFFEMALEIMAGEANALYSIS,REVEALSDUFUTOWOMENSATTITUDES,WHICHDISCUSSEDTHEDUFUWOMENVIEW关键词杜甫;女性形象;苦难女性;贵妇;娼妓;妻子形象DUFUFEMALEIMAGEWOMENSUFFERINGLADYPROSTITUTESHISWIFEIMAGEINCLUDEDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARSBITKEY6P26SBITKEY5P25SBITKEY4P24SBITKEY3P23SBITKEY2P22SBITKEY1P21SBITP10P32SBITP11P33SBITP12P34SBITP13P35SBITP14P36SBITP15P37SBITLED1P10SBITLED2P11SBITLED3P12SBITLED4P13VOIDDELAYUNSIGNEDINTZUNSIGNEDINTX,YFORXZX0XFORY110Y0YINTMAIN/INITP10XFFIFKEY10DELAY10IFKEY10WHILEKEY10DELAY10WHILEKEY10/前进P100P111P120P131LED10IFKEY20DELAY10IFKEY20WHILEKEY20DELAY10WHILEKEY20/后退P101P110P121P130LED11LED20IFKEY30/右转DELAY10IFKEY30WHILEKEY30DELAY10WHILEKEY30P101P111P120P131LED11LED21LED30IFKEY40/左转DELAY10IFKEY40WHILEKEY40DELAY10WHILEKEY40P100P111P121P131LED11LED21LED31LED40IFKEY50/向下再向前DELAY10IFKEY50WHILEKEY50DELAY10WHILEKEY50P101P111P121P131P140P151DELAY3000P141P151P100P111P120P131DELAY3000/DELAYP141P151P101P111P121P131LED10LED20LED31LED41IFKEY60/向上再后退DELAY10IFKEY60WHILEKEY60DELAY10WHILEKEY60P101P111P121P131P141P150DELAY3000P141P151P101P110P121P130DELAY3000/DELAYP141P151P101P111P121P131LED11LED21LED30LED40西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计(论文)题目自动作业的工程车控制系统软件设计专业班级机械设计制造及其自动化2班学号08102080210学生姓名郭小卫指导教师李红岩设计所在单位西安文理学院2012年5月自动作业工程车控制系统软件设计摘要STC89C52单片机是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用STC89C52单片机来实现自动作业的工程车的硬件和软件设计。本系统以设计题目的要求为目的,采用STC89C52单片机为控制核心,利用LED灯进行显示,按键进行控制,且利用LG9110驱动芯片进行驱动以实现推土机的前进,左转,右转,后退以及铲斗的上下等功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。采用的技术主要有1)通过C编程来控制小车的行驶及动作轨迹;2)新型驱动芯片LG9110的采用。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的软件设计方法及测试结果分析。关键词STC89C52单片机、LG9110驱动芯片、工程车THESOFTWAREDESIGNOFCONTROLSYSTERMOFAUTOMATICOPERATIONOFENGINEERINGVEHICLEABSTRACTSTC89C52ISA8BITSINGLECHIPCOMPUTERITSEASILYUSINGANDMULTIFUNCTIONSUFFERLARGEUSERSTHISARTICLEINTRODUCESHOWTODESIGNTHETHESOFTWAREANDHARDWAREOFTHEINTELLIGENCEELECTRICITYMOTIVEENGINEERINGVEHICLEWITHTHESTC89C52SINGLECHIPCOMPUTERTHISSYSTEMREGARDSTHEREQUESTOFTHETOPIC,ADOPTINGSTC89C52FORCONTROLLINGCOREITWILLBEDISPLAYEDBYLEDLAMPANDCONTROLEDBYCONTROLBUTTONITALSOWILLBEDRIVENBYTHEDRIVINGCHIPLG9110ITSFUNCTIONNINGSINCLUDETHEFORWARD,BACKWARD,TURNLEFT,TURNRIGHTOFENGINEERINGVEHICLEANDSOONTHEWHOLESYSTEMISSIMPLE,THEFUNCTIONISDEPENDABLETHEADOPTIONOFTECHNIQUEAS1CONTROLTHEENGINEERINGVEHICLEBYWRITEAPROGRAM2THEADOPTIONOFTHENEWDRIVINGCHIPLG9110EXPERIMENTTESTRESULTSATISFYTHEREQUEST,THISTEXTEMPHASIZESINTRODUCEDTHESOFTWARESYSTEMDESIGNSANDTHERESULTANALYZEKEYWORDSSTC89C52SINGLECHIPCOMPUTER,THEDRIVINGCHIPLG9110,THEINTELLIGENCEELECTRICITYMOTIVEENGINEERINGVEHICLE目录I目录第1章绪论111选题的目的及意义112工程车在国内外的研究状况及发展趋势113本课题主要研究内容和设计任务1第2章方案设计与论证221直流电机H桥驱动系统222显示系统423系统原理图4第三章硬件设计631STC89C52单片机硬件结构632最小应用系统设计6第四章软件设计941语言的选择942流程框图943程序流程图1044软件调试1345各功能模块程序14第五章工程车制作、焊接、调试及安装1851系统的制作1852系统的焊接1853系统的调试18第六章测试结果分析1961测试方法与仪器1962测试结果分析19结束语20致谢21参考文献22附录23附录A程序清单23附录B硬件图27附录C工程车整体结构28附录D工程车控制系统29附录E工程车驱动部分30西安文理学院毕业设计(论文)1第1章绪论11选题的目的及意义以STC公司的STC89C52芯片为核心,实现模拟工程车各种功能的控制器,该控制系统可以在无人干预的情况完成各种动作,后期可加入扩展功能模块,也可和用户有良好的互动性,可用外接键盘或遥控器进行操作。通过系统分析、设计、编码和测试,达到实用的目的。工程车辆由于其作业环境复杂、恶劣,作业任务多样,作业生产率不高,迫切要求将智能技术应用到工程车辆中,开发具有智能化特征的工程车辆以适应工程车辆特殊的工作环境和提高工程车辆的使用性能。通过对该产品的设计及制作,对我个人能力的提升也大有裨益,将会使我对我四年来所学的知识有一个系统的理解和掌握,将会提高我对所学知识的运用能力。在设计中,我将会熟悉并了解芯片的选择,外围电路的设计,软硬件的调试对我来说都是一个很好的锻炼机会,在此次设计中,我定会得到很多宝贵的经验,这将对我日后的工作有很大的益处12工程车在国内外的研究状况及发展趋势随着我国经济发展和基础设施建设的加快,工程车各行各业的专业化程度普遍提高,运输工具越来越多样化、专用化。工程车如公路运输、工程建设、油田、矿山、电力、电信、邮政、医疗、环卫、食品、航空、公安、消防、司法以及国防建设等各行各业都需要适合本行业特点以及满足本行业特殊功能需要的专用汽车。工程车课题中的工程车泛指工程建筑机械、城市维护等方面的特殊车辆。工程车具有超凡的本领,有超人的能量,它们在各种复杂艰苦的工况下长时间的作业,在城市的建设和维护上起着举足轻重的作用。工程车既有汽车的基本特点,又有它们特殊的工作装置。市场上有一些不同造型、不同功能的工程车动力铲张开它巨大的“嘴”正往渣土车上装卸石块;装载车像大力士一样,举起它强壮的“手臂”,挥动着它锋利的铲斗;清扫车飞快地转动着吸盘清扫街道,维护街道的清洁;扫雪车正忙碌着清扫路边的积雪,保证道路的畅通;高空作业车升起伸缩架将工作人员安全地送到高空维修电线。13本课题主要研究内容和设计任务本设计首先通过对工程车控制的现状进行调研分析,提出课题研究的需求分析和系统实现的目标,然后对工程车控制的系统分析与设计,采用模块化方法进行工程车控制器的硬件设计和软件设计,接着阐述系统设计思想与原理,采用分布式体系结构,确定系统开发的编程环境与语言环境,最后软件功能模块编码、调试、运行与测试,形成软件包。在本次设计过程中,主要是通过按键控制达到实现工程车的左转,右转,前进,后退以及先下在前进和先上再后退的功能。当然,在实现这些功能过程中,是需要LED灯来显示各功能的。西安文理学院毕业设计(论文)2第2章方案设计与论证根据题目的要求,确定如下方案利用现有玩具推土机,设计电路图,利用按键将自己所要的功能信息传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所接收的各种数据实现对工程车的控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行随时控制,控制灵活、可靠,可满足对系统的各项要求。21直流电机H桥驱动系统方案一L298N驱动芯片;方案二三极管H桥电路;方案三MOS管桥;方案四LG9110驱动芯片。直流电机H桥驱动系统结构图(见图21所示)。图21H桥式结构图L298N驱动芯片L298N这个芯片是很简单,很便宜,而且很容易买到,一个芯片里面就集成了2路的H桥电路但是它有2个严重的缺点1)手册要求电机驱动电压要比控制逻辑电压高25V。不适合单电源供电的小车。而实际上我们做的小车为了维护方便和减轻重量,往往需要单电源供电。2)在H桥电路上的损耗太大了。由于本工程车电机驱动电压在5V左右,比较在乎驱动电路的效率,所以L298N不可选。西安文理学院毕业设计(论文)3三极管H桥最简单实用的电路,小功率的采用85508050的桥(见图22所示)。1图2285508050的桥以上电路不但简单便宜,而且效率很高。85508050的桥在5V供电,驱动100MA左右的小电机时,桥上的压降小于05V。MOS管桥MOS管效率肯定是最高的。但是存在两个问题(1)MOS管比较脆弱,使用时候需要非常注意,例如导通切换的时候要仔细研究时序,否则容易造成桥直通,烧毁MOS管;(2)大功率的MOS管门极需要比较高的驱动电压,否则不能正常导通,所以用电池驱动时,还需要加升压电路等。LG9110电机驱动芯片LG9110电机驱动芯片(山寨版本叫L9110的)。把一个三极管的H桥集成在一个8脚的IC里面,使用简单。价格便宜。而且很容易买到。所以我们选用LG9110。下面我们着重介绍LG9110LG9110驱动芯片(见图23所示)。西安文理学院毕业设计(论文)4图23LG9110驱动芯片LG9110是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件,将分立电路集成在一个IC片里,使外围电路成本降低,整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入,具有良好的抗干扰性;两个输出端能够直接驱动电机正反转,具有较大电流的驱动能力,每通道能持续通过750MA800MA的电流,峰值电流可达到15A20A;同时它具有较低的输出饱和压降;内置的钳位二极管能够释放感性负载的反向冲击电流,使它在驱动电机等器件上可靠。其特点如下(1)低静态工作电流;(2)宽电源电压2512V;(3)每通道具有连续输出电流800MA的能力;(4)较低的饱和压降;(5)TTL/CMOS输出电平兼容;可直接连CPU;(6)具有管脚高压保护功能;(7)工作温度为080度22显示系统显示系统主要显示实现了某种功能,即利用发光二级管对其各个功能进行检测与显示。在此系统中,接入的为高电平,怕电流过大将二极管烧坏,故加有保护电阻,2LED1显示前进,LED2显示后退,LED3显示右转,LED4显示左转,LED1和LED2亮并且LED3和LED4灭显示为先下再向前,LED3和LED4亮并且LED1和LED2灭显示为先上再后退。显示系统(见图24所示)。图24LED灯显示电路图23系统原理图简易自动工程车车采用STC89C52单片机进行控制。开始向推土机进行供电,10西安文理学院毕业设计(论文)5并复位,然后通过按不同按键,将所要表达的信息传输给单片机,通过单片机控制实现工程车的动作功能并将信息通过发光二级管显示出来。系统原理图(见图25所示)。图25系统原理图西安文理学院毕业设计(论文)6第三章硬件设计一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如FLASHROMRAMI/O口定时/记数器中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统配置,既按照系统功能要求配置外围设备,如键盘显示器打印机A/DD/A转换器等,要设计合适的接口电路。331STC89C52单片机硬件结构STC89C52单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统。它们都是通过片内单一总线连接而成,其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。4(1)微处理器该单片机中有一个8位的微处理器,与通用的微处理器基本相同,同样包括了运算器和控制器两大部分,只是增加了面向控制的处理功能,不仅可处理数据,还可以进行位变量的处理。(2)数据存储器片内为512个字节,内部RAM256字节和内部扩展RAM(256字节),片外最多可外扩至64K字节,用来存储程序在运行期间的工作变量、运算的中间结果、10数据暂存和缓冲、标志位等,所以称为数据存储器。(3)程序存储器由于受集成度限制,片内只读存储器为8K,如果片内的只读存储器的容量不够,则需用扩展片外的只读存储器,片外最多可外扩至64K字节。(4中断系统具有6个中断源,4级中断优先权。(5定时器/计数器片内有3个16位的定时器/计数器。(6串行口1个全双工的串行口,可用来进行串行通讯,扩展并行I/O口,甚至与多个单片机相连构成多机系统,从而使单片机的功能更强且应用更广。(7P1口、P2口、P3口、P4口4个并行8位I/O口。由上可见,89C52单片机的硬件结构具有功能部件种类全,功能强等特点。特别值得一提的是该单片机拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH,不需要烧写器可直接使用串口下载程序,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。932最小应用系统设计89C52是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统不仅简单而且还可靠。用89C52单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,89C52单片机最小系统(见图31所示)。由于集成度的限制,5最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。西安文理学院毕业设计(论文)7其应用特点(1)有可供用户使用的大量I/O口线。(2)内部存储器容量有限。(3)应用系统开发具有特殊性。单片机最小系统(见图31所示)。图31单片机最小系统时钟电路89C52虽然有内部振荡电路,但要形成时钟,必须外部附加电路。89C52单6片机的时钟产生方法有两种。内部时钟方式和外部时钟方式。本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡。本设计采用最常用的内部时钟方式,即用外接晶振和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在12MHZ到12MHZ之间选择。电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响,C1、C2可在20PF到100PF之间取值。由于采用110592MHZ的晶体振荡器产生的时钟脉冲一方面,可以满足系统在设计时的机器周期的需要;另一方面,在进行串行口通讯的时候能够提供精准的通讯波特率。所以本设计中,振荡晶体选择110592MHZ,电容选择33PF。复位电路89C52的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯密特触发器用来抑制噪声,在每个机器周期的S5P2,斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。7复位电路通常采用按键复位和上电自动复位两种方式。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源VCC接通而实现的。最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要VCC的上升时间不超过1MS,就可以实现自动上电复位。时钟频率用110592MHZ时C取10UF,R取47K。但是在本设计采用按键控制,由于本设计中,用手动复位比自动复位要方便一些,故采用按键复位,复位电路图(见图32所示)。西安文理学院毕业设计(论文)8图32复位电路单片机控制按键说明由单片机STC89C52作为主机,是整个系统的核心部件,其通过各引脚与各模块部件对应引脚相连,如表31单片机各引脚与各个器件引脚连接情况对应表所示,实现与各个模块进行通信。表31单片机各引脚与各个器件引脚连接情况对应表单片机引脚器件引脚单片机的引脚器件引脚P21按键P11LED1显示P22按键P12LED2显示P23按键P13LED3显示P24按键P32P33一电机接入点P25按键P34P35二电机接入点P26按键P36P37三电机接入点P10LED0显示西安文理学院毕业设计(论文)9第四章软件设计系统软件设计说明在进行微机控制系统设计时,除了系统硬件设计外,大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此,软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统,软件更为重要。在单片机控制系统中,大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算,然后再输出,以便控制生产。为了完成上述任务,在进行软件设计时,通常把整个过程分成若干个部分,每一部分叫做一个模块。所谓“模块”,实质上就是所完成一定功能,相对独立的程序段,这种程序设计方法叫模块程序设计法。8模块程序设计法的主要优点是(1)单个模块比起一个完整的程序易编写及调试;(2)模块可以共存,一个模块可以被多个任务在不同条件下调用;(3)模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序,为设计者提供方便。本系统软件采用模块化结构,由主程序延时子程序等构成。41语言的选择汇编语言针对不同的操作系统平台,不同的微控制器,指令都是完全不同的,即使指令相似,也不具有可移植性。但是汇编语言是针对专门的控制器的,所以运行速度可以精确到一个指令周期。汇编语言的程序读懂需要借助微控制器的指令手册以及各个寄存器的说明,所以很难读懂。汇编语言编写代码实时性强,能够直接控制硬件的工作状态,但是不具有可移植性,维护和修改困难。但是C语言编属于高级语言,具有可移植性,能够结构化编程。使用标准C语言的程序,几乎都可以不作改变移植到不同的微机平台上,对于嵌入式等的微控制芯片,属于标准C语言的部分也很少需要修改,而且程序很容易读懂。C语言编写程序结构清晰,移植性好,容易维护和修改。所以在此系统中,我们选择C语言进行编程,这样不仅方便编程,还有利于其他人读懂程序。42流程框图西安文理学院毕业设计(论文)10流程框图(见图41所示)。前进后退右转停车初始化先下再向前先上再后退左转图41流程框图43程序流程图前进流程图(见图42所示)。NY前进结束按键一图42前进流程图开始防抖程序DELAY10IFKEY10WHILEKEY10DELAY10WHILEKEY10初始化西安文理学院毕业设计(论文)11后退流程图(见图43所示)NY初始化后退结束按键二图43后退流程图右转流程图(见图44所示)。NY初始化右转结束按键三图44右转流程图开始开始西安文理学院毕业设计(论文)12左转流程图(见图45所示)。NY初始化左转结束按键四图45左转流程图先下再向前流程图(见图46所示)。NY初始化向下向前结束按键五图46先下再向前流程图开始开始西安文理学院毕业设计(论文)13先上再向后流程图(见图47所示)。NY初始化向上向后结束按键六图47先上再向后流程图44软件调试KEILC51V900即最新版本KEILUVISION4,是美国KEILSOFTWARE公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,同时支持汇编语言和C语言源程序。KEILC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全WINDOWS界面;以软件包的形式向用户提供包括C51交叉编译器、A51宏汇编、BL连接定位器等一系列工具,可以支持所有8051的衍生产品。KEILC51系统调试界面和程序调试。KEILC51系统调试(见图42所示),程序调试(见图43所示)。图42KEILC51系统调试界面开始西安文理学院毕业设计(论文)14图43程序调试45各功能模块程序(1)前进子程序IFKEY10DELAY10IFKEY10WHILEKEY10DELAY10WHILEKEY10防抖程序P100P111P120P131LED10此程序控制左右两个电机同时正转,使左右轮向前转,此时一灯亮。(2)后退子程序IFKEY20DELAY10IFKEY20WHILEKEY21DELAY10WHILEKEY20防抖程序P101P110P121P130LED11西安文理学院毕业设计(论文)15LED20此程序控制左右两个电机同时反转,使左右轮向后转,此时二灯亮。(3)右转子程序IFKEY30/右转DELAY10IFKEY30WHILEKEY31DELAY10WHILEKEY30P101P111P120P131LED11LED21LED30此程序控制左电机正转,右电机不转,使左轮向前转,右轮不转,达到右转目的此时三灯亮。(4)左转子程序IFKEY40/左转DELAY10IFKEY40WHILEKEY41DELAY10WHILEKEY40P100P111P121P131LED11LED21LED31LED40此程序控制右电机正转,左电机不转,使右轮向前转,左轮不转,达到左转目的此时四灯亮。(5)向下向前子程序IFKEY50/向下再向前DELAY10IFKEY50WHILEKEY51DELAY10西安文理学院毕业设计(论文)16WHILEKEY50P101P111P121P131P140P151此段程序是只让控制铲斗的电机正转使其先下降,控制左右的电机不转。DELAY3000P141P151P100P111P120P131此段程序是控制铲斗的的电机不转,是左右电机同时正转使左右轮同时旋转前进。DELAY3000/DELAYP141P151P101P111P121P131LED10LED20LED31LED41中断,所有电机停止转动,车子停止,再执行此段程序时,一灯和二灯都亮,三灯和四灯灭。(6)向上后退子程序IFKEY60/向上再后退DELAY10IFKEY60WHILEKEY61DELAY10WHILEKEY60P101P111P121P131P141西安文理学院毕业设计(论文)17P150DELAY此段程序是只让控制铲斗的电机反转使其先上降,控制左右的电机不转。P141P151P101P110P121P130DELAYDELAY此段程序是控制铲斗的的电机不转,是左右电机同时反转使左右轮同时旋转后退。P141P151P101P111P121P131中断,所有电机停止转动,车子停止。(7)延时程序VOIDDELAYUNSIGNEDINTZUNSIGNEDINTX,YFORXZX0XFORY110Y0Y西安文理学院毕业设计(论文)18第五章工程车制作、焊接、调试及安装本章主要介绍了基于单片机自动作业工程车设计系统的制作、焊接、调试及安装。51系统的制作通过以上的几章的介绍和说明,我们制作系统的过程如下。(1)根据电路原理图,去电子市场买好相应的元件。(2)根据电路原理图,将各个相关联的元件用导线连接起来焊接制成电路板。52系统的焊接在元件的焊接过程中,需要注意几点事项(1)先焊接跳线,再焊接个子较低的元件,最后焊接体积大的,个子高的元件及飞线。(2)在焊接过程中,要注意焊接的质量,避免有空焊、虚焊、桥接等焊接质量问题的出现。(3)极性元件在安装焊接的时候一定要注意极性是否和原理图上的相对应,特别是电解电容和二极管。(4)晶振一般不要直接焊接在电路板上,可以先焊插孔,这样可避免晶振被焊坏。53系统的调试按照上面的步骤,系统在正常的情况下安装并焊接完成。在调试前,先检测系统的VCC和GND之间是否有短路和断路现象,如果有,用万用表检查故障原因并维修好,直到把故障消除。然后按照设计结构电路分别对各电路结构进行检测。将已经编好的的程序通过KEILUVISION软件进行调试和仿真。在调试过程中,如果出现错误,要进行及时的检查以及修正。调试完成,进行仿真,分别打开P0,P1,P2,P3口,看是否与与自己所要实现的功能相吻合,如果不行,要重新修改程序重新调试进行仿真。仿真结束后,将程序通过P30,P31两个程序下载口用程序下载线下载到单片机中。然后进行整机调试,直到工程车能够按预定功能动作为止。西安文理学院毕业设计(论文)19第六章测试结果分析61测试方法与仪器测试仪器测试仪器包括数字万用表、直流稳压电源等。测试方法数字万用表主要用来测试分立元件的电阻、压降、截止/导通状态等参数。直流稳压电源在测试期间为各待测系统供电,它在一个设计中起着重要的作用。它关系到电路能不能正常工作,但在实际使用中会出现负载下电压降的问题,当然还会有各种干扰。我觉得这个问题是运用实际中最重要的问题。62测试结果分析输入程序后,当按一键,实现前进功能,并且一灯亮;当按二键时实现后退功能,且二灯亮;当按三键时,实现右转功能,且三灯亮;当按四键时实现左转功能,且四灯亮;当按五键时实现先下在前进功能,且一灯和二灯亮;当按六键时实现先上再后退功能,且三灯和四灯亮。通过按不同的控制键,电机能够被控制按预定的功能要求进行实现。西安文理学院毕业设计(论文)20结束语历时三个月的设计即将结束,针对整个毕业设计的过程,我现在做一下小结在这三个月毕业设计过程中,我首先边查资料,边和组员一起在实验室焊接工程车的线路板。在焊接过程中,我感觉到即使是一个简单的电路,要想很轻松的焊好,也不是件很容易的事情。有时是“虚焊”的原因,有时可能是阻值看错而造成错焊,也有可能是即不是虚焊也不是焊错了而是焊坏了一个器件,然而却检测不出来任何问题,当更换了这个器件之后系统就好了,当然我们这个系统简单,对于一些较复杂的系统可能就不容易了。这使我深深感受到理论与实际间的差距。通过这样的设计,提高了我的动手能力。每天在实验室除了焊接线路板,还必须上机编程,使我软件调试知识也提高了。本设计采用的是STC89C52单片机,这主要是因为该单片机的稳定性比较好,而且往芯片中输入程序很方便,不要烧写器,编程较简单。驱动部分芯片采用LG9110驱动芯片,它将分立电路集成在一个IC片里,使外围电路成本降低,整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入,具有良好的抗干扰性;两个输出端能够直接驱动电机正反转,具有较大电流的驱动能力;同时它具有较低的输出饱和压降。以下是我的毕业设计完成步骤(1)接到设计任务后,方案是毕业设计的开端,及时联系指导老师,讨论并选择合理的方案。(2)方案确定后就是查资料,为设计做好准备。(3)综合方案和资料,进行电路原理图设计。(4)根据原理图制作电路板。(5)设计软件,并用KEILUVISION仿真程序。(6)将仿真后的程序通过串口写入到单片机中,并整体调试,最终达到所要求的效果。(7)写论文提升了以下几个方面的能力1)文字表述论文中的语言很讲究,这方面还需要继续加强;2)交流、讨论论文初稿定后,一定要和指导老师交流,让老师多提建议尽量要求完美。在这次毕业设计中,脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我最大收益。我想这是一次意志的磨练,是对我实际能力的一次提升,也将会对我未来的学习和工作有很大的帮助。在这次毕业设计中也使得我们的同学关系更近了一步,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家一起商量解决,在这里非常感谢帮助我的同学。西安文理学院毕业设计(论文)21在此,我更要感谢我的毕业设计指导老师和曾经授课的专业老师,是你们的细心指导和关怀,使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和毕业设计过程中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血,老师的严谨治学态度、渊博的知识,无私奉献精神使我深受启迪。从指导老师身上,我不仅学到了扎实、宽广的专业知识,也学到了做人的道理,在此我要向我的指导老师致以最衷心的感谢和最崇高的敬意由于自身水平有限,加上缺乏经验,毕业论文中错误和不妥之处在所难免,希望老师给予指正。致谢历时三个月的毕业设计已经告一段落。这次的毕业设计能够顺利完成,完全离不开学校和老师的帮助。感谢学校能给我提供一个这么好的学习环境和学习基础设施,让我能将理论知识用于实践;感谢老师的谆谆教导和鼓励,让我学到专业知识的同时又学到社会知识,这有利于我今后在学习和工作中得到不断的完善和进步。另外,这次的毕业设计能够顺利完成,也完全离不开指导老师李老师的帮助。在此,我表示衷心的感谢感谢李老师对我的谆谆教导感谢李老师耐心的指导我的设计感谢李老师详细的批改我的论文能顺利完成本次的毕业设计,他无论是从理论上还是实践上都给我很大的帮助,他的指导使我受益非浅。同时,在这次毕业设计中,我还得到班上其他一些同学的帮助,解决了不少的难题。在此,我也由衷的感谢他们对我的帮助。通过这次毕业设计,使我深刻地认识到学好专业知识的重要性,也理解了理论联系实际的含义,并且检验了大学四年的学习成果。虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练。但是我将在以后的工作和学习中继续努力、不断完善。这五个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程,为今后的发展打下了良好的基础。由于自身水平有限,设计中一定存在很多不足之处,敬请各位老师批评指正。西安文理学院毕业设计(论文)22参考文献1何希才新型实用电子电路400例北京电子工业出版社,200080852江晓安董秀峰模拟电子技术西安西安电子科技大学出版社,2008143李全利单片机原理与接口技术北京高等教育出版社,200916424张毅刚新编MCS51单片机应用设计第三版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,2008325何立民单片机应用技术选编北京北京航空大学出版社,19986彭为单片机典型系统设计实例精讲北京电子工业出版社,20067李广弟单片机基础北京北京航空航天大学出版社,20011121158万常选C语言与程序设计方法第二版北京科学出版社,20099GEDWARDSUH,CHARLESWODONNELLANDSRINIVASDEVADASAEGISASINGLECHIPSECUREPROCESSOR,IEEEDESIGNANDTESTOFCOMPUTERS,200857058010MTPROSPECTMCS51FAMILYOFMICROCONTROLLERSARCHITECTURALOVERVIEW19939西安文理学院毕业设计(论文)23附录附录A程序清单INCLUDEDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARSBITKEY6P26SBITKEY5P25SBITKEY4P24SBITKEY3P23SBITKEY2P22SBITKEY1P21SBITP10P32SBITP11P33SBITP12P34SBITP13P35SBITP14P36SBITP15P37SBITLED1P10SBITLED2P11SBITLED3P12SBITLED4P13VOIDDELAYUNSIGNEDINTZUNSIGNEDINTX,YFORXZX0XFORY110Y0YINTMAIN西安文理学院毕业设计(论文)24/INITP10XFFIFKEY10DELAY10IFKEY10WHILEKEY10DELAY10WHILEKEY10/前进P100P111P120P131LED10IFKEY20DELAY10IFKEY20WHILEKEY20DELAY10WHILEKEY20/后退P101P110P121P130LED11LED20IFKEY30/右转DELAY10IFKEY30WHILEKEY30DELAY10WHILEKEY30P101P111P120P131LED11LED21LED30西安文理学院毕业设计(论文)25IFKEY40/左转DELAY10IFKEY40WHILEKEY40DELAY10WHILEKEY40P100P111P121P131LED11LED21LED31LED40IFKEY50/向下再向前DELAY10IFKEY50WHILEKEY50DELAY10WHILEKEY50P101P111P121P131P140P151DELAY3000P141P151P100P111P120P131DELAY3000/DELAYP141P151西安文理学院毕业设计(论文)26P101P111P121P131LED10LED20LED31LED41IFKEY60/向上再后退DELAY10IFKEY60WHILEKEY60DELAY10WHILEKEY60P101P111P121P131P141P150DELAY3000P141P151P101P110P121P130DELAY3000/DELAYP141P151P101P111P121P131LED11LED21LED30LED40西安文理学院毕业设计(论文)27附录B硬件图P10/T2EX345678RS9XDINWALVCJINGZHEPFKGUFAMOTRKHDVC西安文理学院毕业设计(论文)28附录C工程车整体结构西安文理学院毕业设计(论文)29附录D工程车控制系统西安文理学院毕业设计(论文)30附录E工程车驱动部分西安文理学院毕业设计(论文)31外文翻译外文原文STRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESSTRUCTUREANDFUNCTIONOFTHEMCS51SERIESONECHIPCOMPUTERMCS51ISANAMEOFAPIECEOFONECHIPCOMPUTERSERIESWHICHINTELCOMPANYPRODUCESTHISCOMPANYINTRODUCED8TOPGRADEONECHIPCOMPUTERSOFMCS51SERIESIN1980AFTERINTRODUCING8ONECHIPCOMPUTERSOFMCS48SERIESIN1976ITBELONGTOALOTOFKINDSTHISLINEOFONECHIPCOMPUTERTHECHIPSHAVE,SUCHAS8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH,ETC,THEIRBASICCOMPOSITION,BASICPERFORMANCEANDINSTRUCTIONSYSTEMAREALLTHESAME8051DAILYREPRESENTATIVES51SERIALONECHIPCOMPUTERSANONECHIPCOMPUTERSYSTEMISMADEUPOFSEVERALFOLLOWINGPARTS1ONEMICROPROCESSOROF8CPU2ATSLICEDATAMEMORYRAM128B/256B,ITUSENOTDEPOSITTINGNOTCANREADING/DATATHATWRITE,SUCHASRESULTNOTMIDDLEOFOPERATION,FINALRESULTANDDATAWANTEDTOSHOW,ETC3PROCEDUREMEMORYROM/EPROM4KB/8KB,ISUSEDTOPRESERVETHEPROCEDURE,SOMEINITIALDATAANDFORMINSLICEBUTDOESNOTTAKEROM/EPROMWITHINSOMEONECHIPCOMPUTERS,SUCHAS8031,8032,80C,ETC4FOUR8RUNSIDEBYSIDEI/OINTERFACEP0FOURP3,EACHMOUTHCANUSEASINTRODUCTION,MAYUSEASEXPORTINGTOO5TWOTIMER/COUNTER,EACHTIMER/COUNTERMAYSETUPANDCOUNTINTHEWAY,USEDTOCOUNTTOTHEEXTERNALINCIDENT,CANSETUPINTOATIMINGWAYTOO,ANDCANACCORDINGTOCOUNTORRESULTOFTIMINGREALIZETHECONTROLOFTHECOMPUTER6FIVECUTOFFCUTTINGOFFTHECONTROLSYSTEMOFTHESOURCE7ONEALLDUPLEXINGSERIALI/OMOUTHOFUARTUNIVERSALASYNCHRONOUSRECEIVER/TRANSMITTERUART,ISITREALIZEONECHIPCOMPUTERORONECHIPCOMPUTERANDSERIALCOMMUNICATIONOFCOMPUTERTOUSEFOR8STRETCHOSCILLATORANDCLOCKPRODUCECIRCUIT,QUARTZCRYSTALFINELYTUNEELECTRICCAPACITYNEEDOUTERALLOWOSCILLATIONFREQUENCYAS12MEGAHERTASNOWATMOSTEVERYTHEABOVEMENTIONEDPARTWASJOINEDTHROUGHTHEINSIDEDATABUSAMONGTHEM,CPUISACOREOFTHEONECHIPCOMPUTER,ITISTHECONTROLOFTHECOMPUTERANDCOMMANDCENTRE,MADEUPOFSUCHPARTSASARITHMETICUNITANDCONTROLLER,ETCTHEARITHMETICUNITCANCARRYON8PERSONSOFARITHMETICOPERATIONANDUNITALUOFLOGICOPERATIONWHILEINCLUDINGONE,THE1STORINGDEVICETEMPORARILIESOF8,STORINGDEVICE2TEMPORARILY,8SACCUMULATIONDEVICEACC,REGISTERBANDPROCEDURESTATEREGISTERPSW,ETCPERSONWHOACCUMULATEACCCOUNTBY2INPUTENDSENTEREDOFCHECKINGETCTEMPORARILYASONEOPERATIONOFTEN,COMEFROMPERSONWHOSTORE1OPERATIONISITISITMAKEOPERATIONTOGOONTOCOUNTTEMPORARILY,OPERATIONRESULTANDLOOPBACKACCWITHANOTHERONEINADDITION,ACCISOFTENREGARDEDASTHETRANSFERSTATIONOFDATATRANSMISSIONON8051INSIDETHESAMEASGENERALMICROPROCESSOR,ITISTHEBUSIESTREGISTERHELPREMEMBERINGTHATAGREEINGWITHAEXPRESSESINTHEORDERTHECONTROLLERINCLUDESTHEPROCEDURECOUNTER,THEORDERISDEPOSITTED,THEORDERDECIPHER,THEOSCILLATORANDTIMINGCIRCUIT,ETCTHEPROCEDURECOUNTERISMADEUPOFCOUNTEROF8FORTWO,AMOUNTSTO16ITISABYTEADDRESSCOUNTEROFTHEPROCEDUREINFACT,THECONTENTISTHENEXTIATHATWILLCARRIEDOUTINPCTHECONTENTWHICHCHANGESITCANCHANGETHEDIRECTIONTHATTHEPROCEDURECARRIESOUTSHAKETHECIRCUITIN8051ONECHIPCOMPUTERS,ONLYNEEDOUTERQUARTZCRYSTALANDFREQUENCYTOFINELYTUNETHEELECTRICCAPACITY,ITSFREQUENCYRANGEISITS12MHZOF12MHZTHISPULSESIGNAL,AS8051BASICBEATSOFWORKING,NAMELYTHE西安文理学院毕业设计(论文)32MINIMUMUNITOFTIME8051ISTHESAMEASOTHERCOMPUTERS,THEWORKINHARMONYUNDERTHECONTROLOFTHEBASICBEAT,JUSTLIKEANORCHESTRAACCORDINGTOTHEBEATPLAYTHATISCOMMANDEDTHEREAREROMPROCEDUREMEMORY,CANONLYREADANDRAMIN8051SLICESDATAMEMORY,CANISITCANWRITETWOTOREAD,THEYHAVEEACHINDEPENDENTMEMORYADDRESSSPACE,DISPOSEWAYTOBET
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