51单片机软件设计开题报告

毕业设计 （ 论文 ） 开题报告 题 目 51 单片机开发系统的软件设计与研 基于 protus 的单片机开发系统的仿真研究 专 业 电气工程及自动化 班 级 学 生 指导教师 2011 3 一、 毕业设计(论文) 课题来源、类型 课题来源：科研课题 课题类型：工程应用 二、 选题的目的及意义 随着微电子技术的迅猛发展, 单片微机以其高性能价格比的优势, 正以极快 的速度向各领域渗透，而其应用于触发电路则是一个较有希望的发展方向。 数字触发器与模拟电路触发器相比, 主要有以下几个优点： （1）数字电路抗干扰、抗温漂能力强. （2）模拟触发器 只有 在 a=90 附近控制关系的线性度较好，而微机控制的数 字触发器,可利用软件进行适当的修正运算,可大大提高输 人输出的线性度. （3）数字触发器可方便地与数字调节器相联,从而省去 A/D 变器. 数字触发器的主要缺点是触发延时较长,另外其分辨率也是应考虑的问题之一值 得注意的是,从实用的角度出发,单片机数字触发器应在保证一定线性度指标的 前提下最大限度地简化外围便件电路,充分开发软件功能,从而提高其性能价格 比,本文正是基于该思想去研究此数字触发器. 本次毕业设计，培养大学生独立地综合运用所学的基础理论、专业知识和基本 技能，提高分析和解决实际问题的能力；也是毕业生上岗前提高全面素质的重 要环节。本设计以单片机为控制核心的硬件控制平台，用于晶闸管的触发电路。 通过此设计可以掌握单片机的相关知识和电力电子的基本电路知识。 三、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 进入 20 世纪 80 年代，世纪经济中最重要的变革是计算机的产业革命。而计算 机产业革命的最重要标志则是计算机嵌入式应用的诞生。近代电子计算机是应 数值计算要求诞生的。在很长的时间内，电子计算机都是以发展海量数值计算 为己任。但是电子计算机表现出的逻辑运算、处理、控制能力，吸引了电子控 制领域的专家，他们要求发展能满足控制对象要求，实现嵌入式应用的计算机 系统。如果将满足海量数据处理的计算机系统称为通用计算机系统，那么则可 把嵌入到对象体系(如舰船、飞机、机车等)中的计算机系统称作嵌入式计算机。 显而易见，两者的技术发展方向是不同的。前者要求海量数据存储、吞吐、高 速数据处理分析及传输；而后者要求在对象环境中可靠运行，对外部物理参数 的高速采集、逻辑分析处理和对外部对象的快速控制等。早期人们将通用计算 机加上数据采集单元、输出驱动电路勉为其难地构成一个热处理炉的温控系统。 这样的通用计算机系统不可能为大多数电子系统采用，而且要使通用计算机系 统满足嵌入式应用要求，必然影响高速数值处理技术的发展。为了解决计算机 技术发展的矛盾，在 20 世纪 70 年代，半导体专家另辟蹊径，完全按照电子系 统的计算机嵌入式应用要求，将一个微型计算机的基本系统集成在一个芯片上， 形成了早期的单片机(Single Chip Microcomputer)。单片机问世后，在计算机领 域中开始出现了通用计算机系统和嵌入式系统的两大分支。此后，无论是嵌入 式系统，还是通用计算机系统都得到了飞速的发展。 早期虽然有通用计算机改装而成的嵌入式计算机系统，而真正意义上的嵌 入式系统始于单片机的出现。因为单片机是专门为嵌入式应用设计的，单片机 只能实现嵌入式应用。单片机能最好地满足嵌入式应用的环境要求，例如，芯 片级的物理空间、大规模集成电路的低价位、良好的外围接口总线和突出控制 功能的指令系统。 单片机有计算机系统内核，嵌入到电子系统中，为电子系统智能化奠定了 基础。因此，当前单片机在电子系统中的广泛使用，使经典电子系统迅速过渡 到智能化的现代电子系统。 四、 本课题主要研究内容 对于这次毕设，主要是利用 51 单片机的开发板，基于 51 的一些实验开 发，主要的来说，有 led 闪烁、led 流水灯、继电器控制、蜂鸣器控制、七段 数码管显示、独立按键识别、外部中断、矩阵键盘识别、1602lcd 显示、16X16 点阵显示、RS232 串口通信、74HC164 串转并实验、74HC165 并转串实验、步进 电机控制、NE555 计数实验、93C46 读写实验、24C04 读写实验、PCF8591A/D 转 换实验、PCF8591D/A 实验、DS1302 实时时钟、DS18B20 数字温度传感器、红外 遥控解码实验、PS2 键盘解码实验、PWM 控制 LED 灯渐亮渐灭、数码管左右移动 5 显示、数码管字幕显示、8 位数码管显示秒表、1602 液晶显示秒表、8 位数码 管显示简易时钟、1602 显示简易时钟等一系列实验。这是这次毕设的主要内容， 软件方面主要是用 c 语言或者汇编编程，利用 keil 编程将源文件生成.hex 文件， 再用 proteus 软件将所要做的实验的硬件电路搭建好，然后将生成的.hex 文件 导入，进行仿真，将仿真结果记录下来，然后可以在 keil 软件里将软件修改， 将生成的.hex 文件进行仿真，利用这两个软件，可以灵活的进行软件的设计与 研究。这次毕设的主要编程语言是 C 语言或者是汇编都可以的，在这次毕设中 主要要先了解 51 单片机的的内部结构以及各个管脚的功能，哪些是数据口， 哪些是地址口。还有单片机的最小系统，以及单片机的晶振，复位电路等等。 a.原始资料的收集和说明，包括对各个单元电路的设计和熟悉，并且 根据这些资料来完成编程。 b.原理图的仿真，能够用 PROTRUS 仿真软件对硬件原理图进行仿真， 以检查其结果与实际要求是否有差异。 五、 完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径） 本次毕业设计拟采用仿真与实践相结合的工程方法。 1、确定整体方案和参数计算： a 确立各部分功能及实现方案； b 选择系统电路中的元件参数； c 初步验证系统电路原理的正确性； 2、通过具体实践： keil 软件的使用及编程。 用 PROTRUS 仿真软件对硬件原理图进行仿真，以检查其结果与实际要 求是否有差异。 装配和调试监控系统硬件电路。 进行软硬件联合调试，通过逻辑分析、现象分析和试验，解决实际调试 中出现的实际问题。 3、毕业设计条件： 计算机一台，protel 99 SE 软件一套，PROTRUS 软件一套。 六、 本课题进度安排、各阶段预期达到的目标 为了更好的完成任务，现将课题研究分为几个阶段，各阶段要达到的目标 如下： 1. 查阅相关资料，作外文翻译 2. 明确系统的总体设计思路 3. 确定目标和制定设计方案 4. 各分块电路的设计及绘制 6. 用 protrus 软件仿真 7. 系统联调，检查各电路功能 8. 整理实验结果 9. 撰写毕业设计论文。 七、 参 考 文 献 1.莫正康 电力电子应用技术 2005 2.苏家健.曹柏荣.汪志锋 单片机原理及应用技术 2004 3.潘矜矜 单片机在半导体变流技术中的应用初探 1999(2) 4.薛松.谭国俊.宋文祥 基于 80C196 的电源频率自适应变流