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湖南科技大学本科生毕业设计（论文）摘 要随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以ADC0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示、以6264作为片外数据储存器的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。具体由ADC0809转换器和单片机AT89C52构成，A/D转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能，最后由数码管显示采集的电压值，在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和要求。此设计通过调试完全满足设计的指标要求，电路设计简单，设计制作方便有较强的实用性。关键词：AT89S52单片机；模数转换；液晶显示；数据存储ABSTRACTWith the development of Electronic Science and Technology, Electronic Measurement become the e-worker must have the means, the measurement accuracy and functional requirements of increasingly high, while the voltage measurement is very strong, because the voltage measurement of the most common. This report describes the core-based MCU AT89S52 to AD0809 DAC chip sampling to 1602 LCD screen display to 6264 as a data storage chip voltage measurement function with a certain precision digital voltmeter. Specifically by the A/D0809 converter and microcontroller AT89C52 form, A / D converter under the control of the MCU to complete the analog signal acquisition and conversion functions, and finally collected by the digital display of voltage, in the realization of extension on the basis of functional requirements the serial communication, clock function, high-pressure alarm, short-circuit test, resistance measurement, AC voltage peak value and the cycle of testing and other functions, the system design to achieve good results and requirements. This design fully meets the design through the commissioning of the target, circuit design is simple, designed to facilitate a stronger practical.Keywords : AT89S52 SCM；analog-to-digital；LCD expansion；Data Storage-13-目 录第一章 绪论11.1 研究背景及选题意义11.2 研究内容及主要工作11.2.1 研究内容11.2.2 主要工作21.2.3 发挥部分21.2.4 说明2第二章 电动车整体系统设计方案及控制原理分析42.1 系统整体设计方案42.2 系统控制原理分析42.2.1 系统的控制模型分析42.2.2 PID控制器的原理分析52.2.3 系统性能比较6第三章 电动车硬件系统设计83.1 单片机控制模块83.1.1 单片机控制电路主要功能及组成83.1.2 STC89C55RD+其功能特性描述83.1.3 STC89C55RD+封装图及引脚定义83.2 平衡状态检测模块113.2.1 平衡状态检测模块设计与比较113.2.2 SCA100T倾角传感器特点123.2.3 SCA100T倾角传感器封装图及引脚说明123.3 步进电机驱动模块143.3.1 驱动方式及驱动电机的选择方案143.3.2 电机驱动模块设计与比较143.3.3 步进电机控制原理173.4 轨迹探测模块设计与比较183.5 测速模块设计183.6 显示模块设计193.7 电源模块设计20第四章 测量与控制方法214.1 电动车测控模块安装设计214.2 行走控制原理214.3 倾角测量及平衡控制原理21第五章 系统软件控制及抗干扰技术245.1 软件设计245.1.1 主体程序设计245.1.2 寻迹子程序设计245.1.3 基于PID控制算法的平衡控制255.2 软件抗干扰技术26第六章 数据测试及结果分析296.1 测试设备296.2 测试数据与结果分析296.2.1 跷跷板固定为水平时的电动车的往返时间296.2.2 跷跷板自然状态时的电动车的往返时间296.2.3 重物在固定位置时电动车在跷跷板上到达平衡位置的时间296.2.6 重物任意放置时电动电动车在跷跷板上到达平衡位置的时间306.2.7 结果分析31第七章 总结32参考文献33致谢34附录35第一章 引言第二章 电动车整体系统设计方案及控制原理分析第三章 电动车硬件系统设计第四章 测量与控制方法第五章 系统软件控制及抗干扰技术第六章 数据测试及结果分析第七章 总 结参 考 文 献1 张杰,黄凯,刘炳尧.电动车跷跷板自动控制系统2007年全国大学生电子设计竞赛F题作品J.电子制作,2008,32(1):42-47.2 王龙江,戴大云,李耀军.2007年全国大学生电子设计大赛全国一等奖基于51单片机的_电动车跷跷板J.电子制作,2008,33(6):51-53.3 陈世夏,戚甫峰,李树峰,等.用51单片机设计电动车跷跷板J.电子测量技术,2008,31(5):176-180.4 张华林,周小方.电子设计竞赛实训教程M.北京:北京航空航天大学出版社,2007:190.5 谭建成.新编电机控制专用集成电路与应用M.北京:机械工业出版社,2005:308.6 李朝青.单片机原理及接口技术M.北京:北京航空航天大学出版社,2005:210.7 吴光丹,尹燕亮.浅谈步进电机的基本原理A.山东水利科技论坛2007C,2007.8 张卫钢.纯电动试验车及其相关技术研究D.西安:长安大学,2006.9 林宗辉.步进电机解决方案N.电子资讯时报,2007-06-11.10 上海郎尚科贸有限公司.高精度双轴倾角传感器SCA100T使用说明书EB/OL.,2007-09-16.11 宏晶科技(深圳).STC89C51RC/RD+系列单片机器件手册EB/OL.http:/www.MCU-M, 2006-04-30.12 Design of pulse frequency modulation based stepper-motor control unitA.Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 6)C,2005.13 WANG XH, LI QF, WANG SH. Analytical calculation of loaded magnetic field and electrical magnetic torque in brushless DC motorJ.Proceedings of the CCSEE,2003,23(4):140-144.致 谢历时三个月的毕业设计已经告一段落。经过自己不断的搜索努力以及韦老师的耐心指导和热情帮助，本设计已经基本完成。在这段时间里，韦文祥老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩，他的指导使我受益非浅。在此对韦文祥老师表示深深的感谢。我还要感谢我的班主任谌令梅老师以及在大学四年中给我们授课的所有老师，是他们让我学到了很多很多知识，让我看到了世界的精彩，让我学会了做人做事。感谢四年里陪伴我的同学、朋友们，有了他们我的人生才丰富，有了他们我在奋斗的路上才不孤独，谢谢他们。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。这三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。附 录附录A：单片机最小系统电路图附录B：SCA100T倾角传感器产品引脚定义表引脚名称I/O功能1SCKInput串行口时钟2EXT_C_1Inp