沈阳大学毕业设计(论文)标准模板.doc

（扉页）单独1页光纤式智能位移计设计虚拟医用生化分析仪毕业论文题目（二号楷体居中）(如有副标题用三号楷体偏右)（如2人以上做1个课题时必须有副标题以体现专题部分）（本页要有页眉和页脚，但不要标注页码）专业：测控技术与仪器（三号宋体，缩进在此位置，给出专业全称）班级：2008级1班（三号宋体，缩进在此位置，给出年级、班级）姓名：邵颖（三号宋体，缩进在此位置）单独1页目 录（黑体三号居中）引言(四号宋体左齐) 61 绪论(四号宋体左齐)（1 后面没有点.，下同） 61.1 光纤传感器技术现状(小四号宋体左空2格对齐) 61.2 光纤传感器技术的发展趋势 72 总体设计(四号宋体左齐) 102.1 系统结构设计 10 2.2 硬件系统结构设计 143 硬件设计 153.1 传感器的选择 153.2 电压转化 163.3 副班设计 173.4 稳压装置 183.5 运算模块及串行A/D3.5.1 稳压模块3.5.2 串行A/D3.6 人机接口3.6.1 建模块3.6.2 显示模块3.6.3 存储单元 19结论 50致谢(四号宋体左齐) 53参考文献 54附录1 DAQ卡技术数据 58附录2 使用参数 60附录3 源程序清单 64单独1页摘 要（标题黑体三号居中） 光纤智能位移计系统在工业生产和日常生活中应用广泛, 在电子技术高速发展和计算机技术得到广泛应用的今天, 尤其是微处理技术和传感技术的巨大进步, 对光纤技术提出了更高的要求。目前设计光纤系统的技术关键是提高测量精度、增强功能、降低成本, 因此本文提出了一种携带方便、计量准确的智能位移计系统。系统硬件设计主要包括两块电路板，其中我们AT89C52作为系统控制核心，HD7279作为人机接口驱动，TLC1543作为串行A/D转换芯片，X5045作为看门狗定时器。软件设计中，我们采用模块化设计，控制时序采用时间触发的时间片轮询调度方法，将所有任务分配在各时间片内完成。主要包含中断程序设计，键处理模块、显示模块设计，采样模块设计，量程变换模块设计。设计中完成了软硬件的整体设计，能够实现对距离的实时测量，测量范围为0mm500mm。设计完成后对系统进行了整体调试，它具有易控制、工作可靠的优点。(摘要正文四号宋体，字数必须保证在400字以上；行距为单倍行距)（摘要是设计的内容不加注释和评论的简短陈述，具有独立性和自含性。其内容应说明与设计直接相关的主要实验方法、结果、结论等）（摘要是正文叙述内容的高度概括，突出正文的重点，是正文实质性内容的介绍，是所用算法和创新内、自己所设计内容及取得成果的高度概括）关键词：（黑体四号,给出3-5个） 光纤传感器；A/D转换器；单片机；串行通讯 （宋体四号左齐）Abstract（标题times new roman四号居中）Intelligent electronics optical fiber system has been widely used in industrial production and daily life. Nowadays, electronic technology is in the high-speed developing period and computer technology has been widely used, micro-processing technology and sense technology in particular, which have a higher demand for the optical fiber technology for a great progress. Now the key technology for designing electronic optical fiber system is to improve measurement accuracy, enhance function, and reduce the cost. Therefore, this paper puts forward a portable electronic optical fiber system which can precisely calculate.The system hardware design contains two boards, including AT89C52 as the core of the system control, HD7279 as man-machine interface drive, TLC1543 as serial A/D conversion chip, as well as X5045 as a watchdog timer.The modular design has been adopted in the software design to control the timing and time slot to trigger the round-robin scheduling method, and all tasks will be assigned to each time to complete. The main procedure contains interrupt program, key processing module, display module design, sampling module design, module design range transform.The overall design of hardware and software has been completed in the design, and the real-time measurement of the distance that ranges from 0 to 500mm has been achieved. It will carry on the whole debugging of the system after completing the design. It is easy to control and reliable to operate.Keywords: optical fiber transducer, A/D converter, SCM, the serial communication. 引 言（黑体三号居中）我国在20世纪70年代末就开始了光纤传感器的研究，其起步时间与国际相差不远。目前，已有上百个单位在这一领域开展工作。他们在光纤位移计等领域进行了大量的研究，取得了上百项科研成果，主要表现在商品化和产业化方面，大多数品种仍处于实验室研制阶段，不能投入批量生产和工程化应用。光纤传感技术及其相关技术的迅速发展，满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求，使得各领域的自动化程度越来越高，作为系统信息的获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。自20世纪70年代以来，光纤传感器取得了飞速发展。由于它独特的优点，决定了可实现某些特殊条件下的测量工作，比常规检测技术具有诸多优势，是传感技术发展的一个主导方向。光纤传感器产业已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。近年来，随着光纤通信技术的迅速发展，特别是光纤与光电器件的理论、工艺水平和性能的不断提高和完善，使光纤技术进入了非通信的领域。随着我国加入世贸组织，市场需求和发展空间的潜力是非常巨大的。在现代信息社会中，随着相关科学技术的进步和完善，光纤传感技术及其应用将有着越来越重要的地位。1 绪论1.1 光纤传感器技术现状单片机在我国的使用已经20余载了。人们的应用水平也有了大幅度的提高，积累了极其丰富的经验和资料。然而，随着计算机应用技术的不断发展，单片机的应用领域也越来越广泛，其处理的实际问题也越来越复杂，因此，人们越来越重视单片机应用系统的研发周期和工作效率，殷切希望使用高效率的开发手段，达到事半功倍的效果。智能型仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物, 含有微型计算机或微处理器的测量仪器, 由于它拥有对数据存储, 运算逻辑判断及自动化的功能, 有着智能作用随着生产的发展, 对自动控制技术提出了更高的要求, 在许多生产领域(烟草、食品加工、轻纺、空调等) 需要对温湿度控制的场合越来越多, 越来越复杂, 提出的要求也越来越高, 如精度、能耗等，要满足这些要求, 常规的控制仪表及简单的控制方式已很难达到, 为此自动控制技术人员付出巨大的努力, 相应地研究出日益复杂的控制理论及算法, 然而, 只有到了计算机技术高速发展的今天, 才使这些理论得以实现, 正是以计算机为中心的自动控制仪表及自动控制系统使自动化水平有了质的飞跃, 且代表了自动化仪表发展的方向。 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命， 光通信正以超摩尔定律的度向前发展， 仅光纤容量及光电子器件的性能， 每9 个月就会翻一番。近年来， 光纤通信技术已经广泛应用于数据传输领域。光纤通信之所以发展迅猛, 主要缘于它具有以下特点： 通信容量大、传输距离远； 信号串扰小、保密性能好； 抗电磁干扰、传输质量佳； 光纤尺寸小、重量轻, 便于敷设和运输。1.2 光纤传感器技术的发展趋势 通过分析近年来光纤智能位移计产品的发展情况及国内外市场的需求，光纤智能位移计总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是光纤的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。1）小型化： 体积小、高度低，即小、薄、轻。近几年新研制的光纤智能位移计结构充分体现了小薄轻的发展方向。2）模块化： 模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。3）智能化 光纤智能显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加位移控制器的功能。使位移计在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能。图1 光纤传感器2 总给设计2.1 系统结构设计主机单元由AT89C51单片机和相关的存储器组成，是仪表的核心。关键部分期间名称及其在电路中的主要功能如下：1）AT89C52：完成监控系统数据采集过程、采集方式和报警过程的控制。是整个系统的核心处理器，单片机首先把通过传感器测到的现场位移与预先设置的位移上线进行比较，如果大于则进行报警。2）X5045:看门狗定时器防止系统死机，保证程序正常运行；内部EEPROM有掉电数据存储功能，用于保存各采集通道的报警上限。3）HD7279:管理键盘和LED显示器，实现人机交互。4）光纤传感器：可直接将被测位移转化为信号。5）TLC1543 A/D转换器：将0-5V电压信号转化为串行数字信号，以供单片机处理。2.2 硬件系统结构设计 硬件系统设计的基本思路是采用尽可能少的电子器件来完成设计要求，以降低系统的造价，减少成本智能称重系统的硬件框图如图所示:光纤传感器转换电路单片机A/D转换器显示器报警 图2 光纤智能位移计硬件框图1）电源部分：电源给系统各芯片提供工作电压。本次设计主要给各个芯片提供+5V电压。2）位移检测部分：本次设计采用光纤智能传感器。3）转换部分：本次设计采用TLC1543实现位移与0-5V的转化及转化为数字信号。4）键盘显示部分：将光纤传感器信号以某种方式显示出来。显示仪表中常用LED数码管显示测量数据。本次设计用数码管显示实时重量和单位每个参数显示采用8个LED。同时为了更好的实现系统的功能，还要设计5个按键：设定键、增建、减键、左移键、确定键。本次设计选用HD7279与微处理器接口，可有效实现对按键和LED数码管的管理。5）看门狗部分：该部分实现采用X5045芯片，防止系统死机，保证程序正常运行。另外，X5045有EEPROM保存位移的上限。3 硬件设计2.2 传感器的选择单独1页结 论(三号黑体居中)通过以上分析，应当准确、完整、精练（四号宋体左空二格开始） （本部分标题只能写“结论”，不能写“结束语”，如果结论给出几点，要用标号：（1）（2）（3）或等，不要用1.2.3.做标号）（本部分不能写成感想，心得，要写从技术角度通过实验或测试以及程序运行得出的结论。也可在结论的讨论中提出建议、设想和尚待解决的问题等）单独1页致 谢(三号黑体居中)在这次毕业设计中，（四号宋体左空二格开始）单独1页参考文献(三号黑体居中)1 谢宋和, 甘 勇. 单片机模糊控制系统设计与应用实例M. 北京: 电子工业出版社, 1999.5：20-25（中文四号宋体，英文四号times new roman左对齐,参考书或专著格式为:著者. 书名M. 版本(第1版不注). 出版地:出版者, 出版年月：引文所在页码）2 潘新民, 王燕芳. 微型计算机控制技术M, 第2版. 北京: 电子工业出版社, 2003.4：305-350（1本书只能作为1篇参考文献，不能将1本书列为多个参考文献）3 范立南, 谢子殿. 单片机原理及应用教程M. 北京: 北京大学出版社, 2006.1：123-1304 Newman W M, Sbroull R F. 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