毕业设计说明书查重版

1、摩尔斯电码翻译器摘要摩尔斯电码在世界上的位置曾一度的被刷新，他简单的像个孩子，只有点与线。却被誉为永不消逝的电波。摩尔斯码在上世纪五六十年代无线电历史上曾扮 演着中流砥柱的角色，几乎每个从事通讯工作的人都知道的。 由于随着通讯技术 之进步，摩尔斯电码全世界已于1999年全部停止使用，不过因为它所占的带宽 是最少的，同时又包揽技术与艺术的特性，直到现在的生活中还是处处可见。基于单片机的摩尔斯电码翻译器系统，是紧紧围绕单片机系统来工作的，论 证中采用了 In tel公司的89C52作为控制核心以单片机89C52为核心结及外围 电路以实现对模拟输入的摩尔斯电码进行翻译并且由单片机驱动一块1602液晶

2、显示器来显示翻译出信息。根据摩尔斯电码翻译器的功能效率要求，从功能要求、 硬件设计、软件设计三个方面描述了一个以51单片机为核心的摩尔斯电码翻译系统。硬件线路及控制程序的设计是该系统的重要组成部分。本文围绕摩尔斯电码翻译系统的硬件和软件进行设计，设计了一个简单可行的摩尔斯电码翻译系 统，包括模拟信号的转化，模数转换，跟踪速度，编码翻译，显示等功能。硬件 线路设计主要包括电键电路、中央处理器、摩尔斯电码显示、蜂鸣器。软件部分 设计主要包括主函数、外部中断函数的设计11 关键词：单片机，摩尔斯电码，翻译器 ，二进制Morse codeTranslateAuthor : Ren Shaohua Tu

3、tor : Wang YuqiaoAbstractMorse's position in the world once he was refreshed, simple like a child, only the points and lines. But as the radio waves never. Morse code radio play a decisive role in the early on, each of the radio communication is required to know. Due to communication, technology

4、 progress, all countries agreed in 1999 to stop using Morse code, but because it accounts for at least the characteristics of bandwidth, and a technology and art, with the wide application of 1 in real life.Morse code translator system based on single chip microcomputer system to focus on work, this

5、 design uses Intel's 89C52 as the control core of 6 (the development of this paragraph references references of sixth MCU), based on 89C52 microcontroller as the core chip bonding interface and peripheral circuit to realize the Morse code for analog input the translation and the single-chip driv

6、es a 1602 LCD display to the translation of information. According to the requirements of the functional efficiency of Morse code interpreter, requirements, hardware design and software design three aspects of one to 51 single-chip microcomputer as the core of the Morse code translation system is de

7、scribed from the function. The design of hardware circuit and the control program is an important part of the system. This paper focuses on the design of the Morse code translation software and hardware of the system, designed a simple and feasible Morse code translation system, including analog sig

8、nal conversion, analog to digital conversion, the tracking speed, code translation, display and other functions. Hardware circuit design includes power, function and control system, the Morse code display. Control program design mainly includes the design of 11 main program, external interrupt servi

9、ce program (see reference eleven articles from the control system).Keywords: single chip microcomputer, Morse code, STC89C52, translation1.1 课题背景及意义随着科技的发展各种电子产品的发展可谓是层出不穷 ,特别是通讯设备无论 是民用还是军事 ,航天等各个领域都无所不在的高速更新 ,里我们最近的手机就可 以看出发展之快真是日新月异 ,通讯设备的换代虽然很快 ,但万变不离其中 ,他们 的原理还是很相像的。莫尔斯电码无非是他们几个当中最具有代表性和最经典 的。摩

10、尔斯电码 10 表达英文字母、数字和标点符靠的是时通时断的信号代码通过 不同的排列顺序。在 1837 年一个叫艾尔菲德 ?维尔于的美国人发明了它。 摩尔 斯电码 3是一种早期化的数字化通信形式， 但是它不同于现代数字通信电路中的 0 和 1 两种电平状态的二进制字两种电平在时间上长短上是一样的而莫尔斯电码 不一样它由各种不同长短的点与线以不同的组合，在它的代码包括五种： 点、 划、点与划之间的停顿、而每个字符间短的停顿（在点和划之间） 、每个词之间 的小停顿以及句子之间长的停顿。刚开始了解这些东西， 像小蚂蚁一样参差不齐或许不是太和谐。 大家一定会 有诸多疑问。 摩斯密码究竟是什么东西？那么，

11、 我先简单介绍一下， 摩斯电码是 类似信号的传播。就像在茫茫的大海上间歇性的鸣笛也可以被用来传播 Morse 代码，如果按照不同的鸣笛频率来进行辨别， 不难得出， 它所含有的意义的就可 以不依靠其他任何东西进行通讯了。 假如我们在飞机上， 看到地面海滩的水面上 有一闪一闪的火光， 我们就有必要仔细识辨别一下了。 假如我们看到火光顺序是 按照 “短亮 、短亮 、短亮 、长亮、长亮、长亮、短亮、短亮、短亮”这个规 律来闪动的话，那么它所代表的意思就是全球通用求救信号SOS。对了。“短亮暗、短亮、暗、短亮、暗”代表字母 S，“长亮、暗、长亮、暗、长亮暗”则代 表字母0。根据信号规律和莫尔斯电码列表，

12、就可以得出就是SOS!怎么样？是不是很神奇。 这就是最原始的数字通信， 他让我们在很长很长一 段时间沉浸在这项伟大的创举中， 它主导了 18世纪和 19 世纪的通信， 主导第二 次世界大战。 直到现在莫尔斯电码还穿插在我们的生活中的方方面面， 被无数人 喜爱被无数人视为经典，被无数人称作永不消失的电波。而单片机控制器，我们已经很熟悉了，作为我们最熟悉最长用的控制器来书 他的应用领域在此也被创新，这就是单片机特殊领域的应用。 要的研究课题，最 终应用于各个领域。1.2莫尔斯电码的特点因为摩尔斯仅仅依靠一个简单的电平的无线电信号， 所以它的通讯设备要比 其他的通讯设备简单的多还省电的多，就拿手机来

13、对比噪声大的比较吵的地方你 必须堵住耳朵才能交流，还不一定能听清因为其他人比你的声音要吵。而莫尔斯就不一样了，再大再吵的环境丝毫不会影响他的通讯质量。 也只能工作在一个很 窄的带宽，并且还可以帮助两个本机语言不同， 会遇到运营商之间很大的困难沟 通交流。美国1999年之前，以25WPM技能水平，以获得的业余无线电证书（额外） 的最高水平；1999年12月13 日，FCC把13wpm这个要求作为业界唯一的要求。尽管美国和加拿大都写下来，但在其他一些国家正准备彻底去除这个要求。熟练的军事爱好者和经营者通常可以接收（复印件）40WPM比摩尔斯电码的速度。虽然传统键控仍有许多爱好者在使用， 但在今天的

14、半自动和全自动电子 键控器或电脑键盘使用越来越广泛。该计算机软件也越来越多地被用于生成和解 码莫尔斯电码的无线电信号。1.3 STC51单片机特点VCC :供电电压。GND:接地。P0 口：单片机的P0 口是比较常用的一个8位漏极开路俗称三态们的全双工I / O端口，每个引脚可以吸收20ma左右的电流。P1 口： P1 口内部有上拉电阻，其他的跟 P0一样一样的。P2：也是比较常用的口，大家常用它来检测键盘，等什么的作为输入口，不 过这里要说一下，尽管大家这样用，它还是一个标准的10不是单向的这一点很明确。P3 口： P3 口也是有8个引脚，但是他的8个引脚可以有第二功能的。比如, RST:这

15、是单片机的复位端当9脚接收到一个由低到高的电平持续超过 2MS的时候单片机就会复位其他的不会经常用到这里就不在过多解释了。XTAL1 ：接晶振。XTAL2 ：接晶振的另一端逆过程。供应链管理的独特结构决定了它具有以下特点 8 。（1）单片机程序指令常数和形式固化在 ROM 和不容易被损坏，许多信号 传导途径是在一个芯片上，因此可靠性高。（2）强大的控制功能，以满足对象的控制要求，单芯片的指令系统有非常 丰富的条件：转移能力， I / O 逻辑运算和处理能力的港口， 非常适合专业的控制 功能。（3）低电压，低电流的满足。它已被广泛应用于便携式系统中，许多单片电压只有1.8V? 3.6V，工作电流

16、仅为数百微安，耗电极少的。（4）优异的性能价格比单片机的性能更高。为了提高单片机的速度和效率，已开始采用 DSP技术标准9。 MCU的处 理能力已经超过了 64KB 的限制，许多可以达到 1MB 和 16MB 的片上 ROM 容 量可达到62MB，最高可达2 MB的RAM容量。由于广泛使用的 MCU，各大公 司企业的竞争使得价格非常低，性价比高的国产宏晶科技，生产 STC 单片机最 常用的功能强大拥有极高的性价比。1.4 单片机特殊领域的应用单片机被业界誉为体积最小的计算机。 许多电子方面的设计者的很喜欢和支 持它是因为有小、全、通俗易懂好上手、造价便宜、开发简单方便的优势，它特 别适合于长时

17、间在线控制， 又可构成简单的工业控制器、 精密仪器、 接口协议驱 动、航空航天装置， 农业自动化， 汽车电子， 教学仪器， 医疗器具， 家用电器等。 作为一个好用不贵的中央处理器， 单片机被大面积应用在各种数字系统， 模拟系 统，准数字系统中 2。使用单片机控制的电子产品不仅使用方便 ,而且善解人意 , 大大提高了人们的计算水平 ,已成为大家追捧的偶像 ,也已渐渐被中国的广大电工 所接受认识。因此 ,在不久的将来单片机特殊领域的应用有着极其广泛的前景。在这里，对于初学者澄清单片机在实际使用的产品概念， 直到现在， MCS-51系列的内核兼容的单片机，主流产品仍然是使用（如流行的80S51，和过

18、时的89C51 等），地方高校和专业学校的教学与 MCS-51 系列单片机作为学习的理论 基础的代表性。基于单片机的摩尔斯电码翻译系统是单片机应用的一个很精妙的例子。 它将 传统摩尔斯电码和现代微电子技术进行一个很好的结合， 对基于单片机的摩尔斯 电码翻译系统设计进行深入研究， 可使我们掌握摩尔斯电码翻译器的工作原理和 控制系统， 进一步了解单片机在特殊领域的应用方法， 学会摩尔斯电码翻译器基 本设计要领， 同时也为将来从事电子信息行业打下一定基础， 所以本题课具有重 大的意义。1.5 摩尔斯电码翻译器对个人的意义摩尔斯电码翻译器是一个经典的电子设备 ,尽管它的科技含量不高 ,但都代表 着人们

19、最经典的创造。 它将人们之间的交流变得极其简单， 而高效。对自己而言 这可以充分认识和学习摩尔斯电码的应用和组成。 另外可以熟悉单片机的工作原 理，和特殊应领域的应用 7。让一个简单串行数据的输入设备。可以从另一个角 度近距离的认识模拟信号和数字信号。 作为信号较为原始的形态， 莫尔斯翻译器 会帮助充分认识这个经典的信号， 对个人而言第一次和信号有着这么近的亲密接 触。也有助你了解信号的组成对今后从事信号更深层的研究有着很大的帮助。 对 个人的进步是有很大的帮助的， 小小翻译器， 简单的密码就可以承载着巨大而简 单的信息， 一定会让人爱不释手， 带在身边， 让这个小小的翻译器和莫尔斯陪伴 左右

20、。1.6 电码翻译器对社会的意义电码翻译器让更多的人认识摩尔斯电码，并且掌握这种古老的语言。在 灾难中，危机情况下可以救自己、亲人。另外熟悉摩尔斯电码翻译器可以。摩尔 斯电码在我们的现代生活中好像并不常见， 其实仔细观察却处处发挥着它膜厚的 作用，黑夜中一只手电筒在安静的夜里就可以交流信息。 好莱坞电影里也经常出 现这些镜头。 有顺序的敲击墙壁就可以给同伴发送信息。 最经典的莫过于星际穿 越中如果你懂得什么是摩尔斯电码？你就会觉得很有意思。 如果不懂也只能看热 闹了。你错过了什么？2008 年的汶川大地震震撼了世人，对中华民族是一次巨大的灾难，震后通 讯设施一度被破坏手机、电话、网络，这些 2

21、0 世纪最成功的通讯方式却由于基 站被毁光缆断裂儿失去了效果。滇藏地形一夫当关万夫莫开通讯车也失去了效 果。这是全世界的业余无线电爱好者自发做成了通讯团队， 靠着这简单的点与线 硬是建立起了一条绿色通讯通道。 这件事虽然过去很久但我们无时不刻的不在感 动着，也充分证明了莫尔斯电码翻译器的意义之大。2系统设计的方案论证及选择2.1方案论证与比较莫尔斯电码翻译器构架主要包括电键、处理器，显示单元、供电电源等，其 组成框图如图2.1所示。图2.1莫尔斯电码翻译器系统组成框图拍报电键的选择电键就是莫尔斯电码翻译器的输入设备，就像电脑的键盘一样，能够将要 发送的信息输入进去机器，不同的是它只有一个按键，

22、所有的信息都是靠着这个 按键表达，所以这就要求它有充分的机械强度，和良好的弹性。这里由于条件的限制由按键开关代替具体就是按一下送给模数转换设备一个低电平。如图2.2所示oS2GND'I複数转换电路图2.2按键电路原理图模数转换电路选择由于电键输入的特点，其输出特性的要求，这里只需要一个简单的模数转换 系统而不需要专门的多位模数转换器，这也体现了器件的选择要求和系统设计的 成本严谨。控制器模块的选择STC89C52单片机，是我最常用而且喜欢用的单片机，身边朋友也都是用它, 大家都说好。不是它有多强大，第一：它很便宜，商场价格 5.8元，淘宝3.8元 大家都用得起。而且又是 DIP封装好焊

23、接也不容易弄坏，第二：网上介绍这款单片机的资料最多，而且其中大部分都是免费的，很好学习上手。第四：宏晶科 技的官网罪的特别好资料全不花哨，列出的都是最实用的东西。这款单片机对于 初学者来说已经大大满足他们的需求了。 而且他的性能在同行业中，已经是很不 错的成绩，而被越来越多的人接受，熟悉，了解。据说他能下载1000次左右。数据能保留十年，够用了。他的性能就不在过多介绍，其引脚分配如图2.2所示。S42345678910111213141516171819201P1. 0VCCP1.1P0. 0/AD0.P1. 2P0. 1/AD1.P1. 3P0. 2/AD2P1. 4P0. 3/AD3.P1

24、. 5P0. 4/AD4.P1. 6P0. 5/AD5P1. 7P0. 6/AD6RSTP0. 7/AD7 RX D/P3.0EA7VPP TX D/P3.1AL E/PRO GINT 0/P3. 2PSE NINT 1/P3. 3P2. 7/A15T0/P3.4P2. 6/A14T1/P3.5P2. 5/A13WR/P3.6P2. 4/A12RD /P3.7P2. 3/A11XT AL2P2. 2/A10XT AL1P2. 1/A9GN DP2. 0/A840飞383736"534333130292827262524232221AT 89S52图2.2 AT89C51芯片管脚由于个

25、人对AT89C51比较熟悉，又考虑到运行、维护成本，性价比以及系统 可靠性，因此选择此款芯片。2.2方案配置与计算既要确保系统工作的正常与稳定，又要计算性价比，所以在设计的过程中对 于器件的选择，电路的巧用要涉及的比较多，同时也要充分考虑他的必要性。3系统设计的理论依据3.1系统设计总体分析摩尔斯电码翻译器由电键产生 5V电平信号送入有LM339组成的电压跟随器进行模数转换，然后由单片机对时序进行分析然后对比字母表，然后送入1602液晶显示出来，同时时序信号转变为蜂鸣器的响声表现信号的长短输入。如图3.13.2信号采集质量分析利用单片机的中断系统对莫尔斯电码的长短进行分析，由AD转换电路转换过

26、 来的信号是一个很好的方波故完全可以利用中断进行采集。同时对单片机的速度要求不是很高可以留下更多时间去驱动液晶显示让其有更高的灵敏度和更小的 反应时间如图3.2波形图3.2交替按键产生的波形4系统硬件电路的设计4.1系统硬件电路原理框图硬件采用单片机89C51进行控制，A/D转换器采用LM393 ,都是考虑到既经 济又实用的原因5。本设计不但在理论上实现，又能做出实际的翻译系统，是本设计的又一惊喜之处。利用它就可以畅游在点和线的电波之中。如图 4.1电键 的采集采用机械电键，模数转换采用跟随器，控制器对比采用列表法，蜂鸣器用图4.1系统硬件电路原理框图4.2电源电路系统由12V供电，+12V电

27、压经过三端稳压器78L05稳压后输出稳定的+5V 电压，作为整个系统的主电源。电容 C6、C7作为滤波电容，将高频信号旁路到 地，电流产生的阻抗噪声。同样电容 C4、C5为滤波电容，可以完美的去除掉电 源上出现的杂波。如图4.2所示。图4.2电源稳压电路4.3复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时让单片机的第九脚有一个持续一段时间 的高电平来作为复位信号，直到整个电路电源稳定后，停止高电平。在时钟电路 正常时，一单在单片机（RST）脚上出现24个时钟脉冲以上的高电平，单片机便 启动初始化状态。故，要想保证 mcu能够可靠的复位，在实际系统的电路设计 中，就要使第九脚引脚保持10ms以上的高电

28、平，使单片机能循环到复位状态。 如图4.3所示。图4.3复位电路4.4时钟电路时钟电路是为单片机提供步调的内置电路，他的基本功能是用于执行程序、提供时钟周期。时钟端 XTAL1、XTAL2及12MHz晶振、瓷片电容30P两个组 成，为单片机提供时钟周期信号。如图 4.4所示。图4.4晶振电路4.5按键电路电键电路由于经济原因由一个按键开关代替， 拖过长短按键输入长短低电平再有电容滤去高频杂波输入到模数转换电路。如图4.5所示。GNDGEND 'IS2J aOliaF图4.5电键输入电路5系统软件部分的设计5.1系统软件框图系统主程序包括初始化程序、循环程序，中断程序，功能子程序等。其流程 图如图5.1所示。初始化检测是否有电平输入调用设置子程序是否进行发报速度调整?调用调整发报速度子程序是否设置完毕?调用字母表进行对继续调用子程序调整子程序发报完毕进行对比翻译继续发报显示字母显示字母完毕清屏N十返回图5.1主程序流程图6 系统调试6.1 软件调试本设计程序采用的是 C 语言编写程序，利用宏晶科技的下载器烧录调试软 件配合所设计的硬件电路进行系统的调试。 根据硬件设计要求， 控制显示器显示、 蜂鸣器发声。6.2 硬件