机电一体化毕业论文范文.doc

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毕业论文(设计)任务书课题名称:基于单片机温度采集系统的设计 学生姓名: 孔祥恒 系 别: 电子工程与物理系 专 业: 电子信息工程 指导教师: 陈爱武 2007 年 1 月 6 日III1、主题词、关键词: 单片机;温度采集;报警2、毕业论文(设计)内容要求:0利用温度传感器将被测温度转换为电量,经过放大滤波电路处理后,由模数转换器将模拟量转换为数字量,再与单片机相连,通过可编程键盘显示接口芯片实现温度限值的设定。最后通过小键盘控制数码管显示所需要的某路温度值。同时,也可利用小键盘实现温度最大最小值的设定。对于超过此限的温度数据将产生报警信号。3、文献查阅指引:李时惠.计算机多点温度采集系统的设计与实现.北京:计算技术与自动化,2001,20(1)赵锋,纪建伟,李芳,于玉真.GIC-型日光温室智能监控系统的研制与应用.沈阳:沈阳农业大学学报,2004,35(3)丁文彦,徐江宁.节能型日光温室控制系统的研制.沈阳:沈阳农业大学学报,2001,32(2)薛小铃,吴寿强.数字式温度检测系统的设计.福建:闽江学院学报,2003.24(2)徐凤霞,赵成安.AT89C51单片机温度控制系统.齐齐哈尔:齐齐哈尔大学学报:自然科学版.2004.20(1)国强,王淑均.高精度恒温连续可调型稳控器的设计.哈尔滨:应用科技,2003,30(4)鲍亚萍.对大棚温室控制技术的探讨.现代化农业,2000(2)-31-31聂毅,聂晖.植物温室单片机控制系统.微计算机信息,2002,18(8)苏惠莲,陈强.单片机在农作物温室中的应用.福建电脑,2003(7)郭文川.单片机原理与接口技术.西北农林科技大学机电学院.2003.7卢胜利主编.智能仪器设计与实现.重庆:重庆大学出版社,2003:144-150王新贤主编.通用集成电路速查手册.济南:山东科学技术出版社,2002何希才,伊兵,杜煜. 新型实用电子电路.北京:电子工业出版社,1998杨宝清,宋文贵.实用电路手册.北京:机械工业出版社,2002.5于枫,宋占伟,李海富.电子工程师制图与制版技术protel99SE应用.北京:科学技术出版社,2004赵保经主编.中国集成电路大全.接口集成电路.北京:国防工业出版社,1986 ATMEL .8-bit Microcontroller with 2Kbytes Flash AT89C2051.教研室意见: 负责人签名: 湖南科技学院本科毕业论文(设计)开题报告书论文(设计)题目基于单片机温度采集系统的设计作 者 姓 名 孔祥恒所属系、专业、年级 物电 系 电子信息工程 专业 03年级指导教师姓名、职称陈爱武 硕士预计字数1万开题日期1月18日选题的根据:1)说明本选题的理论、实际意义2)综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解(一)温度作为作物生长一个非常重要的参数,温度的变化影响作物的发芽、幼苗的成长、作物的开花、果实的成熟等等。对于不同的作物,其适宜的生长温度总是在一个范围。超过这个范围,作物或许会活着,但是其生长的规律将发生明显的变化。这对于我们所希望的要求作物能够优质、高产的愿望相距甚远,所以我们必须实时获取作物生长的环境温度。对于,超过作物生长适宜范围的温度能够报警。同时,我们也希望作物的适宜温度范围可以由检测人员根据实际情况加以改变。同时,由于作物分布空间的狭小,各点的温度在同一时间上可能存在差异,所以对于温室必须采取多点采集,以保证能够更准确的获知作物生长的实时温度。(二)自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,80年代单片机技术进入快速发展时期,近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速、高性能方向发展,从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。主要内容:本设计就是基于单片机89C51设计的实时温度采集仪。采用ADC0809最多可以采集8路温度数据。通过小键盘实现对不同路温度数据的切换显示。同时,也可利用小键盘实现温度最大最小值的设定。对于超过此限的温度数据将产生报警信号。研究方法: 查阅书籍,摘记重要内容。 完成期限和采取的主要措施:完成期限:2007年上学期1-3周讨论论文题目2007年上学期4-5周收集论文资料2007年上学期第6周开始写论文2007年上学期第7周完成初稿2007年上学期第8周定稿,述写相关表格2007年上学期第9周论文装订,准备答辩主要措施:2006年1月到2006年4月阅读大量相关文章,综合参考资料,提出自己的观点。去资料室和图书馆查资料,上网查资料,分析资料,与同学讨论,向老师请教,不断修改与提高。主要参考资料李时惠.计算机多点温度采集系统的设计与实现.北京:计算技术与自动化,2001,薛小铃,吴寿强.数字式温度检测系统的设计.福建:闽江学院学报,2003.24(2)-53-57.国强,王淑均.高精度恒温连续可调型稳控器的设计.哈尔滨:应用科技,2003聂毅,聂晖.植物温室单片机控制系统.微计算机信息,2002,18(8)-36-37,39苏惠莲,陈强.单片机在农作物温室中的应用.福建电脑,2003(7)-64-65郭文川.单片机原理与接口技术.西北农林科技大学机电学院.2003.7卢胜利主编.智能仪器设计与实现.重庆:重庆大学出版社,2003:144-150于枫,宋占伟,李海富.电子工程师制图与制版技术protel99SE应用.北京:科学技术出版社,2004赵保经主编.中国集成电路大全.接口集成电路.北京:国防工业出版社,1986ATMEL .8-bit Microcontroller with 2Kbytes Flash AT89C2051.指导教师意见: 指导教师签名: 教研室意见:签 名: 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 地点与会人员姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)会议记录摘要:会议主持人:记 录 人:年 月 日指导小组意见负责人签名: 年 月 日系部 意 见负责人签名:年月日注:此表由学生本人填写,一式三份,一份留系里存档,指导老师和本人各保存一份湖南科技学院本科毕业论文(设计)评审表论文题目基于单片机的温度采集系统的设计作者姓名孔祥恒所属系、专业、年级物电系 电子信息工程 专业 03年级指导教师姓名、职称陈爱武 硕士字 数1万定稿日期2007-5-8中文摘要近年来,单片机以其功能强、体积小、使用方便、性能价格比高等优点,在实时控制、自动测试、智能仪表、计算机终端、遥测通讯、家用电器等许多方面得到了广泛的应用。本设计采用单片机89C51作为控制核心,对多点温度进行采集。通过集成温度传感器AD590将温度值转换为电量输出。由ADC0809实现模拟信号的数字化。同时,外接可编程键盘显示器接口芯片7279通过小键盘实现多点温度值的切换显示;可以利用小键盘设定温度的最大值和最小值,对于超过最大值或低于最小值的温度数据通过扬声器进行报警。关键词(3-5个)单片机;温度采集;报警英文摘要Recently, SCM (Single Chip Micyoco) is widely used in real-time control, automatism testing, computer terminal, remote communication, home appliances by strong function, small bulk, used convenient and high capability-price ratio.This design adopts SCM89C51 by way of controlling core; it can gather several different temperature signals. Through the integration temperature sensor A/D590, it converts temperature value to electricity signal; and then switches the analog signals for digital signals by ADC809. At the same time, the programmable keyboard/display port chip7279 can display the different temperature value. It also can enactment the maxim and minimum temperature value by the small keyboard. When the gathered temperature value exceeds the maxim and minimum value, the system will give an alarm through the speaker.关键词(3-5个)SCM; temperature gathering; alarm指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到毕业论文(设计)综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展,有一定的学术意义;对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究,具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当,难易度适中;有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料,归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题;能对查阅的资料进行整理和运用;能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰;研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段(如计算机、实验仪器设备等)进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目(特殊专业除外)体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明;论据充分;条理清晰;语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见: 指导教师签名: 说明:评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,实评总分90100分记为优秀,8089分记为良好,7079分记为中等,6069分记为及格,60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到毕业论文(设计)综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展,有一定的学术意义;对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究,具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当,难易度适中;有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料,归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题;能对查阅的资料进行整理和运用;能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰;研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段(如计算机、实验仪器设备等)进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目(特殊专业除外)体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明;论据充分;条理清晰;语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见: 评阅教师签名: 说明:评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,实评总分90100分记为优秀,8089分记为良好,7079分记为中等,6069分记为及格,60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文(设计)答辩记录表论文题目作者姓名所属系、专业、年级系 专业 年级指导教师姓名、职称答 辩 会 纪 要时间地点答辩小组成员姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录:会议主持人:记 录 人:年 月 日答辩小组意见评语:评定等级: 负责人(签名): 年 月 日系学位委员会意见评语:论文(设计)最终评定等级:负责人(签名): 系部(公章) 年月 日校学位委员会意见评语:评定等级: 负责人(签名): 年月 日目 录摘 要IIAbstractIII1 引言12 绪 论32.1 问题的提出32.2 设计目的及系统功能33 第二章 硬件电路设计43.1 硬件设计思路43.2 总体设计框图43.3 单元电路设计43.3.1 89C51单片机43.3.2 温度采集及调理电路53.3.3 键盘及数码管显示电路83.3.3.1 LED显示器83.3.3.2 7279可编程键盘显示器接口芯片84 第三章 软件设计94.1 程序流程图设计94.2 程序设计154.2.1 A/D转换154.2.2 键盘及数码管显示154.3 调试与测试195 结论206 参考文献1附录:程序清单3 基于单片机的温度采集系统的设计电子信息工程专业 2003级 孔祥恒摘 要近年来,单片机以其功能强、体积小、使用方便、性能价格比高等优点,在实时控制、自动测试、智能仪表、计算机终端、遥测通讯、家用电器等许多方面得到了广泛的应用。本设计采用单片机89C51作为控制核心,对多点温度进行采集。通过集成温度传感器AD590将温度值转换为电量输出。由ADC0809实现模拟信号的数字化。同时,外接可编程键盘显示器接口芯片7279通过小键盘实现多点温度值的切换显示;可以利用小键盘设定温度的最大值和最小值,对于超过最大值或低于最小值的温度数据通过扬声器进行报警。关键词:单片机;温度采集;报警The Design of Temperature Gathering System Based on Single Chip Micyoco Electronics and Information Engineering Grad 2003 KongXianghengAbstractRecently, SCM (Single Chip Micyoco) is widely used in real-time control, automatism testing, computer terminal, remote communication, home appliances by strong function, small bulk, used convenient and high capability-price ratio.This design adopts SCM89C51 by way of controlling core; it can gather several different temperature signals. Through the integration temperature sensor A/D590, it converts temperature value to electricity signal; and then switches the analog signals for digital signals by ADC809. At the same time, the programmable keyboard/display port chip7279 can display the different temperature value. It also can enactment the maxim and minimum temperature value by the small keyboard. When the gathered temperature value exceeds the maxim and minimum value, the system will give an alarm through the speaker.Key words: SCM; temperature gathering; alarm1 引言自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,80年代单片机技术进入快速发展时期,近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速、高性能方向发展,从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。单片机在国内的三大领域中应用得十分广泛:第一是家用电器业,例如全自动洗衣机、智能玩具;第二是通讯业,包括电话、手机和BP机等等;第三是仪器仪表和计算机外设制造,例如软盘、硬盘、收银机、电表。除了上述传统领域外,汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多能灵活的组装成各种智能控制装置,由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路,本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合,使得单片机的应用非常广泛。同时,单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低,制造、安装、调试及维修方便。温度作为作物生长一个非常重要的参数,温度的变化影响作物的发芽、幼苗的成长、作物的开花、果实的成熟等等。对于不同的作物,其适宜的生长温度总是在一个范围。超过这个范围,作物或许会活着,但是其生长的规律将发生明显的变化。这对于我们所希望的要求作物能够优质、高产的愿望相距甚远,所以我们必须实时获取作物生长的环境温度。对于,超过作物生长适宜范围的温度能够报警。同时,我们也希望作物的适宜温度范围可以由检测人员根据实际情况加以改变。同时,由于作物分布空间的狭小,各点的温度在同一时间上可能存在差异,所以对于温室必须采取多点采集,以保证能够更准确的获知作物生长的实时温度。本设计就是基于单片机89C51设计的实时温度采集仪。采用ADC0809最多可以采集8路温度数据。通过小键盘实现对不同路温度数据的切换显示。同时,也可利用小键盘实现温度最大最小值的设定。对于超过此限的温度数据将产生报警信号。2 绪 论2.1 问题的提出 我国农业正处于从传统农业向优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段。农业环境综合控制作为农作物速生、优质、高产的手段是农业现代化的重要标志。农业设施的自动检测与控制是我国科研急待发展的项目。 温度是植物生长的重要环境条件,影响植物生命周期的各个发育阶段,从种子萌发、幼苗的生长、生殖直至成熟和休眠,包括了每一个酶反应、每一个代谢过程。它也影响植物细胞结构的完整性,特别是影响膜的结构和性质,直接关系到植物的生存。植物能生长的温度比能生存的温度范围要小得多,在某些温度条件下,植物也许能活着,但不一定能生长,故温室中对于温度的检测很重要。此外,温室内的作物茂密形成群体时,温室的空间分布变得复杂。室内平均温度显然不同于作物冠层下的气温,而冠层内气温的分布也不会是均匀的。事实上温度的空间分布受室外气候因子、室内调控方式、植物群体的综合影响,以至于室内空气温度在水平方向和垂直方向上往往都不相同。为此,本文设计了一个能多路采集、显示的温度采集系统,对于超出作物适宜生长范围的温度发出警报。2.2 设计目的及系统功能 本设计的目的是以单片机为核心设计出一个8路温度采集系统。通过本课题设计,综合运用单片机及接口技术、微机原理、微电子技术,锻炼动手操作能力,综合运用能力,学习论文的写作方法和步骤。设计的温度采集系统有以下功能:1. 测温范围:0502 测温分辨力:0.23. 测温准确度:0.54. 测温点数:可以扩展到8点5. 温度显示:采用4个7段数码管6. 温限可进行灵活设定7. 超限报警3 第二章 硬件电路设计3.1 硬件设计思路本设计用温度传感器将被测温度转换为电量,经过放大滤波电路处理后,由模数转换器将模拟量转换为数字量,再与单片机相连,通过可编程键盘显示接口芯片实现温度限值的设定。最后通过小键盘控制数码管显示所需要的某路温度值。3.2 总体设计框图总体设计框图如图1所示。说明如下:1.被测量经过温度传感器转换为电量,再放大后送给A/D转换器。2.电量经过A/D转换为二进制数值,送给89C51单片机,89C51单片机根据设
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