耦合微带线定向耦合器的设计开题报告.doc

毕 业 论 文 开 题 报 告 耦合微带线定向耦合器的设计 学 院： 电子工程学院 班 级： 通信0703班 2010 年 10 月 24 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效；2开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3毕业论文开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）主要研究内容；（3）课题的准备情况及进度计划；（4）参考文献。4开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括中外文科技期刊、教科书、专著等。 5开题报告正文字体采用宋体小四号，1.5倍行距。附页为A4纸型，左边距3cm，右边距2cm，上下边距为2.5cm，字体采用宋体小四号，1.5倍行距。6“课题性质”一栏： 理工类：A.理论研究 B.应用研究 C工程设计 D.软件开发 E.其它 经管文教类：A.理论研究 B.应用研究 C.实证研究 D.艺术创作 E.其它 “课题来源”一栏：A.科研立项 B.社会生产实践 C.教师自拟 D.学生自选“成果形式”一栏：A.论文 B.设计说明书 C.实物 D.软件 E.作品毕业论文开题报告课题题目基于单片机的电子指南针设计课题性质A B C D E 课题来源A B C D 成果形式A B C D E 同组同学无开题报告内容（可另附页）见附页指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）课题内容符合本专业的培养目标，具有一定的研究价值；难易程度适中，工作量饱满；工作进度安排合理，现有条件能够确保毕业设计工作的顺利完成。指导教师签名： 月 日 专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）选题适宜，难易适中，工作量饱满，达到毕业设计大纲要求；可以作为本科毕业设计的选题专家组成员签字： 教学主任（签章）： 月 日附页基于单片机的电子指南针设计一、研究目的几个世纪以来，人们在导航中一直使用磁罗盘指示方向。然而，传统的机械式指南针有着许多缺陷，天然磁体不易找到，再加工时容易因打击、受热而失磁，指南针的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要十分光滑，则会因转动阻力过大，而难于旋转，无法达到预定的指南目标，而且指南针有一定的体积和总量，不便于携带，这些缺陷使得传统指南针难以满足现代社会发展的要求。与此相比电子指南针有着抗干扰能力强、灵敏度高、适合数字化处理、可以方便的和其他电子系统连接等无可比拟的优势。现代社会对电子指南针的需要越来越光，电子指南针已广泛应用于汽车和手持电子罗盘，手表，手机，对讲机，雷达探测器，望远镜，探星仪，手汽车、航海和航空的高性能导航设备，电子游戏机设备等需要方向或姿态显示的设备。因此本文设计一种简便，使用的电子指南针。该电子指南针可以通过LCD显示当前方向与地理北极顺时针角度，可以方便的为大家提供导航服务。二、主要技术指标毕业设计拟达到以下主要技术指标：（1）电子指南针的误差为；（2）A/D转换器为8位转换器，量化误差为0.02V；（3）A/D每个通道转换时间为；（4）正负脉冲幅度为5V,脉宽3；（5）方波频率为550Hz;三、工作思路及主要研究内容本电子指南针主要包括磁场传感器、AD转换模块、微处理器、液晶显示模块及系统电源等模块。磁场传感器把磁场信号转化为电信号，电信号经过放大电路，整流电路等处理，送入A/D转换器转化为数字信号，数字信号经过AT89S52主控芯片的处理送入LCD显示，系统组成部分部分如图一所示：图一系统结构图主要由五部分组成：1微处理器部分：采用我们所学过的单片机AT89S52，它的功能较完善、价格低廉、应用软件齐全、开发工具成熟、简单易学、机型不断升级，目前是简单系统设计中常使用的一种机型，该部分不仅控制A/D转换器和LCD显示电路，而且要计算方位角并且给予误差纠正。2 磁场传感器部分：该部分使用Phlips公司生产的半导体器件KMZ52，它是一种专门用于电子指南针的二维磁场传感，具有极高度灵敏度，使用坡莫合金薄片的磁阻效应来测量磁场。它采用磁场传感器的磁阻(MR)技术，传感器件里包含两个正交的磁敏电阻桥、完整的补偿线圈和设置/复位线圈、补偿线圈的输出和当前的测量结果形成一个闭环反馈，使得传感器的灵不受地域的限制， KMZ52有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场量。3 运放电路：该部分电路主要包括预放大电路，直流偏移补偿电路，方波发生器，脉冲发生电路，同步整流电路，积分控制电路，和电压预处理电路。预放大电路对磁场传感器输出的微弱信号进行放大；直流偏移补偿电路的作用是消除信号直流分量；方波发生器产生同步整流电路和脉冲发生电路所需的500HZ左右的方波；脉冲发生电路产生幅度为5V脉宽3的正负脉冲信号提供给KMZ52的翻转线圈；同步整流电路把交流信号转化成直流信号；积分控制电路为KMZ52提供补偿电流；由于经过预放大电路、直流偏移补偿电路、方波发生器、脉冲发生电路、同步整流电路、积分控制电路处理的模拟信号电压幅度与A/D转换器所要求的输入幅度范围不匹配，因此需要经过电压预处理电路的处理才能送入A/D转换器。s理的eigguon力强，非常适合一些噪声比较大的场合。4 A/D转换器：由于前面处理的都是模拟信号，而AT89S52主控芯片处理的是数字信号。因此需要A/D转换器把模拟信号转化数字信号，该系统需要同时采样两路信号，为了保证系统的精度，需要考虑A/D转化器的精度和转换速度对系统的影响，综合考虑，该部分选用MAX155模数转化器，MAX155是美信公司推出的高速、8位、多通道模数转换器(ADCs)有8个模拟输入通道，满足系统需要（指南针占用两个通道）每个通道都带有自己的跟踪保持电路，所有的跟踪保持采样可同时进行，因而可以减小各通道的采样时间差异。每个通道的转换时间为3.6，满足信号采集速度需求，并能将结果存在内部的88RAM中。MAX155共模抑制高，抗干扰能力强，非常适合一些噪声比较大的场合。MAX155数据数输出口与主控芯片AT89S52的P1口相连；口与AT89S52的P2.2口相连；口与AT89S52的P2.3口相连；口与AT89S52的P2.4口相连；口AT89S52的P2.5口相连。MAX155的外部时钟范围为0.510MHz，所以，因此电路中可将单片机AT89S52的外部时钟频率11.059MHz，通过4位二进制计数器74LS93进行四分频后送入MAX155的CLK口。5 LCD显示部分：该部分的目的是将AT89S52计算得到的方位角显示出来。由于只需显示数字符号，因此该部分可选用1602液晶显示器，1602液晶显示器内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯小写、数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，完全能够满足系统的要求。 1602的数据口与AT89S52的P0口相连； 1602的数据/命令选择口与主控芯片AT89S52的P2.0口相连；1602的使能信号口与AT89S52的P2.1口相连。四、课题的准备情况及进度计划查找和翻阅了一定数量的参考文献和相关资料，基本确定了毕业设计的主要研究路线以及应该着重解决的关键问题。现在的工作主要是通过网络和书籍继续收集相关资料，详细阅读和研究，对设计课题做更深入的了解。现根据对毕业设计工作的了解，初步拟定了以下今后的进度计划。（1）早期进入阶段：查找资料，了解毕业设计涉及的问题，确定设计思路，完成开题（2）第1周：资料的收集、整理，确定设计方案（3）第2周：学习单片机，运放电路、A/D转化器、LCD显示等相关知识（4）第3周：购买元器件（5）第4周：完成硬件电路的排版（6）第5周：完成硬件电路的制作（7）第6周：调试电路（8）第7周：完成软件编程（9） 第8周：调试（10）第9周：实验测试，对硬件和软件进行综合改进，使各项性能指标达到设计要求（11）第10周：整理相关资料，完成论文初稿交老师批阅（12）第11周：修改并完成论文，撰写答辩提纲，准备答辩五、参考文献：1康华光.电子技术基础（数字部分）. M北京：高等教育出版社,2006.2康华光.电子技术基础(模拟部分) . M北京：高等教育出版社,2006.3郭天祥.新概念51单片机C语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略. M北 京电子工业出版社,2009.4熊伟.Multisim7电路设计及仿真应用. M北京:清华大学出版社,20055韩尧松. GPSDR车载组合导航系统硬件及压电陀螺信号处理（硕士论文）. 天津: 天津大学,2004.6谭浩强. C语言程序设计教程(第3版)，M北京：高等教育出版社，1997.7惠意欣运算放大器:理论与设计. M北京：清华大学出版,2006.8孙建民杨清梅.传感器技术. M北京：北方交通大学,2005.9 (美国)赛尔吉欧佛朗哥 (Franco.S)刘树棠.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计. M西安：西安交通大学，2009.10王保保刘畅生.传感器简明手册及应用电路:线性输出磁场传感器分册. J西安：西安电子科技大学，2007.11刘迎春. 叶湘滨.现代新型传感器原理与应用.M北京:国防工业出版社，1998 年: 116-157.12何立民.单片机应用系统设计M.北京:北京航空航天大学出版社，1996年:223-22813柯常志.精通Protel DXP系统设计篇.M北京:中国青年出版社,2005.14张友德 谢伟毅. 嵌入式系统基础新型单片机教材.M北京：机械工业出版社，2004.15何立民.单片机应用系统设计.M北京:北京航空航天大学出版社，1996年:223-228.16（美）荣格.运算放大器应用技术手册.J北京:人民邮电出版社,2009:178-355.17何立民.单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,25,4650.18李广弟.单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,5664.