西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于于MCS51單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)測(cè)控接口模塊設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化08級(jí)2班學(xué)號(hào)08102080227學(xué)生姓名韓興指導(dǎo)教師呂建波、羅振元設(shè)計(jì)所在單位西安文理學(xué)院2012年5月基于MCS51單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)測(cè)控接口模塊設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)摘要：本文進(jìn)行了基于MCS51單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)測(cè)控接口模塊設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。其中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809作為8通道模擬信號(hào)采集芯片，并通過此芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送80C51進(jìn)行處理，再通過數(shù)碼顯示模塊顯示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊是將數(shù)字量由單片機(jī)輸入DAC0832轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，通過電壓表測(cè)出電壓。系統(tǒng)中進(jìn)行了精簡(jiǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)，充分利用了軟件資源，同時(shí)兼顧系統(tǒng)的性能指標(biāo)，采用了四位數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，分別顯示模擬通道數(shù)以及采集到的模擬電壓值。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)部分是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)單片機(jī)技術(shù)課程現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上，改進(jìn)部分實(shí)驗(yàn)方案，便于更好的展現(xiàn)測(cè)控接口的實(shí)驗(yàn)原理和功能，使學(xué)生以主體的身份積極參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，以培養(yǎng)學(xué)生的自主解決問題能力和科技創(chuàng)新能力。此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分調(diào)試達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，能夠?qū)⒉杉降碾妷盒盘?hào)清晰的顯示出來(lái)；畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和方案改進(jìn)的目的，為單片機(jī)技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了一種具有實(shí)用價(jià)值的改革思路。關(guān)鍵詞：MCS51單片機(jī)、測(cè)控接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)DesignofMeasurementandControlInterfaceModulebasedonMCS51Single-ChipExperimentDevelopmentSystemandExperimentImprovementAbstract：ThispaperisbasedontheexperimentaldevelopmentsystemandcontrolinterfacefortemplatedesignofMCS51MCU,anditgoesonsomeimprovementaboutrelatedexperiment.Amongthem,inthesectionofexperimentaldesign,ananalog-to-digitalconversionmoduleadoptsADC0809asthe8-channelanalogsignalacquisitionchip,andthechipconvertstheanalogsignalsintodigitalsignalswhicharesentto80C51forprocessing,thenthedigitaldisplaymoduleshowstheexperimentalresults.Theanalog-to-digitalconversionmoduleiscomposedofasinglechipmicrocomputerwhichinputsdigitalquantityintoDAC0832,andthedigitalquantityisconvertedintoananalogvoltagesignal,thenthevoltagemeterisdeterminedbythemeasuredvoltage.Thesystemtakesasimplifiedhardwarecircuitdesignandmakesfulluseofsoftwareresources.Atthesametime,ittakesintoaccounttheperformanceindexofthesystemandusesfourdigitaltubetodynamicallydisplaytheanalogchannelsandtheanalogvoltagevaluecollected.Theimprovementoftheexperimentinpartisonthebasisofthemechanicaldesignandmanufacturingautomationundergraduateprofessionalsinglechipmicrocomputertechnologycourseexistingtheexperimentalequipmentandrelatedexperimentalschemetoimprovethepartoftheexperimentalprograminordertobetterdisplaycontrolinterfaceoftheexperimentalprincipleandfunctiontoenablethestudenttoidentitythesubjectwhichareactivelyinvolvedinthedesignprocesstocultivatestudentsindependentproblem-solvingskillsandtheabilityofinnovationofscienceandtechnology.Thisexperimentaldesignpartiallyadjuststoachievingthedesireddesignrequirementsandmakestheacquisitionofthevoltagesignalshow.ThegraduationdesignachievestheexperimentalsystemofteachingandthesolutiontoimprovetheSCMtechnologywhichprovidesapracticalvalueonreformtrainofthoughtfortheexperimentalteachingreformoftheSCMtechnologycourses.Keywords：MCS51SingleChipMicrocomputer、ControlInterface、AnalogtoDigitalConverterADC0809、DigitaltoAnalogConverterDAC0832、ExperimentImprovement目錄第1頁(yè)目錄第一章緒論.11.1選題的目的與意義.11.2本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì).11.3主要研究?jī)?nèi)容.2第二章基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì).32.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成.32.1.1單片機(jī)的封裝引腳及功能.32.1.2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu).42.1.3單片機(jī)系統(tǒng)組成.52.2測(cè)控接口D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器.62.2.1DAC0832的主要性能和特點(diǎn).62.2.2DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖.62.2.3DAC0832的工作方式.82.3測(cè)控接口A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器.92.3.1ADC0809主要性能.102.3.2DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和封裝引腳.102.3.3ADC0809的工作方式.112.4測(cè)控接口模塊方案設(shè)計(jì).122.4.1單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則.132.4.2單片機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則.142.4.3系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案框圖.142.5本章小結(jié).14第三章硬件系統(tǒng)電路設(shè)計(jì).163.1系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖.163.2硬件芯片的選擇和電路設(shè)計(jì).163.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng).163.2.2A/D轉(zhuǎn)換器模塊.173.2.374LS47芯片模塊.193.2.4BCD-7段數(shù)碼管模塊.203.3測(cè)控接口模塊整體電路設(shè)計(jì).213.3.1模塊整合.21目錄第2頁(yè)3.3.2測(cè)控接口硬件系統(tǒng)電路圖.213.5本章小結(jié).22第四章軟件系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).234.1keil編程軟件介紹.234.1.1軟件系統(tǒng)概述.234.1.2編程優(yōu)勢(shì).234.2程序結(jié)構(gòu).234.2.1C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).234.2.2程序結(jié)構(gòu)框圖.244.2.3測(cè)控接口驅(qū)動(dòng)程序.244.3軟件編程以及生成編譯文件.264.3.1C語(yǔ)言編程.264.3.2建立編譯文件.264.4本章小結(jié).28第五章仿真與調(diào)試.295.1proteus仿真軟件.295.1.1仿真軟件簡(jiǎn)介.295.1.2proteus的功能及特點(diǎn).295.2測(cè)控接口的proteus布線電路圖.305.3仿真與調(diào)試.305.3.1仿真.305