| 【中文题名】 | 基于AT89C51的多功能智能实验测试仪器的设计与实现 |
| 【英文题名】 | Design and Realization of Multifunctional Intelligent Experimental Testing Instruments Based on AT89C51 |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-7-27 |
| 【中关键词】 | 多功能,AT89C51,智能实验仪器,函数发生器,频率测量, |
| 【英关键词】 | Multifunction,AT89C51,intelligent experimental instruments,function generator,frequency measuring, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>自动检测仪器、仪表> |
| 【论文摘要】 | 物理和电子实验教学在高等工科教育中起着相当重要的作用,但是长期以来教学实验设备的落后在很大程度上制约了物理和电子实验教学质量的提高。本文针对物理和电子实验教学的需要,基于AT89C51单片机设计并完成了一个多功能智能实验仪器,并进行了仿真调试和对比测试。
本论文主要研究工作有以下几个方面:
分析了AT89C51芯片的结构、原理,结合定时器/计数器8253和可编程并行接口8255,设计了AT89C51的扩展系统;
在分析了现有实验设备的不足的基础上提出了多功能智能实验仪器的总体设计,包括系统硬件部分的组成、原理、实现方法;
采用汇编语言编写了系统的应用软件;
在分析了通讯接口理论的基础上采用了RS232C标准接口与PC机通讯,并给出了通讯软件的流程图;
采用DVCC-51开发机结合系统的软、硬件进行了系统仿真调试。
本论文主要成果是将AT89C51芯片应用到多功能智能实验仪器中,使实验仪器具有综合测试的功能,并且改善了测量的精确度和稳定性,可以取代目前的毫秒计、测频仪和函数信号发生器等多种实验仪器,提高了实验教学效率和质量。同时... |
| 【论文题纲】 |
|
第1章 绪论 |
9-13 |
|
1.1 实验仪器的国内外发展状况 |
9-10 |
|
1.2 课题的来源和研究意义 |
10-11 |
|
1.3 论文研究内容和主要工作 |
11-12 |
|
1.4 论文组织结构 |
12-13 |
|
第2章 系统总体设计 |
13-29 |
|
2.1 设计思想 |
13 |
|
2.2 系统总体框架 |
13-14 |
|
2.3 主要器件选型 |
14 |
|
2.4 理论基础 |
14-29 |
|
2.4.1 传感器技术 |
15 |
|
2.4.2 AT89C51单片机 |
15-19 |
|
2.4.3 可编程并行接口8255 |
19-21 |
|
2.4.4 定时／计数器8253 |
21-23 |
|
2.4.5 频率测量方法及原理 |
23-25 |
|
2.4.6 通讯接口技术 |
25-29 |
|
第3章 系统硬件设计 |
29-41 |
|
3.1 电源设计 |
29 |
|
3.2 AT89C51系统扩展设计 |
29-30 |
|
3.3 键盘和显示接口设计 |
30-32 |
|
3.3.1 键盘与显示接口电路 |
30-31 |
|
3.3.2 七段发光显示器 |
31 |
|
3.3.3 键盘接口 |
31-32 |
|
3.4 频率测量功能设计 |
32-35 |
|
3.4.1 测频法+测周法 |
32 |
|
3.4.2 测频功能设计 |
32-35 |
|
3.5 计时、计数功能设计 |
35-38 |
|
3.5.1 光电转换电路 |
35-37 |
|
3.5.2 计时功能设计 |
37 |
|
3.5.3 计数功能设计 |
37-38 |
|
3.6 信号发生器设计 |
38-40 |
|
3.6.1 集成函数发生器 |
38-39 |
|
3.6.2 信号发生器设计 |
39-40 |
|
3.7 串行通讯接口 |
40-41 |
|
第4章 系统软件设计 |
41-60 |
|
4.1 单片机汇编语言简介 |
41 |
|
4.2 监控程序设计 |
41-47 |
|
4.3.1 监控主程序 |
41-42 |
|
4.2.2 系统初始化程序 |
42-43 |
|
4.2.3 8253 CTO、CT1初始化程序 |
43-44 |
|
4.2.4 键盘管理模块 |
44-45 |
|
4.2.5 显示管理模块 |
45-46 |
|
4.2.6 中断管理模块 |
46-47 |
|
4.3 功能模块设计 |
47-54 |
|
4.3.1 测频功能模块 |
47-48 |
|
4.3.2 计时功能模块 |
48-52 |
|
4.3.3 计数功能模块 |
52-53 |
|
4.3.4 函数发生器模块 |
53-54 |
|
4.4 串行通讯模块设计 |
54-60 |
|
4.4.1 通讯协议 |
54-56 |
|
4.4.2 PC机串行通讯程序的实现 |
56-59 |
|
4.4.3 实验仪器通讯程序的实现 |
59-60 |
|
第5章 系统测试报告 |
60-71 |
|
5.1 单片机开发系统及其应用 |
60-61 |
|
5.1.1 单片机开发系统的构成 |
60 |
|
5.1.2 单片机开发系统的在线仿真功能 |
60-61 |
|
5.2 系统的仿真与调试 |
61-64 |
|
5.2.1 多功能智能实验仪器仿真系统 |
61-62 |
|
5.2.2 多功能实验仪器仿真与调试步骤 |
62-64 |
|
5.3 系统测试报告 |
64-70 |
|
5.3.1 系统测试环境 |
64 |
|
5.3.2 测试结果及分析 |
64-70 |
|
5.4 误差分析 |
70-71 |
|
第6章 结论 |
71-73 |
|
6.1 论文结论 |
71-72 |
|
6.2 下一步工作方向 |
72-73 |
|
参考文献 |
73-76 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文 |
76-77 |
|
致谢 |
77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.379362 |
