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工程测控系统课程设计 使用51单片机设计 软件钟、涡流称重计、光电转速计 电子信息工程系 2011.12.16 一、课程设计时间安排 电子C081、C082、C083班 地点：第 1 、5实验室 第16周： 星期1 第2大节多媒体教室。课程设计动员，布置任务及有关内容介绍 星期2 第3、4大节，第1实验室 。硬件焊接 星期3 第3、4大节，第1实验室 。硬件焊接 星期4 第3、4大节，第1，5实验室 。软件设计，调试程序 第17周： 星期1 第3、4大节，第5，1实验室 。软件设计，调试程序 星期2 第3、4大节，第5，1实验室 。软件设计，调试程序 星期3 第3、4大节，第5，1实验室 。软件设计，调试程序 星期4 撰写设计报告 二、成绩评定方法 考勤20%，设计报告40%，测试结果审查40%. 三、设计报告内容安排 本项设计的目的及要求，对设计的内容及最终应达到的效果进行概述。 本项设计的硬件原理，各个单元电路的设计及原理。 软件设计：算法的原理概述，程序流程图及源程序。 测试结果分析（包括各项性能测试的数据表格） 遇到的问题与解决办法 设计心得体会 四、电路图介绍 单片机外围电路（复位电路，时钟电路） 按键控制电路 数码管驱动电路 显示电路 电源及功能指示电路 信号整理及串行通信电路 五、STC单片机芯片特点 参考STC89C52技术手册 从编程的角度，芯片功能与学过的51系列单片机一样 支持串口下载程序 六、程序及算法介绍 软件钟 算法原理 功能设定 主要函数 涡流称重计（A/D转换程序） 算法原理 主要函数 光电转速计 算法原理 软件钟 所谓软件钟就是利用51单片机制作一个电子时钟。 其算法就是以单片机的时钟为基准，记录单片机时钟脉冲的数量，当数量足够多（如脉冲为每秒6Mhz,那么记录6M个脉冲所需时间即为1秒）就可以将显示部分的“秒”位加一。加到60以后进位为“分”，“秒”位清零以后继续记录。当“分”累加为60以后进位为“时”，“分”位清零以后继续记录，当“时”位为24以后，“时”位清零并继续记录。 功能切换 使用中需要对时钟进行调整。在调整的时候需要一个按键来进入调整状态。进入调整状态以后需要一个按键来向左移动调整位置，一个按键来向右移动调整位置，一个按键来增加所选位置的数值，一个按键来减小所选位置的数值。调整完成以后还需要一个按键来 退出调整位置，恢复时钟的计数运转。以上所需按键可以根据需要合并。 在调整中另外一个需要注意的问题是如何显示目前所选定调整的位置（如秒的个位或者十位，分的个位或者十位等）。可以采用是否显示数位右下的小数点或者所选需调整位是否闪烁来让操作者明确目前自己所选定的需要调整的数位。 设计内容 1.焊接电路板，下载已有简单程序，观察并记录现象 2.在所给程序的基础上，用c51编程，完成完整的数字时钟的软件设计。 主要子程序 1.单片机初始化程序 定时器T0中断服务程序 2.显示子程序 3.时钟运行计数子程序 4.时间数据送显示缓冲区子程序 5.设置时间子程序 6.时钟调整子程序 7.键值读入子程序 8.延时子程序 涡流称重计 原理： 本项设计中用电位器的中间抽头所输出的电压模拟采集的重量数据，单片机经ADC0832的通道0输入该电压信号，并将其转换为数字信息送6位共阳8段LED显示。 设计内容 1.焊接电路板 2.熟悉ADC0832的器件手册 3. 用c51编程，完成完整的涡流称重计的软件设计。 主要子程序 1.单片机的初始化程序 2.显示子程序 3.0832的转换子程序 4.采样数据换算压力子程序 5.将压力值转换为十进制数，并将每位送入显示缓冲区子程序 光电转速计 光电转速计的基本原理 光电转速计即数字频率计。所谓频率，就是周期性信号在单位时间（1s）里变化的次数。若在一定时间间隔T内测得的这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f =N/T，一般为简单起见我们通常选择测量间隔为1秒（即T＝1），这样1秒内信号重复变化的次数就是信号的频率。 1秒的计数周期要采用单片机本身的时钟脉冲来计算，在1秒的时间内，记录的外部脉冲的数量就是外部信号的频率。所以一共需要2个计数过程，一个是记录单片机本身时钟脉冲的个数以准确划定1秒的时间，一个是记录外部脉冲的个数，以准确记录外部信号的频率。 因为显示的数码管数量有限，所以在编写程序时要注意采用小数点所在的位置来表示频率单位。 最终将频率转换为转速值并显示。