开题报告单片机倒计时电路设计

1、 毕业设计（论文）开题报告题 目单片机倒计时电路设计学 院理学院专 业光信息科学与技术姓 名 班 级 学 号 指导教师蔡本晓 一本课题的研究意义单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O接口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机作为微型计算机的一种，它具有如下的特点：（1）具有优异的性能价格比（2）集成度高，体积小，可靠性高（3）控制功能强，开发应用方便（4）低电压，低功耗。单片

2、机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。电机控制是指，对电

3、机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制。根据不同电机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的。对于电动机，通过电机控制，达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从

4、而达到调速的目的。在对发动机动力性能做定量分析时，需要测量和控制发动机转速，在判断旋转动力的异常情况时，也通常采用测量和控制转速的方法。电机转速的测量和控制方案可分成两类，用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为电压信号，它运行可靠，但体积大、精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过A/D转换后读入计算机 。随着超大规模集成电路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能强大，价格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。由于单片机具有体积小、性能强、成本低的特点，越来越受到企业用户的青睐二研究的基本内容，主要重难点： 1、基本内容 本课题主要开发一个能自动循迹

5、的智能小车控制系统。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择适当的单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由红外线对管的自动寻迹、红外线超车组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，实现智能控制，达到设计目标。 2、重点和难点 （1）、能前进并且能左右调整方向 （2）、基于单片机STC89C52控制，能基本实现小车匀速行驶 （3）、小车能以黑线为轨迹前进行驶，自动调整方向沿着三 研究步骤、方法及措施：1 系统设计： 智能寻迹小车采用后轮驱

6、动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的 在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车车头向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正 同理当小车的右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正 当黑线在车体的中间，中间的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。 2 硬件设计： （1） 主控芯片的选择 本次设计的主控芯片未定。拟采取STC89C52、PIC16877或spec061，三种芯片中的一种。此三种芯片都是低功耗高性CMOS 8位微控制器，具有8K的系

7、统可编程Flash存储器，使用高密度非易失性存储器技术制造，允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程 Flash。性能方面，三种芯片各有千秋，PIC采用精简指令集，凌阳具有语音识别功能，能够进行简单的语音处理。初次拟采用PIC进行前期工作，因为本人对于PIC更为熟悉。（2） 车体的选择 在本次智能寻迹小车的选择过程中，我们选择了后面两轮驱动，前方向轮转向的小车，即后左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动，车头前部装一个方向。（3） 循迹模块寻迹模块我们可以用光敏电阻组成。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化

8、当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱 因此当光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化 将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平，但是这种方式受环境影响大，工作不稳定，因此，我们将研究几种方案，选择性价比和各方面更好的红外传感器四 研究工作进度：序号时间内容12013.3.5 -2013.3.20查阅资料，外文翻译，准备开题报告，开题答辩2确定方案，绘制电路图，代码编写，完成半成品3完成智能小车，进行小车的调试及性能分析42013.5.21 结束撰写毕业论文，完成答辩5678五、主要参考文献：1王德安， 常春玲.，基于单片机的步进电机控制J. 自动化

9、与仪表, 2005, 20(3): 52-54. 2李学海.，PIC单片机实用教程M. 北京：北京航空航天大学出版社,2007.23常敏，王涵，范江波.单片机应用程序开发与实践M. 北京：电子工业出版社,2009： 219-234.4孙源文， 基于单片机的直流电机控制J. 科技信息, 2011 (35): 268-269.5马正强，Keil与proteus完美结合教程D. 四川：凉山机电学校.6龙之一，易幼庆.C语言程序设计M. 北京：科学出版社.2004 7潘永雄，沙河.电子线路CAD实用教程M.西安：西安电子科技大学出版社.2007.78房玉明, 杭柏林， 基于单片机的步进电机开环控制系统J. 电机与控制应用, 2006, 33(4): 61-64. 9 Smither,M.A.,Pugh,D.R.and Woolard,L.M. “C.M.R.R.Analysis of the 3-Op-Amp Instrumentation Amplifier” D. Electronics Letters,2 Feb.198910Sedra,A.S.andSmith,K.C.“MicroelectronicCircuits”J.4t