工程测控设计指导书2015

1、工程测控设计指导书一、课程设计时间安排二、电路及主要芯片简介三、课程设计要求四、程序及算法介绍五、 STC-ISP下载软件使用六、元件焊接注意事项七、成绩评定方法八、设计报告内容和格式要求九、按键及显示示例程序十、工程测控系统元件清单 键入文字 工程测控设计指导书（2015）1 / 10一、课程设计时间安排电子 121, 123 班, C121 C124 班 地点：第 3，5 实验室121+123 上=A 班； 122+123 下=B 班; C121+C122=C班； C123+C124=D班第18周：星期 1：第 1 大节多媒体教室。课程设计动员，布置任务及有关内容介绍(121 123 )第

2、 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(C121 C124)星期 2：第 3实验室；电路设计，硬件焊接。（A 班:第 1 大节； B 班:第 2 大节； C班:第 3 大节 ,D 班:第 4 大节）星期 3：第 3 实验室；电路设计，硬件焊接。 （时间安排同上）星期 4：第 3 实验室；硬件焊接，软件设计。 （时间安排同上）星期 5、6、日：元旦放假；软件设计。第19周：星期 1：第 3， 5 实验室；连接电路、调试。（B 班:第 1 大节； A 班:第 2 大节； D 班:第 3 大节 ,C班:第 4 大节）星期 2：第 3， 5 实验室；连接电路、调试及验收。 （时间安

3、排同上）星期 3：第 3， 5 实验室；连接电路、调试及验收。 （时间安排同上）星期 4：第 3， 5 实验室；连接电路、调试及验收。 （时间安排同上）星期 5：第 3， 5 实验室；提交设计报告。 （具体见相关要求） 键入文字 工程测控设计指导书（2015）2 / 10二、电路及主要芯片简介1、电路简介 （见附件 1）2、芯片简介STC89C52RC：STC89C52RC具有 8K 并行可编程的非易失性FLASH程序存储器，并可实现对器件串行在系统编程 ,无需编程器 ,无需仿真器。当 MCU 安装在用户板上时，允许用户下载新的代码。MCU 可以在系统中获取新代码并对自己重新编程。这种方法允许

4、通过调制解调器连接进行远程编程。片内 ROM 中固化的默认的串行加载程序允许在线通过 UART(串口 )将程序代码装入 Flash 存储器，而 Flash 代码中则不需要加载程序。该系列微控制器是 80C51 微控制器的派生器件是采用先进 CMOS 工艺制造的 8 位微控制器指令系统与 80C51 完全相同。该器件有 4 组 8 位 I/O 口 3 个 16 位定时 / 计数器多中断源 -4 中断优先级 -嵌套的中断结构。个增强型 UART 片内振荡器及时序电路。新增的特性使得STC89C52RC成为功能更强大的微控制器更好地支持应用于脉宽调制高速 I/O 递增 / 递减计数能力如电机控制等场

5、合。STC89C52RC（ 见 附件 2） ADC0832 （ 见 附件 3）MAX23274LS13874LS07共阴 LED数码管三、课程设计要求根据给出的电路图及硬件，进行硬件焊接、软件设计，调试： 键入文字 工程测控设计指导书（2015）3 / 101.软件时钟显示： XXXX XX单位： 时分秒2.涡流称重计显示： XXX XXX单位：vg3. (选作 )光电转速计显示：XXXXXX单位：脉冲/秒转 / 分四、程序及算法介绍1、读入键值程序char inkey(void)uchar jjj,keydat;P2 = 0 xff;/P2 准备读入keydat = P2; /读入键值key

6、dat = keydat & 0 xf0;/ 找出四个键的值if (keydat != 0 xf0)/ 有键输入_nop_();_nop_();= P2; / 再读，去抖动 jjj = jjj & 0 xf0;if (jjj != keydat) keydat = 0 xf0;dojjj = P2;jjj = jjj & 0 xf0; / 等待键松手 while (jjj != 0 xf0);return (keydat); 键入文字 工程测控设计指导书（2015）4 / 102、软件时钟算法原理：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

7、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。关键语句：void sztz(void)sec+;if(sec=60)sec=0;min+;if (min=60)min=0;hour+;if (hour=24)hour=0;/ 时钟运行计数，每秒运行一次功能切换：如何对时钟进行调整？按键 1-进入调整状态，（硬件左侧第 1 个）

8、按键 2-向左移动调整位置，按键 3-增加所选位值的数值，按键 4-退出调整状态，恢复时钟状态。通常采用“位 ”是否闪烁让操作者明确当前自己所选定的调整“位”。 键入文字 工程测控设计指导书（2015）5 / 103、频率计算法原理：数字频率计的基本原理数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波，方波，三角波和尖脉冲信号的频率，而且还可以测量他们的周期。数字频率计在测量其他物理量如转速、振荡频率等方面获得广泛应用。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/

9、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。关键语句：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。功能切换：频率计同时应具有测量信号周期的功能，由 f1/T 可知，加入一段求倒数的代码即可求得周期。可以通过按键来切换显示的内容是信号的频

10、率还是周期。五、 STC-ISP下载软件使用 （详见附件 4）第一步，打开 STC-ISP软件。 键入文字 工程测控设计指导书（2015）6 / 10第二步，关闭板子的电源。第三步，设置软件中的单片机型号，如下图：第四步，单击 “open file”按钮，选择要下载到板子中的.hex 文件，如下图： 键入文字 工程测控设计指导书（2015）7 / 10第五步，选择端口com，波特率使用默认值。如下图：关于具体串口值的获得，可以按照如下步骤：右键 “我的电脑 ”-选择 “管理 ”-单击 “设备管理器 ”在里面就可以看到串口的具体数值了第六步，点击软件中的 “Download/下载 ”按钮，然后开

11、启板子的电源，待程序下载完毕后即可在板子上观察到程序的运行状况。如下图：六、元件焊接注意事项1.安全：电烙铁用完后迅速放入底座，避免烫伤不可将电源线烫坏，以免触电。 键入文字 工程测控设计指导书（2015）8 / 102.焊接中的若干问题：注意元件焊接的先后顺序，先焊较低的元件，再焊较高的元件。注意电路板上整流二极管、发光二极管、电解电容的正负极性标识。电阻排标有方形标志的一端为 1 管脚，即公共端。电阻阻值： 1K 棕黑红 ; 10K 棕黑橙串口 MAX232 出来后， TXD和 RXD的连接用跳线若干去耦电容（ 10*104pF)电路板上没有标出元件序号，参考已焊接电路板。注意芯片插座有方

12、向，将凹槽端对准。电路板上 ADC0832未与其他器件相连，用飞线焊接。电源采用 7-9V 稳压源，LM7805CT的 1 管脚输入 7-9V，其 2 管脚接地，三管脚输出 +5V。3、接通电源 (上电 )前的准备焊好后将台面清理干净，以免上电后短路。检测电路板上电源 VCC和地线 GND是否短路。若无短路，上电，测量芯片插座的电源引脚是否为 +5V，接地引脚是否为 0V若芯片插座电源和地信号均正常，将芯片插入插座下载程序，观察现象。七、成绩评定方法100 = 考勤（ 25）+ 焊接、可靠性审查（ 25）测试（题目 1题目 2）结果审查（ 25）设计报告（ 25）* 贡献系数（ 01）八、设计报告内容要求： （格式模板见附件5）课程设计目的及要求（对设计的内容及最终应达到的效果进行概述）硬件电路的原理框图（其中包含： 6