電子機電論文編號:JD518 附開題報告,調研報告,外文翻譯,論文字數:27461,頁數:84 

AT89C51單片機,程序:C語言

目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 課題背景及實際意義 1
1.2 課題研究動態 1
1.3課題主要內容 3
第2章 設計方案選擇及分析 - 4
2.1 系統構成及工藝流程 - 4
2.2 設計任務與要求 - 4
2.3 設計方案的選擇 - 5
2.3.1 控制器的選擇 - 5
2.3.2 壓力傳感器的選擇 - 6
2.3.3 控制算法的選擇 - 7
2.3 方案確定及分析 - 8
第3章 PID調節原理簡介 - 10
3.1 PID調節簡介 - 10
3.2 數字PID調節原理 - 11
3.3采樣周期T的選擇 - 12
3.3.1香農采樣定理 - 12
3.3.2決定采樣周期T的其它因素： - 12
第4章 軟件包裝稱重控制系統硬件設計 - 13
4.1 主要元器件選型 - 13
4.1.1 單片機的選型 - 13
4.1.2 稱重傳感器的選型 - 13
4.1.3 A/D轉換器的選型 - 14
4.1.4步進電機的選型 - 15
4.1.4看門狗的選型 - 16
4.2 輸入通道的設計 - 17
4.2.1 稱重傳感器電路設計 - 17
4.2.2 信號放大電路的設計 - 19
4.2.3模數轉換電路的設計 - 20
4.2.4 包裝袋到位檢測電路的設計 - 21
4.3 人機交互接口的設計 - 22
4.3.1 矩陣式鍵盤的設計 - 22
4.3.2 LCD液晶顯示器電路的設計 - 23
4.4外部數據存儲器的擴展 - 24
4.5 輸出通道的設計 - 25
4.5.1 異步電機驅動電路設計 - 25
4.5.3 步進電機驅動電路設計 - 26
4.6 看門狗監控電路的設計 - 28
4.7 電源電路的設計 - 29
第五章 乳粉包裝稱重控制系統軟的件設計 - 30
5.1 軟件資源及地址分配 - 30
5.2 主程序設計 - 30
5.3界面顯示程序設計 - 31
5.4增量式PID程序設計 - 32
5.5  A/D轉換程序的設計 - 34
5.5.1  AD轉換的實現 - 34
5.5.2  AD轉換值的量化 - 34
5.6 步進電機驅動程序的設計 - 35
5.7 鍵盤掃描程序的設計 - 36
5.8 歷史包裝數據查詢程序設計 - 36
5.9 系統運行程序設計 - 37
5.10 系統調試程序設計 - 38
5.11 包裝參數設定程序設計 - 39
5.12 看門狗監控程序的設計 - 39
第六章 乳粉包裝稱重控制系統的調試與仿真 - 40
6.1 仿真軟件簡介 - 40
6.1.1  Keil uision2簡介及使用 - 40
6.1.2 Multisim 2001簡介及使用 - 41
6.1.3  Proteus 仿真軟件簡介及使用 - 41
6.2 程序調試 - 42
6.3 Proteus單元電路及系統仿真 - 43
6.3.1 鍵盤掃描功能仿真調試 - 43
6.3.2 顯示界面仿真調試 - 44
6.3.3 AD轉換仿真 - 45
6.3.4 系統運行調試功能仿真調試 - 46
6.3.5 系統調試功能仿真調試 - 47
6.3.6 參數設定功能仿真調試 - 48
6.3.7 歷史數據查詢功能仿真調試 - 48
6.3.8 信號放大電路仿真 - 49
結    論 - 51
參考文獻 - 52
致    謝 - 53
附錄1 系統電路圖 - 54
附錄3 源程序清單 - 55

摘要
隨著中國經濟持續穩定的發展和人民生活水平的日益提高,帶動了中國乳制品行業進入了一個高速發展期。與此相適應，乳粉包裝也成為了包裝應用領域中的重要增長點。隨著企業經濟效益的提高，乳粉包裝對計量精度和包裝速度的要求也越來越高。因此乳粉包裝稱重控制系統的研究與設計具有十分重要的實際意義。
本課題根據乳粉包裝的工藝和要求，論證了基于單片機控制系統設計的方案，并完成了系統的軟硬件設計。本課題采用AT89C52單片機為主控器，通過電阻應變式壓力傳感器采集乳粉重量信號。采集來的重量信號經放大濾波后送A/D轉換。單片機讀取A/D轉換后的數據與給定值進行比較，其偏差進行PID運算，并將運算后的結果輸出控制異步電機的粗調和步進電機的細調。硬件包括差動電橋電路、信號放大濾波電路、包裝袋到位檢測電路、A/D轉換電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、外部存儲器擴展電路、看門狗監控電路、電機控制及驅動電路以及電源電路；軟件包括LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、A/D轉換程序、PID運算程序、參數設置程序、參數保存程序、系統單步執行及系統運行程序。
本設計的軟硬件通過Proteus及Multisim仿真軟件進行了仿真調試，其結果論證了方案的可行性，能達到系統設計要求。

關鍵詞：單片機；A/D轉換；PID；LCD顯示；仿真
課題主要內容
   本論文采用AT89C51單片機為主控器，通過應變式壓力傳感器采集重量信號。采集來的信號經過調理后送A/D轉換，將模擬信號轉變成單片機可接收的數字信號。單片機將采集的數據進行PID運算，并將運算處理后的數據輸出控制異步電機和步進電機工作。矩陣式鍵盤包括功能鍵和數字鍵，用戶可通過鍵盤來操作系統執行相應的動作和設定參數。LCD顯示器滾動顯示加工信息。X25045集EEPROM功能、掉電保護功能、看門狗和上電復位功能于一身。多路電源提供系統工作電源。
2．創新之處
   創新1：采用數字PID控制算法。PID控制的優點是使系統響應快速、穩態精度高、超調量小。系統設計中加入PID控制算法，能提高包裝速度和精度。
   創新2：采用LCD顯示器。LCD顯示的信息量大，而且可以顯示漢字，使得信息顯示更直觀，人機界面更友好。
   創新3：用C51語言編程。C51語言可移植性和可讀性都很強，也有利于程序的維護和修改，很適合于大中規模軟件開發。