1、http:/ 州 石 化 职 业 技 术 学 院毕业设计( 论文)题 目 学生信息管理系统完 成 人 班 级 指导教师 系 (部) 信息处理与控制工程系- 2 -日 期 2008 年 12 月20 日成绩评定及评语指导教师评语：成绩：指导教师签字:年 月 日答辩- 3 -答辩意见：答辩组签名：年 月 日 毕业设计任务书设计（论文）题目单片机在生产中的引应用选题时间 2008 年 11月 10 日 完成时间 2008 年 12月 20 日 论文（设计） 字数 27000关键词 单片机、电工学、控制工程设计（论文）题目来源、理论和实际意义：教师指导，根据自己工作（或实习）的环境自己确定题目，题目应
2、与计算机的应用及过程控制的专业知识有很强的相关性的课题。本设计综合了计算机，单片机、电工学、控制工程和测试技术等多门学科的相关知识，简述了单片机的各种知识，以及在生产中的应用方向。- 4 -设计（论文）的主要内容：1、 单片机的发展过程2、 硬件电路设计。3、 温度控制的算法和程序。、抗干扰措施。学生签字： 指导教师签字： 系负责人签字：年 月 日- 5 -单片机在生产中的应用论文设计摘要单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）简称单片机，是指在一块芯片上集成了中向处理器 CPU、随机存储器 RAM、程序存储器 ROM 或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串
3、行和并行 I/O 接口等部件，构成一个完整的微型计算机。目前，新型单片机内还有 A/D 及 D/A 转换器，高速输入/ 输出部件、DMA 通道、浮点运算等特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制要求设计的，特别适合于工业控制及其数据处理场合，因此，确切的称谓应是微控制器（Microcontroller） ，单片机只是其习惯称谓。关键词：单片机、电工学、控制工程- 6 -目录摘要4第一章 单片机的介绍.81.1 单片机的发展过程.81.1.1 4 位单片机.81.1.2 低档 8 位单片机91.1.3 高档 8 位单片机.91.1.4 16 位单片机.91.1.5 新一代单片机.101
4、.2 单片机的应用.10单片机单机应用.10.单片机单机应用101.3 单片机温度控制系统与 PLC 温度控制系统的比较10第二章 硬件电路112.1 单片机芯片112.2 温度监测和变送器.122.2.1 热电偶的选择及工作原理.122.2.2 变送器电路.132.3 接口电路132.3.1 LED 显示器电路142.3.2 外接 ROM 程序存储器 2732 及 RAM 存储器 6116152.3.3 模数信号转换 ADC0809 芯片.162.3.4 其他电路172.3 温度控制电路.182.3.1LED 显示器电路192.3.2 外接 ROM 程序存储器 2732 及 RAM 存储器
5、6116202.3.3 模数信号转换 ADC0809 芯片.20- 7 -2.3.4 其他电路212.4 温度控制电路.22第三章温度控制的算法和程序233.1 温度控制的算法.233.2 温度控制程序.233.2.1 主程序：.233.2.2 T0 中断服务程序 CT0.243.2.2 T1 中断服务程序.243.2.3 采样子程序.243.2.4 数字滤波程序 FILTER.253.2.5 PID 计算程序.262.3.6 键盘接口电路.273.2.7 双字节加法程序 DSUM.303.2.8 动态显示程序设计.323.2.9 双字节求补程序 CPL1.363.2.10 双字节带符号乘法子
6、程序.413.2.11 双字节无符号数乘法子程序的编制：.453.2.12 温度标度转换程序 TRAST：.473.2.13 软件陷阱.52第四章.抗干扰措施.534.1 硬件抗干扰.534.2 软件抗干扰.534.3 系统的恢复534.4 数字滤波53第五章结论.545.1 系统的性能.545.2 系统的特点.545.3 设计收获.54- 8 -致谢.54参考文献.55- 9 -第一章 单片机的介绍1.1 单片机的发展过程自 1971 年美国 Intel 公司制造出第一块 4 位微处理器以来，其发展十分迅猛，到目前为止，大致可分为五个阶段。1.1.1 4位单片机（1971-1974）因工艺限
7、制，早期的单片机普遍采用双片的形式，功能比较简单。例如仙童公司生产的 F8 单片机，实际上只包含 8 位 CPU,64BRAM 和 2 个并行口。因此还需要加一块 3851（由 1KBROM定时器/计数器和 2 个并行 I/O 构成）才能组成一台完整的计算机。1.1.2 低档 8 位单片机（1974-1978）这类单片机不带串行接口，寻址范围一般在 4KB 内，其功能可满足一般工业控制和智能化仪器的需要，如 Intel 公司的 8051，Motorola 公司的8048，Mostek 公司的 3870 等。1.1.3 高档 8 位单片机（1978-1982）这类单片机带有串行口，寻址范围可达
8、64KB，有多级中断处理系统16位定时器/计数器。其功能较强，是目前应用的主要产品，如 Intel 公司的8051，Motorola 公司的 Z8 和 NEC 公司的 MPD7800 等产品。1.1.4 16 位单片机（1982-1990）Mostek 公司于 1882 年首先推出了 16 位单片机 68200，随后 Intel 公司于1983 年推出了 16 位单片机 8096，其他公司也相继推出了同档次的产品。由于16 位单片机采用了最新的制造工艺，其计算速度和控制功能大幅度提高，具有很强的实时处理能力。1.1.5 新一代单片机（90 年代以来）这类单片机在结构上采用双 CPU 或内部流水
9、线，CPU 位数有 8 位、16 位、32 位，时钟频率高达 20MHZ，片内带有 PWM 输出、监控定时器 WDT、可编程控- 10 -制器阵列 PCA、DMA 传输、调制解调器等。芯片向高集成化、低功耗方向发展，使得单片机在大量数据的实时处理、高级通讯系统、数字信号处理、复杂工业过程控制、高级机器人以及局域网等方面得到大量的应用。这类单片机有 NEC公司的 MPD7800,Mitsubishi 公司的 M3700，Reckwell 公司的R6500/21,R65C19,Intel 公司的 8044UPI-452 等。1.2 单片机的应用因单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能
10、强及运算速度快等特点，故在国民经济建设、军事发展及家用电器等领域均得到广泛的应用。按照单片机的特点，单片机可以分为单机应用和多机应用单片机单机应用在一个应用系统中，只有一个单片机，这是目前应用最多的方式，主要应用领域有：（1） 测控系统。用单片机可构成各种工业控制系统、自适应系统、数据采集系统等。例如，温室人工气候控制、水闸自动控制、电镀生产线自动控制、汽轮机电液调节系统、车辆检测系统、机器人轴处理器等。（2） 智能仪表。用单片机改造原有的测量、控制仪表，能促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化发展。如温度、压力、流量、浓度等的测量、显示及仪表控制。通过采用单片机软件编程技术，使测量仪表中长期存在的误差修正、线性化处理等难题迎刃而解。（3） 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化。这类产品如：简易数控机床，电脑绣花机，医疗器械等。（4） 智能接口。在计算机控制系统中，普遍采用单片机进行接口的控制与管理，因单片机与主机是并行工作，故大大提高了系统的运行速度。例如：在大型数据采集系统中，用单片机与主机对 ADC 接口进行控制不仅可以提高采集速度，而且还能对数据进行预处理，如数字滤波、线性化处理、误差修正等。
