單片機畢業(yè)設計范文

　　單片微型計算機簡(jiǎn)稱(chēng)單片機,它具有結構簡(jiǎn)單,重量輕,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。以下是小編準備的單片機畢業(yè)設計范文，快一起來(lái)看看吧!

　　單片機監控系統探究

　　摘 要：?jiǎn)纹瑱C因為其強大的控制系統目前被廣泛應用到了野外作業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)和軍事指揮監控之中。文章介紹了單片機的監控系統方案，并對單片機監控系統的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預測。

　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C;監控;數據;通信技術(shù)

　　隨著(zhù)半導體技術(shù)的飛速發(fā)展，當前將超大規模集成電路集成到一個(gè)很小硅片上的技術(shù)已經(jīng)得到了實(shí)現，由此帶來(lái)了單片機技術(shù)的飛速發(fā)展。目前的單片機，已經(jīng)由最初的4位、8位單片機，發(fā)展到現在的32位300 M高速單片機。32位單片機由于內部采用了RISC(精減指令系統計算機)機構，因而優(yōu)化了指令系統，同時(shí)也帶來(lái)了快捷的運算速度和超強的數據處理能力，同時(shí)由于其使用方便，具有強大的中斷控制系統、定時(shí)/事件控制系統，同步/異步通信控制系統，因而可以利用單片機實(shí)現對分散測控對象的監控。目前，這項技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越廣泛地應用到野外作業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)和軍事指揮控制之中了。

　　1 單片機監控系統方案介紹

　　監控系統需要有一個(gè)主站、若干個(gè)機動(dòng)從站構成。主站的作用在于收集來(lái)自傳感器的數據信息，發(fā)布控制命令及實(shí)現自動(dòng)化轉臺。從站位于固定機房、無(wú)人值守間及野外作業(yè)站等地方，其主要功能是對傳感器的指示數據進(jìn)行檢測驗收、對Karlman濾波后的生產(chǎn)工藝方程進(jìn)行解算和相關(guān)顯控處理等。主站與從站之間的通信方式采用點(diǎn)與點(diǎn)之間的碼分多址通信。

　　從站電路功能如圖1所示。

　�、僦髡竞蛷恼咀远�義了60芯的專(zhuān)用系統信號，結構采用雙CPU(80C196、8031)擴展STD總線(xiàn)結構。為了和數據通信板的8031之間數據交換的便利，將0C000H-0C3FFH分配給雙口RAM(IDT7130)。為了方便調試非全地址譯碼I/O空間，芯片類(lèi)型選擇了在線(xiàn)可編程芯片ISP2031。

　�、诟墩撅@控電路。顯控主芯片采用MC6847，將80C196地址空間的0A000-0C000H分出供顯存占用，監視器選擇工業(yè)級CRT，屏幕分辨率800×600.自建專(zhuān)用12×12非標準漢字庫。選擇8279型號主芯片進(jìn)行鍵盤(pán)控制。

　�、凼褂肐/O板，進(jìn)行數據接收。采用數字濾波技術(shù)消除模擬輸入信號的噪聲，為了使運行混亂的程序重新步入正規，采用在雙字節指令和三字節指令后插入兩個(gè)字節以上的NOP，造成指令冗余的方式，避免后面的指令被當作操作數執行，從而使程序自動(dòng)納入正軌。

　�、苤悄芙涌诎逍酒�采用3片MC6821控制芯片，通過(guò)對信號實(shí)現定位，達到和模擬器數據通信的目的。

　�、蒉D臺方位轉換電路。同步傳輸機的模擬方位信號經(jīng)由分立元器件電路獲取后，予以一定的信號分離處置，轉變成直流電平，經(jīng)CPU切換后由AD變換電路分析出方位數據。其他傳感器轉換電路，采用高性能計數器記錄下同步脈沖信號，最后由CPU進(jìn)行處理。

　　2 有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)數據通信設計

　　實(shí)現單片機監控的.重要環(huán)節在于中遠距離通信方案的選擇，對于單片機串行口來(lái)說(shuō)，目前尚無(wú)法有效適應中遠距離通信的需要，如果從站間距離較遠，則點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離就將超過(guò)1 km，這時(shí)候，需要采用調制解調技術(shù)。

　　2.1 有線(xiàn)數據通信

　　有線(xiàn)數據通信主要以電話(huà)線(xiàn)為主，經(jīng)過(guò)數字調制解調器處理(Modem)，形成FSK調制信號。我們可以選用TI公司生產(chǎn)的單片CMOS工藝的Modem，這種調制解調器符合CCITTV.23建議和BELL202標準，可以實(shí)現對通信信號的調制解調、載波檢測，以及群延時(shí)均衡等功能。單片機的串行口RXD、TXD可以實(shí)現和RD及TD腳的直接相接。RXB腳的作用在于對接受信號偏壓調整，門(mén)限電平則進(jìn)行片內調整。為保證良好的收發(fā)性能，需要精確調整CDL腳作載波檢測電平的W1、W2參數。RC、TC經(jīng)過(guò)兩級調制解調運放及1∶1變壓線(xiàn)圈隔離后外接電纜插件。

　　2.2 無(wú)線(xiàn)數、話(huà)一體通信

　　當前，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)的日益成熟，在遇到復雜地形或者無(wú)法架設有線(xiàn)傳輸設備的時(shí)候，我們常常選擇無(wú)線(xiàn)設施進(jìn)行通信數據的傳輸。無(wú)線(xiàn)數據模塊的選擇在過(guò)去經(jīng)常以MSM6927為主，該模塊是日本OKI公司生產(chǎn)的一種單片集成、采用FSK調制的Modem。目前，隨著(zhù)我國無(wú)線(xiàn)通信模塊技術(shù)的快速發(fā)展，國內一些廠(chǎng)商的設備也達到了國際先進(jìn)工藝水平。如東莞博銀KY-903，采用采用溫補頻率基準源，頻率合成技術(shù)，可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)，靈活組網(wǎng)。另外，提供了模擬通道，在實(shí)現無(wú)線(xiàn)數據傳輸的時(shí)候，也可以實(shí)現話(huà)音的傳送，從而為系統監控提供了更大的便利。

　　2.3 通信軟件設計

　　具體通信方法，采取先對主機寫(xiě)入數據，然后向各從機發(fā)布通信信息，以檢驗各從機是否及時(shí)相應，如未及時(shí)響應的從機，就將之從通信序列中清除出去，在實(shí)現這一過(guò)程之前，應設定主機與從機之間的響應規則，以避免多點(diǎn)同時(shí)響應導致的通信擁堵現象發(fā)生。

　　3 單片機監控系統保護措施

　　單片機監控系統常作為外部嵌入式系統而發(fā)揮監控作用，因而，為保證其正常工作，務(wù)必需要采取一定的保護措施，以時(shí)期可靠地進(jìn)行工作。

　�、龠m時(shí)優(yōu)化系統，進(jìn)行冗余設計，不斷提高軟硬件的抗干擾能力。

　�、谕饨与娫�、通信電纜等裝置都要加裝防雷擊、防風(fēng)雨、防腐蝕裝置，如加裝防雷保護器，選用防腐蝕套管等。此外，應經(jīng)常對外露設施進(jìn)行定期檢驗，做到發(fā)現問(wèn)題及早解決。

　�、鄄粩鄡�(yōu)化算法設計。算法優(yōu)化能夠有效提高系統的可使用性。如Karlman濾波、AD采樣后的“野值”剔除處理等。通過(guò)不斷優(yōu)化算法，達到提高運算速率，增強處理能力的作用。

　�、茏龊梅钦�常復位工作。由于野外環(huán)境復雜，系統在使用過(guò)程中，難免會(huì )出現電壓異�；蛘邤嚯娛鹿实陌l(fā)生，一旦出現意外，系統就將出現非正常復位現象。當系統非正常復位的時(shí)候，先要恢復一些必要的系統數據，如顯示模塊的初始化、片外擴展的初始化等。然后再對測控系統的系統狀態(tài)、運行參數等予以恢復。之后再把復位前的任務(wù)、參數、運行時(shí)間等恢復，再進(jìn)入系統運行狀態(tài)。

　　4 結 語(yǔ)

　　目前，單片機以其強大的數據處理和通信、控制能力，已經(jīng)被廣泛應用到了眾多的監控系統之中了。隨著(zhù)單片機系統模塊集成度越來(lái)越高，利用單片機監控系統功能，必將會(huì )更加的便捷、可靠。

　　參考文獻：

　　[1] 王麗娟，陳海濤.單片機監控系統及其應用研究[J].華北水利水電學(xué)報，2005，(4).

　　[2] 薛萬(wàn)鈞.基于單片機監控系統的研究[J].科技風(fēng)，2009，(6).

　　[3] 淡海英.一種單片機監控系統的分析與研究[J].成功，2009，(10).

　　[4]李少銀.一種新穎的單片機監控電路[J].電子與自動(dòng)化，2006，(6).

【單片機畢業(yè)設計】相關(guān)文章：

單片機畢業(yè)設計題目匯總10-10

單片機論文03-22

單片機可以用來(lái)做什么-單片機的應用范圍05-11

單片機實(shí)習總結07-27

單片機實(shí)習心得04-01

單片機實(shí)習目的06-20

單片機實(shí)習心得05-25

畢業(yè)設計總結09-20

畢業(yè)設計感言01-18

畢業(yè)設計評語(yǔ)05-29