開題報告--單片機倒計時電路設計

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　題 目單片機倒計時電路設計</p><p>　學 院</p><p>　專 業(yè)光信息科學與技術</p><p>　姓 名</p><p>　班 級</p><p>　學 號</p>

2、<p>　指導教師蔡本曉</p><p>　　一﹑本課題的研究意義</p><p>　　單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O接口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系

3、統(tǒng)。單片機作為微型計算機的一種，它具有如下的特點：（1）具有優(yōu)異的性能價格比（2）集成度高，體積小，可靠性高（3）控制功能強，開發(fā)應用方便（4）低電壓，低功耗。</p><p>　　單片機的應用有利于產品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動效率，減輕勞動強度，提高產品質量，改善勞動環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。但是，單片機應用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經濟效益上，更重要的意義還在于：單

4、片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須有模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機通過軟件（編程）方法實現(xiàn)了。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)“軟化”技術，稱之為微控制技術。微控制技術是一種全新的概念，是對傳統(tǒng)控制技術的一次革命。隨著單片機應用的推廣普及，微控制技術必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實。</p><p>　　電機控制是指，對電機的啟動、加速、運轉、減

5、速及停止進行的控制。根據(jù)不同電機的類型及電機的使用場合有不同的要求及目的。對于電動機，通過電機控制，達到電機快速啟動、快速響應、高效率、高轉矩輸出及高過載能力的目的。步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的

6、角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。</p><p>　　在對發(fā)動機動力性能做定量分析時，需要測量和控制發(fā)動機轉速，在判斷旋轉動力的異常情況時，也通常采用測量和控制轉速的方法。電機轉速的測量和控制方案可分成兩類，用測速發(fā)電機檢測或用脈沖發(fā)生器檢測。測速發(fā)電機的工作原理是將轉速轉變?yōu)殡妷盒盘枺\行

7、可靠，但體積大、精度低，且由于測量值是模擬量，必須經過A/D轉換后讀入計算機 。隨著超大規(guī)模集成電路技術提高，尤其是單片機應用技術以其功能強大，價格低廉的顯著特點，使全數(shù)字化測量轉速系統(tǒng)得以廣泛應用。由于單片機具有體積小、性能強、成本低的特點，越來越受到企業(yè)用戶的青睞</p><p>　　二﹑研究的基本內容，主要重難點：</p><p>　　1、基本內容 本課題主要開發(fā)一個能自動循跡的智能

8、小車控制系統(tǒng)。設計主要以簡易智能機器人為開發(fā)平臺，選擇適當?shù)膯纹瑱C為控制平臺，選擇常見的電機模型車為機械平臺，通過細化設計要求，結合傳感器技術和電機控制技術相關知識實現(xiàn)小車的各種功能。設計完成以由紅外線對管的自動尋跡、紅外線超車組成的硬件模塊結合軟件設計組成多功能智能小車，共同實現(xiàn)小車的前進倒退、轉向行駛，自動根據(jù)地面黑線尋跡導航，實現(xiàn)智能控制，達到設計目標。 </p><p><b>　　2、重點和難

9、點 </b></p><p>　　（1）、能前進并且能左右調整方向 </p><p>　　（2）、基于單片機STC89C52控制，能基本實現(xiàn)小車勻速行駛 </p><p>　　（3）、小車能以黑線為軌跡前進行駛，自動調整方向沿著</p><p>　　三﹑ 研究步驟、方法及措施：</p><p>　　1 系統(tǒng)

10、設計： 智能尋跡小車采用后輪驅動，左右后輪各用一個直流減速電機驅動，通過調制后面兩個輪子的轉速從而達到控制轉向的目的 在車體前部分別裝有左中右三或者兩個紅外反射式傳感器，當小車左邊的傳感器檢測到黑線時，說明小車車頭向右邊偏移，這時主控芯片控制左輪電機減速，車體向左邊修正 同理當小車的右邊傳感器檢測到黑線時，主控芯片控制右輪電機減速，車體向右邊修正 當黑線在車體的中間，中間的傳感器一直檢測到黑線，這樣小車就會沿著黑線一直行走。 </

11、p><p><b>　　2 硬件設計： </b></p><p><b>　　主控芯片的選擇 </b></p><p>　　本次設計的主控芯片未定。擬采取STC89C52、PIC16877或spec061，三種芯片中的一種。此三種芯片都是低功耗高性CMOS 8位微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash存儲器，使用高密度非易失性

12、存儲器技術制造，允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)可編程 Flash。性能方面，三種芯片各有千秋，PIC采用精簡指令集，凌陽具有語音識別功能，能夠進行簡單的語音處理。初次擬采用PIC進行前期工作，因為本人對于PIC更為熟悉。</p><p><b>　　車體的選擇 </b></p><p>　　在本次智能尋跡小車的

13、選擇過程中，我們選擇了后面兩輪驅動，前方向輪轉向的小車，即后左右輪分別用兩個轉速和力矩基本完全相同的直流減速電機進行驅動，車頭前部裝一個方向。</p><p><b>　　循跡模塊</b></p><p>　　尋跡模塊我們可以用光敏電阻組成。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化 當光線照射到白線上面時，光線發(fā)射強烈，光線照射到黑線上面時，光線發(fā)射較弱 因此當

14、光敏電阻在白線和黑線上方時，阻值會發(fā)生明顯的變化 將阻值的變化值經過比較器就可以輸出高低電平，但是這種方式受環(huán)境影響大，工作不穩(wěn)定，因此，我們將研究幾種方案，選擇性價比和各方面更好的紅外傳感器</p><p>　　四﹑ 研究工作進度：</p><p><b>　　五、主要參考文獻：</b></p><p>　　[1]王德安， 常春玲.，基于單片

15、機的步進電機控制[J]. 自動化與儀表, 2005, 20(3): 52-54. </p><p>　　[2]李學海.，PIC單片機實用教程[M]. 北京：北京航空航天大學出版社,2007.2</p><p>　　[3]常敏，王涵，范江波.單片機應用程序開發(fā)與實踐[M]. 北京：電子工業(yè)出版社,2009： 219-234.</p><p>　　[4]孫源文， 基于單

16、片機的直流電機控制[J]. 科技信息, 2011 (35): 268-269.</p><p>　　[5]馬正強，Keil與proteus完美結合教程[D]. 四川：涼山機電學校.</p><p>　　[6]龍之一，易幼慶.C語言程序設計[M]. 北京：科學出版社.2004 </p><p>　　[7]潘永雄，沙河.電子線路CAD實用教程[M].西安：西安電子科技大

17、學出版社.2007.7</p><p>　　[8]房玉明, 杭柏林， 基于單片機的步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)[J]. 電機與控制應用, 2006, 33(4): 61-64. </p><p>　　[9] Smither,M.A.,Pugh,D.R.and Woolard,L.M. “C.M.R.R.Analysis of the 3-Op-Amp Instrumentation Amplifi

18、er” [D]. Electronics Letters,2 Feb.1989</p><p>　　[10]Sedra,A.S.andSmith,K.C.“MicroelectronicCircuits”[J].4thEdition.Oxford University Press.1998</p><p>　　六、指導教師審核意見： </p><p>　　指導教師簽

19、字： </p><p><b>　　年　　月　　日</b></p><p>　　七、系（教研室）評議意見： </p><p>　　系（教研室）主任簽字： </p><p><b>　　年　　月　　日</b></p><p&g

20、t;　　八、開題小組評審意見：</p><p>　　開題小組負責人簽字：　　　　 </p><p><b>　　年　　月　　日</b></p><p>　　九、學院領導審核意見：</p><p>　　1．通過； 2．完善后通過；　　　　　3．未通過 </p><p>