avr单片机毕业设计.docx
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avr单片机毕业设计
avr单片机毕业设计
【篇一:
基于avr单片机的电子秤毕业设计】
摘要
电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具,广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。
电子称主要以单片机作为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。
电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、数字显示,对人们生活的影响越来越大,广受欢迎。
本系统针对电子称的自动称重、数据处理等进行了设计和制作。
为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理,对数据的采集和转换、计算问题进行了研究,讨论了单片机控制系统中关键的计算问题。
本文在给出智能电子称硬件设计的基础上,详细分析了电子称的软件控制方法。
单片机控制的电子称结构简单,成本低廉,深受人们的喜爱,本文将对此进行详细讨论。
关键词:
电子称;单片机;称重传感器
abstract
intelligentelectronicscaleisthedetectionandconversiontechnology,computertechnology,informationprocessing,digitaltechnology,anintegratedmoderntechnologyofnewweighingequipment.itiscloselyintegratedwithourdailylivesintoaconvenient,fast,precisionweighingi
nstrument,widelyusedincommercial,planthealthplant,countrymarkets,supermarkets,shoppingmalls,andretailandotherpublicplaces,informationdisplayandweight.
intelligentelectronicssaidthekeytoscmasthecentralcontrolunit,throughtheweighingsensoranalog-digitalconversionunit,intheaccompaniedkeyboard,displaycircuitandpowerfulsoftwaretocomponent.saidnotonlyaccuratemeasurementoftheelectronic,fastandconvenient,moreimportantly,automaticweighing,statisticsshowthatbythemajorityofusers.intelligentelectronicssaidthataseasytocarry,easytouse,theimpactonpeopleslivesmoreandmore.
thissystemisknownfortheelectronicautomaticweighinganddataprocessingofresearch.toillustratehowtousethemcuissamplingdataprocessing,dataacquisitionandconversion,computationalproblemsstudied.discussthekeyscmsystemcalculation.thispaperpresentedthehardwaredesignofintelligentelectronicsthat,basedondetailedanalysisoftheelectroniccontrol,saidthesoftware.asthestructureofmicroprocessorcontrolledelectronicsthatsimple,lowcostandverypopular,thiswillbediscussedindetail.
keywords:
electronicscale;mcu;loadsensor
第一章绪论
1.1引言
在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤,但是随着社会的进步、科学的发展,我们对其要求操作方便、易于识别。
随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。
电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。
通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。
1.2选题背景和意义
称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。
电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。
称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。
称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。
电子秤是称重技术中的一种新型仪表,广泛应用于各种场合。
电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点,可在各种环境工作,重量信号可远传,易于实现重量显示数字化,易于与计算机联网,实现生产过程自动化,提高劳动生产率。
例如标签秤在超市中的应用已经是耳闻目睹的了。
一张小小的标签包含着:
品名、价格、重量等,一一列表在这小小的电子标签上。
标签机的使用大大加快了销售速度,也方便了顾客。
顶尖条码标签称有着许多卓越的特点,以太网功能使管理更加方便。
因此,称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。
50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。
60年代初期出
现机电结合式电子衡器以来,随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
经过40多年的不断改进与完善,衡器技术也在不断进步和提高。
从世界水平看,衡器技术已经经历了四个阶段,从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。
我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。
现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展:
电子称重技术从静态称重向动态称重发展;计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展。
常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
1.3国内外电子秤发展及成果
随着第二次世界大战后的经济繁荣,为了把称重技术引入到生产工艺过程中去,对称重技术提出了心动要求,希望称重过程自动化,为此电子技术渗入衡器制造业。
在1954年使用了带新式打印机的倾斜式秤,其输出信号能控制商用结算器,并且用电磁铁机构与人工操作的按键与办公机器联用。
在1960年开发出了与衡器相联的专门称重值打印机。
当时带电子装置的衡器其称量工作是机械式的,但与称量有关的显示、记录、远传式控制器等功能是电子方式的。
电子称的发展过程与其他事物一样,也经历了由简单到复杂、又粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。
特别是近30年以来,工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作,都离不开能输出信号的电子衡器。
这是由于电子衡器不仅给出质量或重量信号,而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能,从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。
近年来电子称已愈来愈多地参与到数据的处理和控制过程中。
现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术、储运技术、预包装技术、收货业务及商业销售领域中不可或缺的组成部分。
随着称重传感器各项性能的不断突破,为电子称的发展奠定了基础,国外如美国、西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称量准确度的电子称,并在70年代中期约对75%的机械称进行了机电结合式改造。
我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的,40年代开始发展了机
电结合式的衡器。
50年代开始出现了以称重传感器为主的电子衡器。
80年代以来,我国通过自行研究引进消化吸收和技术改造。
已由传统的机械式衡器步入集传感器、微电子技术、计算机技术与一体化的电子衡器发展阶段。
目前,由于电子衡器具有称量快、读数方便、能在恶劣条件下工作、便于与计算机技术相结合而实现称重技术和过程控制的自动化特点,已被广泛应用于工矿企业、能源交通、商业贸易和科学技术等各个部门、随着称重传感器技术以及超大规模集成电路和微处理器的进一步发展,电子称重技术及其应用范围将更进一步的发展,并被人们越来越重视。
电子衡器产品量大面广、种类繁多,从通用的各种规格的电子称到大型的电子称重系统,从单纯的称重、计价到生产过程检测系统的一个测量控制单元,其应用领域不断地扩大。
根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求,电子称的发展动向为:
小型化、模块化、智能化、集成化;其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高;其应用性趋向综合性、组合性。
1.4研究现状
1.4.1影响因素
随着科技的进步,对电子秤的要求也越来越高。
影响其精度的因素主要有:
机械结构、传感器和数显仪表。
在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。
因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能在线自动校正系统的非线性。
此外,为了保证准确、稳定地显示,仪器内部分辨率(主要是adc的分辨率)一般要比外部显示分辨率高4倍以上,这就要求所采用的adc具有足够的转换位数,而采用高精度的adc,自然增加了系统的成本。
1.4.2产品质量
目前市场上主流的电子秤根据使用功能的不同包括以下几个类型:
电子天平、电子计数秤、电子计价秤、电子台秤、电子吊钩秤、定量包装秤以及条形码电子秤等。
面对种类如此繁多的电子秤,目前市场上存在许多不合格的电子秤产品。
不合格问题主要表现在以下三个方面:
1、温度试验项目不符合标准规定;
2、湿热试验项目达不到标准要求;
3、抗电脉冲串试验和抗静电放电试验项目不合格。
【篇二:
avr单片机与上位机的通信系统毕业设计报告】
摘要
串口通信系统在工业、农业、国防等行业中有着广泛的应用。
利用单片机技术的串口通信系统以其体积小可靠性高等而被广泛采用。
本文介绍设计一种基于avr单片机与上位机的通信系统,以atmega16单片机为控制器,使用ds18b20温度传感器采集现场温度,并通过rs-232串行通信接口把数据传输到电脑上显示和接受电脑的监控命令。
本设计还实现了由电脑监控通过atmega16控制led灯实现流水灯的功能。
首先对系统所使用的atmega16单片机的性能和发展做了简单介绍,对串口通信过程及协议作了简单说明;同时对串口通信系统进行了可行性分析;其次对串口通信的硬件、软件进行了一一介绍最终实现了该系统的硬件电路。
通过多次的运行、调试、简化修改程序,最后形成了一个完整的基于atmega16的串口通信系统。
关键词:
单片机串口通信atmega16ds18b20protel
一绪论
(一)选题背景
计算机与计算机或计算机终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯两种方式。
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口。
使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
rs-232-c接口(又称eiars-232-c)是目前最常用的一种串口通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会(eia)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展,人们已经越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。
pc机具有强大的监控和管理功能,而单片机则具有快速及灵活的控制特点,通过pc机的rs-232串行接口与外部设备进行通信,是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。
因此如何实现pc机与单片机之间的通讯具有非常重要的现实意义。
(二)单片机国内外现状及发展趋势
据统计,我国的单片机年容量已达1—3亿片,且每年以大约16%的速度增长,但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。
这说明单片机应用在我国才刚刚起步,有着广阔的前景。
培养单片机应用人才,特别是在工程技术人员中普及单片机知识有着重要的现实意义。
单片机是二十世纪七十年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。
它在一块芯片内集成了计算机的各个功能部件,构成一种单片式的微型计算机。
为使我国尽快实现经济信息化,赶上发达国家水平,必须加速发展我国的信息技术和信息产业。
当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
二十世纪八十年代以来,国际上单片机发展迅速,单片机应用不断深入,新技术层出不穷。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前的领域。
目前,intel公司的mcs—51及与之兼容的80c51系列单片机是被最多电子设计工程师掌握的单片机;ti公司的超低耗flash型msp430系列单片机是目前业界所有内部集成闪速存储器产品中功耗最低的,其消耗为同类产品的1/5;oki公司的高性价比的msm64k系列也不逊色;美国st公司的st62系列可以提供满足各种场合的单片机或微控制器。
(三)课题研究的内容
根据毕业设计任务书的设计要就,概括出与本系统有关的要就如下:
1采集现场的温度数据;
2可以通过上位机发送温度采集命令,并通过上位机显示现场温度;
3由上位机监控命令通过单片机控制led灯实现流水灯功能;
4做出友好的人机交互界面,实该通信系统操作简单易于上手;
二系统硬件设计
(一)电路设计的总体框图
对于硬件电路的各部分:
1单片机是整个设计的核心,用来控制各部分电路的正常工作;
2复位电路是用来单片机在通电的情况下进行重启动;
3晶体振荡器用来产生脉冲;
4ds18b20是用来采集现场温度的;
5pc机是用于监控整个系统设备的;
(二)主要器件的介绍
1atmega16单片机性能特点介绍
正的同时读写操作
(4)jtag接口(与ieee1149.1标准兼容)
差分通道
2ds18b20温度传感器
本设计温度采集部分使用的是ds18b20数字温度传感器,该传感器具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
ds18b20仅需要一条数据线进行数据传输,易于与单片机连接,能够直接读出被测温度,不需要a/d转换模块,降低硬件成本,简化系统电路。
另外,
数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。
ds18b20测量范围是—10℃~85℃;可以根据实际要就通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式,并且分别在93.75ms和750ms完成9位~12位的数字量;电源电压的范围是
3.3v~5.5v。
从ds18b20读出的信息或写入ds18b20的信息需要一根接口读写,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以像所挂接的ds18b20供电,而无需额外电源。
因而使用ds18b20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。
下面给出温度采集电路原理图。
3外围电路设计
单片机模块电路原理图
【篇三:
avr单片机课程设计】
目录
第1章哨兵步枪控制系统的意义............................................................................................1
第2章总体方案设计................................................................................................................2
2.1系统的体系结构.............................................................................................................2
2.2系统设计注意事项.........................................................................................................2
第3章硬件部分设计................................................................................................................3
3.1硬件设计思路.................................................................................................................3
3.2电路核心元件的选择与使用.........................................................................................3
3.3其他元件选择.................................................................................................................4
3.3.1电路中电阻的选择..............................................................................................4
3.3.2发光二极管和三极管的选择..............................................................................5
3.4系统硬件电路图.............................................................................................................5
第4章软件电路设计................................................................................................................6
4.1软件设计语言选择.........................................................................................................6
4.2编程流程图及说明.........................................................................................................6
4.2.1主程序..................................................................................................................6
4.2.2授权子程序...........................................................................................................8
4.2.3到岗及击发子程序...............................................................................................8
4.2.4定时复位子程序...................................................................................................9
第5章测试与性能分析..........................................................................................................11
5.1测试结果.......................................................................................................................11
5.2优点...............................................................................................................................11
5.3不足及改良建议...........................................................................................................11
5.3.1不足.............................................
- 配套讲稿:
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