南京邮电大学XXXX届本科生毕业设计(论文)
5.4结论分析
在调试过程中,故障是不可避免的,或者如老师所说没有故障反而还不正常。产生故障的原因很多,情况也很复杂,有的是因为一种原因引起的简单故障,有的是多种原因相互作用引起的复杂故障,因此我们需要掌握故障的一般诊断方法。故障诊断过程就是从故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断,逐步找出故障。对于一个复杂的系统来说,要在大量的线路和元器件中迅速、准确地找出故障是件很不容易的事。要通过对原理图的分析,把系统分成不同功能的电路模块,逐一测量找出故障模块,然后再对故障模块内部加以测量找出故障,查找故障,分析故障和排除故障。这样可以提高我们分析问题和解决问题的能力,因此,我把它看成是一次好的学习机会。
在程序的编辑和修改方面,问题出现得最为严重。首先,程序的编辑需要查找很多的资料。这次出现了芯片的初始化,因为第一次接触DS18B20这样的芯片,所以只有通过效仿人家的程序对这芯片进行初始化。对于整个程序来说,写出来花的时间并不是很多。但是在调试KEIL和PROTEUS当中,花费的时间却是很多的。在C程序转换成HEX文件的时候。由于出现了不计其数的错误,而导致一次又一次的失败,教训是惨痛的。但是最后还是通过慢慢的研究,才将程序最后圈定,并仿真成功。
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通过对系统硬件的调试,进一步理解了温度控制系统的原理,同时也发现了问题,原设计电路缺乏对温度的实时控制,因此后加入调节执行单元,采用实时控制的方法,在主机STC89C52的P1.4口输出温度控制信号,避免在高压过程中的产生干扰信号而影响单片机的运行,继电器的作用是相当于一个固态的触点,使之有能力开启或关断,从而实现对温度的实时控制。
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第六章 总结及展望
6.1总结
近半年的毕业设计即将结束,这意味着我们的大学生活也要结束了,但我的学习生涯没有结束。在本次设计中,我所学过的理论知识接受了实践的检验,增强了我的综合运用所学知识的能力及动手能力,为以后的学习和工作打下了良好的基础。本文以STC89C52系列单片机为核心,用单片机作为控制器件,通过热敏电阻和放大器把温度信号转换成电信号,再转换成为数字信号。测温电路和温度控制电路采用温度传感器,温度设定采用键盘输入设定方法。软件算法采用设定值和测量值相比较的算法。在单片机应用的基础上,实现单片机控制传感器的自动化温度监控系统。
通过半年的设计,我也有很深的感触,当今社会在飞速发展,科学技术发展的速度更是迅猛无比,尤其是单片机技术在未来社会发展中一定会起着十分重要的作用。而通过本次设计无论是从硬件实现还是到整个程序的完成,都是对我个人专业能力的一次提高和体现。而本次设计主要是完成两方面工作,软件程序的设计和硬件电路板的设计。软件设计包括用单片机设计语言设计控制系统并仿真、实现。硬件设计包括绘制电路原理图、生成图后制作电路板、插件焊件、做硬件测试。通过这些都使我对采用单片机设计方法有了更深的理解和掌握,同时也让我把所学的知识广泛的应用到了实践中,充分的做到了理论和实践相结合。无论从专业知识,动手能力,还是毅志品质上,都使我受益非浅。当然,这与老师和同学的热心帮助也是分不开的。大学生活虽然结束了,但我们的学习还没有结束,只有不断学习,用知识充实自己的头脑,才能在未来社会有一席之地,才能为社会的发展做出应有的贡献。一句话,学无止境。
6.2展望
单片为我们改变了什么,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置到飞机上各种仪表的控制。从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。以前没有单片机时,这些东西也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后,我们就将控制这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。据统计,我国的单片机年容量已达3亿片,且每年以大约20%的速度增长。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机,并不断地辐射向内地。但相对于世界市场,我国的占有率还不到1%。所以,学习单片机在我国是有着广阔前景的。
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本系统使用的STc89C52属于与MCS-51系列兼容的8位单片机,这种单片机本身资源较少,不利于系统的扩展,目前日益普及的基于ARM或DSP结构的微控制器,在系统扩展能力,处理数据的能力各个方面都远远超出了8位单片机。
传统的单片机编程采用时间片轮转的方式,即将实时性要求不高的工作放在主函数之中,依次轮流执行;实时性要求高的,使用中断技术及时处理,这样构成前、后台处理程序,程序中间通过软件标志、全局变量等完成通信与联络。本系统的软件就是基于这种方式开发的。随着微处理器芯片性能的提升、价格的下降及对软件的可重用性、可维护性的提高,采用实时操作系统(RTOS)已经成为大势所趋。
结合上面的论述,今后还需要做进一步的研究和解决的问题有:
(1)硬件方面,采用DSP、ARM或者利用第一章提到的片上系统SOC对系统的硬件进行重新设计;
(2)软件方面,摒弃传统的前后台系统软件编程模式,改用基于实时操作系统的系统软件开发;
目前,测温控温系统得到快速的发展,国外的测量控制系统已经成熟,产品也较多。近两年,国内也出现了许多高精度的温度控制系统产品,但相对于用户来说价格还是偏高。而由于竞争越来越激烈,现在企业发展的趋势是如何最有效的提高生产效率,降低生产成本。寻求性能可靠、价格低廉且应用广泛的元器件是生产过程的首先要考虑的问题,因此像本设计这种控制简单、精度较高、价格低廉的控制系统会有很好的发展前景,所以学好单片机技术也十分重要。通过本次的设计,我感觉到单片机的应用会越来越广泛,而且,单片机也会越来越重要。以后的医疗服务会急速的向现代化、将为我们电子工作者打开一扇通往电子设计新出路的大门。
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从而增加了安全性,减少了操作的繁琐性。学习并使用单片机为核心进行设计,
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结束语
在工业生产和日常生活中,对温度控制系统的要求,主要是保证温度在一定温度范围内变化,稳定性好,不振荡,对系统的快速性要求不高。在论文中简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。
以ATMEL公司的STC89C52单片机为核心进行系统硬件设计,输入通道采用Ptl00铂电阻温度传感器。输出通道采用可控硅作为输出单元,大大地简化了系统的硬件电路。通过对占空比的调节可实现温控箱温度的自动控制。由于输入端与输出端有光电隔离,能够有效地抑制干扰;本制作的设计中使用了继电器控制的只是插座电路,因此,该系统的可扩展性很强。随着插入插座的电器的不同,可以实现许多其它功能的电路
本课题采用C语言对系统的软件编程,这大大缩短了软件的开发周期。为了便于编写、调试、修改和增删,系统软件的编制采用了模块化的设计方法。
通过此次毕业论文的课题设计,我们学会了怎样把所学的书本知识应用于实践中去,并学会了如何去思考整个控制系统的软硬件设计。实践过程中我们遇到了一些困难,但在解决问题的过程中,我们学会了团队合作精神和怎样发现问题、分析问题,进而解决问题。此次课程设计不仅增强了我们学习专业课的兴趣,而且给了我们勇气和信心,更重要的是它为我们以后的学习指明了方向。 通过这次设计,我了解了更多电子产品设计的一般过程,特别是对单片机C语言产生了更深的兴趣,能用Portel,PROTEUS等专业软件,掌握了电子电路调试的方法,能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题,能正确选用元器件与材料,能对所设计电路的指标和性能进行测试并提出改进意见,能查阅各种有关手册和正确编写设计报告。
由于这次的设计是一个人单独作一个课题,所以我是采用以自学为主的学习方法。在学完《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》课程之后,还要对《单片机基础》和《单片机C语言程序设》的深入研究。在复习和课程设计任务有关的单元电路,理清头绪,按照电子电路的一般设计步骤进行设计。一个人做有点困难,途中不知碰到了多少难题,有些问题需要请教老师和同学,在解决这些实际难题中我的动手能力和知识巩固都得到了很大的提高。
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