基于單片機(jī)的振動觀測儀的設(shè)計與制作_畢業(yè)論文-文庫吧
2025-07-28 17:43 本頁面
【正文】 dule converted into digital signals into a singlechip microputer, SCM and digital signal with a digital tube will be shown。 And at the same time, to digital signal through a serial port on the puter in the vibration of the waveform display, and the flashing light emitting diode shows the change of the waveform. Keywords: sensors。 Computer display waveform。 Singlechip microputer 前言 當(dāng)今社會上，有越來越多 振動現(xiàn)象產(chǎn)生 ， 這些振動現(xiàn)象究竟哪些對人是有利的哪些對人是有害的呢！為了研究這些振動現(xiàn)象我用單片機(jī)進(jìn)行了振動觀測儀的設(shè)計與制作。 一 .設(shè)計要求 任務(wù) ：觀測振動的波形，通過振動的波形觀測和分析 波形的變化趨勢和振動強(qiáng)度，同時將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，便于以后的分析和對比觀測。 參數(shù) ： 主要包含振動的頻率和振幅 ，振幅主要反映的是波動的強(qiáng)度，頻率 主要是反映振動的速率。 2 二 .設(shè)計思想 設(shè)計思路 本電路分三條顯示測得的波形，一是測得的波形用發(fā)光二極管的閃爍顯示波形的變化，二是測得的波形變化通過數(shù)碼管顯示波形的變化情況，三是將測得的波形通過串口接入電腦上在電腦上顯示測得的波形圖。 系統(tǒng)原理 本系統(tǒng)是用 STC89C52 單片機(jī)來控制的模塊化的設(shè)計，通過傳感器模塊 SC0073 采集測得的波 形振動數(shù)據(jù)的模擬量 經(jīng)過 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 ，將數(shù)字量送入單片機(jī)，在單片機(jī)的控制下通過發(fā)光二極管、數(shù)碼管、電腦同時通過不同的形式顯示測得的振動波形。 系統(tǒng)方案論證 方案一：本系統(tǒng)是利用 STC89C52 為控制核心的 波形振動觀測儀 ，通過采用 HKG07A傳感器 主要用 來檢測 脈搏跳動引起指尖內(nèi)微血容積發(fā)生的變化 ，預(yù)處理時間長，受溫度、濕度的影響 導(dǎo)致 穩(wěn)定性差 。 方案二：本系統(tǒng)是利用 STC89C52 為控制核心的 波形振動觀測儀 ，通過采用 SC0073動態(tài)微壓傳感器檢測振動的幅度 ， 該傳感器 對 具 有 靈敏度 高 ， 抗過載及沖擊波能力強(qiáng)，抗干擾性好、操作簡便、體積小、重量輕、成本低等特點 ， 廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通、安全防衛(wèi)等領(lǐng)域。 所以采用 方案二。 本系統(tǒng)振動觀測儀 是一種新型 的 自動 觀測振動現(xiàn)象的產(chǎn)生，并用數(shù)碼管顯示振動的幅度 。系統(tǒng)總體構(gòu)成包括 SC0073 傳感器模塊、 AD轉(zhuǎn)換 模塊 、復(fù)位電路、電源電路 、顯示模塊 等 五 大模塊。總體框圖如圖 1所示。 3 圖 1 系統(tǒng)總體框圖 三 .系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn) STC89C52單片機(jī)的功能介紹 STC89C52 引腳封裝 STC89C52引腳功能介紹（其引腳圖如圖 2所示）： 圖 2 52單片機(jī)引腳圖 Vcc（ 40）：電源電壓 GND（ 20）：接地 P0 口（ 3239）： P0 口是一個 8 位雙向 I/O 接口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作 4 為輸出口用時，每位吸收電流的方式驅(qū)動 8個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。 P1 口（ 18）： P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平時，此時可作輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 P2 口（ 2128）： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P2 寫“ 1”通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平時，此時可作輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令 ）時， P2口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。 P3 口（ 1017）： P3 是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P3 寫“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口，此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 2所示： 表 2 P3 口的第二功能 RESET（ 9）：復(fù)位信號輸入端。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG（ 30）：地址鎖存有效信號輸出端。當(dāng)訪問片外程序存儲器或數(shù)據(jù)存 儲器端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫通道） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀通道） 5 時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)，一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的，要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 PSEN（ 29）：程序存儲允許輸出端。是片外程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) STC89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP（ 31）：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（ 地址為0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地），需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1（ 19）：振蕩器反相放大器的內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL
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