【正文】 畢業(yè)設計（論文）題 目：FD3017測氡儀改裝——多級菜單與濃度分析圖設計英文題目：Reconfigure of FD3017RaA Emanometer— Design of Multimenu and Analysis of Consistency摘 要FD3017RaA測氡儀是上世紀80年代生產的儀器，儀器中電路是電子管和晶體管電路，大部分元器件也是由分立元件組成。其體積龐大而笨重，不便攜帶，而且顯示屏小、分辨率低、按鈕調節(jié)麻煩，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示均由硬件完成，硬件開銷大、容易老化、成本較高。本設計對單元電路進行改造用現(xiàn)階段所使用的元件型號代替老型號隨著集成電路的發(fā)展，現(xiàn)代電子儀器朝著小型化、智能化、數(shù)字化、開放化方向發(fā)展。測氡儀作為一種核電子測量儀器也應朝這方向發(fā)展。本文提出了一種基于Keil C51語言軟件編程和Proteus防真的便攜式測氡儀FD3017RaA的改裝設計方案。該設計利用單片機內部資源替代數(shù)字電路中用于記錄脈沖個數(shù)的定時、計數(shù)器，及用于幅度甄別的反符合電路等，可以簡化電路結構，具有體積小、成本低、探測靈敏度高等特點。該設計主要針對測氡儀的多級菜單操作、圖形繪制用C51編程實現(xiàn)。經過反復修改調試程序，用Proteus仿真基本實現(xiàn)了預期的目標效果。經改裝后，測氡儀的操作更加簡單，有著更加友好的人機交互功能。關鍵詞：土壤測氡儀； 多級菜單； Keil C51； Proteus仿真ABSTRACTFD3017RaA emanometer is produced in 1980s. Circuits in the instrument is mainly electronic tubes and transistors .At the same time, most of ponents are made up of discrete ponent, It’s so vast and heavy that it is difficult to carry. Also, the LCD is paratively small and the resolving capability is a little low. Still, the push button is plex and data acquisition, data processing data display are nearly pleted by hardware which made heavy burden for hardware. This design replaces most of the old circuit units for the newest circuit units. With development of integrated circuit, Modern electronic apparatus are developing towards minimize, intelligence, digital and open. As a nuclear electronic instrument, emanometer should adapt to this trend.This thesis proposed a scheme of reconfigure of a small portable FD3017RaA emanometer which based in keil C51 and Proteus. This design is mainly to harness the MCU inferior resource to replace timer and counter in digital circuit. It can simplify the instrument of the circuit. The character of it is that the volume is small the cost is low and the sensitivity is high.This design is primary to program to realize multi menu and curve in Keil C51. After many debugging and changes of program, to emulate with Proteus, we basically reach the expected goal. After the reconfigure, the FD3017RaA emanometer is more convenient to operate and has a friendlier humanputer interaction. Key words：Soil emanometer instrument。 multimenu。 KeilC51。 Proteus simulation目 錄緒 論 1 測氡儀的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 FD3017RaA測氡儀發(fā)展歷史 1 國內外測氡儀研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 測氡儀改裝研究 2 測氡儀改裝研究意義 2 整體研究方案 3 測氡儀技術指標 32. PROTEUS和KEIL簡介 5 PROTEUS介紹 5 PROTEUS概述 5 Proteus的工作過程簡介 5 Proteus軟件所提供的資源 5 Proteus特性 6 KEIL介紹 6 KEIL概述 6 KEIL應用軟件的編制調試 73． 仿真硬件部分設計 8 便攜式測氡儀基礎 8 便攜式測氡儀工作原理 8 測氡儀硬件電路框圖 8 實際FD3017型測氡儀產品圖 10 單片機的應用 11 AT89C52單片機概述 11 AT89C52單片機主要性能參數(shù)及芯片引腳 11 液晶顯示原理 12 LCD工作原理 12 AMPIRE12864液晶概述 13 模塊的外部接口 15 指令表及說明 16 讀寫操作時序 18 鍵盤 19 鍵盤概述 19 鍵盤工作原理 204. 軟件設計部分 22 程序模塊化設計思想 22 LCD多級菜單顯示軟件設計 22 設計要求及原理 22 液晶顯示多級菜單的實現(xiàn) 23 44鍵盤識別處理 25 概述 25 鍵盤識別 255． 仿真測試及分析 27 仿真條件 27 仿真測試及分析 27結論與展望 30致 謝 31參考文獻 32緒 論 測氡儀的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 FD3017RaA測氡儀發(fā)展歷史氡氣是天然放射性鈾牡衰變系中鐳同位素的衰變子體, 本身亦具有放射性, 放出一個粒子, 衰變成為氛子體, 其半衰期為天。氡的測量可用來探尋鈾牡礦床,近年來又發(fā)展到可以用來勘探石油, 在尋找清潔能源方面有重大意義。我國利用水中氛氣變化預測地震已有很多年歷史, 近來國際上又用土壤氡預測地震有新突破。近十幾年來, 國際衛(wèi)生組織宣布人們所受到的天然輻射中是由環(huán)境中的氛氣造成的,而氡氣吸人過多可以誘發(fā)肺癌等疾病, 故目前氡氣的測定已逐漸成為公眾關心的話題。全面了解測氡儀器及其應用也為人們更加關注。FD3017RaA測氡儀屬核地質儀器，一般把核地質儀器劃分為四代：第一代儀器是模擬式儀器，它們的測量電路持別簡單，沒有或僅有一點最基本的放大電路。顯示均使用表頭，采用電磁測量的原理，利用表頭指針偏轉的大小顯示最終測量值，如FD71γ輻射儀。第二代儀器是數(shù)字式儀器．它具有比模擬式儀表功能多、測量精度高的特點。它的內部增加了計數(shù)、顯示等功能電路、直接顯示出測量讀數(shù)值。這樣就消除了讀數(shù)誤差．大大提高了測量精度，F(xiàn)D3017RaA測氡儀的特點是1982年生產的儀器，屬第二代儀器。第三代儀器是智能型儀器，這類儀器以微處理器及單片微機為核心，充分利用了計算機的強大功能，使儀器具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、推理、判斷、控制、通信等功能，智能儀器已成為今后核地質儀器的發(fā)展方向。第四代儀器是虛擬儀器，虛擬儀器提出軟件即儀器的概念。 國內外測氡儀研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前，商品化測氡儀種類較多，但多數(shù)是以空氣氡測量為主的多用途測氡儀。以FD3017測氡儀為例，雖然可以進行土壤中氡測量，但若遇到土壤透氣性差的工作點，儀器自帶的抽氣泵無法正常工作，從而使測試無法進行。FD3017測氡儀是國內工程人員較常使用的瞬時土壤測氡儀，但它使用數(shù)字電路構建，儀器的數(shù)字化程度不高，人機對話能力差，并且沒有輔助測量系統(tǒng)進行影響因子校正。這些缺點勢必影響瞬時土壤測氡技術在各領域的應用效果。由此，考慮設計制作基于單片機的便攜式瞬時土壤測氡儀。利用單片機內部資源替代數(shù)字電路中用于記錄脈沖個數(shù)的定時、計數(shù)器，及用于幅度甄別的反符合電路等，可以簡化電路結構，具有體積小、成本低、探測靈敏度高等特點。FD3017RaA測氡儀是一種新型的瞬時測氡儀器，它利用靜電收集氡衰變的第一代子體－RaA 作為測量對象，定量測量土壤或水中氡濃度。其特點是沒有探測器污染問題，也不存在氡射氣的干擾影響，并且具有較高的靈敏度，操作簡便，現(xiàn)場可獲取結果（一般需5分鐘，最快3分鐘完成一個點的測試工作，相對國外產品工作效率提高近10倍）。是國內土壤氡檢測最先進的測試儀器。儀器除了應用于放射性找礦的射氣測量及水化找礦的水氡濃度測定外，還可應用于建筑工程土壤氡檢測及尋找地下水源、地震預報、環(huán)境保護及科研教學等部門的測氡工作。儀器可直讀計數(shù)率，經權威計量部門標定后經換算給出Bg/m3,是2003年建設部對全國20個城市土壤氡調查指定統(tǒng)一使用的儀器。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產的迅猛發(fā)展，隨著電子技術的迅速發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路制造成功與微處理器的相繼問世，使許多領域的控制技術水平和自動化程度得以大大的提高。隨著微型計算機的開發(fā)、應用和普及，使各種電子測量儀器的發(fā)展達到了一個新的水平。綜觀計算機的發(fā)展趨勢，一是向著快速、實時、智能方向發(fā)展，一是向著微型、簡便方向發(fā)展。高速、并行的巨型計算機屬于前者，而單片微型計算機則屬于后者。單片微型計算機具有體積小、運算速度快、功耗低、價格低、運行可靠等優(yōu)點，因此在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等領域得到了廣泛應用。進入21世紀后，單片機正朝著片內存儲器RAM和ROM容量大、I/O端口功能多、電源電壓范圍寬、功率消耗低、操作速度快的方向發(fā)展。智能測量儀器隨著單片機的發(fā)展