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正文內(nèi)容

通信工程實(shí)習(xí)報(bào)告(編輯修改稿)

2025-02-17 17:11 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 信號頻率增高時(shí),在閘門脈沖精度不變的情況下,計(jì)數(shù)器誤差的絕對值會增大,但是相對誤差仍在范圍內(nèi)。但是這一算法在被測信號頻率很低時(shí)便呈現(xiàn)出嚴(yán)重的缺點(diǎn),例如,這時(shí)閘門脈沖仍未1s顯然是不行的,故應(yīng)加寬閘門脈沖寬度。假設(shè)閘門脈沖寬度加至10s,則閘門導(dǎo)通期間可以計(jì)數(shù)5次,由于數(shù)值5是10s的計(jì)數(shù)結(jié)果,故在顯示之間必須將計(jì)數(shù)值除以10。在這里,我們使用單片機(jī)定時(shí)產(chǎn)生1s的閘門信號。進(jìn)入頻率測量函數(shù)后,若有信號輸入,則單片機(jī)自動判定所接入信號頻率的范圍,由于設(shè)定的采集時(shí)間即閘門時(shí)間為1s,故在1s內(nèi)計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值即為所測的頻率值。當(dāng)判斷的頻率大于999Hz且小于15MHz時(shí),所測得的計(jì)數(shù)值乘以1000即為實(shí)際的頻率值。當(dāng)頻率測定后,通過單片機(jī)計(jì)算并顯示在數(shù)碼管上。然后再開始新一輪的頻率測定,一直循環(huán)。 圖13 頻率測試流程圖 今天的任務(wù)主要是完成對仿真程序的編寫。這是一個(gè)相當(dāng)艱巨的任務(wù),預(yù)計(jì)需要2天來完成。最開始調(diào)試時(shí)是調(diào)試的數(shù)碼管的模塊,首先實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示,然后循序漸進(jìn)的實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)掃描顯示,這一部分因?yàn)橐呀?jīng)在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課上做過了,因而現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)C語言程序也不困難。接下來就是編寫按鍵的程序的,按鍵的原理還是比較簡單易懂的,主要就是利用了一個(gè)行掃描和列掃描的概念,把這個(gè)了解清楚了,按鍵的程序就非常容易寫了。然后就是時(shí)鐘程序的編寫了,在本次設(shè)計(jì)中,我使用了DS1302時(shí)鐘芯片,因?yàn)檫@一次使用到的定時(shí)器的資源比較多,因而我希望能夠使用一個(gè)直接讀取時(shí)鐘的芯片來給我的系統(tǒng)提供時(shí)鐘。并且提供的這個(gè)時(shí)鐘還不受單片機(jī)運(yùn)行的影響。參看了時(shí)鐘芯片的datasheet,詳細(xì)了解了時(shí)鐘的讀取和寫入的方法,了解了芯片里面的各個(gè)寄存器,那么寫程序就不是很困難啦。實(shí) 習(xí) 日 記 第五天系統(tǒng)仿真1數(shù)字時(shí)鐘功能仿真功能說明:Time鍵:數(shù)碼管顯示時(shí)鐘。Time Founction鍵:功能鍵。按下1次停止計(jì)時(shí),對秒調(diào)整;按下2次,對分調(diào)整;按下3次,對時(shí)調(diào)整;按下4次,退出功能調(diào)整,繼續(xù)計(jì)時(shí)。 Time Up鍵:加1。Time Down鍵:減1。每按下一次鍵,產(chǎn)生一次蜂鳴。系統(tǒng)上電后,按下Time鍵,仿真結(jié)果如圖14所示:圖14 數(shù)字時(shí)鐘仿真結(jié)果圖測試結(jié)果:系統(tǒng)上電后,按下Time鍵,開始計(jì)時(shí),每秒加1。按下Time Founction鍵后,數(shù)碼管顯示暫停。此時(shí)按下Time Up/Down鍵,秒加/減1:再次按下Time Founction鍵,此時(shí)再按下Time Up/Down鍵,分加/減1;再次按下Time Founction鍵,此時(shí)再按下Time Up/Down鍵,時(shí)加/減1;再次按下Time Founction鍵,此時(shí)退出功能設(shè)定,數(shù)碼管顯示繼續(xù)自動加1。結(jié)論:仿真結(jié)果能夠較好的完成設(shè)計(jì)要求的任務(wù)。按下溫度仿真鍵,仿真結(jié)果如圖15所示:圖14 數(shù)字溫度計(jì)仿真結(jié)果圖 測試結(jié)果:主、從機(jī)顯示溫度一致,調(diào)節(jié)DS18B20上的+/按鍵,改變溫度,主、從機(jī)數(shù)碼管顯示值相應(yīng)的改變。隨著外界溫度的變化,溫度顯示也會發(fā)生改變,滿足實(shí)驗(yàn)要求。結(jié)論:仿真結(jié)果能夠較好的完成數(shù)字溫度計(jì)的要求。按下頻率仿真鍵,數(shù)碼管后四位用于顯示頻率,輸入信號頻率為900HZ,仿真結(jié)果如圖16所示:圖16 數(shù)字頻率計(jì)仿真結(jié)果圖測試結(jié)果:改變輸入信號頻率,多次測量,結(jié)果如下:待測值(Hz)1002003004506008001000測量值(Hz)103204305456605806998結(jié)論:由仿真結(jié)果知,本設(shè)計(jì)測量的頻率有誤差,精度不高。實(shí) 習(xí) 日 記 第六天 實(shí)物測試及分析結(jié)果 時(shí)間調(diào)整及設(shè)置的結(jié)果如圖17所示。結(jié)果表明,本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能走時(shí)并能夠調(diào)整設(shè)置時(shí)間。圖17 實(shí)物時(shí)間調(diào)整結(jié)果 在調(diào)試過程中,時(shí)間顯示部分需要自己不斷嘗試,按鍵較多,熟悉了也就方便調(diào)試了。這個(gè)部分也還比較容易,出的問題不多也易于解決。溫度測試結(jié)果如圖18所示。按下溫度鍵可以看到,當(dāng)給溫度傳感器加熱時(shí),溫度數(shù)據(jù)不斷增加,結(jié)果表明,本系統(tǒng)的溫度測量是可以實(shí)現(xiàn)的。圖18 實(shí)物溫度測量結(jié)果 多次實(shí)踐表明,溫度顯示時(shí)需要一定時(shí)間等待,并不是實(shí)物或者程序有問題,而是元件本身的特性,如果溫度改變不明顯,可以嘗試按復(fù)位鍵然后再顯示溫度,效果比較好。按下Frequancy鍵,數(shù)碼管后四位用于顯示頻率,由于實(shí)物拍照時(shí)沒有函數(shù)發(fā)生器,輸入信號頻率為0HZ,仿真結(jié)果如圖19所示:圖19 實(shí)物頻率測量結(jié)果 之前進(jìn)行頻率測試時(shí),其對應(yīng)的輸入輸出結(jié)果如下表所示。由表中結(jié)果可以看出,本系統(tǒng)能夠測量1~999KHz,~10V的信號,并且精度可達(dá)千分之一。表2 頻率實(shí)測數(shù)據(jù)表輸入信號測量信號幅值(V)頻率(HZ)頻率(HZ)50050018008005160000159900817000016990010999999999998實(shí) 習(xí) 日 記 第七天總結(jié)本系統(tǒng)是通過矩陣鍵盤來完成時(shí)、分、秒的準(zhǔn)確設(shè)定時(shí)間,通過數(shù)碼管顯示出來。除此外還可以通過定時(shí)間計(jì)算出輸入信號的頻率。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,留給我印象最深的不是我最后做成了上面或者我的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上面功能,我認(rèn)為最重要的是設(shè)計(jì)的過程。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的過程在整個(gè)過程中所占時(shí)間最多,也是鍛煉我們的能力,體現(xiàn)我們的價(jià)值也是最大的部分。剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候我真的毫無頭緒,甚至有過放棄的想法,但終于堅(jiān)持了下來。我明白了要設(shè)計(jì)一個(gè)成功的電路,除了有創(chuàng)新能力之外,必須要有扎實(shí)的知識基礎(chǔ),要熟練地掌握課本上的知識,只有這樣才能對試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過程中,花費(fèi)時(shí)間最多的方案設(shè)定,很多就屬于那種想法很好但是要實(shí)現(xiàn)非常困難的設(shè)計(jì)以及超出能力范圍的。開始的時(shí)候非常著急,但是當(dāng)選好了方案后,就很有干勁做起來。同時(shí)整個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與制作,讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序,也讓我了解了關(guān)于單片機(jī)設(shè)計(jì)的原理和設(shè)計(jì)理念。在此次的設(shè)計(jì)中,更進(jìn)一步地熟悉了單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu),提高了自己的自學(xué)能力,這對今后的學(xué)習(xí)生活有很大的幫助。 硬件電路連接到軟件部分的調(diào)試都也使我受益匪淺。時(shí)下大學(xué)生普遍缺陷的,就是動手能力差,這次連接電路充分鍛煉了我的動手能力。 雖然最終的效果不是非常滿意,但是這也鍛煉了我的承受能力,畢竟在今后走出校園后的生活不會是一帆風(fēng)順的。這樣使我們有了類似的經(jīng)驗(yàn),在遇到這種情況也不至于無所頭緒。 總體來說,通過這次設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),讓我單片機(jī)的許多課外知識都有了大概的了解,也學(xué)會了單片機(jī)的編譯,這對以后的找工作也是一個(gè)優(yōu)勢。這次設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)不僅是對平時(shí)理論學(xué)習(xí)的一個(gè)檢驗(yàn),更重要的是培養(yǎng)了我對學(xué)習(xí)的興趣,開拓了自己的眼界,為以后的學(xué)習(xí)打下了好的開端,使我受益匪淺。 參考文獻(xiàn)[1] 實(shí)驗(yàn)測試(第三版).武漢:華中科技大學(xué)出版社[2] 李群芳. 單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)(第3版).電子工業(yè)出版社,2008[3] 劉教瑜. ,2011[4] 張東亮. ,2009[5] 孫育才. MCS51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用,第4版,東南大學(xué)出版社,2006[6] 劉軍. 單片機(jī)原理與接口技術(shù),華東理工大學(xué)出版社,2006[7] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分,第4版,高等教育出版社,2006 [8] 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù),北京:航空航天大學(xué)出版社,1999[9] 盛蒙蒙 ,硅谷,2009[10] 黃明 黃艷. ,2009(27):7172.附錄I 仿真圖附錄II 源程序第一個(gè)單片機(jī)程序include include include include include include ModeFlag CurrentMode = MF_CLOCK。void main(){ Tb_SetNumber(0)。 StartConvert()。 InitTimer()。 InitCounter()。 while(TRUE) { KeyEvent()。 TUBE_DISPLAY()。 }}%主程序初始化include include include include include include include include uint8_t Key_x=0,Key_y=0。 uint8_t Key_Pressed。 //按鍵是否被按下:1是,0否uint8_t Key_Flag。 //按鍵是否已放開:1是,0否extern float Temperature。extern uint8_t U_Temperature[7]。include include include uint8_t Hour = 0,Min = 0,Sec = 0。/*********************************************時(shí)鐘時(shí)分秒處理函數(shù)*********************************************/void OnClockTick() { Sec++。 if(Sec = 60) { Sec = 0。 Min++。 if(Min = 60) { Min = 0。 Hour++。 if(Hour = 24) Hour = 0。 if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetHour(Hour)。 } if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetMin(Min)。 } if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetSec(Sec)。}void SetHour(uint8_t hour){ Hour = hour。}uint8_t GetHour(){ return Hour。}void SetMin(uint8_t min){ Min = min。}uint8_t GetMin(){ return Min。}void SetSec(uint8_t sec){ Sec = sec。}uint8_t GetSec(){ return Sec。}/**********************************************************************按鍵處理部分**********************************************************************/void OnButton11() //REFQ測頻模式{ if(CurrentMode == MF_SETTIME) Tb_StopBlink()。 CurrentMode = MF_FREQ。 InitCounter()。 Tb_SetNumber(0)。}void OnButton12(){// Tb_SetNumber(12)。}void OnButton13() //+{ uint8_t pos = 0,tmpH = 0,tmpL = 0。 if(CurrentMode != MF_SETTIME) return。 pos = Tb_GetCursorPos()。 switch(pos) { case 0: tmpH = GetHour()/10。 tmpL = GetHour()%10。 tmpH++。 if(tmpH 2) tmpH = 0。 SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 1: tmpH = GetHour()/10。 tmpL = GetHour()%10。 tmpL++。 if(tmpL 9) tmpL = 0。 SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 2: tmpH = GetMin()/10。 tmpL = GetMin()%10。 tmpH++。 if(tmpH 9) tmpH = 0。 SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 3: tmpH = GetMin()/10。 tmpL = GetMin()%10。 tmpL++。 if(tmpL 9) tmpL = 0。 SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 4: tmpH = GetSec()/10。 tmpL = GetSec()%10。 tmpH++。 if(tmpH 9) tmpH = 0。 SetSec(tmpH *10 +
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