基于單片機的鉛膏視密度監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-30 19:50本頁面
【正文】 。在我遇到不懂得問題時，老師給了我細心的指導，同學給了我熱心的幫助，家人給了我鼓勵，使我順利的完成了論文，在這里我要向他們表達由衷的感謝。在這段論文設計的時間里，我收獲很多，我查閱了很多與設計有關的書籍和文獻，重新學習了A/D及D/A轉換和C語言方面的知識，同時對單片機有了更深的了解，使我進一步的掌握了學過的認識?？傮w上來說，本設計檢測精度高、測量速度快，解決了人工測量引起的誤差，提高了生產(chǎn)效率。本設計采用了以STC89C52單片機為控制芯片，用壓力傳感器收集數(shù)據(jù)，結合A/D轉換器、液晶顯示128*64制作出了一種高精度的視密度測量儀器。在軟件設計方面，該設計在擁有基本測量功能后，進行了一些功能的擴展，擁有了查詢，反饋建議等功能。由于使用的都是市場上常用的電子器件，價格便宜，易于購買和使用。本設計有以下特點：在硬件方面，主要解決了系統(tǒng)的電源，信號的測量、放大、A/D、MUC等的選型與接線構成系統(tǒng)的硬件構為后續(xù)的軟件設計提供了硬件支持與基礎。使用天平，使得測量數(shù)據(jù)較多，測量步驟較多，導致了出錯的可能性較大，而且計算量大。在擴展功能中，修正建議可以減去不必要的計算，查詢可以對合膏中各階段視密度進行有效地記錄。軟件設計實現(xiàn)了基本功能和簡單的擴展功能。調試時，調節(jié)變阻箱，并逐次對應記錄顯示屏上的數(shù)據(jù)，由最小二乘法計算出對應線性關系。準備完成后，在應變片上衣次按20g遞加從0到5Kg添加砝碼，逐次對應記錄在顯示屏上的數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)后由最小二乘法計算出對應的線性關系。對系統(tǒng)系進行了以下測試：（1） 對壓力的定標在硬件接線上先使用5v穩(wěn)壓電源，并斷開B通道，檢查電路接線無誤后。 HX711輸出參數(shù)的確定本節(jié)主要為軟件部分，主要完成了顯示模塊的初始化和清零過程，闡述了系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集與處理。單片機得出結果后，衣格式輸出結果。當鉛膏視密度不合格時，可以由工人輸入在接下來的加工中所需要添加的各部分材料的配比（該表可以通過經(jīng)驗總結出來）與該次樣本的總生產(chǎn)量來求出需要添加材料的具體量。中斷中主要包含了以下的塊。將要輸出的字符對應數(shù)據(jù)輸入LCD12864。延遲一段時間后，當需要輸出字符對應的數(shù)據(jù)準備好后RS置低電平，R/W由高變低準備開始數(shù)據(jù)傳輸，如可以傳輸則使能端e由低變高開始數(shù)據(jù)傳輸。通過PSB的高低電平選擇12864并行通訊。(5)結果顯示使用LCD1286為主要顯示途徑，二極管為輔助輸出的方式輸出數(shù)據(jù)。其中從A通道采集的數(shù)據(jù)是測量信號，而從B通道采集的數(shù)據(jù)是電源參數(shù)檢測信號。數(shù)據(jù)輸出完成后是對下一次增益的選擇，通過接著脈沖輸入的個數(shù)來控制，一共選擇3種(一個脈沖數(shù)A通道128增益，二個脈沖個數(shù)B通道64增益，三個脈沖數(shù)A通道32增益)，選擇完成后PD_SCK應保持低電平直至下個輸出周期。在第每個時鐘脈沖的高電平期間HX711輸出24位數(shù)據(jù)的一位，直至第24位逐次輸出完成。當DOUT從高電平變低電平表示數(shù)據(jù)轉換完成，STC89C52可以從中讀取數(shù)據(jù)了。PD_SCK作為了時鐘信號，來控制每個是簡單的操作對象，DOUT集合了使能端與數(shù)據(jù)端的作用。(3)數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集主要就是HX711與STC89C52的數(shù)據(jù)傳輸，即在信息采集完成后把HX711轉換好的數(shù)據(jù)傳輸給單片機。(2) 系統(tǒng)歸零清零設置是一個十分有必要的過程，假若沒有進行清零，會對準確性造成不可估量的誤差。對于設計而言這個非零量是不需要的量，需要在數(shù)據(jù)處理時要將這一部分除掉。 主程序流程圖包含以下幾部分： (1)LCD128的初始化在上電后需對進行LCD128的初始化，由初始化流程圖先寫入30H，對它進行功能設置，延遲超過100us后，重復一次確保指令已寫入，延遲超過37us后接著寫入0E開始對它進行顯示設置， 延遲超過100us后輸入01H，清空顯示屏，最后關閉結束初始化。在對所有樣品都完成了采集后計算出各組對應的密度與平均視密度。在測量時，因為要對多個樣本測量，因此對C52而言有多個數(shù)據(jù)的輸入。主要思路是，在系統(tǒng)上電以后，首先要對LCD128的初始化及系統(tǒng)的清零設置。本章為硬件設計的主體部分，交代了選用各種硬件的原因，介紹了各個模塊的基本功能，使用方法和硬件的特點特性，以及某些硬件的引腳接線方式，系統(tǒng)的描述了整個硬件設計的步驟和方法，完善了本設計的硬件設計，滿足了設計要求。其中單個按鍵用來打開中斷啟動鍵盤功能。鍵盤由許多個按鍵組合而成，我們根據(jù)其使用功能的確定了需要的按鍵的個數(shù)?！癛E”是擴展指令集選擇控制位的基本指令集，當改變“RE”后，指令集仍將保持在最終狀態(tài)，除非在“RE”再次發(fā)生改變，或使用相同的指令集，不需要每個都重置“RE”。處理器模塊接收指令之前，必須先確認模塊內部在非繁忙狀態(tài)，即讀符號BF標志的時候BF應為 “0”，可以接受新的指令。 引腳功能腳號管腳電平功能注釋1VSS0V模塊電源接地2VCC3～5V模塊電源3V0LCD驅動電壓輸入端4RS(CS)H\L并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號；串行的片選信號5R/W(SID)H\L并行的讀寫選擇信號；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)H\L并行的使能信號；串行的同步時鐘7～14DB0～DB7H\L數(shù)據(jù)口15PSBH\L并行接口選擇；H并行，L串行；16NC空腳17RESETH\L復位 低電平有效18VOUTLCD驅動電壓輸出端19LEDA5+V背光源正極20LEDK0V背光源負極 LCD12864應用說明使用12864顯示模塊時應注意：在某個位置顯示漢字，設置顯示字符的位置，也就是說，第一組顯示地址，然后寫漢字編碼。 LCD128*64介紹LCD12864液晶顯示模塊是有8位標準數(shù)據(jù)總線、6條控制線及電源線，可顯示各種字符圖形及漢字的點陣型液晶顯示模塊。128*64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864， 內置8192個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集[5]。外部設備訪問適當?shù)臅r候，可以實現(xiàn)不同的電壓和電流。由于不同類型的內部限流保護和過熱保護和安全區(qū)域，以便它基本上不會損壞。LM7805連續(xù)三個電源穩(wěn)壓電路，它形成的封裝形式為TO 220 / DPAK。 由于工作環(huán)境復雜，考慮到硬件使用的方便性與可靠性，需要對電源進行處理，本設計需要一種穩(wěn)壓芯片，做成穩(wěn)壓電源。 EA接地單片機從0000H～FFFFH的外部程序內存中讀取代碼，EA接VCC單片機先從內部程序中讀取，后自然轉向外部。ALE/PROG地址鎖存允許，PSEN外部程序存儲器選通信號。與P0 I / O使用時沒有區(qū)別，但第二
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