毕业设计(论文)基于单片机的电容测量仪设计
前言
基于单片机的电容测试仪设计
前言
目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电容的大小。
在电子产品的生产和维修中，电容测量这一环节至关重要，一个好的电子产品应具备一定规格年限的使用寿命。因此在生产这一环节中，对其产品的检测至关重要，而检测电子产品是否符合出产要求的关键在于检测其内部核心的电路，电路的好坏决定了电子产品的好与坏，而电容在基本的电子产品的集成电路部分有着其不可替代的作用。同样，在维修人员在对电子产品的维修中，电路的检测是最基本的，有时需要检测电路中各个部件是否工作正常，电容器是否工作正常。因此，设计可靠，安全，便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
基于单片机的电容测试仪设计
1选题背景
1.1电容测试仪的发展历史及研究现状
当今电子测试领域，电容的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。电容通常以传感器形式出现，因此，电容测量技术的发展归根结底就是电容传感器的发展。由最初的用交流不平衡电桥就能测量基本的电容传感器。最初的电容传感器有变面积型，变介质介电常数型和变极板间型。现在的电容式传感器越做越先进，现在用的比较多的有容栅式电容传感器，陶瓷电容压力传感器等。电容测量技术发展也很快现在的电容测量技术也由单一化发展为多元化。现在国内外做传感器的厂商也比较多,在世界范围内做电容传感器做的比较好的公司有：日本figaro、德国tecsis、美国alphasense。中国本土测量仪器设备发展的主要瓶颈。尽管本土测试测量产业得到了快速发展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比较落后。每当提起中国测试仪器落后的原因，就会有许多不同的说法，诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。实际上，这些都还是表面现象，真正影响中国测量仪器发展的瓶颈为：
1.测试在整个产品流程中的地位偏低。由于人们的传统观念的影响，在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，而测试则处于从属和辅助位置。关于这一点，在几乎所有的研究机构部门配置上即可窥其一斑。这种错误观念上的原因，造成整个社会对测试的重视度不够，从而造成测试仪器方面人才的严重匮乏，造成相关的基础科学研究比较薄弱，这是中国测量仪器发展的一个主要瓶颈。实际上，即便是研发队伍本身，对测试的重视度以及对仪器本身的研究也明显不够。
2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。本土仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。
3.缺乏标准件的材料配套体系。由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材
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选题背景
料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离，所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。上述这些都是制约本土仪器发展的因素。
近年来我国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。
1.2现今的电容测量技术手段
电容器作为非常重要的一个电学元件在现代电子技术中有着非常广泛的用途，电
容定义为：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，即：Q C U 。
这种原始的方法必须通过测量两个物理量来计算电容的大小，而其中的Q 是比较难以测量的量。目前常用的两种测量电容的实现方法：一是利用多谐震荡产生脉冲宽度与电容值成正比信号，通过低通滤波后测量输出电压实现；二是利用单稳态触发装置产生与电容值成正比门脉冲来控制通过计数器的标准计数脉冲的通断，即直接根据充放电时间判断电容值。
利用多谐震荡原理测量电容的方案硬件设计比较简单，但是软件实现相对比较复杂，而直接根据充放电时间判断电容值的方案虽然基本上没有用到软件部分，但是硬件却又十分的复杂。而且他们都无法直观的把测量的电容值大小显示出来。
根据上面两种方案的优缺点，本次设计提出了硬件设计和软件设计都相对比较简单的方案：基于AT89C51单片机和555芯片的数显式电容测量。该方案主要是根据555芯片的应用特点，把电容的大小转变成555输出频率的大小，进而可以通过单片机对555输出的频率进行测量。本方案的硬件设计和软件设计都相对简单。
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2 基于单片机电容测量硬件设计
2.1设计方案
本次设计中考虑了三种设计方案，三种设计方案中主要区别在于硬件电路和软件设计的不同，对于本设计三种方案均能够实现，最后根据设计要求、可行性和设计成本的考虑选择了基于AT89C51单片机和555芯片构成的多谐振荡电路的测量的方案。现在一一介绍论证如下：
方案一、利用多谐振荡原理测量电容测量原理如下图所示。电容C 电阻R 和555芯片构成一个多谐振荡电路。在电源刚接通时(K 合上)，电容C 上的电压为零，多谐
振荡器输出0V 为高电平 0V 通过R 对电容C 充电。当C 上冲得的电压C V = +T V 时，施
密特触发器翻转，0V 变为低电平，C 又通过R 放电，C V 下降。当C V = T V 时施密特触
发器又翻转，输出C V 又变为高电平，如此往复产生震荡波形。
由理论分析可知
-OH T+=RCln(V -V )/(V -V )PH OH T t （1） +-=RCln(-)/(-)PL OL T OL T t V V V V （2） =+PH PL T t t
-++-=(ln(-)/(-)+ln(-)/(-)OH T OH T OL T OL T RC V V V V V V V V (3) 令-++-=ln(-)/(-)+ln(-)/(-)OH T OH T OL T OL T D V V V V V V V V （4） 则00=,=,=X X T RCD T RC D T RC D
00/=/X X T T C C （5） 0000=(/)=(/)X X x C T T C f f C （6）
有式(6)和测得的校准值0T 测量值X T 及存放的软件中的标准电容值C 可得出待测
电容值X C 。实际应用中也可以通过测量0f 和X f 来算出
X
C
测量误差分析：由式(6)可以看出，经过软件校准后得出的x C 结果与0/x T T 的值有关。这样单片机晶振频率的绝对精度，环境温度的变化和电源电压的绝对精度引起的
误差被消除。测量结果主要受标准电容0C 的绝对精度影响，因此应该选择精度高、
稳定性好的0C ；其他误差来源包括周期测量的量化误差，除法运算产生的余数误差，
电源电压的波动造成谐振频率偏移带来的误差，因此电路要用稳压性能好的稳压电源
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这种方法的利用了一个参考的电容实现，虽然硬件结构简单，软件实现却相对比较复杂。
方案二、直接根据充放电时间判断电容值
这种电容测量方法主要利用了电容的充放电特性Q UC =，放电常数RC τ=，通过测量与被测电容相关电路的充放电时间来确定电容值。一般情况下，可设计电路使T ARC =( T 为振荡周期或触发时间；A 为电路常数与电路参数有关)。这种方法中应用了555芯片组成的单稳态触发器，在秒脉冲的作用下产生触发脉冲，来控制门电路实现计数，从而确定脉冲时间，通过设计合理的电路参数，使计数值与被测电容相对应。其原理框图如图3所示。
图3 电路原理框图
误差分析：这种电容测量方法的误差主要由两部分组成：一部分是由555芯片构成的振荡电路和触发电路由于非线性造成的误差，其中最重要的是单稳态触发电路的
非线性误差，00//C C T T ?=?(T 由充放电时间决定，0C 是被测电容值)；另一部分是
由数字电路的量化误差引起，是数字电路特有的误差该误差相对影响较小，可忽略不计。
这种方法硬件结构相对复杂，实际上是通过牺牲硬件部分来减轻软件部分的负担，但在具体设计中会碰到很大问题，而且硬件一旦设计好，可变性不大。
方案三、基于AT89C51单片机和555芯片构成的多谐振荡电路电容测量
这种电容测量方法主要是通过一块555芯片来测量电容，让555芯片工作在直接反馈无稳态的状态下，555芯片输出一定频率的方波，其频率的大小跟被测量的电
容之间的关系是：0.772/(*)x f R C =，我们固定R 的大小，其公式就可以写为：
/x f k C =，只要我们能够测量出555芯片输出的频率，就可以计算出测量的电容。计
算频率的方法可以利用单片机的计数器0T 和中断0INT 配合使用来测量，这种研究方
法相当的简单。系统框图见图4。
图4 系统框图
图中给出了整个系统设计的系统框图，系统主要由四个主要部分组成，单片机和晶振电路设计，555芯片电路设计，显示电路设计，复位电路设计。
2.2 硬件设计的任务
AT89C51基本工作电路设计：使单片机正常工作；
时钟电路：为单片机提供时钟信号；
复位电路：为单片机提供高电平复位信号；
555芯片电路：把电容的大小转变成输出频率的大小；
显示电路：显示当前测量电容的大小；
按键电路：开始测量电容；
2.3基于AT89C51电容测量系统硬件设计详细分析
2.3.1 AT89C51单片机工作电路
本设计的核心是单片机电路，考虑到需要一个中断输入，存储容量、外部接口对单片机端口的需要以及兼顾到节约成本的原则，选用了常用的AT89C51单片机。AT89C51是低功耗、高性能、经济的8位CMOS微处理器，工作频率为0—24MHz，内置4K字节可编程只读闪存，128x8位的内部RAM，16位可编程I／O总线。它采用Atmel公司的非易储器制造技术，与MCS51的指令设置和芯片引脚可兼容。
AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C51工作的最简单的电路是其外围接一个晶振和一个复位电路，给单片机接上电源和地，单片机就可以工作了。其最简单的工作原理图如下图。
图5 AT89C51单片机工作电路
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2.3.2 基于AT89C51电容测量系统复位电路
MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现的。MCS-51单片机片内复位，复位引脚RST通过一个斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。
图6 上电复位电路
上图兼有上电复位和按钮复位的电路。在单片机设计中，若有外部扩展的I/O接口电路需初始复位，如果它们的复位端和MCS-51单片机的复位端相连，复位电路中的R、C参数要受到影响，这时复位电路中的R、C参数要统一考虑以保证可靠的复位。如果单片机MCS-51单片机与外围I/O接口电路的复位电路和复位时间不完全一致，使单片机初始化程序不能正常运行，外围I/O接口电路的复位也可以不和MCS-51单片机复位端相连，仅采用独立的上电复位电路。一般来说，单片机的复位速度比外围I/O快些。若RC上电复位电路接MCS-51单片机和外围电路复位端，则能使系统可靠地同步复位。为保证系统可靠复位，在初始化程序中应用到一定的复位延迟时间。
复位电路软件程序跑飞或者硬件发生错误的时候产生一个复位信号，控制MCS-51单片机从0000H单元开始执行程序，重新执行软件程序。此电路的输出端RESET接在单片机的复位引脚。
2.3.3 基于AT89C51电容测量系统时钟电路
时钟在单片机中非常重要，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准。时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。
内部时钟方式：内部时钟方式电路图如下图所示。
图7 内部时钟电路
MCS-51单片机内部有一个用与构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器电路。
电路中的电容C1和C2典型值通常选择为30PF左右。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但是电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快
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速性。晶体的振荡频率的范围通常是在1.2MHz—12MHz之间。晶体的频率越高，则系统的时钟频率也就越高，单片机的运行速度也就越快。为了提高温度稳定性，应采用温度稳定性能好的NPO高频电容。MCS-51单片机常选择振荡频率6MHz或12MHz 的石英晶体。
外部时钟方式：外部时钟方式电路图如下图所示。
图8 外部时钟电路
外部时钟方式是使用外部振荡脉冲信号，常用于多片MCS-51单片机同时工作，以便于同步。对外部脉冲信号只要求高电平的持续时间大于20us，一般为低于12MHz 的方波。
外部的时钟源直接接到XTAL2端，直接输入到片内的时钟发生器上。由于XTAL2的逻辑电平不是TTL的，因此要外接一个4.7k～10k的上拉电阻。
这次的设计采用MCS-51的内部时钟方式。因为外部时钟方式是用外部振荡脉冲信号，用于多片MCS-51单片机同时工作。在这次设计中只用一个MCS-51单片机，不需要振荡脉冲信号。
2.3.4 基于AT89C51电容测量系统按键电路
按键是实现人机对话的比较直观的接口，可以通过按键实现人们想让单片机做的不同的工作。键盘是一组按键的集合，键是一种常开型开关，平时按键的两个触点处于断开状态，按下键是它们闭合。键盘分编码键盘和非编码键盘，案件的识别由专用的硬件译码实现，并能产生键编号或键值的称为编码键盘，而缺少这种键盘编码电路要靠自编软件识别的称为非编码键盘。在单片机组成的电路系统及智能化仪器中，用的更多的是非编码键盘。图9就是一种比较典型的按键电路，在按键没有按下的时候，输出的是高电平，当按键按下去的时候，输出的低电平。
图9 按键电路
2.3.5 基于AT89C51电容测量系统555芯片电路
555芯片电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐，人们将其戏称为伟大的小IC。1972年，美国西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer NE555双极型时基电路，设计原意是用来取代体积大,定时精度差的热延迟继电器等机械式延迟器。但该器件投放市场后，人们发现这种电路的应用远远超出原设计的使用范围，用途之广几乎遍及电子应用的各个领域，需求量极大。美国各大公司相继仿制这种电路1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上将两个双极型555单元集成在一起，取名为NF556。1978年美国英特锡尔(Intelsil)研制成功CMOS型时基电路ICM555 ICM556,后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路558 由于采用CMOS型工艺和高度集成，使时基电路的应用从民用扩展到火箭、导弹、卫星、航天等高科技领域。在这期间，日本、西欧等各大公司和厂家也竞相仿制、生产。尽管世
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界各大半导体或器件公司、厂家都在生产各自型号的555／556时基电路，但其内部电路大同小异，且都具有相同的引出功能端。555电路，也称555芯片电路，是一种中规模集成电路。它具有功能强、使用灵活、适用范围宽的特点。通常只要外接少量几个元件，就可构成各种不同用途的脉冲电路以及许多实用电路，如多谐振荡器、单稳态电路及施密特触发器等等。从而能够实现振荡、定时、调光、调压、调速等。555集成电路有双极型和CMOS两种。CMOS型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高。对于初学者来说，可以把555电路等效看成一个带放电开关的RS触发器，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端TH可看成是置零端R，要求高电平，触发端R可看成置位端低电平有效。它只有一个输出端Vo，Vo可等效为触发器的Q端。放电端DIS可看成由内部放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的端控制：Q=1时DIS端接地；Q=0时，DIS端悬空。此外，这个触发器还有复位端MR加上低电平(<0．3V)时可使输出为低电平。该特殊的RS触发器有两个输入端，这两个输入端的触发电平要求一高一低，其中置零端R即阈值端TH要求高电平，置位端即触发端则要求低电平，也就是使它们翻转的阈值电压值不同。当VK端不接控制电压时，对TH端(即R端)来讲，大于2／3V DD是高电平1，小于2／3V DD时是低电平0；而对TR端(即端)来讲，大于1／3V DD 是高电平1，小于1／3V DD是低电平O。
555芯片电路的应用电路很多，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路。本次设计中应用的电路是直接反馈型无稳类电路。电路如图10所示。
图10 555芯片电路
555芯片芯片输出的频率为，只要我们改变电阻R，就可以达到改变电阻量程的目的，图中提供了四组电阻，所以说有四组的电容测量量程，每个量程之间的跨度是10倍的关系。
在555芯片输出方波后，由于硬件的原因，输出的方波会有很多毛刺，为了去除这些毛刺本设计中使用了一个两输入与门（74HC08），让信号通过74HC08后会使输出的波形毛刺减少很多，使单片机的测量结果变得精确。
图11 74HC08电路
没有加74HC08之前输出的波形如下
图12 没加74HC08输出波形
加了74HC08之后的输出波形如下
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图13 加了74HC08输出波形二者的比较如下
图14 二者的比较2.3.6 基于AT89C51电容测量系统显示电路
LCD以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。这里介绍的字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等，这里我们使用的是2行16个字的1602液晶模块。
图15 LCD1602引脚图
1602 采用标准的16脚接口，其中:
第1脚：VSS为地电源
第2脚：VDD接5V正电源
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K 的
电位器调整对比度
第4 脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS 和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为
高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW 为低电平时可以写入数据。
第6 脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：空脚
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵
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字符图形，如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的
符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”
的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H 中的点阵字符图形显示出来，
我们就能看到字母“A”
表1 CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系
1602液晶模块内部的控制器共有11 条控制指令，其控制命令如下表所示。
表2 LCD1602内部11条控制指令
它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1 为高电平、0 为低电平）
指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置
指令2：光标复位，光标返回到地址00H
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指令3：光标和显示模式设置I/D ：光标移动方向，高电平右移，低电平左移S:屏幕
上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效
指令4：显示开关控制。D ：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表
示关显示C ：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B ：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁
指令5：光标或显示移位S/C ：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标
指令6：功能设置命令DL ：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N ：低电平时
为单行显示，高电平时双行显示F 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符（有些模块是 DL ：高电平时为8位总线，低电平时为4位总线）
指令7：字符发生器RAM 地址设置
指令8：DDRAM 地址设置
指令9：读忙信号和光标地址BF ：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命
令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据指令11：读数据
LCD1602液晶显示模块可以和单片机AT89C51
直接接口，电路如下图所示。
图16 LCD1602与AT89C51连接图 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙
标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，
也就是告诉模块在哪里显示字符，下表是LCD1602的内部显示地址
表3 LCD1602内部显示地址
图17 LCD1602显示电路
2.4 各部分电路连接成整个电路图
当各个部分的电路设计完成后，下面的工作就是组合成一个总的电路图。现今用的最多的电路设计软件就是Proteus，Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA
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工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、ARM 、8086和MSP430等，目前已增加Cortex 和DSP 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR 、Keil 和MPLAB 等多种编译器
。
图18 总电路图
计算机专业毕业设计论文
目录 第一章绪论 (1) 1.1 系统开发的背景 (1) 1.2 软件开发的策略 (1) 1.3 软件的开发方法 (3) 1.4 系统开发环境的选取 (4) 第二章系统规划 (7) 2.1 软件开发中的主要问题 (7) 2.2 软件开发目标 (7) 第三章系统分析 (8) 3.1 系统的初步调查 (8) 3.2 系统的可行性分析 (8) 3.3 对现存软件的研究 (9) 3.4 新系统逻辑方案的提出 (9) 第四章系统设计 (12) 4.1 目的与任务 (12) 4.2 系统的总体结构设计 (12) 4.3 系统的物理结构设计 (13) 4.4 系统运行的软硬件环境 (14) 4.5数据库设计 (14) 4.6用户界面设计 (17) 第五章系统实现 (19) 5.1 与数据库的连接 (19) 5.2 线程的设计 (21) 5.3具体的功能实现 (22) 5.4 系统测试 (34) 第六章系统运行与维护 (36) 6.1 系统的运行 (36) 6.2 系统的维护 (36) 第七章结论 (37) 7.1本软件的特点 (37) 7.2本软件的缺点 (37) 结束语 (38) 致谢 (38) 参考文献 (39)
第一章绪论 1.1 系统开发的背景 在科技日益发达的今天，社会对每个身处其中的分子要求越来越高，懂得一门外语只是基本的要求。而学习外语也要讲究一定的方法，一些辅助的工具也是必不可少的。 回顾过去背单词的方式，大家都是对着一本厚厚的字典，用笔在纸上反来复去的写，力求用次数来达到记忆的目的。可这种方式太浪费时间，一些单词被背了又背，一些单词却未被问津，自己都不知道哪些是已经记下来的，哪些是还不会的。把时间都白白的浪费掉了，真是得不偿失，因此，改变这种方式势在必行！使用计算机编写的背单词工具就改变了这种状况，使背单词也变得“轻松”起来。面对当前市场上背单词工具质量的良莠不齐，因而提出了设计一个新的，功能更实用，操作更方便，界面更友好的英语背单词工具——“攻破单词”。 通过对此工具的使用，可以节省很多时间，提高记忆效率，加强学习上的灵活性，使记忆、测试和查单词等各方面都很方便、轻松、快捷，相信它更能满足学习英语的学习者的需要，提高学习的进程，增加学习的兴趣。 1.2 软件开发的策略 将程序看作是按照顺序执行的一系统指令，这通常称为过程编程。过程化程序设计的典型特征是：程序中的数据对于所有过程都是可见的，因此也很容易造成混乱；过程与数据之间的关系是独立的，数据并没有要求一定要用那些方法来处理，原则上任何过程都可以对数据进行操作。在面向过程的程序设计方法中，首先考虑的是程序的功能，即程序要解决的问题，通过将功能逐步细化，直到每一个小的功能模块都能够用函数或过程来实现。然后设计数据结构，编写功能模块（过程），最后将它们组合成一个复杂的程序。换句话说，面向过程的程序设计采用的是“算法+数据结构=程序设计”的思想，即首先考虑解决问题的算法，然后再设计适合的数据结构使得算法得以有效的实现。面向过程的程序设计方法对于小型程序来说是适合的，但是用它来开发大规模的、可重用的应用就显得力不从心了。 与过程编程相对的是面向对象的编程。面向对象编程（OOP）从另外角度看待
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒适的生活。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的，人们难以脱离各种线缆的羁绊，而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展，使得人们能够冲破这种束缚，营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分，本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位，并通过传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络，设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统，包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词：家居控制网，Zigbee，物联网
Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告 摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。测量结果采用12864液晶模块实时显示。实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。 关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量 一、设计内容及功能 1.1设计内容 设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示： 测量对象 LCD显示 电阻/电容/电感 简易的数字电阻、电容和电感测量仪 自制电源 1.2 具体要求 1. 测量范围 （1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 （2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。 2. 测量精度 （1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。 （2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。 3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。 4. 自制电源 5. 使用按键来设置测量的种类和单位 1.3系统功能 1. 基本完成以上具体要求 2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试 3. 采用液晶显示器显示测量结果 二、系统方案设计与选择 电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。在设计前本文对各种方案进行了比较：
基于单片机毕业设计(论文)开题报告
徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日
说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它
课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡
智能家居系统论文
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们 对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了 很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众 多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在 了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同 时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区 应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
计算机软件工程毕业设计论文
目录 目录 (1) 摘要 (1) 前言 (3) 第一章绪论 (4) 1.1研究背景 (4) 1.2设计目标 (4) 1.3本文结构 (5) 第二章系统开发环境与技术 (6) 2.1系统开发环境 (6) 2.1.1 MyEclipse插件介绍 (6) 2.1.2 Tomcat服务器介绍 (6) 2.2系统开发技术 (7) 2.2.1 JSP与Servlet技术 (7) 2.2.2 JavaScript简介 (10) 2.2.3 MVC模式 (11) 2.2.4 Struts框架 (11) 2.2.5 Spring框架 (13) 2.2.6 Hibernate框架 (15) 第三章系统需求分析与前台设计 (17) 3.1需求分析 (17) 3.1.1 系统前台简要设计概述 (17) 3.1.2 系统用例图 (18) 3.2系统设计 (18) 3.2.1 系统层次划分 (18) 3.2.2 数据库设计 (19) 3.2.3 成本管理模块时序图 (22) 第四章系统详细设计与功能实现 (27) 4.1系统项目的文件夹结构 (27) 4.2成本管理模块的具体实现 (28) 4.2.1 查询成本信息列表功能的实现 (28)
4.2.3 修改成本信息功能的实现 (36) 4.2.4 删除成本信息功能的实现 (39) 4.2.5 查看成本明细信息功能的实现 (41) 第五章总结与展望 (43) 5.1课题总结 (43) 5.2进一步开发的展望 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
摘要 服饰企业生产状况联络表是针对企业的实际情况而进行设计、开发的，而成本管理模块则是为了保持产品的成本信息及时的保存、更新。利用JSP技术和SSH框架以及相应的数据库访问技术实现了基于Web的系统。该框架可以减少模块之间的耦合性，让开发人员减轻重新建立解决复杂问题方案的负担，并且可以被扩展以进行内部的定制化。通过使用JSP技术建设动态网站，充分发挥了Java语言所独有的易用性、跨平台性和安全性，从而构建了一个运行高效、安全可靠、适用性广的管理系统，实现了企业信息资源的网上管理，满足了公司业务处理的需要，使企业适应了网络经济时代发展的要求。 论文首先简要介绍了企业管理系统的一些研究与应用背景，其次介绍了该网站系统所采用的开发工具、平台以及开发环境。在此基础上，论文详尽描述了成本管理系统情况。 关键词：JSP，SSH框架，成本管理 作者：XX 指导老师：XX
智能家居安全系统毕业论文
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现
智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现 【中文摘要】随着时代的进步、技术的发展、人民生活水平的提高,智能化也正逐步迈进现代家庭生活中,住宅信息化、数字化智能化及网络化也逐步成为现实。智能家居系统就是在这种情形下发展起来的。智能家居是利用综合布线技术、安全防范技术、网络通信技术、音视频技术和自动控制技术将家居生活中的各种设备(如灯光照明系统、安防报警系统、环境检测控制、网络家电)通过家庭网络连接在一起。智能家居在国外发展很快,在国内,智能家居发展还处于起步阶段,因此研究适合中国国情的智能家居系统有着重要意义。本文以某一嵌入式智能家居系统的设计为背景,研究的主要内容如下：1)分析国内外智能家居的发展情况,提出了一种适合中国国情的低成本、简单方便的智能家居解决方案,并给出了课题研究的意义；2)根据系统需求给出了智能家居系统的设计要求,将系统分为中央控制器和功能节点模块,分别选择了合适的嵌入式系统和采用ZigBee技术进行智 能家居内部组网；3)完成了以S3C2440为核心的中央控制器和以 CC2430为核心的功能节点模块的硬件设计；4)完成了中央控制器软件程序设计包括：Qt界面、Web Server构建、视屏监视程序设计；完成了以ZigBee为核心的软件模块设计；5)进行了系统主要功能和系统联调测试。 【英文摘要】With the development of technology and advancement of people’s living quality, people turn to pay more
attention on life’s security, comfort, convenience etc. Smart home system is to connect the facilities and devices (such as lighting system, safeguard system and electrical equipments etc) using computer, embedded system, network technology by home network, which provides people more comfortable and convenient life. The main work is as follows:1) By analyzing the domestic and foreign development situation of smart home, we present a smart home solution which is low-cost, simple and convenient.2) According to the system requirement, the system is divided into the central controller with embedded system and the function module with ZigBee technology.3) Completed the hardware system design of central controller based on S3C2440 and function module based on CC2430.4) Completed the software system design of function module and central controller which includes Qt interface, Web Server construction, video monitoring.5) Debugged and tested the main function of the system. 【关键词】智能家居嵌入式系统 ZigBee S3C2440 CC2430 【英文关键词】Smart Home Embedded System ZigBee S3C2440 CC2430 【目录】基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现摘要 5-6Abstract6第1章绪论10-17 1.1 课题背景
计算机毕业设计论文
南宁地区教育学院毕业论文（设计） 题目学生成绩管理系统 姓名文艳 学号2009108014 专业计算机应用技术 班别09计算机 指导教师周秀梅 提交日期2011年12月30日
摘要 学生成绩管理系统其开发工作主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。Powersoft的powerbuilder为用户提供了功能强大的集成开发环境。POWERBUILDER是图形用户界面的c/s开发工具,利用其提供的各种面向对象的开发工具,powerbuilder具有强大的多个数据库描述连接功能和数据库检索力。利用其前端的用户界面开发功能完备，易使用的应用程序。而后台的数据库连接由POWERBUILDER完成，建立起数据一致性和完整性强.数据安全性好的库。
目录 第一章绪论 (1) 第二章可行性分析 (3) 第三章关键的技术 (4) 第四章数据库设计 (7) 第五章需求分析 (11) 第六章总体设计 (13) 第一节程序设计 (13) (1)输入功能模块 (13) (2)查询,修改模块 (14) (3)退出系统模块 (14) 第二节总体设计小结 (14) 第七章详细设计 (15) 第八章体会 (29) 参考文献 (30)
第一章绪论 Sybase power Builder9.0是一个企业级的，面向对象的快速应用开发工具，它易于使用的，可伸缩的，并经实践证明的快速集成开发环境，在给用户提供一条转移到下一代平台的途径的同时，使用户仍能够保护和扩展现有的技术和应用上的投资。多年来，用户一直赞赏Power Builder用于客户/服务器应用开发的快捷性，简便性以及先进性。现在，用户可以在他熟悉的相同的Power Builder环境中使用相同的技术来创建同样功能强大的Wed和分布式应用。Power Builder9.0是美国著名的Power soft公司开发的可视化数据库编称语言，它是完全按照客户机/服务器体系结构设计的，特别是其提供了用于创建和管理不同对象的众多画板，具有强大的数据库操作功能，是一款极其优秀的面向对象的数据库开发工具。使用它将会使应用程序的开发速度更快，成本更底，质量更高，功能更强，使开发人员从枯燥复杂的编程中解放出来，令开发应用系统这一让人头痛的工作变成了真正的享受。它提供了对面向对象编程的全面支持，集成强大并易于使用的编程语言。 使用Power Builder可以快速地开发出当今最流行的各种商业应用，如客户/服务器应用，分布式应用，基于组件的应用和wed应用。在Power Builder强大功能和友好的集成开发环境支持下，开发人员的效率得到空前的提高，使程序设计与开发工作变的更加有趣，仿佛是一个艺术家在创作一件艺术品，因此它深受国内外广大开发人员的喜欢。 Power Builder9.0的特点主要表现在以下几个方面： 1．高效率的应用开发 Power Builder通过提供大量新的功能和特征继续扩展其快速应用开发和无比卓越的生产率传统，显著地加快了应用的周期。 2．紧密集成Sybase EAServer 当运行于EAServer中时，Power Builder应用的功能非常强大。 EAServer是Sybase公司的一个独具特色的应用服务器，它融合了组件事务处理服务器和动态页面服务器的功能。 3．强大的Wed应用开发能力
基于单片机的智能家居控制系统毕业设计
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
数字电容测试仪
数字式电容测量仪的设计 一、总体方案的选择 数字式电容测量仪的设计可以有占空比可调的方波发生器产生基准方波信号，频率为10KHz，再通过555定时器构成单稳态电路。通过计数器计数显示电路显示当前电容容量。所设计的电容测量范围（1uF~999uF）。误差2%左右。 1.拟定系统方案框图 （1）方案一：纯硬件电路 图1纯硬件构成系统框图 （2）方案二：运用单片机程序编程设计电路 图2含单片机程序设计电路 2．方案的分析和比较 基于方案一较方案2只用到简单硬件，不需要编程，且大部分设计知识已经掌握，所需的有设计到出图的时间比较少。所以选择方案一，简单，易行，节省时间。 二、单元电路的设计 1.时基电路 时基电路是由占空比可调的555定时器构成的多谐振荡器，其基本工作原理如下：由于电路中二极管D1，D2的单向导电性，使电容器的充放电分开，改变电阻大小，就可调节多谐振荡器的占空比。图中Vcc通过R4、D2向电容C3充电，充电时间为 t ph 0.7R 4 C3 式（1）方 波 发 生 电 路与 门 电 路 计 数 电 路 译 码 显 示 电 路 单 稳 态 电 路
电容器 C3通过D1，R5及555中的三极管T 放电，放电时间为 t pl ≈0.7R 5C 式（2） 因而，振荡频率为 3 )54(43 .11C R R t t f pl ph +≈+= 式（3） 电路输出的占空比为 %1005 44 (%)?+= R R R q 式（4） VCC 5V A2 555_VIRTUAL GND DIS OUT RST VCC THR CON TRI R43.2kΩ R510kΩ D11BH62 D21BH62 C30.01μF C4 0.01μF 图3占空比可调的方波发生器 图4方波发生器的工作波形 本次试验需要产生8.9KHz 的频率，通过公式计算R4=3.2K Ω,R5=10K Ω,C3=0.01uf 此时f=10.8KHz,通过模拟产生的基准频率为8.9KHz,满足误差要求。 用555定时器构成的单稳态触发器如图5所示。
计算机专业毕业设计说明书
计算机专业毕业设计说明书（论文）写作方法指导（仅供参考）毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高，与从事科研开发工作一样，必须有严谨求实的科学态度。毕业设计论文应有一定的学术价值和实用价值，能反映出作者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力。 在毕业设计期间，尽可能多地阅读文献资料是十分重要的，这不仅能防止重复研究，而且可为毕业设计做好技术准备，还可以学习论文的写作方法。一篇优秀的论文对启发思维，掌握论文的写作规范很有帮助。 论文的写作方法多种多样，并没有一个固定的格式，下面仅对论文中几个主要部分的写作方法提出一点参考性意见。 一、前言部分 前言部分也常用“引论”、“概论”、“问题背景”等作为标题，主要介绍论文的选题。 首先阐明选题的背景和选题的意义。选题需强调实际背景，说明在计算机研究中或部门信息化建设、管理现代化等工作中引发该问题的原因，问题出现的环境和条件，解决该问题后能起什么作用等。结合问题背景的阐述，使读者感受到此选题确有实用价值和学术价值，确有研究或开发的必要性。 前言部分常起画龙点睛的作用。选题实际又有新意，意味着研究或开发的方向对头，设计工作有价值。对一篇论文来说，前言写好了，就会吸引读者，使他们对你的选题感兴趣，愿意进一步了解你的工作成果。 二、综述部分 任何一个课题的研究或开发都是有学科基础或技术基础的。综述部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向，特别是近年来的发展趋势和最新成果。通过与中外研究成果的比较和评论，说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展，或采用了当前的最新技术并有所改进，目的是使读者进一步了解选题的意义。 综述部分能反映出学生多方面的能力。首先，反映学生中外文献的阅读能力。通过查阅文献资料，了解同行的研究水平，在工作中和论文中有效地运用文献，这不仅能避免
智能家居毕业设计
摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯
Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!
数字电路课程设计报告_简易数字电容测试仪(原创)
数电课程设计报告 题目简易数字式电容测试仪 简易数字电容C测量仪 前言 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF）1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。 电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性能有重要的影响，本课题就是用数字显示方式对电容进行测量。 本设计报告共分三章。第一章介绍系统设计；第二章介绍主要电路及其分析；第三章为总结部分。 摘要：由于单稳态触发器的输出脉宽t 与电容C成正比，把电容C转换成宽度为t W的矩 W 形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据。 关键词：闸门信号标准频率脉冲
目录 第一章系统设计 (2) 一、设计目的 (2) 二、设计内容要求 (2) 三、设计技术指标 (2) 四、方案比较 (2) 五、方案论证 (3) 1、总体思路 (3) 2、设计方案 (3) 第二章主要电路设计与说明 (4) 一、芯片简介 (4) 1、555定时器 (4) 2、单稳态触发器74121 (4) 3、4位二进制加法计数器47161 (5) 4、4位集成寄存器74 LSl75芯片 (6) 5、七段译码器74LS47-BCD 芯片 (7) 二、总电路图及分析 (7) 1、总图 (7) 2、参数选择及仪表调试 (9) 3、产品使用说明 (9) 4、以测待测电容Cx的电容量为例说明电路工作过程及测容原理 (9) 三、各单元电路的设计与分析 (9) 1、基准脉冲发生器 (9) 2、启动脉冲发生器 (10) 3、Cx转化为Tw宽度的矩形脉冲 (10) 4、计数器 (10) 5、寄存—译码—显示系统 (10) 第三章总结 (11) 参考文献 (11) 附录 (11) 附录1 元器件清单 (11) 附录2 用集成元件代分立元件电路 (12) 评语 (13)