人机接口部分设计
Xxxxxxxxxxxxxxxxxx大学
毕业设计(论文)开题报告题目：基于ARM7的定量装车系统—人机接口部分设计
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1、题目背景、研究意义及国内外相关研究情况
1.1研究背景、意义
随着石化工业和的发展、装运水平的不断提高，先进的、现代化的石化产品装运系统也随之而出。不同的用户对现代化的装车系统提出了不同的要求，但是对装车速度、装车精度、装车自动化3 个方面的要求是共同的，这也是衡量一个装车系统水平的基准。文中设计的定量装车系统—人机接口，属于该系统的一部分，主要完成数据采集与通信。
定量装车控制系统的核心设备是装车仪，它是以嵌入式ARM处理器为核心的智能化仪表，具有精度高、响应快的特点。可实现与流量计、液位开关、温度变送器、接地开关、控制阀组成完整的单机控制系统；可与微机连接实现分布式物流控制系统，实现远程监控，数据共享。适用于石油、化工、储运等企业自动化实现自动装车功能。采集的数据主要有：流量计数据、温度数据、液位开关，控制的设备有：阀门、泵，装车仪带有液晶显示屏和键盘，并且与上位机通过RS485通信，操作方便。
1.2国内外研究情况
SP-ZC800 全自动定量装车仪是珠海市摩尔自动化设备有限责任公司研制的新一代液态物料自动装车控制设备，可广泛应用于各种液态物料的定量装车控制，尤其适用于液态化工产品、石油制品的装车和装桶，是液态仓储行业的理想选择。
基于装车台定量装车控制器(集成可编程逻辑控制器PLC)的XY6000“一卡通”集散式定量装车系统是针对石化炼厂、油库、危险品仓库等生产流程控制及信息化建设的要求而设计的系统；用IC卡“一卡通”方式集成电子、网络、防爆、射频识别等技术，从而将定量装车系统和IC卡门禁控制系统连为一体，实现用户开票、进出库区、自动装车、过磅称重等生产管理流程的自动化，保证在生产管理的各个环节信息传递的高效、准确，避免人工录入数据的不确定性，同时简化流程作业中的二次数据录入环节，减少人为误差，提高生产效率并便于车辆管理。
泰安煤机公司针对目前大型快速定量装车系统部分装车速度慢、误差大的问题,经过技术攻关,研发成功了新型差值补偿定量装车系统。该系统对传统筒仓装车系统进行改造,通过计算机控制,在只增加定量补偿系统的情况下,就可以进行定量装车,节约了新建大型定量装车站的巨额投资。该系统具有占用场地少、投资少、适用范围广等优点。
2、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1研究的主要内容
新型的人机接口模块要能够快速响应和处理大量数据，并具备实时信息显示和人性化界面功能。本文以定量装车系统—人机接口为为背景，并利用高性能低功耗的集成电路芯片，设计一种基于ARM7的人机接口模块。该模块研究的主要内容：
1、LPC2114的外围电路设计
2、液晶接口设计部分与液晶驱动程序设计
3、键盘接口设计与键盘扫描程序设计
4、用PROTEL 设计原理图和PCB 图
5、用C 语言设计模块程序
6、形成完整的系统，并撰写毕业论文。
2.2拟采用的研究方案
2.3研究方法或措施
1、ARM7的外围电路设计
人机接口模块功能框图如图1所示
本模块中的CPU 采用32位高性能低功耗微控制器芯片LPC2114，该芯片内置丰
富的硬件资源，包括32 KB 的静态RAM 、128 KB 的Flash 、2个16C550工业标准UART 、
LCD 显示模块 驱动 模块 LPC2114 (ARM7TDMI-S) 键盘 LED ZLG7290 驱动 2E PROM(复位/存储) 电源模块 晶体振荡器 串口通信模块
人机交换模
块 人机交换模块程序设计 外围硬件电路的设计 液晶驱动程序设计 键盘扫描程序设计
正常运行/故障信息显示/处理
2个高速I2C 接口和实时时钟等。该CPU 使用三级流水线技术，取指、译码及执指可同时完成．其最高操作频率可达60MHz 。向量中断控制器(VIC)可管理所有的32个中断输入，中断优先级可编程动态分配。这些功能的集成使得LPC2114十分适合于工业测控，并能胜任对人机接口模块的控制职能。其CPU 外部复位芯片可采用CATALYST 公司生产的CAT1025。CAT1025兼顾了非易失性存储器和复位功能。存储器则采用高速I2C 总线接口(400 kb ／s)，可支持手动按键复位输入和写保护输入。
2、液晶接口设计部分与液晶驱动程序设计
液晶模块(LCM)采用内置T6963C 控制器的SMG240128A 点阵图形液晶。该液晶为单屏结构，采用单电源供电，点像素为240×128点，黑色字／蓝色底，属于中规模LCM 。其液晶模块和CPU 的接口电路原理如图2所示。
在图2所示的液晶接口电路中，CPU 的控制线先接六输入反相器74HC14作为驱动；数据线接双向八位总线收发器74LS245作为驱动，该芯片有2根控制线，可分别控制数据传输方向(DIR)和片选(G)。采用芯片驱动与电阻驱动相比，整个模块结构更加紧凑，线路清晰，可提高系统的集成度和抗干扰能力。电位器W1用于调节液晶的对比度，W2用于调节液晶的背光强度，用户可以根据需要随时调节液晶的显示效果。
3、键盘接口设计与键盘扫描程序设计
键盘主要负责用户指令的输入，LED 则负责指示系统运行状态。传统的键盘和LED 往往独占CPU 引脚资源。可由I ／O 口电平触发来控制。矩阵式键盘虽然能够节约部分引脚，但随着按键的增加，其所占用的引脚数也会增加。
针对这一矛盾，周立功公司推出了一款按键及LED 驱动芯片ZLG7290，该芯片采用I2C 串行接口，可提供键盘中断信号，以方便与CPU 接口，最少时仅需占用2根I2C 口信号线，故可大大节省I ／O 资源；它可以直接驱动8位共阴式数码管(1英寸以下)或64只独立的LED ；同时能够管理多达64只按键，并自动消除抖动，其中有8只可以作为功能键使用。其最大的优点在于可根据系统需求选择按键及LED 的数量，且按键及LED 的扩展无需增加CPU 的硬件开销，同时能自动完成键盘及LED 的动态扫描，节省CPU 的工作量，也可集中资源用于信号的检测和控制。该芯片作为工业级芯
图2 液晶接口电路示意图
LPC2114 74LS245 74HC14
SMG240128A
片，其抗干扰能力很强。本次人机接口模块设计采用了8只按键和8只LED ，其连接电路原理图如图3所示。
图3中，ZLG7290只需占用3根CPU 的I ／O 线，分别为I2C 口数据传输线SDA ，时钟传输线SCL 及按键中断输入INT 。ZLG7290的I2C 口与LPC2114的I2C1口相连接，其传输速率可达32 kbit ／s ，由于是开漏端口，故需加1 k Ω的上拉电阻；中断信号线可与LPC2114的外部中断3 (EINT3)的输入引脚连接，当有按键按下时，会触发按键中断。当然，也可不连接该信号线，由软件查询来完成按键检测。R1～R8是键盘电阻，可防止按键按下时Dig 信号线和Seg 信号线形成短路而影响LED 显示；R9～R16为限流电阻，阻值为220Ω，适当减小其阻值，可以增大LED 的亮度。
人机交换界面
本LCD 可由其内置控制器T6963C 控制，T6963C 内部的指令集用于设置液晶模块的显示功能，包括地址指针、显示区域、显示方式、数据读写方式的设置。可采用图形模式完成显示功能，图形模式下的显示原理是将字模数据逐个字节地写入图形显示区，每位对应液晶屏上的一个像素点。本设计需由按键来实现系统参数的修改和存储，其按键面板如图4所示。 图4中一共设置了16个按键，包括0-9数字键、确认键、取消键、累加键、递减键、复位键。其中数字键用于子菜单及显示画面，在设置系统参数时可选中不同的设置位，累加键和递减键用于修改参数值，通过加减一来实现；确认键用于进入下一级子菜单及保存修改数据，取消键用于返回上级菜单。按键及LED 的功能由带I2C 接口的ZLG7290芯片通过读写内置寄存器来实现。
图3 ZLG7290驱动模块示意图 按键 ZLG7290 LED 外围电路
图4 按键及LCD 面板
SMG240128A 1 2 3 + 4 5
6 -
7 8
9 · 确认 0 取消 复位
3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
重点：1、掌握ARM7处理器LPC2214基本知识和基本应用；
2、数据采集程序、通信程序的设计；
3、温度补偿算法；
难点：1、液晶驱动程序与键盘扫描程序设计；
2、protel设计系统原理图和PCB图；
3、系统调试，纠错及检测。
4.完成本课题的工作方案及进度计划
1.第1周到2周：查相关资料，了解人机接口的工作原理；
2.第3周到4周：撰写开题报告，开题答辩；
3.第5周到7周：对系统进行整体设计，对相关芯片进行详细了解及掌握；
4.第8周：撰写中期报告；
5.第9周到11周：做出详细的系统硬件连接方案,制作PCB原理图；
6.第11周到13周：对系统进行C语言编程；
7.第14周到15周：系统调试，纠错及检测；
8.第16周到18周：撰写毕业论文，准备答辩。
5 指导教师意见
指导教师：年月日
6 所在系审查意见：
系主管领导：年月日
参考文献
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基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
一、考试简介 自2008年度起全科医学、临床专业（专业代码为026至084）以及中药学初级（士）、初级（师）、中级（专业代码分别为002、014、091）、中医护理学初级（师）、中级（专业代码分别为016、098）各专业“基础知识”、“相关专业知识”、“ 专业知识”和“专业实践能力”4个科目考试均改用“人机对话”方式进行；其他49个专业4个科目仍采用纸笔作答方式进行考试。在今后考试中会继续增加机考专业范围。 人机对话考试是国内外医学考试发展的方向，是借助计算机及网络技术对考试进行实施、管理的一种测试形式；它可以根据考试设计的需求，有针对性地进行命题、组卷，并完成试题呈现、接受答案、计分、数据分析以及结果解释等一系列环节。其特点包括：①形象性：人工智能装臵、模拟系统的运用使得人机对话考试更加生动、直观；②简易性：通过计算机系统，省略了考生涂卡环节及繁杂的评卷工作，节约了大量的时间和费用；③安全性：可随机组卷，将备选答案顺序打乱，有效地防范作弊行为；④科学性：更及时地检测考试的信度和效度，确保考试数据的准确性，排除人为因素的影响，使考试成绩真实可靠。⑤经济性：人机对话考试减少了试卷的印刷、运送等过程，可以节省大量的人力、物力。 人机对话考试系统提供的是一种接近“傻瓜式”的操作，在整个考试过程，考生通过简单的键盘和鼠标操作就能完成作答，因此并不需要过多的担心。即便如此，考前熟悉考试系统操作和题型仍然是必要的。
人机对话考试的题型与纸笔考试一样，均为客观选择题。人机对话考试的新题型（案例分析题）将主观题客观化，一方面继承了选择题的优点，如高信度和高效度，快速出成绩，更容易做数据分析并提供信息反馈等；另一方面，案例分析题着重考查考生综合应用知识的能力，通过计算机实现作答的不可逆性，更接近现实临床情景。 人机对话考试突破了传统考试方法表达试题形式的限制，它利用声音、录像、图形等多媒体形式，真正做到视觉和听觉相结合，文字和画面相结合，借助典型病例和各种生动的画面(如典型体征、X线、心电图、超声心动图等)营造接近临床实际的环境，通过计算机显示，考生边观察边分析边判断边回答问题，能较全面、真实地反映出考生解决临床问题的能力和水平。 人机对话的考试方式还可以准确地控制考试时间，设定的时间一旦用尽后，计算机将自动收卷，任何考生无法继续作答，确保了考试时间对所有考生的公平性。在人机对话考试整个过程中，计算机屏幕下方会显示答题进度和考试剩余时间，方便考生控制答题速度和掌握时间。 对于参加考试的卫生专业技术人员而言，除掌握专业知识和专业实践能力外，还应掌握计算机的基本操作，熟悉人机对话考试形式、题型和特点，方能取得好成绩。 二、考试操作及答题技巧 （一）考试操作
三江学院 本科生毕业设计（论文）题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院（系）电气工程及其自动化专业 学生姓名梁邱一学号 G105071013 指导教师孙传峰职称讲师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日
摘要 随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。比起传统的AT，PS/2，串口，通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。 本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容，详细介绍了系统的一些功能设计，包括硬件设计和软件设计。在程序调试期间用简单的串口通信电路，通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程，这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统，通过对D12芯片的学习与探索，在其基本命令接口的支持下，结合硬件进行相应的固件程序设计，使其在USB协议下，实现USB模块与PC的数据通信，完成USB键盘的功能模拟。 总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。 关键词：USB；D12；PC
Abstract With the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of the https://www.wendangku.net/doc/e318453127.html,pared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used. This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and exploration D12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation. This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure. Keywords:USB；D12；PC
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
1.1 1.1.1 所示。LED 显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。LED 显示块的发光二极管共地。 NetLab el2 NetLab el3NetLab el4 NetLab el2 NetLab el3 NetLab el4 PSEN 图3.3 显示电路原理图 当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮；本设计选用的显示块是共阴极的LED （共阴极LED 显示块的发光二极管阴极接地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮）。将单片机I/O 口的8位线与显示块的发光二极管的引出端（a ～dp ）相连，共阴极低电平有效，选通有效后8位并行输出口输出不同的数据就点亮相应的发光二极管，获得不同的数字或字符。
1.1.2 简易式键盘接口电路设计 8255可编程并行I/O 接口设计 MCS-51系列单片机共有4个8位并行I/O 口，这些I/O 口一般是不能完全提供给用户使用的，在外部扩展存储器时，提给用户使用的I/O 口只有P1和P3口的部分口线。因此在大部分的MCS-51单片机应用系统中都免不了要进行I/O 口 的扩展。8255芯片引脚图如图3.4所示。 图3.4 8255引脚图 图3.5 I/O 口扩展电路 Text Text Text Text 89C 51 NetLab el69 NetLab el72
单片机也8255的接口比较简单，如图3.5所示，8255的片选信号CS 及口地址选择线AO 、A1分别由单片机的P0.7和P0.0、P0.1经地址锁存器提供. 8255的A 、B 、C 口及控制口地址分别为FF7CH 、FF7DH 、FF7EH 、FF7FH 。8255的D0～D7分别与P0.0到P0.7相连。 键盘功能说明：1号键：上升。2号键：下降。3号键：下限温度值确定。4号键：上限值确定。5号键：查询上下限值。使用1号键和2号键，设定需要的温度控制系统的上限值，然后按下4号键，将这个上限值确定，也就是将上限值保存到专用的寄存器里。 在完成设定上限值的工作后，使用1号键和2号键设定需要的温度控制系统的下限值，然后按下3号键，将这个下限值确定，也就是将这个下限值保存到专 用的寄存器里，然后系统进去实时的温度测量和控制工作中。键盘接口电路如图3.6所示： 图3.6 键盘接口电路图 NetLab el5 NetLab el6 NetLab el7 N
本科生毕业设计报告学院物理与电子工程学院专业电子信息工程 设计题目：基于51单片机的 简易逻辑分析仪设计 学生姓名 指导教师 （姓名及职称） 班级 学号 完成日期：年月
基于51单片机的简易逻辑分析仪设计 物理与电子工程学院电子信息工程 [摘要]本设计完成了一种能进行数字电路中多路数据测试的简易逻辑分析仪。它以51单片机控制核心，数模转换器为逻辑信号门限电平控制电路，用按键和 12864LCD作为人机交互界面，采用C51进行模块化编程，实现了四路信号的测试，具有成本低，使用方便等特点。 [关键词]数字电路单片机数模转换器逻辑分析仪 1 设计任务与要求 本设计的主要任务及参数指标是：数据位数4位，存储深度80字；数据速率最高1kHz；输入阻抗大于50kΩ；逻辑信号门限电平在1.0V～4.0V 范围内按8级任意设定。 2 设计方案 本系统采用51单片机为控制核心，系统由单片机系统、逻辑电平控制、按键、LCD显示、系统电源等模块构成。被测数据输入到逻辑电平控制模块，然后进行单片机进行测试，按键用于控制逻辑信号门限电平的大小，系统电源为各模块供电，各模块的供电电压为5V。
图1 系统框图 3 设计原理分析 3.1 单片机系统电路设计 图2 单片机系统电路 单片机系统为逻辑分析仪的核心，负责控制逻辑分析仪的逻辑电平、检测按键并驱动LCD 进行显示。单片机系统电路如图2所示，由晶体振荡器Y1、电容C3和C4构成振荡器电路，为单片机提供时钟信号。电容C1、电阻R2和R1、按键KEY1构成单片机复位电路，高电平复位，当按键KEY1按下的时间超过2个机器周期以上时，单片机就执行复位操作。EA 接高电平，单片机首先访问内部程序存储器。J1为1KΩ的排阻，作为P0口的外部上拉电阻。在硬件制作时为了方便单片机的测试和功能的扩展，把所有的I/O 口均通过排针引出。 EA/VP 31X119X218RESET 9 RD 17WR 16 INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27 28 PSEN 29 ALE/P 30TXD 11RXD 10U18051 P10 P11P12P13P14P15P16P17P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27 123456789J1 1K +5 Y112M +5 RXD TXD RD WR T0T1INT0INT1C3 22p F C4 22p F R28.2K C110u F +5 12J6CON2 KEY1SW2 R1100 . .
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
基础强化训练任务书 学生姓名：董勇涛专业班级：电子0902 指导教师：洪建勋工作单位：信息工程学院 题目：基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明； 学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日，电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
Teaching Design Review of the oral English Exam ------Situation Response Daotian Middle School Zhang Jing Teaching Aims: 1. Knowledge Objectives: 1) Be able to master the requirement of the oral English exam. 2) Be able to answer different kinds of questions. 2. Ability Objectives: 1) Be able to understand and express ideas fluently. 2) Be able to use English properly under different situations. 3. Moral Objects: 1) Guide the students to face difficulties. 2) Encourage them to deal with the difficulties. Teaching key points and difficult points: 1. Teaching key points: Make sure the students know understand how to deal with the Situation Response of the Oral English Exam. 2. Teaching Key points: 1) Students may find it difficult to recall the vocabulary under different situations; 2) Students may find it difficult to express their ideas with proper fluently. Teaching Procedures Step1 Warming up Let's watch a short video and then answer the questions. (Play the video of the New York City) Question 1: What is the place you see in the video? Question 2: Do you want to go there? Question 3: What should you do before you go there? Step 2 Lead in 1. Group work : Discuss about the topics we have learned during the three years. 1) How many topics have you learned since Grade 7? 2) Check some students and try to get the topics from the students. 3) Show the more important 12 ones of the 24 topics we have learned. 2. Introduce the Oral English Exam with a short video. 1) Show the video. 2) Show the requirements of the exam.
人机交互设计 交互设计在于定义人造物的行为方式相关的界面。交互设计作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了。交互设计起源于网站设计和图形设计，但现在已经成长为一个独立的领域。现在的交互设计师远非仅仅负责文字和图片，而是负责创建在屏幕上的所有元素，所有用户可能会触摸，点按或者输入的东西：简而言之，产品体验中的所有交互。 交互设计是定义、设计人造系统行为的设计领域，它定义了两个或多个互动的个体之间交流的内容和结构，使之互相配合，共同达成某种目的。交互设计努力去创造和建立的是人与产品及服务之间有意义的关系，以“在充满社会复杂性的物质世界中嵌入信息技术”为中心。交互系统设计的目标可以从“可用性”和”用户体验“两个层面上进行分析，关注以人为本的用户需求。 随着现代交互技术的不断推进，人机交互、人人交互乃至人与环境的交互，都在被不断强调。从人机交互的方式来看，十年前，正是按键交互盛行之期，如今，触屏的交互方式以绝对优势地位占据了市场份额，我们在生活中习惯了从一块小屏幕到另一块小屏幕的触屏操作方式。 在使用网站、软件、消费产品、各种服务的时候（实际上是在同它们
交互），使用过程中的感觉就是一种交互体验。随着网络和新技术的发展，各种新产品和交互方式越来越多，人们也越来越重视对交互的体验。当大型计算机刚刚研制出来的时候，可能认为当初的使用者本身就是该行业的专家，没有人去关注使用者的感觉；相反，一切都围绕机器的需要来组织，程序员通过打孔卡片来输入机器语言，输出结果也是机器语言，那个时候同计算机交互的重心是机器本身。当计算机系统的用户越来越由普通大众组成的时候，对交互体验的关注也越来越迫切了。
基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：
目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案： (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计
1. 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计，对于本系统，采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要， 节约成本；缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。 2.3 输入方案： 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： ◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭，东西方向红灯灭，同时黄灯亮，倒计时3秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
1. 学校生活School life（同2017第20篇） 例一 要点： 1. 杰克是一名八年级学生，就读于伦敦附近的一所学校。 2. 他最喜欢的学科是中文课，他认为学习外语很有趣。 3. 学校每学期有一个“读书周”，他和他的同学们喜欢这个“读书周”，他们可以读到学校图书馆的许多书和杂志。他很喜欢他的学校。 Jack is a Year 8 student at a school near London. His favourite subject is Chinese. He thinks learning foreign languages is fun. His school has a Reading Week every term. Jack and his classmates love it. They can read many books and magazines from the school library. Jack loves his school very much. 例二 要点： 1. 南希14岁，是七年级学生。 2. 她每周放学后打两次排球。她喜爱这项运动，花很多时间练习。 3. 每周一她去“同伴俱乐部”，在那里，老生给新生讲学校生活情况；她的同伴朱莉帮助她全面了解新学校情况。朱莉是她的好朋友。 Nancy is 14 years old. She’s in the seventh grade. Twice a week, she plays volleyball after school. She loves this game and spends a lot of time practising. Every Monday, Nancy goes to a Buddy Club. There, older students talk to new students about school life. Her buddy Julie helps her learn all about her new school. Julie is her good friend. 2. 饮食Diet（与2017的第12篇一样） 例一 要点： 1. 为了更健康，我已改变了饮食。 2. 以前我很少吃水果、蔬菜，喜欢糕点、糖果和可乐。 3. 现在早餐时我总是吃一根香蕉、一些面包，喝一杯牛奶；午餐时通常吃鱼和蔬菜。 4. 我现在越来越健康，学习情况也因此大有改善。 I have changed my diet because I want to be healthier. Before, I seldom ate fruit and vegetables. I liked cakes, sweets and cola. Now, I always have a banana, some bread and a glass of milk for breakf ast. I usually eat fish and vegetables for lunch. I’m now becoming healthier and healthier. Because of this, my studies have greatly improved. 例二 要点： 1. 以前汤姆喜爱薯条和汉堡包，吃很多甜的零食，很少吃水果和蔬菜。 2. 现在为了更健康，他已改变了饮食。早餐常喝点牛奶，吃点面包；正餐常吃米饭、鱼和蔬菜；饭后常吃些水果。 3. 汤姆现在健康多了，他知道改变不健康的饮食很重要。 Before, Tom loved chips and hamburgers and ate a lot of sweet snacks, but he seldom ate fruit and vegetables. Now, he has changed his diet because he wants to be healthier. For breakfast, he usually has some milk and bread. He usually has rice, fish and vegetables for dinner. After meals he often eats some fruit. Tom is much healthier now. He knows it is important to change an
摘要主要介绍了TI公司的新型的16位超低功耗Flash型h6N30F44X系列单片机的结构、特性和功能及液晶显示器LCD的发光原理和类型，讨论了该系列单片机与ILD及键盘的人机接口电路的设计方案和相应的软件的实现方法，最后给出它在体内电刺激器的应用实例。 关键词单片机；MSP430；LCD；人机交互接口 1引言 在当今的各种实时自动控制和智能化仪器仪表中，人机交互是不可缺少的一部分。一般而言，人机交互是由系统配置的外部设备来完成，但其实现方式有两种：一种是由MCU力口驱动芯片实现，如键盘显示控制芯片SK5279A，串行数据传输数码显示驱动芯片MAX7219等等，这时显然MCU没有LCD的驱动功能。另一种就是MCU本身具有驱动功能，它通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式或I／O设备访问形式控制键盘和LCD实现人机对话。这里的MCU主要有世界各大单片机生产厂商开发的各种单片机，其中TI公司的MSP430系列因其许多独特的特性引起许多研究人员的特别关注，在国内外的发展应用正逐步走向成熟。 2LCD简介 LCD(Liquid Crystal Display)，即液晶显示器。液晶显示是通过环境光来显示信息的，它本身并不发光，因而功耗很低，只要求液晶周围有足够的光强。LCD是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管(CRT／C athode Ray Tube)显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生。LCD由于具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以 及影像稳定不闪烁等优势，逐渐占据显示的主流地位。 LCD的类型，根据其分类方式的不同而不同。如根据LCD显示内容的不同可以分为段式LCD和点阵L CD。根据LCD驱动方式的不同可以分为静态驱动和多路驱动。 3MSP430F44X简介 MSP430F44X系列是TI公司最新推出的具有超低功耗特性的Flash型16位RISC指令集单片机[2]。该系列单片机性价比相当高，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优势。它主要应用在各种要求极低功率消耗的场合，特别适合用于智能测量仪器、各种医疗器械、智能化家用电器和电池供电便携设备产品之中。 3.1系统结构 MSP430F44X的系统结构，主要包括：CPU、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、FLL+时钟系统(片内DCO+晶体振荡器)、看门狗定时器／通用目的定时器(WatchDog)、ADCl2(12位A／D)、比较器A(精确的模拟比较器，常用于斜边(Slope)A／D转换)、复位电压控制／电源电压管理、基本定时器(Basic Timerl)、定时器(Timer-a和Timer-B)、LCD控制器/比较器(多达160段)、硬件乘法器、I/O口和串行口[4]。系列中各种具体的型号稍有差别。在本次设计中，具体选择MSP430F449作为人机接口电路的设计具有许多独到的优势。这一点，读者可以根据TI公司相关的数据手册进行比较。 3.2片内外模块特性 MSP430F44X具有丰富的片内外围模块，其明显的特点是：具有48条I／0口线的6个并行口P1-P6，其中P1、p2具有中断能力，同时具有2个可用于UART/SPI模式选择的串行口(USART0和USARTl)；内含12位的A／D转换器ADCl2，快速执行8×8、8×16、16×16乘法操作并立即得到结果的硬件乘法器；多达160段的LCD控制器／比较器，可以实现多种方式的驱动显示；可以实现UART、PWM、斜坡ADC 的16位Timer-A和16位Timer-B；非常灵活的时钟系统，既可用32768Hz的钟表晶振产生低频时钟，也可以用450kHz-8MHz的晶体产生高频时钟，同时还可以使用外部时钟源或者用不同控制频率的DCO；多达几十kB的Flash空间，这样数据既可以保存在片内的Flash信息存储器，也可保存在程序的Hash中的剩余空间。 4接口电路设计 4.1接口电路简图及说明 典型应用电路示意图。在该图中，LCD类型和键盘种类及数目的选择、下拉电阻的数值大小都必须认真
摘要 摘要 本课题针对教室灯光的控制，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断，完成对教室灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能；同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写，采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，针对性强，性价比高等优点，可以满足各类院校对教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。 关键词：智能控制器热释红外传感器单片机 1
引言 引言 当前，随着经济的飞速发展，能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活，节约能源已经成为一种全球共识，而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内，教室灯火通明，却空无一人的现象屡见不鲜，这不仅造成了严重的资源浪费，也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中，光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定，时钟电路主要实现时基功能，两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断，单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏，同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。 1．1 中央控制模块 系统中，中央控制器主要用于接收两个外部数据，由此判断是否定时时间已到，教室光照是否充足。控制器根据这两个外部数据来进行逻辑运算，从而实现定时开关灯、刷新液晶显示屏，同时可以通过键盘设置时间日期、查看相关信息 根据系统设计要求，控制器选择了宏晶科技公司提供的STCl2C4052AD型单片机。该款是一种高速、高可靠性单片机，工作电压5．5～3．4V，Flash程序存储器4K字节，SRAM 为256字节，2个定时器，8路8位A／D转换器，可通过串口实现在线编程、A／D转换、看门狗等功能。 1．2 液晶显示电路 为了实现较好的人机交互界面，在本系统中采用1602液晶显示屏来显示用户的设定作息时间及用户所查询的信息。 点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器／点阵驱动器／字符存贮器全做在一块印刷板上。系统选用日立公司的HD44780液晶显示。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动／闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。液晶显示电路如图2所示。 2
人机对话考试操作及答 题技巧 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
请特别注意，在考试结束不要丢掉准考证！！！查成绩和领证用得到一、考试简介自2008年度起全科医学、临床专业（专业代码为026至084）以及中药学初级（士）、初级（师）、中级（专业代码分别为002、014、091）、中医护理学初级（师）、中级（专业代码分别为016、098）各专业“基础知识”、“相关专业知识”、“ 专业知识”和“专业实践能力”4个科目考试均改用“人机对话”方式进行；其他49个专业4个科目仍采用纸笔作答方式进行考试。在今后考试中会继续增加机考专业范围。人机对话考试是国内外医学考试发展的方向，是借助计算机及网络技术对考试进行实施、管理的一种测试形式；它可以根据考试设计的需求，有针对性地进行命题、组卷，并完成试题呈现、接受答案、计分、数据分析以及结果解释等一系列环节。其特点包括：①形象性：人工智能装置、模拟系统的运用使得人机对话考试更加生动、直观；②简易性：通过计算机系统，省略了考生涂卡环节及繁杂的评卷工作，节约了大量的时间和费用；③安全性：可随机组卷，将备选答案顺序打乱，有效地防范作弊行为；④科学性：更及时地检测考试的信度和效度，确保考试数据的准确性，排除人为因素的影响，使考试成绩真实可靠。⑤经济性：人机对话考试减少了试卷的印刷、运送等过程，可以节省大量的人力、物力。人机对话考试系统提供的是一种接近“傻瓜式”的操作，在整个考试过程，考生通过简单的键盘和鼠标操作就能完成作答，因此并不需要过多的担心。即便如此，考前熟悉考试系统操作和题型仍然是必要的。人机对话考试的题型与纸笔考试一样，均为客观选择题。人机对话考试的新题型（案例分析题）将主观题客观化，一方面继承了选择题的优点，如高信度和高效度，快速出成绩，更容易做数据分析并提供信息反馈等；另一方面，案例分析题着重考查