1.求一篇关于单片机的毕业论文
1.绪 论
二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类,一种是通用型单片机,另一种是专用型单片机。
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2.基于单片机的自动温控系统的设计.毕业论文开题报告
热电致冷器件特别适合于小热量和受空间限制的温控领域。改变加在器件上的直流电的极性即可变致冷为加热,而吸热或放热率则正比于所加直流电流的大小。Pe1tier 温控器的设定温度可以在一个较宽的范围内任意选择,可选择低于或高于环境温度。
在本系统中我们选用了天津蓝天高科电源有限公司生产的半导体致冷器件 TES1-12739,其最大温差电压 14.7V,最大温差电流3.9A最大致冷功率33.7W。
1.5 其它部分
系统采用Samsung(三星)公司生产的真空荧光数码显示屏 VFD用来实时显示当前温度,以观察控制效果。键盘和串行通信接口用来设定控制温度和调整PID参数。系统电路原理图如图3所示。
2 系统软件设计
系统开始工作时,首先由单片机控制软件发出温度读取指令,通过数字温度传感器 DS18B20 采样被控对象的当前温度值T1并送显示屏实时显示。然后,将该温度测量值与设定值T比较,其差值送 PID控制器。PID 控制器处理后输出一定数值的控制量,经DA 转换为模拟电压量,该电压信号再经大电流驱动电路,提高电流驱动能力后加载到半导体致冷器件上,对温控对象进行加热或制冷。加热或制冷取决于致冷器上所加电压的正负,若温控对象当前温度测量值与设定值差值为正,则输出负电压信号,致冷器上加载负电压温控对象温度降低;反之,致冷器上加载正向电压,温控对象温度升高。上述过程:温度采样-计算温差-PID调节-信号放大输出周而复始,最后将温控对象的温度控制在设定值附近上下波动,随着循环次数的增加,波动幅度会逐渐减小到某一很小的量,直至达到控制要求。为了加快控制,在进入PID控制前加入了一段温差判断程序。当温度差值大于设定阈值Δt时,系统进行全功率加热或制冷,直到温差小于Δt才进入PID控制环节。图4为系统工作主程序的软件流程图.
3 结论
本文设计的基于单片机数字PID控制的精密温度控制系统,在实际应用中取得了良好的控制效果,温度控制精度达到±0.1℃。经48小时连续运行考验,系统工作稳定,有效地降低了辐亮度标准探测器的温度系数,使辐亮度标准探测器在温度变化较大的环境中也能保持其高精度,为实现基于探测器的高精度辐射定标的广泛应用奠定了基础。
本文作者创新点:在原来基于PC的PID温控系统的基础上,设计了由单片机、数字式温传感器DS18B20和半导体致冷器组成的精密温度控制系统。该温控系统的应用为高精度光辐射测量仪器-辐亮度标准探测器的小型化、智能化提供了有利条件。
3.基于单片机温度测量与控制 毕业论文
摘要
本设计的温度测量计加热控制系统以AT89S52单片机为核心部件,外加温度采集电路、键盘显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器DSI8B20,及行列式键盘和动态显示的方式,以容易控制的固态继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制,以使达到用户需要的温度,并使其恒定再这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快速,两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论控制上的控制算法,是控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理规划,发挥单片机自身集成众多系统及功能单元的优势,再不减少功能的前提下有效的降低了硬件的成本,系统操控更简便。
实验证明该温控系统能达到0.2℃的静态误差,0.45℃的控制精度,以及只有0.83%的超调量,因本设计具有很高的可靠性和稳定性。
关键词:单片机 恒温控制 模糊控制
引言
温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。 采用单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。MSP430系列单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点,应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围广,精度较高。
温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机可以处理的范围内,经过低通滤波,滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样,为进一步提高测量精度,采样后对信号再进行数字滤波。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较,如果不相符,数字调节程序根据给定值与测得值的差值按PID控制算法设计控制量,触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值,则启动制冷系统,降低环境温度;如果检测值低于设定值,则启动加热系统,提高环境温度,达到控制温度的目的。
图形点阵式液晶可显示用户自定义的任意符号和图形,并可卷动显示,它作为便携式单片机系统人机交互界面的重要组成部分被广泛应用于实时检测和显示的仪器仪表中。支持汉字显示的图形点阵液晶在现代单片机应用系统中是一种十分常用的显示设备,汉字BP机、手机上的显示屏就是图形点阵液晶。它与行列式小键盘组成了现代单片机应用系统中最常用的人机交互界面。
本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置,能对环境温度进行测量,并能根据温度给定值给出调节量,控制执行机构,实现调节环境温度的目的。
━、硬件设计
1:MSP430系列单片机简介及选型
单片机即微控制器,自其开发以来,取得了飞速的发展。单片机控制系统在工业、交通、医疗等领域的应用越来越广泛,在单片机未开发之前,电子产品只能由复杂的模拟电路来实现,不仅体积大,成本高,长期使用后元件老化,控制精度大大降低,单片机开发以后,控制系统变为智能化了,只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。特别是嵌入式技术的发展,必将为单片机的发展提供更广阔的发展空间,近年来,由于超低功耗技术的开发,又出现了低功耗单片机,如MSP430系列、ZK系列等,其中的MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)的一种16位超低功耗单片机,该单片机
4.速求一篇《关于单片机的认识》的3000字论文专业人士来本人上的大专
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可。
用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。
它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。
单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。
现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
5.单片机论文
基于MSP430 单片机的电源监控管理系统 引言 大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成,为了提高可靠性,并能够对其进行脱机或远程监控管理,在开关电源模块内设置监控管理系统。
该系统对电源故障类进行监控,对电源输出的电压电流进行自动设定和调节,通过串行通信接口,与远程中心监控站进行远程监控和管理,这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。
1 系统结构和硬件电路设计 系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。
MSP430具有集成度高,外围设备丰富,超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器,采用串行在线编程方法,单片可以满足绝大多数的应用需要。
MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而可以方便的设计真正意义上的单片系统,在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。
1.1 系统功能:a.开机控制。上电后,单片机开始工作,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源启动工作,然后接于负载。
b.电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值,并显示于液晶屏上,通过单片机控制数字电位计调节输出电压值,实现自动调节;或者通过键盘的左右键选出电压调节页面,用上下键进行手动调节;也可以通过通信接口实现远程调节。
c.电流调节。多台开关电源并联使用时,要求各台电源的负载电压相等。
单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值,通过通信口得到各台电流值,取电流平均值,控制数字电位计调节输出电压,使输出负载电流达到平均值;或者通过键盘的左右键选出电流调节页面,用上下键进行手动调节。d.故障报警。
单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪烁,并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。e.监测。
单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行采集测量,当出现超限时进行报警。f.通信。
包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。1.2 电压调节电路 电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。
Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF(2.5V)到36V范围内的任何值。
工作时,单片机的一个IO控制INC计数输入脚,为其提供计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,由于VW接地,使VH端电压降低,而TL431的REF输出端电压为恒定的2.5V,从而使Vcc处输出电压升高;同理当U/D为低电平时,Vcc处输出电压降低,这样就实现了电压输出调节。
1.3 模拟数据采集 MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与保持功能的12位ADC转换模块,内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ,并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度,如果测量温度高于或低于预设的温度是,可以通过外接部件显示告警信息,同时具有6种可编程选择的内部参考电压。
该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0~2.5V,这样MSP430F149的AD分辨率就是2.5/4096 = 0.61V左右。
由于输入的模拟电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理,成功解决了上述问题。1.4 人机对话设计 系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。
液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3*3 的阵列接法,系统采用了图形用户界面,操作简单易行,显示实用美观。
工作时,液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘可以进行显示页面的切换,对输出电压,输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时,相应得指示灯会闪烁警示,同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提醒操作人员做出相应的处理。
2 系统软件设计430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。
开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench,它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功能,使用方便,并具备高效的C 语言编译能力。考虑到软件开发效率及可维护性,系统软件设计遵循模块化的编程。
6.单片机的毕业论文怎么写
一、毕业设计题目及要求 (2个) 1、基于单片机控制的电动机Y-△启动的设计 要求:1)控制器为单片机,电动机为三相异步电动机;2)启动时间为3秒;3)由按键设置电动机Y-△运行、停止。
2、基于单片机控制的可调直流稳压电源的设计 要求:1)控制器为单片机,电压输出范围为0-10V,电压精度为0.1V;2)通过数码管显示电压值;3)由按键设置电压值。 二、毕业设计用到的主要软件(及功能) 毕业设计用到的主要软件(及功能):Keil 51(源程序编译),Proteus(电路仿真),AutoCAD(绘图), Visio(绘流程图), Protel 99SE(原理图电路设计,PCB板制作) 三、单片机方面毕业设计要求 1、学会编写程序(用C语言或汇编语言),用Keil 51软件对源程序进行编译。
2、学会用Proteus电路仿真软件对所设计的硬件电路进行仿真。 3、在写毕业论文时,学会用Word、AutoCAD, Visio,Protel 99SE等软件对程序流程图、电路原理图等进行绘制。
相关答案 ↓位朋友,以51单片机为例。51现在很多都是用仿真器来进行在线调试的,而每个公司的仿真器都会有自带的编程软件,当然,跟keil是差不了多少的。
步骤大体如下: 1.新建,进行程序的编写 2.连上仿真器或烧写器,这一步有可能要对仿真器或烧写器进行设置,具体可看它们的使用说明 3.对程序进行编译,这一步会自动检测你的程序有没错,如果有错,是不能进入下一步的.如果你用的是仿真器,这一步编译成功后就可以直接运行进行在线调试了。 4.如果用的是烧写器,那就进行烧写 各个软件和调试方法会有些不同,但大体就是这样,一些调试工具的说明书也有很详细的说明。
学参数测量技术涉及范围广,特别是微电压、微电流、高电压以及待测信号强弱相差极大的情况下,既要保证弱信号的测量精度又要兼顾强信号的测量范围,在技术上有一定的难度。传统的低成本仪表在测量电压、电阻时都采用手动选择档位的方法来转换量程。
在使用中,当忘记转换档位时,会造成仪表测量精度下降或损坏。 现代电子测量对系统的精度要求越来越高且智能化程度也越来越高。
全量程无档自动量程转换电压表和电阻表是在保证测量精度不下降的前提条件下省去手动转换量程的工作,得到了广泛应用。 本文介绍了一种基于AT89S52 单片机 的智能多用表。
该表能在单片机的控制下完成直流电压、电阻和直流电流的测量。测量电流部分采用了简单的I/V转换电路完成测试;测量电压部分结合模拟开关CD4051和运算放大器OP07构成程控放大器,实现了自动量程转换;测量电阻部分也由模拟开关CD4051和运算放大器OP07相结合,在单片机控制下完成了自动量程转换。
电流、电压和电阻的最终测量信号都在单片机的控制下由12位A/D转换器TLC2543进行采集,采集的信号经单片机数据处理后通过LCD(12864)显示出来,测量结果还可以由带有串行EEPROM的CPU存储器和监控器的X25045进行多个数据保存。 关键词:TLC2543 自动量程转换 程控增益放大器 电压 电阻 电流 目录 摘要1 Abstract 2 第一章 绪论 5 1. 1 概述 5 1. 2 智能仪器/仪表国内外发展概况 5 1. 3 课题研究目的及意义 6 第二章 系统结构及功能介绍 8 2. 1 系统功能和性能指标 8 2. 1. 1 仪表功能 8 2. 1. 2 性能指标 8 2. 1. 3 本机特色 8 2. 1. 4 系统使用说明 9 2. 2 系统工作原理概述 9 第三章 方案设计与论证 11 3. 1 量程选择的设计与论证 11。
7.谁有关于单片机的毕业论文
单片机控制交通灯设计
摘要
交通指示灯控制系统包括:控制电路、开关电路、状态显示电路、状态设置电路及控制系统的电源电路。选用AT89C51单片机作主控制器,编程写入单片机,实现对交通指示灯亮灭、相应状态指示灯亮灭及时间显示的控制。系统交通指示灯供电采用220V交流电源,控制系统供电采用220V交流整流稳压电源,能源获取很方便;电子开关采用光电隔离器MOC3041,安全性能好;控制台采用发光二极管指示相应被控交通指示灯,采用LED数码管静态显示通行时间,非常直观。系统实用性强、操作简便、扩展性强 。
关键词:交通指示灯;单片机;控制
主要技术指标:
(1)十字路口交通指示灯分红灯、黄灯、绿灯共12路,电源~220V;
(2)单片机控制各色交通指示灯亮灭,以指示可通行与不可通行;
(3)可通行与不可通行时间可由按键调整设置;
(4)在工作台配合显示状态,采用LED数码管显示。
目录
1引言 1
2交通指示灯控制系统硬件设计 2
2.1十字路口交通指示灯亮灭警示分析 2
2.2方案论证 3
2.3交通指示灯控制系统框图 3
2.4交通指示灯控制系统各部分电路设计 4
2.4.1控制电路设计 4
2.4.2开关电路设计 7
2.4.3状态显示电路设计 8
2.4.4状态设置电路设计 9
2.4.5控制系统电源电路设计 10
2.5交通指示灯控制系统原理图 11
3交通指示灯控制系统软件设计 12
3.1程序流程框图 12
3.1.1总程序流程图 12
3.1.2主程序流程图 12
3.2状态开关控制字及内存RAM分配 13
3.2.1状态开关控制字 13
3.2.2内存RAM分配 14
3.3源程序清单 14
4系统调试及性能分析 15
4.1系统调试 15
4.2系统性能分析 15
5结束语 16
参考文献 17
致谢 18
附录 19
附录1 整机电原理图 19
附录2 PCB板图 20
附录3 元件清单 21
附录4 源程序清单 22
8.小弟急需一篇关于单片机毕业论文
电子类(单片机类)毕业设计目录 001CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析.doc 002LED显示屏动态显示和远程监控的实现.doc 003MCS-51单片机温度控制系统.doc 004PLC电路在备用自动投入中.doc 005PLC在变电站变压器自动化中的实现.doc 006USB接口设计.pdf 007USB数据采集系统论文.doc 008OFDM通信系统基带数据.pdf 009变频恒压供水控制系统的研究.doc 010超声波测距模块的设计.doc 011车辆牌照图像识别算法研究与实现.doc 012城市交通决策支持系统.doc 013出租车计价器课程设计任务书.doc 014单片机CHMOS技术毕业设计.doc 015单片机程序控制语音播放.doc 016单片机串行通信发射机.doc 017单片机的数字钟设计.doc 018单片机的智能电源管理系统.doc 019单片机课程设计__电子密码锁报告.doc 020单片机课程设计-交通灯.doc 021单片机控制步进电机.doc 022单片机控制交通灯.doc 022单片机软件喂狗方式和硬件喂狗方式的比较.pdf 023单片机小系统板安装实习报告.doc 024单片机作息时间控制1.doc 025单片机作息时间控制.doc 026点阵电子显示屏设计.doc 027电动智能小车(完整论文).doc 028电力电子技术在绿色照明电路中的应用.doc 029电力拖动控制系统设计.doc 030电力线载波调制解调器设计.doc 031电气火灾自动保护型断路器的设计.doc 032电视伴音红外转发器的设计.doc 033电信运营商收入保障系统设计与实现.doc 034电子测评仪的设计.doc 035电子电路的电子仿真实验研究.doc 036电子设计大赛点阵电子显示屏(A题).doc 037对漏电保护安全性能的剖析.doc 038多传感器障碍物检测系统的软件设计.doc 039火灾自动报警系统设计.doc 040基于16位单片机的语音电子门锁系统.doc 041基于51单片机的多路温度采集控制系统设计.doc 042基于AC3的虚拟环绕声实现.doc 043基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统.doc 044基于Linux的SNMP构建中小规模企业网管理系统.kdh 045基于Lotus DominoNotes的办公自动化系统研究与实现.caj 046基于PLC的中密度纤维板生产线智能监控系统的研究.NH 047基于SNMP的网络应用软件监控系统设计.caj 048基于VB实现PC机与单片机的串行通讯.doc 049基于WEB的CAI课件写作系统的设计与实现.NH 050基于XML的WEB数据库信息发布系统的研究与设计.nh 051基于车轮制动力测量系统评价汽车制动性能.KDH 052基于单片机的电器遥控器设计.doc 053基于单片机的多功能智能小车设计(电路+程序+论文).doc 054移相全桥型零电压开关PWM电路的设计.doc 055基于单片机的数码录音与播放系统.doc 056基于单片机控制的霓虹灯控制器.doc 057基于定点DS
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9.关于单片机的论文怎么写
基于单片机的MRI仿真脉冲发生器的设计 摘要:在功能磁共振实验设计中,需要利用脉冲发生器模拟磁共振设备的扫描脉冲以实现精确的时间控制。
本文提出了一 种基于单片机PIC16F877的MRI仿真低频脉冲发生器设计方案,用于需要精准时序的功能磁共振实验设计。本装置的核心 部分是单片机PIC16F877,通过单片机的软件来产生不同频率和占空比的脉冲波。
通过选择开关来实现脉冲周期和占空比 的调节;同时用数码管LED显示脉冲的相应周期。由此装置得到的脉冲幅度为5V,可调周期范围是0.5s~8.0s,精度为0.1s。
占空比有20%、30%、40%、50%4种可调。这种MRI仿真脉冲发生器使用简单方便,产生的低频脉冲精度高并且稳定性好,能 很好的模拟功能磁共振实验中需要的脉冲信号。
关键词:单片机;脉冲发生器;磁共振;模拟1引言 磁共振成像(MRI)技术是利用原子核在磁场内共振所产生 信号经重建成像的一种成像技术。磁共振成像技术不仅能提供 体内组织器官的形态学信息,而且能提供诸如组织代谢等多方 面的为医学临床和科研所十分重视的生理信息,是一种十分重 要的医学信息检测手段。
功能磁共振成像是以反映器官功能状 态成像为目标的磁共振成像技术。在功能磁共振成像技术中需 要精确脉冲时序,因此有必要研究脉冲序列发生器来模拟它所 需要的这种脉冲。
目前脉冲序列发生器的装置很多,但是多是以硬件方式来 实现的,长期以来都是由模拟电路构成的。由这类仪器发出的 脉冲信号,在高频范围内其频率稳定度高,可调性好。
然而,在 磁共振成像中通常需要用到低频脉冲信号来控制实验。由模 拟电路生成的低频脉冲性能不能令人满意,同时此类装置体积 大、操作复杂,使用起来很不方便。
利用单片机程序设计方法产 生波形,其频率低限几乎无限制、稳定性好,而且其装置体积小,频率幅值控制可直接由键盘输入使用方便,无需进行其他任何 调节。本文介绍一种以单片机PIC16F877为核心的MRI仿真脉 冲发生器。
该装置操作简单、使用方便,通过选择开关可以调节 输出脉冲的频率和占空比。得到的脉冲精度高并且稳定性好,能很好的模拟功能磁共振实验设计中需要的脉冲信号。
2硬件设计 硬件设计基本原理如图1所示。 整个电路以单片机PIC16F877为核心,选择开关与单片机 相连来控制输出脉冲的周期和占空比,数码管LED用于显示输 出脉冲的周期,脉冲从单片机的RA0口输出。
PIC16F877是美国Microchip公司生产的产品,PIC16F877 具有性能完善、功能强大、开发方便以及人机界面友好等突出 优点。PIC16F877的硬件系统设计简洁,指令系统设计精炼。
PIC16F877采用独特的哈佛总线结构,彻底将芯片内部的数据 总线和指令总线分离,从而大大提高了CPU执行指令的速度和 工作效率。PIC16F877采用CMOS结构,使其功率消耗极低。
PIC16F877的I/O端口驱动负载的能力较强,每个输出引脚可 以驱动多达20—25mA的负载,既能够高电平直接驱动发光二 极管LED、光点耦合器、小型继电器等,也可以低电平直接驱 动,这样就可大大简化控制电路。 本装置中单片机PIC16F877的RB0、RB1、RB2、RB4、RB5、RA1、RA2、RA4、RA5作为输入口与9位选择开关相连,通过控 制选择开关来控制输出脉冲的周期和占空比。
单片机读取这些 口的值,然后控制RA0口输出相应频率和占空比的脉冲,同时 通过C口和D口来控制数码管显示相应的周期。一般单片机并 不具备直接驱动数码管显示的能力,I/O端口带负载能力是非 常有限的;而PIC16F877具有较强的端口驱动能力,对一般数 码管完全可以直接驱动。
具体电路如图2所示。电路工作时,用户根据需要只要通过选择开关就能控制脉 冲的输出频率和占空比,可以通过LED的显示知道输出脉冲 的周期。
选择开关为9位,前7位用于控制输出脉冲的周期,输 出脉冲的周期有128种可调。选择开关的后两位用于调节输出 波形的占空比,设计了占空比分别为20%、30%、40%、50%的脉 冲波。
3程序设计 脉冲的产生是由单片机软件来实现的,软件流程如图3 所示。由于同时用了单片机的B口和A口作为输入端口,读取输 入值的时候就把各脚的数相加得到十进制数M,然后单片机通 过判断M的值来控制输出波形的周期。
考虑到实际低频应用中 常用到的范围,现只设计周期为0.5s~8.0s的脉冲波,周期的变 化为0.1s。读取周期信息部分程序代码如下:BTFSS PORTB,5;判断RB5口的信息 ADDLW 10H BTFSS PORTA,1;判断RA1口的信息 ADDLW 20H 读取RA4和RA5的信息作为占空比调节的信息,程序代 码如下:MOVLW 00H BTFSS PORTA,4 ADDLW 01H BTFSS PORTA,5 ADDLW 02H;从占空比调节输入端口RA4和RA5 读取占空比的调节信息 MOVWF 25H 脉冲从单片机的RA0口输出,脉冲输出以及波形的周期和 占空比控制程序代码如下:SCG BSF PORTA,D;输出高电平 LOOP CALL D10MS DECFSZ 22H,F GOTO LOOP DECFSZ 26H,F GOTO LOOP;按占空比信息控制高电平的输出时间 GOTO SCD4总结 由于在功能磁共振成像实验中需要精准的脉冲序列,本文 设计了一种以单片机。
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