单片机课程设计——电缆定长控制器设计

课程设计

单片机原理、应用及接口

技术

课 程 设 计

成绩评定表

设计课题 基于89C51的电缆定长控制设计 学院名称 ： 电气工程学院 专业班级 ： 测控**01 学生姓名 ： 孙旭朋 学 号 ： 2009*****119 指导教师 ： 臧** 设计地点 ： 31-630 设计时间 ： 2011-12-12～2011-12-25

指导教师意见： 成绩: 签名： 年 月 日 课程设计

单片机原理、应用及

接口技术 课 程 设 计

课程设计名称： 基于89C51的电缆定长控制设计 专 业 班 级 ： 测控**01 学 生 姓 名 ： 孙旭朋 学 号 ： 2009*****119 指 导 教 师 ： 臧** 课程设计地点： 31-630 课程设计时间： 2011-12-12～2011-12-25

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课程设计

单片机原理、应用及接口技术 课程设计任务书

学生姓名 题 目 课题性质 指导教师 工程设计 孙旭朋 专业班级 测控**01 学号 2009*****119 基于89C51的电缆定长控制设计 课题来源 臧海河 利用89C51设计电缆定长控制系统，实现以下功能： 主要内容 （参数） 1．电缆的设定长度控制，达到设定长度后自动切断； 2．已经通过传感器部分电缆长度的动态显示； 3．手动设定长度，随时手动显示设定值； 4．每次切断后10秒左右程序自动重复执行； 第1天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。 第2-3天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及任务要求 （进度） 元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。 第4-6天：软件设计，编写程序。 第7-8天：实验室调试。 第9-10天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅不少于6000字。 [1] 张迎新．单片微型计算机原理、应用及接口技术（第2版）[M]．北京：国防工业出版社，2004 主要参考 资料 [2] 中国电子网http://www.21IC.com 自拟 审查意见 系（教研室）主任签字： 年 月 日 2

课程设计

目 录

1 引言............................................................................................................................ 4 2 总体方案设计............................................................................................................ 4

2.1硬件组成........................................................................................................... 4 2.2 总体方案.......................................................................................................... 4 3 硬件电路设计............................................................................................................ 5

3.1 单片机最小系统............................................................ 错误！未定义书签。 3.2 光电传感器与信号调理电路........................................ 错误！未定义书签。 3.3 数码管显示电路............................................................ 错误！未定义书签。 3.4 执行电路........................................................................ 错误！未定义书签。 3.5 键盘电路........................................................................ 错误！未定义书签。 4 系统软件设计.......................................................................................................... 10

4.1 主程序设计.................................................................................................... 11 4.2 中断服务程序设计...................................................................................... 11 4.3 部分主要子程序的设计................................................................................ 12 5 系统调试与总结...................................................................................................... 13

5.1 系统功能测试................................................................................................ 13 5.2 总结................................................................................................................ 14 附录A 系统原理图 .................................................................................................... 17 附录B 源程序 ............................................................................................................ 18

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课程设计 1 引言

电缆定长控制器是基于89C51单片机进行设计的定长控制器，操作直观简单，可以配套使用并控制相应的电机，广泛应用于各种电缆生产需要定长控制的机械。电缆定长控制器由信号采集调理部分、数码管显示部分、电机控制部分以及键盘输入部分组成。控制器在执行过程中由信号采集调理部分将信号即脉冲传输到单片机中，单片机通过预定的程序对电机及切割部分进行控制；键盘输入部分通过键盘的按钮对电缆的长度进行设置，设定值可随时手动在数码管上显示。电缆定长控制器控制准确、结构简单、使用方便、适用范围广。

本控制系统由测控技术与仪器0901班孙旭朋、王**、胡**设计完成，其中孙旭朋主要负责绘制电路图和程序的编写，王**主要负责硬件电路的设计，胡**主要负责系统的调试工作。本系统采用C语言编写。

2 总体方案设计

2.1硬件组成

按照电缆生产工艺对控制系统的技术要求，控制系统的硬件应包括以下几部分：

（1）控制部分：控制部分作为电缆定长控制器的核心，本例中采用89C51微型控制器最小系统完成，在定长控制器工作的过程中控制部分通过信号采集调理部分采集信号，并与内部程序存储器中的值进行比较，按照预定的程序控制电机的转停及电缆是否被切断；同时控制部分还控制键盘的输入及数码管的动态显示。

（2）信号采集调理部分：通过光电传感器将电机主轴的转动圈数转化为脉冲数，经过信号调理（本系统中主要是放大）将信号调整为控制部分可以识别的脉冲信号。

（3）显示部分：通过两个74hc373来控制4位8段数码管的段选和位选来实现数码管的动态显示。

（4）执行部分：通过继电器或三极管控制电机的转或停。

（5）输入部分：通过三个按键的独立键盘对电缆要求长度进行实时控制和随时显示设定值操作。

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