基于51单片机的数据采集系统——答辩

单片机课程设计任务及要求第一篇：单片机课程设计任务及要求13Z机制《单片机课程设计》任务书及要求一、本课程设计的目的和意义通过课程设计使学生深入理解单片机的基本结构和工作原理。

掌握单片机系统常用接口的设计及扩展方法。

掌握汇编语言程序设计和程序调试的技巧。

学会单片机应用系统的设计与开发，培养学生分析问题和解决问题的能力。

为学生将来在机械设计制造及其自动化及其他领域应用单片机技术打下良好基础。

二、设计任务及要求1.硬件设计：根据所选题目要求，完成基于单片机的完整硬件接口电路设计。

2.程序设计：根据需要画出程序流程图，设计出全部汇编程序并给出程序设计说明和程序注释。

3.设计文件：设计报告字数约4000~5000字（不包括程序清单），内容及格式要求如下：（1）报告内容的一般安排λ目录（1页）λ前言（1页）：说明所选题目的、当今应用说明、对课题的理解，及要解决的问题和课题的意义。

λ总体方案设计（3~4页）：通过列举和分析若干可行技术方案、原理，从中选定可行最优设计方案，给出组成原理（框图）及技术路线。

λ硬件设计（4~8页）：元器件选择与必要的介绍；单片机硬件系统及外围接口电路的设计，原理说明。

系统总电路图可占完整一页。

λ软件设计（6~10页）：设计各功能子程序、中断服务程序，及主程序，程序中应有必要的注释。

对于复杂程序结构可先绘制程序流程图。

λ设计小结（1页）：对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出建议、解决的方法和对这次设计实践的认识、收获和提高。

参考文献（1页）（2）设计报告书写要求以班级为单位购买徐师大标准的课程设计报告本，人手一册。

课程设计报告本应双面书写，每页的文字部分不得少于16行、每行不少于22字。

若整页为汇编语言程序，则该页不得少于20行。

设计说明书中插图总数不宜超过10个，插图可包括元器件图、单片机系统硬件电路图、程序流程图等，插图大小及所占篇幅根据线条密度定，线条不能太稀疏。

插图上下之外部不得留有超过一行文字高度的空白行。

第20卷第4期2007年8月常州工学院学报Jour nal of C hangzho u Institute of Techno logyV o.l20 N o.4A ug.2007收稿日期基于51单片机的DM A数据采集系统设计鲍玉军(常州工学院电子信息与电气工程学院,江苏常州213002)摘要:利用51单片机及其接口电路模拟DM A的控制过程,由于数据的传输实际上不经过CP U而直接由A/D转换芯片传送到存储器,从而实现了数据的高速传送。

关键词:单片机;DM A;数据采集中图分类号:TP274+.2 文献标识码:A文章编号:1671-0436(2007)04-0023-04随着工业化的发展,微型计算机的作用日益突出,它在实时控制、在线动态测量和对物理过程进行监控,以及图像、语音处理领域都得到了广泛的应用。

针对CPU只能处理数字信号的特点,通常将一些变化的模拟量(如温度、压力、流量、位移、速度、声音等)转换为数字量后,再由CPU完成对检测对象的处理。

数据采集系统的速度,不仅与CP U、A/D转换器的性能有关(如采用高速A/D 转换芯片),还与数据传送方式有着密切的关系。

采用价格低廉的51单片机,结合DM A技术传送数据(即将A/D转换器所采集的数据不经过CP U累加器而直接存入存储器),将使得数据传送时间得到大大缩减,传送速率得到很大提高,从而实现了高速数据采集,这尤其适用于磁盘存取、图像处理、同步通信中的收/发信号等需要高速、大批量传送数据的场合。

1 方案的提出DM A方式,即在DM A控制器控制下的直接存储器存储方式,在此方式下外设与内存之间的数据传送过程不再由CPU控制,而是在DM A控制器的控制和管理下进行直接传送,节省了CPU 的中转时间,从而提高了传送速率。

DM A传送方式是以增加系统硬件的复杂程度和成本为代价的,是用硬件控制代替了软件控制,DM A传送虽然脱离了CP U的控制,但这并不意味着DM A的传送不需要进行控制和管理,而实际上是用DM A 控制器来取代CP U,负责DM A传送的全过程。

基于ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程，相应的系统称为数据采集系统。

本文的主要任务是对0～5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。

由于采集的是直流信号，对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路，因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片，该芯片转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。

同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。

终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能，为了防止键盘不用时的误操作，设计时还设置了锁键功能，在键盘的输入消抖方面，则采用软件消抖方法来降低硬件开销，提高系统的抗干扰能力。

软件设计方面则采用功能模块化的设计思想；键盘模数转换等采用中断方式来实现，从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。

1 数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A／D转换器以及单片机等组成。

本文主要完成功能的系统硬件框图。

2 ADC0809模数转换器简介2．1 ADC0809的结构功能本数据采集系统采用计算机作为处理器。

电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成电信号后，需要模／数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制，因此，把模拟量转换成数字量输出的接口电路，即A／D转换器就是现实信号转换的桥梁。

目前，世界上有多种类型的A／D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。

本文采用逐次逼近型A／D转换器，该类A／D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A／D转换器。

逐次逼近型A／D转换器一般由比较器、D／A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。

基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题一、什么是脉搏测量仪？脉搏测量仪是一种用于监测人体脉搏的仪器，通过传感器感知人体的脉搏信号，并将其转化成数字信号通过处理器进行分析和显示。

基于51单片机的脉搏测量仪是利用51单片机作为核心控制器，搭配适当的传感器和显示器组件，可以实现对脉搏的实时监测和数据处理。

二、该脉搏测量仪的工作原理是怎样的？1. 传感器采集脉搏信号：脉搏测量仪通常会采用光电传感器或压力传感器来感知人体的脉搏信号，光电传感器通过发射一束红外光束照射到皮肤上，当血液脉动时，血液会吸收不同程度的红外光，通过检测光电传感器接收到的反射光强度变化来获取脉搏信号；压力传感器则是通过感知皮肤上的微小压力变化来获取脉搏信号。

2. 信号处理与数字化：传感器采集到的模拟信号需要经过信号调理电路进行滤波和放大，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转化成数字信号，以便于单片机的处理。

3. 数据处理与显示：单片机接收到数字化的脉搏信号后，会根据预设的算法进行脉搏波形的提取和心率的计算，并将结果显示在液晶显示器上，同时可以通过串口或蓝牙模块将数据传输到外部设备进行进一步分析和存储。

三、基于51单片机的脉搏测量仪有哪些特点？1. 灵活性强：基于51单片机的脉搏测量仪可以根据实际需求进行灵活的定制和扩展，比如可以根据具体情况选择合适的传感器，采用不同的数据处理算法，实现不同的功能。

2. 成本低廉：51单片机作为一种经典的微控制器，价格低廉且性能稳定可靠，适合用于中小型医疗设备的开发和生产。

3. 易于开发：基于51单片机的脉搏测量仪的软硬件开发相对简单，开发人员可以利用丰富的开发资源和成熟的开发工具进行快速开发和调试。

四、该脉搏测量仪在医疗保健领域有哪些应用前景？1. 个人健康监测：随着人们健康意识的提高，个人健康监测设备越来越受到关注，基于51单片机的脉搏测量仪可以作为便携式的个人健康监测设备，可用于定期监测心率、血压等生理指标，提醒个人关注身体健康。

基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题1. 介绍与背景在现代医疗领域中，脉搏测量仪是一种非常重要的设备。

它能够通过检测人体的脉搏波形来帮助医生判断患者的健康状况。

而基于51单片机的脉搏测量仪作为一种便携式的设备，在实际应用中越来越受到广大医疗工作者的关注。

2. 脉搏测量原理脉搏测量的原理是利用光电传感器将人体的脉搏波形转化为电信号。

通过对这些信号进行采样、滤波和处理，可以得到一条准确的脉搏波形曲线。

基于51单片机的脉搏测量仪需要通过程序控制，实现对传感器的数据采集以及波形分析。

3. 硬件设计与实现由于基于51单片机的脉搏测量仪需要具备便携性，因此硬件设计需要考虑到尺寸小、功耗低以及易于携带等因素。

一般情况下，硬件系统包括51单片机、光电传感器、滤波电路、数据转换电路和显示屏等组件。

通过合理的布局和连接，确保信号的稳定性和质量。

4. 软件设计与实现在软件层面上，基于51单片机的脉搏测量仪需要编写相应的程序代码。

这些代码主要包括传感器数据采集、滤波处理、特征提取和波形显示等功能。

控制程序的设计需要考虑到采样频率、滤波算法的选择以及数据存储与传输等方面。

5.实验与结果分析通过实验验证，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地测量出人体脉搏波形，并能够显示出波形曲线。

通过对采集到的数据进行分析，可以判断出患者的心血管健康状况。

根据采样频率的不同，还能够获取到更多的生理信息。

6. 应用与前景展望基于51单片机的脉搏测量仪在临床医疗中具有广泛的应用前景。

它不仅可以用于日常健康监测，还可以用于特殊疾病的筛查和诊断。

随着技术的不断发展和创新，基于51单片机的脉搏测量仪将会变得更加智能化和便捷化。

7. 个人观点与总结作为一位专业的医疗设备写手，我对基于51单片机的脉搏测量仪充满了信心和期待。

这种小巧而功能强大的设备在改善医疗领域的工作效率和病患体验方面具有重要的作用。

通过综合应用硬件和软件设计，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地获取人体脉搏波形和生理信息，为医生的临床判断提供重要的依据。

尊敬的指导老师，您好！今天我很荣幸能够向各位老师和同学们展示我基于51单片机的智能台灯设计，并进行答辩自述。

通过这篇文章，我将会从深度和广度上全面评估这个项目，并共享我对这个主题的个人观点和理解。

一、项目背景1.1 项目简介让我简要介绍一下这个项目。

智能台灯是我在学习51单片机的过程中所制作的一个实用性较强的电子产品。

其主要功能包括光线感应自动开关、定时开关、色温调节和亮度调节等。

通过这个项目，我不仅学会了如何使用51单片机来控制各种功能，还深入理解了电子电路和光感元件的原理。

1.2 项目意义这个项目不仅仅是一个简单的台灯设计，更重要的是，它代表了我在学习中的实践和成果。

通过这个项目，我不仅能够将理论知识应用到实际中，还培养了自己的动手能力和创新能力。

智能台灯的应用也能够为人们的日常生活带来便利和舒适。

二、技术细节2.1 硬件设计在硬件设计方面，我选择了利用51单片机作为智能台灯的控制核心。

我通过设计合理的电路结构，实现了光线感应元件、色温调节模块和亮度调节模块与单片机的连接。

其中，光感元件的选择和电路的稳定性是我在设计过程中需要重点考虑的问题。

2.2 软件设计在软件设计方面，我使用C语言对51单片机进行编程，实现了智能台灯的各项功能。

我充分发挥单片机的控制能力，编写了优化的程序，保证了台灯的稳定性和可靠性。

我还设计了简洁明了的用户界面，以便用户能够方便地操作台灯。

三、创新点和优化3.1 创新点在这个项目中，我最大的创新点是将光感元件应用到智能台灯中，并实现了光线感应自动开关功能。

这一功能使得用户在进入或离开房间时，可以自动调节台灯的亮度，极大地提高了台灯的智能化水平。

3.2 优化方向根据我对该项目的深度思考和总结，我认为在以后的设计中，可以进一步优化台灯的色温调节功能，并结合环境的变化进行自适应调节。

另外，还可以加入更多的传感器和联网功能，使得台灯能够更加智能地适应用户的需求。

四、个人观点和反思从这个项目中，我不仅学会了如何灵活运用51单片机的能力，还培养了自己在电子设计和编程方面的技能。

西南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院信息工程学院专业班级自动0803姓名学号20085074题目数字测温计设计题目类型设计开发一、选题背景及依据1.题目背景温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。

测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。

最常见到得测量温度的工具是各种各样的温度计，例如：水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。

它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。

传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点。

目前的数字温度传感器是微电子技术，计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）。

现在的温度传感器正在基于单片机的基础上，从模拟式向数字式，从集成化向智能化，网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化，高可靠性及安全性，开发虚拟传感器和网络传感器，研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

2.选题意义随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度传感器DS18B20具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。

又随着电子技术的发展，人们的生活日趋数字化，多功能的数字温度计可以给我们的生活带来很大的方便；支持“一线总线”接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本；以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心，以ATMEL公司的AT89S52为控制器设计的DS18B20温度控制器结构简单、测温准确、具有一定控制功能的智能温度控制器。

本课题研究的重要意义在于生产过程中随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数，就需要受制于现代信息基础的发展水平。

目录一、前言 (2)二、酒精测试仪总体方案设计 (2)2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 (2)2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (2)三、硬件设计 (3)3.1 传感器的选择 (3)3.2电压比较电路 (7)3.2.1 LM393介绍 (7)3.2.3 LM393连线图 (8)3.3 单片机系统 (9)3.3.1 STC12C5A16AD的功能特性 (10)3.3.2 STC12C5A16AD的引脚说明 (11)3.4 LCD1602液晶显示电路 (11)3.5键盘电路 (13)3.6报警电路 (14)3.6.1 灯光提示电路 (15)3.6.2 声音报警电路 (15)3.7 EEPROM阀值存储模块 (16)四、软件设计 (21)4.1 软件介绍 (21)4.2 主程序框图 (23)4.3 液晶显示程序框图 (23)五、测试结果及结论 (25)5.1 调试 (25)5.2 结论 (25)六、致谢 (26)七、参考文献： (27)附图 (28)附程序 (29)酒精浓度检测仪的设计一、前言近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。

为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。

自《刑法修正案(八)》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。

不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。

本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A16AD对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。

本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。

二、酒精测试仪总体方案设计2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点：（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LCD显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。

8 | 电子制作 2018年11月格的，比如：工厂在生产某一种产品时温度要求范围在25到30摄氏度之间，只有在这个温度范围内才可以生产出合格的产品，还有在进行某些科研实验时对温度的要求就会更加严格，有的精确到1摄氏度以内，甚至有的精确到0.5摄氏度以内。

因此我想设计一个“电子温度计”，基本功能是对温度的采集与显示。

在温度采集的设计上必须要A/D 转换，也就是将模拟信号转化为数字信号，因此我选择了DS18B20温度传感器模块，该模块不仅可以对温度进行实时测控，并且具有较高的灵敏度。

在数据的显示方面我选择了LCD1602显示模块，整个系统采用STC89C52单片机控制。

本设计在Altium Designer 上画出原理图，然后通过热转印制作PCB 板，完成硬件部分。

此次设计在大量科学知识的支持下具有较高的可行性和实用性。

1 系统工作原理该系统是在C 语言编程以及51单片机知识为基础上进行设计的，同时采用了DS18B20温度传感器模块以及LCD1602显示模块，利用KEIL 软件进行软件编程，将编写好的程序录入51单片机中，在51单片机的控制下实现温度数据的采集。

图1 系统整体结构框图整个实时数据采集系统满足以下功能指标：线和表格中。

2 硬件系统设计图2 总体系统结构此系统以STC89C52单片机为控制核心，采用了数字温度传感器模块DS18B20，该模块将采集到的温度数据转化为数字信号，并将信号传送给单片机，单片机处理数据后，通过LCD1602液晶显示器将温度显示出来。

在整个作品上首先提到的是硬件系统的设计，然后就是各个模块的工作原理以及工作特点，详细介绍系统的硬件设计，在给出系统的连接图，通过PROTEL 99SE 进行系统电路原理图的绘制，生成相应的PCB 板，并分析系统的工作原理，在软件方面对整体和各个模块的程序进行设计，在KEIL 中进行编写，在编写过程中如果出现理论错误，系统会给与提示，编程结束后也可手动调试来改正错误，或者修改程序功能。

毕业设计论文系部电气工程系专业应用电子技术姓名周敏学号 22 题目数字温度计目录一、引言二、系统方案论证与比较（一）、方案一（二）、方案二（三）、方案比较（四）、方案代替三、系统器件选择（一）、单片机的选择(二) 、AT89S51 引脚功能介绍（三）、温度传感器的选择1、LM35 简单介绍2、LM35 使用中的注意事项四、硬件设计电路五、软件设计（一）、主程序（二）、各模块流程设计六、系统调试（一）、调试方法（2）、调试结果七、总结八、致谢一、引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。

本毕业设计介绍了温度计的测量和控制之间的关系：检测是控制的基础和前提，而检测的精度必须高于控制的精确度，否则无从实现控制的精度要求。

不仅如此，检测还涉及国计民生各个部门，可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。

科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。

现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。

同时，科学技术的发展达到的水平越高，又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。

目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。

目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。

传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。

综上所述，数字温度计加入传感器和单片机是很重要的，单片机应用系统开发技术是当前最流行最普遍的实用技术之一，大多数电子产品与设备都采用单片机技术的支持。