发光特性测试系统控制电路的设计与实现+外文文献翻译.doc
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发光特性测试系统控制电路的设计与实现+外文文献翻译,摘 要发光特性测试系统控制电路主要用来控制各个设备的开关状态，从而保证这些设备操作时的有效性以及安全性。本实验结合实际，基于atmel公司的at89s51芯片，进行整个控制系统的设计与实现。本文详细介绍了控制系统的设计思想，过程，其中包括电源供电电路，开关去抖动电路，隔离电路，驱动电路的实现过程。关键词：继电器，单片机...
内容介绍
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摘 要
发光特性测试系统控制电路主要用来控制各个设备的开关状态，从而保证这些设备操作时的有效性以及安全性。本实验结合实际，基于ATMEL公司的AT89S51芯片，进行整个控制系统的设计与实现。本文详细介绍了控制系统的设计思想，过程，其中包括电源供电电路，开关去抖动电路，隔离电路，驱动电路的实现过程。
关键词：继电器，单片机，控制，AT89S51
ABSTRACT
In the traditional industry-control field, relays are frequently used in product line to realize the isolation between operation desk and industry locale.
The traditional industry-control gives priority to relays’ hard-line-connection, but this traditional technology has a good many disadvantages.
The appearance of SCM and PLC makes an important role in the development of industry-control. It can handle many problems of the former control system to adopt this technology to control, and make the whole control system easy to amend and debug. So this technology is more flexible and opened.
The control system mainly controls all equipments’ on-off states to ensure the manipulations effective and safe, and the equipments are used in the FED fluorescence powder characteristic test system. According the practical requirement, the dissertation designed and achieved the control system based on AT89S51 of ATMEL corp. This paper introduced the design thought and process of each function module: power supply circuit, eliminate tremble circuit, insulate circuit, and drive circuit.
KEYWORDS: relay, SCM, control, AT89S51
目录
前 言 1
第1章 单片机及MCS-51简介 2
1.1单片机的发展及其主要品种 2
1.2单片机的应用 3
1.3 MCS-51系列单片机简介 4
第2章 发光特性测试系统原控制电路 5
2.1发光特性测试系统 5
2.2系统原理图 5
2.3 系统控制保护条件 6
第3章 单片机控制电路 7
3.1 单片机控制电路原理图 7
3.1.1 按键识别和抖动消除 7
3.1.2 查询方式工作的独立式键盘 8
3.1.3 简单I/O接口扩展 9
3.1.4 单片机与行程开关，继电器的光电隔离 10
3.1.5 驱动芯片驱动继电器 12
3.2 各模块所用器件及简介 12
3.2.1开关引脚信号模块 12
3.2.2消抖动电路模块 12
3.2.3隔离电路模块 13
3.2.4单片机模块 13
3.2.5驱动电路模块 15
3.2.6电源供电电路模块 15
3.2.7串口电路模块 16
3.3 单片机控制电路电路图 16
3.3.1控制电路的SCH 16
3.3.2 电路ERC检测 17
3.3.3生成网表 17
3.4 制作电路PCB板 17
3.4.1 DRC检测 18
3.4.2 电路板实物 18
第4章 软件编程和电路测试 19
4.1 编程软件平台KEIL C51简介 19
4.2 控制电路软件编程分析 19
4.2.1 设备间逻辑关系分析 19
4.2.2 设备状态冲突表 20
4.2.3程序流程图 21
4.2.4汇编语言程序 22
4.2.5 程序编译 23
4.3 电路测试 24
第5章 总结与展望 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
附1 英文原文 28
附2 中文翻译 40
前 言
在传统的工业控制领域，继电器广泛存在于生产线中，以实现操作台与工业现场的隔离。传统的工业控制以继电器的硬线连接为主，不过这一传统技术有着诸多缺陷。
单片机和PLC（可编程逻辑器件）等技术的出现对工业控制起到了极大的促进作用。采用这一技术进行控制，可克服原控制系统的诸多缺点，使得整个控制系统易于修改和调试，具有很好的灵活性和再开发性。
单片机PLC等存储连接技术较继电器的硬线连接技术有以下优点：
1、控制方式上看：电器控制硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑或增加功能很是困难；而软性接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。
2、工作方式上看：电器控制并行工作，而单片机等技术串行工作，不受制约。
3、控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而单片机等技术通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而无抖动一说。
4、定时、记数看：电器控制定时精度不高，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；单片机等时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。
5、可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠、维护性能差；单片机等无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。
本课题的任务就是尝试设计单片机控制电路，以取代原继电器控制电路。
发光特性测试系统控制电路的目的是实现发光特性测试系统工作状态的转换和控制。其输入是一些经输入元件（包括按钮，开关，位置继电器等）得到的输入开关量，经过控制电路实现相应的控制，保护功能，然后输出所需要的控制信号，以便控制输出设备。它所用到的技术在仪器设备和自动控制过程中应用非常普遍。通过本次毕业设计可以学习到常规控制电路的实现方法，学习硬件电路的设计和制作过程，进行一些软件编程。通过本次设计可以学习51单片机系统和数据采集系统的基本原理，熟悉51单片机的软件编程，提高动手能力。
参考文献
[1] 谢惟成,杨加国. 单片机原理与应用及C51程序设计. 北京: 清华大学出版社,2006
[2] 陈建铎. 单片原理与应用. 北京: 科学出版社,2005
[3] 胡汉才. 单片机原理及系统设计. 北京: 清华大学出版社,2001
[4] 张瑾,张伟,张立宝. 电路设计与制板 PROTEL 99SE 入门与提高. 北京: 人民邮电出版社,2007
[5] 朱云芳,江桦,翟旭等. PROTEL 99SE 电路设计与制板 快学易通. 北京: 机械工业出版社.2007
[6] 蔡美琴. 张为民.张荣娟.沈新群. MCS-51系列单片机系统及其应用. 高等教育出版社. 1998年.
[ 7 ] 杨文龙. 单片机原理..
发光特性测试系统控制电路主要用来控制各个设备的开关状态，从而保证这些设备操作时的有效性以及安全性。本实验结合实际，基于ATMEL公司的AT89S51芯片，进行整个控制系统的设计与实现。本文详细介绍了控制系统的设计思想，过程，其中包括电源供电电路，开关去抖动电路，隔离电路，驱动电路的实现过程。
关键词：继电器，单片机，控制，AT89S51
ABSTRACT
In the traditional industry-control field, relays are frequently used in product line to realize the isolation between operation desk and industry locale.
The traditional industry-control gives priority to relays’ hard-line-connection, but this traditional technology has a good many disadvantages.
The appearance of SCM and PLC makes an important role in the development of industry-control. It can handle many problems of the former control system to adopt this technology to control, and make the whole control system easy to amend and debug. So this technology is more flexible and opened.
The control system mainly controls all equipments’ on-off states to ensure the manipulations effective and safe, and the equipments are used in the FED fluorescence powder characteristic test system. According the practical requirement, the dissertation designed and achieved the control system based on AT89S51 of ATMEL corp. This paper introduced the design thought and process of each function module: power supply circuit, eliminate tremble circuit, insulate circuit, and drive circuit.
KEYWORDS: relay, SCM, control, AT89S51
目录
前 言 1
第1章 单片机及MCS-51简介 2
1.1单片机的发展及其主要品种 2
1.2单片机的应用 3
1.3 MCS-51系列单片机简介 4
第2章 发光特性测试系统原控制电路 5
2.1发光特性测试系统 5
2.2系统原理图 5
2.3 系统控制保护条件 6
第3章 单片机控制电路 7
3.1 单片机控制电路原理图 7
3.1.1 按键识别和抖动消除 7
3.1.2 查询方式工作的独立式键盘 8
3.1.3 简单I/O接口扩展 9
3.1.4 单片机与行程开关，继电器的光电隔离 10
3.1.5 驱动芯片驱动继电器 12
3.2 各模块所用器件及简介 12
3.2.1开关引脚信号模块 12
3.2.2消抖动电路模块 12
3.2.3隔离电路模块 13
3.2.4单片机模块 13
3.2.5驱动电路模块 15
3.2.6电源供电电路模块 15
3.2.7串口电路模块 16
3.3 单片机控制电路电路图 16
3.3.1控制电路的SCH 16
3.3.2 电路ERC检测 17
3.3.3生成网表 17
3.4 制作电路PCB板 17
3.4.1 DRC检测 18
3.4.2 电路板实物 18
第4章 软件编程和电路测试 19
4.1 编程软件平台KEIL C51简介 19
4.2 控制电路软件编程分析 19
4.2.1 设备间逻辑关系分析 19
4.2.2 设备状态冲突表 20
4.2.3程序流程图 21
4.2.4汇编语言程序 22
4.2.5 程序编译 23
4.3 电路测试 24
第5章 总结与展望 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
附1 英文原文 28
附2 中文翻译 40
前 言
在传统的工业控制领域，继电器广泛存在于生产线中，以实现操作台与工业现场的隔离。传统的工业控制以继电器的硬线连接为主，不过这一传统技术有着诸多缺陷。
单片机和PLC（可编程逻辑器件）等技术的出现对工业控制起到了极大的促进作用。采用这一技术进行控制，可克服原控制系统的诸多缺点，使得整个控制系统易于修改和调试，具有很好的灵活性和再开发性。
单片机PLC等存储连接技术较继电器的硬线连接技术有以下优点：
1、控制方式上看：电器控制硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑或增加功能很是困难；而软性接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。
2、工作方式上看：电器控制并行工作，而单片机等技术串行工作，不受制约。
3、控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而单片机等技术通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而无抖动一说。
4、定时、记数看：电器控制定时精度不高，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；单片机等时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。
5、可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠、维护性能差；单片机等无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。
本课题的任务就是尝试设计单片机控制电路，以取代原继电器控制电路。
发光特性测试系统控制电路的目的是实现发光特性测试系统工作状态的转换和控制。其输入是一些经输入元件（包括按钮，开关，位置继电器等）得到的输入开关量，经过控制电路实现相应的控制，保护功能，然后输出所需要的控制信号，以便控制输出设备。它所用到的技术在仪器设备和自动控制过程中应用非常普遍。通过本次毕业设计可以学习到常规控制电路的实现方法，学习硬件电路的设计和制作过程，进行一些软件编程。通过本次设计可以学习51单片机系统和数据采集系统的基本原理，熟悉51单片机的软件编程，提高动手能力。
参考文献
[1] 谢惟成,杨加国. 单片机原理与应用及C51程序设计. 北京: 清华大学出版社,2006
[2] 陈建铎. 单片原理与应用. 北京: 科学出版社,2005
[3] 胡汉才. 单片机原理及系统设计. 北京: 清华大学出版社,2001
[4] 张瑾,张伟,张立宝. 电路设计与制板 PROTEL 99SE 入门与提高. 北京: 人民邮电出版社,2007
[5] 朱云芳,江桦,翟旭等. PROTEL 99SE 电路设计与制板 快学易通. 北京: 机械工业出版社.2007
[6] 蔡美琴. 张为民.张荣娟.沈新群. MCS-51系列单片机系统及其应用. 高等教育出版社. 1998年.
[ 7 ] 杨文龙. 单片机原理..
