Informe de muestra sobre proyecto de microcontrolador
Dado que los microcontroladores se utilizan y desarrollan ampliamente en diversos productos electrónicos debido a su pequeño tamaño y alto costo, el personal de I+D de microcontroladores también realiza constantemente innovaciones tecnológicas. A continuación se muestra un informe de propuesta de microcontrolador de muestra que compilé para usted. Ejemplo de informe de propuesta de proyecto de microcomputadora de un solo chip, artículo 1:
Informe de propuesta de diseño basado en un medidor de frecuencia digital de microcomputadora de un solo chip
1. La base y la importancia de la selección del tema:
Este tema estudia principalmente cómo utilizar un microcontrolador para diseñar un medidor de frecuencia digital. Debido a que la medición de frecuencia es muy importante en la tecnología electrónica, esto requiere que el frecuencímetro mejore continuamente su precisión y velocidad de medición. En una sociedad donde la ciencia y la tecnología se desarrollan a un ritmo rápido y la economía está globalmente integrada, la simplicidad, la eficiencia y la economía se han convertido en un objetivo importante para que la gente haga las cosas. Esto es particularmente prominente en la tecnología electrónica. Cuando las personas diseñan circuitos, tienden a utilizar la menor cantidad de hardware posible para implementarlos y hacen todo lo posible para resolver las partes funcionales que anteriormente se implementaban mediante hardware a través del software. Debido a que la implementación del software es más fácil de modificar que la implementación del hardware, por ejemplo, simplemente modificar unas pocas líneas de código fuente es mucho más fácil que cambiar algunas conexiones en una placa de circuito impreso. Por lo tanto, los circuitos basados en microprocesadores suelen ser mejores que los circuitos tradicionales. para una mayor flexibilidad.
Debido a que los frecuencímetros digitales son instrumentos de medición indispensables en campos de investigación y producción científica, como computadoras, equipos de comunicación, audio y video, la medición de frecuencia es aún más importante. En los circuitos digitales, los contadores de frecuencia son circuitos secuenciales, que se componen principalmente de flip-flops con funciones de memoria. Ha sido ampliamente utilizado en computadoras y diversos instrumentos digitales. Este tema utiliza un medidor de frecuencia de medición directa con un principio de diseño simple, circuito estable y alta precisión de medición, lo que acorta en gran medida el ciclo de producción.
2. Descripción general de la investigación y tendencias de desarrollo en el país y en el extranjero (incluida la revisión de la literatura):
Debido a las necesidades de la sociedad actual, los requisitos para la transmisión y el procesamiento de información aumentan constantemente. y la precisión de la medición de frecuencia también requiere puntos de referencia de tiempo-frecuencia más altos y precisos y una tecnología de medición más precisa. La precisión que puede lograr la medición de frecuencia depende principalmente de la precisión de la fuente de frecuencia estándar y del equipo y métodos de medición utilizados. En la actualidad, los métodos para medir la frecuencia incluyen el método de medición directa de frecuencia, el método de interpolación, el método vernier, el método de multiplicación de diferencias de frecuencia, etc. El método de medición directa de frecuencia es más sencillo, pero la precisión no es alta. El método de multiplicación de diferencia de frecuencia y el método del período son un método de medición que combina el método de multiplicación de diferencia de frecuencia y el método de batido. Este método consiste en multiplicar la señal medida y la señal de referencia multiplicando la diferencia de frecuencia para obtener la señal medida. >
La fluctuación de fase se expande y luego la señal de ritmo se obtiene a través del mezclador y se utiliza un contador electrónico para realizar mediciones de ciclos múltiples a baja frecuencia. Con un número menor de multiplicaciones y el mismo tiempo de muestreo, a. Se puede obtener una resolución y precisión de medición superiores al método de medición de frecuencia, pero todavía hay errores causados por escalas de tiempo inestables y un cierto error de disparo.
En los amplios campos de aplicación de los sistemas electrónicos, los circuitos digitales que procesan información discreta se pueden ver por todas partes. Los refrigeradores y televisores de consumo, los sistemas de comunicaciones de aviación, los sistemas de radar de control de tráfico, los sistemas de emergencia de hospitales, etc., utilizan tecnología digital en el proceso de diseño. El medidor de frecuencia digital es un instrumento de medición indispensable en los sistemas modernos de equipos de medición de comunicaciones. No solo requiere que el circuito genere señales con alta precisión y estabilidad de frecuencia, sino que también debe poder cambiar fácilmente la frecuencia.
Los principales métodos de implementación del frecuencímetro digital son: tipo directo, tipo de bloqueo de fase, tipo digital directo y tipo híbrido
(1) Tipo directo
Ventajas: Tiene una velocidad rápida y un ruido de fase bajo, pero tiene una estructura compleja y muchas derivaciones. Generalmente solo se usa en radares terrestres.
(2) Tipo de bloqueo de fase
Ventajas: control automático de sincronización de fases, alta frecuencia de producción, bajo consumo de energía, serialización, miniaturización y moldeado fáciles de realizar
Bloqueo e ingeniería.
(3) Tipo digital directo
Ventajas: circuito estable, alta precisión, serialización, miniaturización, modularización e ingeniería fáciles de realizar.
3. Contenido de la investigación y plan experimental:
Contenido de la investigación: el diseño de este proyecto toma el microcontrolador como núcleo, diseña un medidor de frecuencia digital y utiliza el temporizador/contador y la interrupción en el microcontrolador El sistema espera para completar la medición de frecuencia.
Plan experimental:
Figura 1 Diagrama de bloques de diseño general del frecuencímetro
Objetivos, características principales y avances del trabajo
Objetivos. :
A partir de un frecuencímetro digital basado en un microordenador de un solo chip, dibujar el diagrama del circuito y simularlo con software
Características del trabajo:
(1) Usar tecnología de microcomputadora de un solo chip
(2) Usar lenguaje C, circuitos y otros conocimientos
(3) Usar computadoras y otras herramientas
<; p> (4) Utilice módulos de visualización, módulos de división de frecuencia, módulos de microcontrolador, etc.(5) Simple y fácil de entender, muy práctico.
Progreso del trabajo:
1. Revisar la literatura, traducir materiales en inglés y escribir un informe de propuesta Semanas 1---4
2. Obtener información relevante; y el estudio de los conocimientos necesarios Semanas 5---9
3. Diseñar y depurar los módulos de hardware y software del sistema Semanas 10--14
4. Redactar un artículo; ; Semanas 15--16
5. Resumen y preparación para la defensa; Semana 17
5. Referencias
[1] Li Xuehai Conceptos básicos del estándar 80C51. Tutorial de microcontroladores. Prensa de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing, 2006
[2] Editor en jefe Dai Xianjin. 51 microcontroladores y sus ejemplos de desarrollo de programas en lenguaje C, 2008
[3] Li Chengren.
[5] Zhang Tianfan et al. Compilado por. Explicación detallada del desarrollo del lenguaje C de 51 microcontroladores, Electronic Industry Press, 2008
[6] Zhang Yihe. Un ejemplo de 51 microcontroladores (versión en lenguaje C). People's Posts and Telecommunications Press, 2008
[7] Zhang Hongrun, Liu Xiuying, Zhang Yafan, etc. 200 ejemplos de diseño de aplicaciones de microcontroladores. y Astronautics Press, 2006
[8] Peng Wei, Huang Ke, Lei Daozhong, etc. Conferencias sobre ejemplos de diseño de sistemas típicos de microcontroladores Electronic Industry Press, 2006
[9] Li Xuehai. Tutorial básico sobre microcontroladores estándar 80C51. Beihang University Press, 2006
[10] Li Chaoqing. Principio de microcomputadora y tecnología de interfaz [M].
[11] Yu Fashan, Wang Fuzhong. Tecnología de aplicación del principio de microcomputadora de un solo chip [M]. Xuzhou: China University of Mining and Technology Press, 2003.
[12]V .Yu.Teplov, A.V. Anisimov.Sistema termostático que utiliza un microordenador de un solo chip y módulos termoeléctricos basados en el efecto Peltier[J], 2002
[13] Yeager Brent.Cómo solucionar problemas de su balanza electrónica[J 1995
[14]WeiXiaoRu, JuJianZhi. Diseño de un circuito de conducción de CCD basado en ATmega16. Microcomputeramp; 2010,
. [15]HeLianYun, El sistema de luces de señales de tráfico controlado con un microordenador de un solo chip. Estudio informático, 2008, (01). Informe de propuesta de proyecto de microcontrolador. Ejemplo de artículo 2:
Alarma contra incendios basada en microcontrolador
<. p> 1. Fuente y tipo de tema del proyecto de graduación (tesis)Fuente del tema: práctica de producción (social)
Tipo de proyecto: Proyecto de Graduación
2 .
El propósito y la importancia del tema
Para la mayoría de los residentes, especialmente los ancianos que viven solos, los pacientes desatendidos, los bebés y niños y otros grupos vulnerables, tienen dificultades para moverse y poca capacidad de escape cuando se encuentran con un incendio. El tiempo necesario para escapar es relativamente largo. Es más importante para ellos dar una alerta temprana del incendio para ganar más tiempo de escape o notificar a los rescatistas a tiempo para evitar víctimas.
Las alarmas contra incendios pueden hacer que la vida en el hogar de las personas sea más segura. Esta alarma es un sistema de detección de temperatura y concentración de humo de incendio controlado por un microordenador de un solo chip que realiza la conversión A/D y el filtrado de la salida de señal de voltaje de tierra. El sensor, linealización, el microcontrolador convierte el valor de voltaje en concentración de gas y temperatura y los envía a la pantalla de cristal líquido LCD1602, y determina si se excede el límite superior de la alarma. Si se excede, se emitirá una alarma audible y visual [1. ], y la situación de alarma se emitirá a través del módulo GSM. Al mismo tiempo, puede realizar la recepción centralizada de alarmas contra incendios y el manejo policial profesional por parte de la estación de bomberos, y lograr la recepción de alarmas y el manejo policial más rápido con la menor inversión. Al mismo tiempo, también proporciona ayudas convenientes y rápidas para la toma de decisiones de los agentes de policía, mejora la capacidad del equipo de extinción de incendios para responder rápidamente y estrecha la relación entre la policía y el público. El trabajo eficiente también puede reducir los riesgos para la seguridad humana y las pérdidas de propiedad causadas por incendios a los residentes.
3. Estado de la investigación y tendencias de desarrollo de este tema en el país y en el extranjero
El sistema de protección contra incendios de edificios con tecnología de alarma automática contra incendios como núcleo es una garantía importante para prevenir y contener la construcción. incendios. En los últimos años, la tecnología de aplicación de ingeniería de alarmas automáticas contra incendios de mi país ha logrado un rápido desarrollo. Sin embargo, debido a los protocolos de comunicación inconsistentes de los sistemas automáticos de alarma contra incendios en aplicaciones prácticas, el nivel técnico de la ingeniería de alarmas automáticas contra incendios todavía está relativamente atrasado y todavía existen algunos problemas pendientes.
(1) El ámbito de aplicación es demasiado pequeño. La tecnología del sistema automático de alarma contra incendios de mi país comenzó más tarde que en los Estados Unidos, el Reino Unido y otros países desarrollados. El alcance de la instalación se encuentra principalmente en los lugares y partes especificados en el "Código de diseño de protección contra incendios para edificios civiles de gran altura" y "Construcción". Design Fire Protection Code", y en lugares propensos a muertes y lesiones masivas. No es necesario instalar sistemas automáticos de alarma contra incendios en lugares de reunión públicos pequeños y medianos, hogares comunitarios e incluso algunas residencias de gran altura. El alcance el plazo de aplicación es demasiado reducido y no se han adoptado medidas preventivas.
(2) Bajo nivel de inteligencia. Aunque todos los detectores de incendios utilizados en nuestro país están diseñados de manera inteligente, debido a los pocos parámetros detectados por los sensores, el desarrollo inmaduro del software para respaldar el sistema, la falta de verificación suficiente de la precisión de varios algoritmos y la base de datos de parámetros de la escena del incendio incompleta, el incendio Es difícil para el sistema de alarma automático determinar con precisión la concentración de partículas (humo), la temperatura en el sitio, la intensidad de las ondas de luz, la concentración de gas combustible, la radiación electromagnética y otros indicadores, lo que genera muchas alarmas tardías, falsas alarmas y alarmas perdidas.
(3) El grado de networking es bajo. Las formas de sistemas de alarma contra incendios que se aplican en nuestro país son básicamente sistemas automáticos de alarma contra incendios regionales, sistemas automáticos de alarma contra incendios centralizados y sistemas automáticos de alarma contra incendios de centros de control. La forma de instalación es principalmente en modo de control distribuido, que es autónomo, cerrado y autónomo. Aún no se ha formado un sistema regional de alarma contra incendios automático en red.
(4) Es necesario mejorar el método de conexión de componentes. El sistema automático de alarma contra incendios utiliza principalmente métodos de conexión de bus y de múltiples cables. Los detectores, alarmas y controladores están conectados mediante dos o más cables aislados con núcleo de cobre o cables con núcleo de cobre a través de tuberías. Hay muchos consumibles, de alto costo y deficientes. capacidad antiinterferencia. Al mismo tiempo, los cables de cobre tienen poca resistencia a las altas temperaturas y son fáciles de usar, lo que complica la construcción y el mantenimiento del sistema, lo que afecta la confiabilidad y la aplicación más amplia de los sistemas automáticos de alarma contra incendios.
(5) El sistema automático de alarma contra incendios tiene muchos problemas de falsas alarmas y omisiones. Debido a que el entorno de instalación de los detectores de incendios es extremadamente complejo y varios sensores tienen ciertas deficiencias inherentes en la detección de incendios, no pueden detectar con precisión las ondas de sonido, espectros, radiación, olores y otros aspectos únicos que ocurren durante el proceso de combustión de diversas sustancias. Existen cambios en la detección de humo de diferentes tamaños y colores de partículas producidos durante los incendios. De vez en cuando se producen falsas alarmas y alarmas perdidas.
(6) La aplicación de la tecnología de detección de incendios ultratemprana todavía está casi en blanco.
Se han desarrollado en el extranjero sistemas de alarma y detección de incendios por humo de alta sensibilidad adecuados para espacios limpios, como detectores de incendios por humo de alta sensibilidad de tipo láser, sistemas de alarma y detección de incendios por humo de alta sensibilidad de tipo succión y sistemas de alarma y detección de incendios por gas. que son similares a los sistemas de alarma y detección de incendios ordinarios. En comparación con otros sistemas, su sensibilidad de detección se ha mejorado en dos órdenes de magnitud o incluso más. Estos sistemas utilizan conteo de partículas láser, dispersión de láser y otros principios para monitorear el espacio protegido. en función del aumento de partículas por unidad de volumen Para determinar si se ha producido un incendio, el sistema puede identificar posibles riesgos de incendio horas o días antes de que se produzca, logrando una alarma de incendio ultra temprana. Esta tecnología aún está en su infancia en mi país y necesita más investigación, desarrollo y uso [2].
En respuesta a los problemas anteriores, la tecnología de aplicación automática de alarmas contra incendios se centra aún más en la nueva situación actual de desarrollo internacional, acelera el proceso de actualización, fortalece la aplicación de tecnología digital, nuevos procesos y nuevos materiales, mejora capacidades del sistema y hace fuego La tecnología de aplicación de alarma automática se está desarrollando hacia una alta confiabilidad, bajas falsas alarmas, redes e inteligencia. En la actualidad, las tendencias de desarrollo de las tecnologías extranjeras de aplicaciones de alarmas automáticas contra incendios son principalmente en red, inteligentes, diversificadas, miniaturizadas, basadas en la comunidad, basadas en Bluetooth y altamente sensibles. Esta es también la tendencia de investigación y desarrollo de la tecnología de aplicación de alarmas automáticas contra incendios.
IV.El principal contenido de investigación de este tema
Diseñar un sistema de detección y alarma de incendios con el microcontrolador STC89C52 como núcleo, que pueda obtener el sensor de temperatura y concentración de gas combustible en tiempo real. A través del sensor de gas, la temperatura de la escena del incendio se muestra en LCD1602. Cuando la concentración o la temperatura excede el valor límite, se emite una alarma y la alarma se envía al terminal configurado por la alarma. Facilitar que las personas comprendan mejor la situación de seguridad y mejoren la calidad de vida.
5. Métodos, tecnologías o herramientas de diseño (desarrollo) a adoptar
Este diseño utiliza principalmente como núcleo de control el microcontrolador serie MCS-51 STC89C52, el cual cuenta con su propio FLASH 8K. Memoria de programa, su unidad de procesamiento central es de 8 bits. El procesamiento de datos implica principalmente recopilar datos de temperatura del sensor de temperatura digital 18B20 y AD, recopilar el sensor de humo MQ-2, realizar juicios lógicos y enviar los datos a la pantalla del tubo digital y activar el zumbador de acuerdo con las condiciones específicas de los datos [3 ]. El diseño de todo el sistema de aplicación del microcontrolador se divide en dos partes: diseño del circuito de hardware y diseño de programación de software; el diseño del circuito de hardware incluye el circuito de adquisición de temperatura, el circuito del sensor de humo MQ-2, el circuito de control del microcontrolador, el circuito de visualización, el circuito de alarma y control y Módulo GSM. La parte de diseño del software incluye el programa principal del sistema, el subprograma de adquisición de temperatura, el subprograma de visualización del tubo digital, el subprograma del módulo GSM y el subprograma del controlador de salida, todos implementados utilizando programación en lenguaje C de la serie 51.
VI. Cronograma de este proyecto y objetivos esperados en cada etapa
Plan de avance:
15.12.2014 - 2015.3.1: Buscar información y recopilar información relevante Materiales de información
2015.3.2 - 2015.3.6: Análisis completo de requisitos
2015.3.7 - 2015.3.12: Diseño de esquema completo
2015.3.13 - 2015.4 1: Diseño detallado completo
2015.4.2 - 2015.4.10 Codificación completa
2015.4.11 - 2015.4.13: Pruebas de software completas
2015.4.14 - 2015.4.25: Organizar información y redactar informe de diseño
2015.4.26 - 2015.4.30: Mejorar el proyecto de graduación y diseñar informe según los requisitos del instructor