西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目 单摆实验自动计时器的设计制作院、系(部) 通信学院电子工程系专业及班级 电子科学与技术 0602姓 名 邵文文学 号 0607060215指 导 教 师 李旭红日 期 2010 年 3 月 27 日西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目 单摆实验自动计时器的设计制作 选题类型 应用型一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：1国内外研究现状、生产需求状况：（1）国际研究状况：单片机的发展像 PC 系统中的 CPU 一样经历几代的过程，由于单片机的巨大市场空间和广泛的应用范围，世界各大芯片厂商纷纷推出自己的单片机产品，大体经历了 4 位机、8位机、16 位机、32 位机的发展过程，其中 8 位机在市场上一直是主流产品。虽然单片机品种多样，型号繁多，但是有如下发展趋势：低功耗 CMOS 化；微型单片化；主流与多品种共存。单摆实验仪是一种广泛应用的实验器材，有着很大的作用。基于微电脑和单片机的单摆实验仪是国际商家的研究一大的重点，技术也在不断的成熟，市场高质量和高精度的需求量越来越大，智能化的单摆实验仪出现在市场上，很大程度的满足的市场的需求。单片机的技术也在不断的成熟，它的低成本，低功耗，微型化为它的市场带来了很大的效应。（2）国内研究状况：单摆实验仪广泛应用于工业测量，自动化控制领域，也是中大学教育的一个必不可少的实验教学器件，是一种精密的测量仪器。电子显示单摆实验仪市场需求在不断的扩大，制作厂商越来越多。它的制作方法也多种多样，有传统的人工计时单摆仪，三线摆单摆仪，基于激光技术的单摆仪，还有新型的智能化控制单摆仪。基于单片机的单摆仪，有着它独特的优点（精度高，成本低等）占有了很大的市场，研究技术也不断在提高很成熟，国内各大生产厂商都投入了大量的资金进行研究，产品更加成熟，精密化。 2选题目的：巩固所学的电路知识，掌握一般电路的设计方法，巩固 EDA 仿真技术的应用，锻炼自己动手能力，在整个过程中培养自己发现问题，分析问题，并解决问题的能力，达到学以自用的目的。3选题意义：利用所学的模拟电子技术，数字电子技术，电路分析基础和单片机原理与应用技术知识来设计电路，从而理解和巩固所学的电路知识在实际当中的应用，并在模拟，焊接的过程锻炼自己的动手能力，完成理论与实践的结合。4主要参考文献：1.阎石. 数字电子技术基础（第五版）M. 北京：高等教育出版社.2.李翰荪.电路分析基础（第四版）M.北京：高等教育出版社.3.魏立峰，王宝兴. 单片机原理与应用技术 M. 北京：北京大学出版社4.龚尚福.C/C+语言程序设计M.江苏：中国矿业大学出版社5.钱晓君.单片机控制的单摆实验系统J.物理实验.2009,29(4)6.王殿学，鞠衍清.新型智能单摆实验仪的研制J.辽东学院学报.2007.2（14）7.陈国杰. 智能单摆测量仪的研制J.自然科学.2001,19(1)8.朱华,李翠云,周小明,张顺如. 智能型单摆测量仪的研制J.物理实验.2003,23(12) 9. 司刚全,张彦斌,刘阳春,李德文基于.AT89C4051 的多功能单摆实验仪J.西安交通大学电气工程学院.2003.910. Joaqun Salas，Wendy Avalos，Rafael Castaneda，Mario Maya. A machine-vision system to measure the parameters describingthe performance of a Foucault pendulum. Machine Vision and Applications (2006) 17(2): 133138二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程1研究内容在传统的单摆实验中，都是采用人工秒表进行计时，每次按表时间都有误差，测量值很不准确，导致实验误差，为了改进这一缺点，采用自动化的控制，采用红外光电检测技术和单片机控制系统，对摆线平衡位置的微弱反射信号检测，从而实现自动计时，自动计数等功能。结合红外检测和 AT89C51 单片机的应用，构成一种智能化的，低成本的，高精度的单摆计时装置。2研究思路及方法（1）通过复习数字电路技术基础，电路分析基础，单片机原理与应用技术等书中相关内容，了解数字电路分析，数码显示等基本知识，掌握红外探测电路的组成和单片机控制系统的功能的实现。（2）通过所查找的文献来确定自己所要设计的单摆实验自动计时器的基本构造和所要实现的基本功能，复习 51 单片机相关知识和其应用的电路，完成对单片机 I/O 接口及外围电路的设计，确定完成基本功能的电路模块。（3）按照单摆实验自动计时器电路的功能要求画出程序流程图，根据流程图初步编写各功能模块的程序，然后对各子程序模块进行整合，完成整个电路的程序的编写。 （4）复习和掌握 EDA 仿真技术，搭建电路原理图通过软件进行调试、修改，仿真，对结果进行分析校正，使其达到预定的目的。然后进行电路图的定型，最后完成对电路板的设计和实物焊接，调试过程。三、毕业设计(论文)工作进度安排1 调研阶段；查找有关书籍和文献（2 周）2 阅读消化资料，掌握电子系统的一般设计方法（3 周）3 提出总的设计方案（2 周）4 进行模块设计及调试（3 周）5 进行系统联调（2 周）6 写论文（3 周）指导教师意见指导教师签字:_年 月 日难度 份量 综合训练 程度 是否隶属科 研项目院系部毕业设计（论文）领导小组审核意见教学院长(主任)_（公 章）年 月 日