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1、 南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：李军学 号：070404140专 业：通信工程设计(论文)题目：基于AT89C51单片机的数字电容表设计指 导 教 师:吴秋玲 2010 年 12 月 20日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导
2、教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一 单片机简史及应用单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发
3、展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，单片机的使用领域已十分广泛，已经远远超出了计算机科学的领域，小到玩具，信用卡，大到航天器，机器人，从实现数据采集，过程控制，模糊控制等智能控制到揉的常生活，可以说，在人们的生活生产中都离不开单片机，又如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器，电子万年历，到计时器，定时器，计数器，频率计，电子秤，电子血压表等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词“智能型”，“电脑型”，如智能型洗衣机，电脑温控冰箱等1。在我国，单片机已广泛地
4、应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面2。单片机的应用具有范围广的特点，对各个行业的技术改造和产品智能化的更新换代起着重要的推动作用3。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善4。随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根本性的改变。单片微型计算机简称单片机。它是把组成微型计算机
5、的各功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等部件制作在一块集成芯片中，构成一个完整的微型计算机。由于它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的，故又叫单片微控制器(Single Chip Microcontroller) 5。目前国外已开始把它称作单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。如果说微型计算机的出现使现代科学技术研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命6。目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采
6、集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一7。由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机8。如单片机家族中的主流产品MCS51系列，还有最近推出的PIC和凌阳系列都是比较优秀的单片机芯片，是构建我们不同的设计系统的最佳选择目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹9。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的
7、实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机10。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。在智能仪器仪表上的应用，单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点11，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大12。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）
8、13。二 选题目的及意义本课题选用AT89C51单片机来设计数字电容表。目前大部分电容测量方法集成化水平低,精度低,因而对电容特别是对微小电容的精确测量始终是一个很重要的课题.在某些场合,传感电容的变化量往往仅有几个或几十个皮法大小,这就对电容测量电路提出了更高的要求14。三 国内电容表行业现状及发展我国电容表行业虽然起步较晚，但近20年来，尤其是“九五”期间有了迅速发展，目前我国已初步形成了一个比较齐全的仪器仪表生产、科研和营销体系。为了加大“十五”或更长时间仪器仪表产业的发展力度，国家相关部门将集中力量调整产品结构，按照国际先进标准组织生产，促进产业升级15。优先发展一批为经济发展和国家经
9、济建设、技术改造服务的重点产品，扶持一批市场前景看好、进出口逆差大、体现高技术水平、对行业有较强带动作用的换代产品。但是国产仪器仪表与自动化系统的可靠性和稳定性与国外产品的差距很大。其可靠性问题动摇了电力等重点行业对国产产品的信心，从而在国家重大技术装备的国产化工作中，仪器仪表与自动化系统的国产化推进最为缓慢。极大地影响了装备制造业技术水平和产品质量的提高。稳定性和可靠性问题已经成为制约我国电容仪表工业发展和技术创新的一个严重障碍。因此，国内电容仪器测量厂商必须在危机和机遇并存的市场环境中逆流而上，加大投入，不断创新，在科技发展的道路上披荆斩棘，向世界一流水平迈进。参考文献：1肖洪兵. 跟我学
10、用单片机M. 北京：北京航空航天大学出版社,2002. 2赵晓安. MCS-51单片机原理及应用M. 天津：天津大学出版社，2001.3周润景.基于PROTUES的电路及单片机系统设计与仿真M.北京：北京航空航天大学出版社，2010.4童诗白，华成英模拟电子技术基础M北京：高等教育出版杜，20075全国大学生电子设计竞赛组委会全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选(19941999)M北京：北京理工大学出版社，20036高吉祥全国大学生电子设计竞赛培训教材模拟电子线路设计M北京：电子工业出版社，20077黄正瑾电子设计竞赛赛题解析M南京：东南大学出版社，20038王毓银数字电路逻辑设计M北京：高等
11、教育出版社，20079何立民单片机应用程序设计M北京：北京航空航天大学出版社，200310李朝青单片机原理及接13技术M3版北京：北京航空航天大学出版社，200511刘维恒实用电子电路基础M北京电子工业出版社，200412何光明，杨静宇c语言程序设计与应用开发M北京：清华大学出版社，200613李广第单片机基础M北京：北京航空航天大学出版社，1999.14徐惠民,安德宁 单片微型计算机原理接口与应用M.北京：北京邮电大学出版社，1996. 15张立萍一种简易数字式电容测试仪的设计J赤峰学院学报，2007. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）
12、：一、研究问题设计并制作一个数字电容表，系统实现的功能及要求如下：1.设计的电容表可测量容量小于2F的电容。2.设计的电容表采用3位半数字显示，最大显示值为1 999。3.设计的电容表读数单位统一采用nF，量程分4档，实际电容值为读数乘以相应的倍率。二、拟采用的研究手段（途径）1单片机选用AT89C51,熟悉其特点及其应用；2利用多谐振荡电路的频率计算公式，间接求得所测电容的电容值。3使用LED或LCD作为显示器；4完成电路硬件部分设计；5用Protues构建硬件电路，用keil完成软件部分设计。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：成 绩指导教师年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日
