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1、项目编号东华理工大学大学生创新性实验计划项目申 报 书项目名称： 基于C8051F020的数字辐射测量系统的设计项目负责人： 杨骏宇 所在院系： 核工程技术学院测控技术与仪器 指导教师： 刘军 申请时间： 2010.12 东华理工大学教务处制表2010 年 12 月 1日填表说明1东华理工大学大学生创新性实验计划项目申请表由立项负责人逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺项要填“无”，并用A4纸打印后装订成册，项目编号立项后统一填写。2项目团队人数一般以23人为主，最多不得超过5人。3项目负责人填写完申请表后，必须请指导教师审核，并填写意见和签名。4项目申请表由申报学生所在学院
2、初审并初评，签署意见后（一式三份），由学院连同排序后的大学生创新性实验计划项目汇总表一起报送教务处实践教学管理科。5如填表有不明事宜，请与教务处实践教学管理科联系和咨询。联系电话：8258346项目名称基于C8051F020的数字辐射测量系统的设计申请经费5000起止时间2010年12月至 2011 年 12月负责人姓名所在学院与专业班级学号联系方式杨骏宇测控技术与仪器0802210802211015070474885参加成员黄小兵测控技术与仪器0802210802210815879820442张馨午测控技术与仪器080221 0802212915079445681陈丹测控技术与仪器08022
3、10802213115070494272胡义帆测控技术与仪器0802210802212613426520021指导教师姓名刘军职称讲师学位博士单位核工程技术学院联系方式138794014691.课题来源：科研 教学 设计 工程 自选 其他（ ）2.课题类别：工学 理学 文学 管理 经济 其他（ ）项目背景、研究意义和前期基础数字辐射仪广泛地应用于环境监测、辐射防护、地质勘探等工作中，具有简单可靠、轻便灵活等特点，其测量结果是一定时间内的辐射总量，反映辐射的强弱。目前的文献和资料表明，辐射仪电路普遍由分立器件或普通的51MCU为核心构建而成，例如常用的辐射仪FD-3013，其系统功能单一，不具备
4、数据的集中管理与分析的功能。基于此现状，本项目基于集成度高、功能强大、性能稳定的C8051F020单片机，开发一种具有数据记忆功能且便于数据通讯与管理的辐射仪。本项目的系统由上位机和下位机构成。下位机包括传感器、信号调理电路、单片机运算电路及显示输出电路；上位机则上位机通信模块和数据库构成。上下二个系统通RS485连接。本系统设计合理，内容丰富，系统费用低，直观效果好、可开放性强，集单片机开发、数据采集、信号处理、计算机测控实验于一体。可用于单片机实验、计算机测控实验、信号处理实验、数据采集实验以及用于课程设计、综合实验、毕业设计等。学生能够很快的利用相关课程知识在本实验平台上构成一个微机测控
5、系统。本实验平台能很好的提高学生的综合性能力和发挥学生的创造性能力。本系统总体方案已设计完成，C8051F020单片机开发板PCB设计及制作已完成，上位机及下位机部分软件已设计完并调试通过。研究内容、研究方案和拟解决的关键问题研究内容：1C8051F020单片机开发板的设计与制作（包括键盘、IIC非易失性存储器、数码管、LCD、RS485通信接口等）（已制作和调试完毕）2下位机软件设计与调试。单片机信号采样部分已制作完成，还需完成部分通信程序。3信号前处理模块的设计。主要包括光电倍增管高压电源、信号放大、甄别、脉冲计数等模块。4上位机数据通信与管理。包括RS485通信软件模块与数据库存储于管理
6、模块等。5电路与程序的调试，下位机与上位机联机通信调试。6实验项目指导手册的编写。研究方案：设计以C8051F020为核心的测试系统，主要是本着实验的开放性、创造性、研究性和综合性特点进行设计，以总体方案架构 具体功能模块设计 整体功能实现的方式展开。 拟将其研究工作分为以下四个阶段，具体方案如下：1.整体方案设计，方案中各模块具体实现方法与论证及电路图设计。 2.各功能模块的PCB设计、制板及焊接，及下位机软硬件调试。3.上位机通信模块与数据库模块的软件功能设计。4.系统综合调试和编写实验项目指导手册。拟解决的关键问题：1. 信号调理电路与数据存储功能的设计。2. PC机端的数据库设计。项目
7、特色与创新之处1价格成本低，本系统的下位机以性价比高的C8051F020单片机开发板代替购买的数字辐射仪。2功能丰富，集单片机开发、数据采集、信号处理、计算机通信、数据库管理于一体，建立以个功能丰富的测量与数据管理平台。3应用灵活，学生根据设计的开发板展开应用。并且携带方便，只要有PC机就可以通过此板组装成自已的测控系统，可以很好的培养学生的创造能力。4可重构性强，下位机和上位机采用模块化设计，以便实现软硬件重构。拟利用资源利用测控技术与仪器专业的实验室的电子实验平台、辐射标准信号发生器、PC机、VB软件以及相关的仪器设备和软件。项目进度安排1）2010.122011.2 查阅资料，总体方案设
8、计，每个模块具体实现方法和电路图设计。 2）2011.32011.7每个模块的PCB设计、制板及焊接，及下位机软件设计及调试。3）2011.82011.10上位机软件与通信的设计。4）2011.112011.12系统综合调试和编写实验项目指导手册，填写结题报告，撰写总结报告、参加结题答辩。项目经费预算序号支出项目金额（元）依据或理由1资料费300书籍、文档及文档打印费2材料费2500购置电子元器件3PCB制作费1500开发板和模块板的PCB制作费4差旅费700元器件购买等差旅费合 5000.00 计（如材料费、资料费、版面费、专利费、调研费等，请详细列出，以便作为评审时依据）预期研究成果预期研
9、究成果：基于C8051F020的数字辐射仪的实验样机（包括硬件平台和软件平台实物，程序源代码，实验操作手册）指导教师意见该项目基于测控技术与仪器专业的课程与相关实验，以C8051F020单片机为核心设计下位机的信号处理模块，设计思想新颖，设计的平台具有开放性、模块化、多功能、低成本的特点，适用于测控技术的多门课程实验和课程设计，在同类教学设备研制中具有一定的创新性。在该项目的设计和实验过程中进行实验与教学，可从更高层次上进行学生综合能力的培养和创新能力的培养。 该项目的设计思想是在地球物理探测仪器FD-3013基础上进行设计和完善，系统的开发有良好的基础，项目申请者和参与者专业知识扎实，动手能力强，申请者吃苦耐劳，具有良好的组织协调能力，完全能承担该项目的研究工作。指导教师签字：年 月日所在学院意见负责人签字： （公章）年月日专家组和学校评审意见签章： 年月日7
