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山东科技大学毕业设计 基于C8051F020单片机的研究，共97页,39737字
摘要
C8051F020为一款高速SOC单片机，内部具有丰富的模拟、数字功能部件，以此芯片为核心芯片，结合较为简单的外部电路，就可以完成工业现场常见的检测、控制功能，再利用各种功能芯片，就可以组成一个较为完整的工业仿真平台，在工业测量控制现场中有较大的利用价值。
基于C8051F020的仿真平台，能够实现对控制对象的模拟，在接受相应命令后，输出与传感器相对应的控制信号，同时，它还可以模拟控制器。对于本设计专题所涉及的部分，主要用来完成对工业现场中常见信号的测量，以及与外界的通信等基本功能，同时，设计具有简洁、便于操作的键盘和丰富的显示界面，方便与用户的交流。该系统自带电源设计，可直接接入220V电源供电，方便使用。
平台中的模拟量输入通道可以对幅值小于-2.5V、+5V、20mA的标准信号进行测量，并自动进行校准与补偿，测量准确度较高。数字量输入通道则可以对开关量的周期、频率及占空比。同时，相关数据处理软件设计对结果起到优化作用。
整个仿真平台功能完整，设计简洁，具有较高的性价比。
关键词：C8051F020、仿真平台、输入通道、软件设计

目录
1.绪论 …………………………………………………1
1.1本设计的目的和意义……………………………………1
1.2本专题的现状……………………………………1
1.3本设计的主要内容和特色………………………………2
2.设计总体方案 ………………………………………4
2.1系统方案概述………………………………………4
2.2主要技术指标………………………………………6
2.3系统设计框图………………………………………7
3.系统硬件设计原理………………………………………9
3.1模拟量输入通道的设计……………………………9
3.2数字量输入通道的设计…………………………………13
3.3单片机最小系统的设计……………………………………16
3.4键盘显示部分…………………………………18
3.5通信接口设计…………………………………………20
3.6系统当前误差测量电路设计……………………………23
3.7电源设计…………………………………………26
3.8用户自定义比部分……………………………28
3.9电子时钟的设计…………………………………………29
4.主要配套软件的设计 ………………………………31
4.1数据采集软件……………………………31
4.2数字滤波软件………………………………………41
4.3放大、A/D转化软件 ……………………………………43
4.4线性化处理软件………………………………………………43
4.5前向通道校准软件……………………………………………45
4.6键盘输入软件……………………………………………46
4.7自定义比较子程序…………………………………………46
4.8系统初始化及中断设置软件…………………………………47
4.9数据存储软件……………………………………………48
4.10通信软件 ………………………………………………49
5.改善系统性能的措施 ………………………………51
5.1误差校准与补偿的措施……………………………………51
5.2非易失RAM的使用………………………………………51
5.3数字处理软件优化……………………………………52
5.4电子时钟的使用…………………………………………53
6.总结 …………………………………………………55
参考文献 ……………………………………………56
致谢 ………………………………………………57
附录……………………………………………………………58
附录1 外文文献 ………………………………………58
附录2 文献翻译 ………………………………………67
附录3 原理图 …………………………………………73
附录4 内部RAM分配表 ………………………………74
附录5 程序清单 ………………………………………76
附录6 键盘显示说明 …………………………………93