多功能定時(shí)開關(guān)設(shè)計(jì)

1、華中師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告表院（系）名稱專業(yè)名稱電子信息工程年級 2006級學(xué)生姓名學(xué)號(hào)2006683395指導(dǎo)教師姓名填表時(shí)間：2010年3月4日填表說明:1、本科生原則上應(yīng)于第七學(xué)期結(jié)束之前完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的選題和開題工作。2、本表由學(xué)生在開題報(bào)告經(jīng)指導(dǎo)教師指導(dǎo)和指導(dǎo)教師小組集中開題指導(dǎo)并修改后填寫。 指導(dǎo)教師和指導(dǎo)教師小組在學(xué)生填寫后，應(yīng)在本表相應(yīng)欄目里填寫確認(rèn)性意見。本表最后由 院（系）蓋章備案保存。3、學(xué)生應(yīng)執(zhí)行本表撰寫畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），不得作實(shí)質(zhì)性改變。學(xué)生須在所在院（系）規(guī) 定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）并參加答辯。4、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的具體要求請參閱華中師范大

2、學(xué)教學(xué)管理規(guī)章制度（2005年版） 之華中師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作條例及其附件1華中師范大學(xué)本科畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)）寫作與排版打印規(guī)范。5、本表由教務(wù)處統(tǒng)一印制發(fā)放。學(xué)生可用藍(lán)色或黑色水筆認(rèn)真填寫，做到填寫整潔、正 確，也可用電子表格填寫，該表可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載。擬選題目多功能定時(shí)開關(guān)設(shè)計(jì)選題依據(jù)及研究意義隨著電子技術(shù)的飛速的發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，但許多電 器開關(guān)并不具備定時(shí)開啟和關(guān)閉功能。而由于某些特殊原因可能會(huì)給我們的生活或工作 帶來一些困撓和遺憾。比如：許多球迷或新聞愛好者因錯(cuò)過了開電視機(jī)的時(shí)間因而與精 彩球賽或新聞擦肩而過；農(nóng)民可能由于工作繁忙而忘記給自家

3、水塔抽水，造成生活一時(shí) 不便；學(xué)校的起床廣播因值班人員睡過頭而推遲播放。為了追求更高的生活、工作節(jié)奏，人們對許多電器、儀器、設(shè)備的自動(dòng)化要求也越 來越高，自動(dòng)化、智能化的定時(shí)開關(guān)也就成為一種必然。定時(shí)開關(guān)除了能解決以上問題， 另外諸如按時(shí)自動(dòng)打鈴、定時(shí)廣播、照明系統(tǒng)和工廠動(dòng)力設(shè)備的通斷，以及家用電熱水 器、空調(diào)等的自動(dòng)開啟關(guān)閉也需要定時(shí)開關(guān)。定時(shí)開關(guān)的使用大大減少了人的勞動(dòng)，給 人們的生活、工作帶來了極大的方便，還能起到節(jié)能的作用。因此，研究定時(shí)開關(guān)，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。高精度、多功能、小體積、低功耗， 是現(xiàn)代定時(shí)開關(guān)發(fā)展的趨勢。在這種趨勢下，數(shù)字化、多功能化已經(jīng)成為現(xiàn)代開關(guān)生產(chǎn) 研究的主導(dǎo)設(shè)

4、計(jì)方向。選題的研究現(xiàn)狀定時(shí)開關(guān)由來已久，在人們的生活中扮演著重要的角色，用途相當(dāng)廣泛，主要用于 家用電路、工業(yè)控制中，旨在提醒、計(jì)劃或者規(guī)律化生活、工作上，給人們的生活帶來 極大的便利。但傳統(tǒng)的定時(shí)開關(guān)多采用數(shù)字集成電路定時(shí)，元器件多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 功率損耗大、成本高，并且精度低、定時(shí)時(shí)間較短。因此有必要對數(shù)字電子鐘進(jìn)行改進(jìn)。而單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和 關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機(jī)具有體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不 高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā)較為容易。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各 個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)

5、的蹤跡。與傳統(tǒng)數(shù)字式定時(shí)開關(guān)相比，用單片機(jī)做為控制核心加上固態(tài)繼電器組成的定時(shí)開 關(guān)具有造價(jià)低廉、定時(shí)準(zhǔn)確、操作方便等特點(diǎn)，特別適合家庭小電器、照明系統(tǒng)、校園 廣播、電鈴等。擬研究的主要內(nèi)容和思路研究內(nèi)容：本次設(shè)計(jì)就是基于單片機(jī)開發(fā)的，本文介紹一款以單片機(jī)AT89C51編程控制為核 心，外接鍵盤及顯示接口電路和時(shí)鐘電路，并通過繼電器吸合導(dǎo)通和關(guān)閉電源線，對電 器進(jìn)行控制。此開關(guān)具備實(shí)時(shí)時(shí)間顯示、時(shí)鐘校準(zhǔn)、定時(shí)時(shí)間設(shè)置、定時(shí)啟動(dòng)和關(guān)閉的 功能。研究思路：理論知識(shí)的學(xué)習(xí)積累。單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握，包括功能、結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng) 等；單片機(jī)AT89C51及時(shí)鐘芯片的接口及性能；protel畫圖及PCB

6、版制作。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括模塊的劃分、最小系 統(tǒng)的搭建、外圍器件的選擇、器件之間的連接等；軟件設(shè)計(jì)包括程序流程設(shè)計(jì)，程序編 寫和調(diào)試。系統(tǒng)的總體測試分析。包括對各個(gè)模塊各功能的測試和總體的測試，對處理結(jié)果 進(jìn)行詳細(xì)的分析，并相應(yīng)調(diào)整修改?？偨Y(jié)，撰寫論文，修改，定稿。研究的創(chuàng)新點(diǎn)及重、難點(diǎn)本采集處理系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)在于改變過去用單純的數(shù)字集成電路的方法，用單片機(jī)技術(shù)開 發(fā)一個(gè)小的多功能定時(shí)開關(guān)，成本更低，硬件設(shè)備更少，體積也更小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可升級 性強(qiáng)，可進(jìn)一步擴(kuò)展功能，而且便于攜帶。重點(diǎn)難點(diǎn)包括：（1）單片機(jī)結(jié)構(gòu)及其與外圍器件的連接方法。在與外圍器件的連接上，由于對

7、處理 速度要求較高，控制邏輯較復(fù)雜，管腳也較多，與外圍器件接口也是重難點(diǎn)。（2）由于硬件電路的好壞對測試結(jié)果存在很大影響，如電路的穩(wěn)定性、產(chǎn)生的延時(shí) 及其抗干擾能力等。因此，硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試存在一定的難度。（3）軟件設(shè)計(jì)部分，該程序設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)在于對時(shí)間控制要精確。研究進(jìn)程安排計(jì)劃分幾步來完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)：1月底-年2月底：查閱整理相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告；2月底-3月初：修改并完成開題報(bào)告，準(zhǔn)備論文資料；3月初-3月中旬：查閱更多的資料，掌握單片機(jī)AT89C51及時(shí)鐘芯片的工作原理，完 成電路圖設(shè)計(jì)、元器件清單、系統(tǒng)仿真等工作；3月中旬-4月底：完成電路制作并編寫程序，按功能逐級調(diào)試通過后

8、，在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上 調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)，并改進(jìn)測量范圍和測試精度；統(tǒng)調(diào)，測試，記錄數(shù)據(jù)并分析測試結(jié)果;5月份撰寫、修改、完成畢業(yè)論文。主要參考文獻(xiàn)袁昊,司慧.燃?xì)庠铧c(diǎn)火定時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代機(jī)械,2009,(1)許鵬，居超，陳云.一種用于溫室監(jiān)控的多功能開關(guān)的設(shè)計(jì)J.農(nóng)機(jī)化研 究,2009,(3):117 119李國柱，劉霞.時(shí)鐘芯片DS14285在定時(shí)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.西安文理學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2007,(02).劉海英，胡衛(wèi)兵，魏軍丞，基于單片機(jī)的電熱水器定時(shí)控制器設(shè)計(jì)J.設(shè)計(jì)參考，2007，9(8)： 2527張曉軍，羅翔，史金飛.基于時(shí)鐘芯片的定時(shí)控制裝置J.現(xiàn)代電子技術(shù)， 2006,

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