1、1. 科研步驟一、選題-即提出問題和確立研究問題 選題是進行科學研究的最重要最有決定意義的一步，是每項科研工作的起點。它在一定程度上反映了科學研究的水平和研究成果的價值，同時也決定了最后論文的水平。選題應充分考慮和事先作好調查、閱讀相關資料、了解課題背景和研究方向等。 二、查閱文獻 （書本，互聯網）三、確認研究的變量 變量是指研究對象所具備的特性或屬性，是研究所要解釋、探討、描述或檢驗的因素。因此也稱為研究因素。 四、假設形成 假設是對已確立的研究問題提出一個預期性的研究結果。根據假設確定研究對象、方法和觀察指標等，獲得試驗結果用來驗證或否定假設，并對提出的問題進行解釋和回答。假設常由理論推測

2、而得，所以研究假設能提供研究方向、指導研究設計。一個好的可以被操作的假設，應該提出對所研究變量之間的關系的推測。因此假設的陳述應包括例如同有關、比多/少、與不同之類的有比較意義的詞匯。五、科研設計 研究設計是研究工作的總體方案，包括研究對象、研究內容、研究方法、研究所需的人力、物力等設計。任何一個好的研究題目如果沒有精心設計的研究方案，都不可能達到預期目的。 六、原始資料的收集 七、科研資料的整理和分析 八、撰寫論文 科研論文是研究工作的總結，也是科研工作的重要組成部分。論文內容包括選題背景、研究目的、資料來源、研究方法和對所的結果的整理、歸納和分析等，并對研究的結果進行充分討論。論文要求有一

3、定格式，要求立意要新。一篇高質量的論文，不但內容要充實，文章應做到通順易懂，全文結構前后應連貫和相互呼應，易于達到交流目的。2.方案設計本設計是基于水塔的水位高度，通過傳感器輸入壓力從而獲得水位的高度，并且通過顯示輸出出來，當水位不符合正常的要求和標準時，系統進行不同的提示報警。由于不能實際模擬水位的壓力，本設計將采用電位器加模數轉換芯片，來模擬實際的水位高度輸出的壓力值。通過AT89C52芯片的各個控制口，控制壓力的顯示，模數芯片的轉換以及報警功能的實現。3. 硬件模塊設計3.1 AT89C52芯片的介紹及應用3.2 模數轉換芯片的介紹和應用ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開關

4、以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。 （1）ADC0809的內部邏輯結構 由下圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉換器和一個三態輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉換器進行轉換。三態輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數字量，當OE端為高電平時，才可以從三態輸出鎖存器取走轉換完的數據。（2）ADC0809引腳結構 ADC0809各腳功能如下：D7-D0：8位數字量輸出引腳。IN0-IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC：+5V工作電壓。GND：地。REF（+）：參考

5、電壓正端。REF（-）：參考電壓負端。START：A/D轉換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。（以上兩種信號用于啟動A/D轉換）EOC：轉換結束信號輸出引腳，開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開三態數據輸出鎖存器。CLK：時鐘信號輸入端（一般為500KHz）。A、B、C：地址輸入線。 ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是05V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，

6、地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通道的模擬量進入轉換器進行轉換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數字量輸出及控制線：11條 ST為轉換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉換；在轉換期間，ST應保持低電平。EOC為轉換結束信號。當EOC為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行A/D轉換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數

7、據。OE1，輸出轉換得到的數據；OE0，輸出數據線呈高阻狀態。D7D0為數字量輸出線。 CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ， VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。 2 ADC0809應用說明 （1） ADC0809內部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。 （2） 初始化時，使ST和OE信號全為低電平。 （3） 送要轉換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4） 在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。 （5） 是否轉換完畢，我們根據EOC信號來判斷。 （6） 當EOC變為高電平時，這

8、時給OE為高電平，轉換的數據就輸出給單片機了。 本設計是通過控制ADDA，ADDB，ADDC為000，使IN0為模擬信號的輸入，通過加時鐘信號，啟動信號，由ADC0809的8個輸出端輸出數字信號到AT89C52，并通過芯片輸出到數碼管顯示出來。如圖：3.3 顯示模塊電路設計共陰極數碼管是一類數字形式的顯示屏，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發亮，從而顯示出數字能夠顯示 時間、日期、溫度等所有可用數字表示的參數。由于它的價格便宜、使用簡單、在電器，特別是家電領域應用極為廣泛，空調、熱水器、冰箱等等。絕大多數熱水器用的都是數碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。 本設計顯示模塊采用了共陰極數碼

9、管顯示數字，通過P0口加上拉電阻（P0口加2k的9腳排阻），輸入到共陰極數碼管的abcdefgh段，從而顯示出數字0-9，并且通過P2口的3個I/O輸出實現數碼管的位選，及實現動態顯示數字。3.4 報警電路模塊設計本設計報警模塊由3個不同顏色的LED燈實現不同的報警檢測效果，其中紅燈為水壓力大于正常范圍時報警所亮的LED，綠燈為正常壓力水位時的檢測燈，黃色LED是水位過低時，壓力低實現的報警檢測燈，本設計還加了一個蜂鳴器，用于水位不正常導致的壓力不正常時的聲音報警電路，通過P2口輸出，采用三極管放大電路設計，P2口控制三極管的基極，集電極和發射極接電源的正極以及放大信號輸出到蜂鳴器的正極，實現

10、蜂鳴器正常的鳴叫功能。4. 軟件模塊設計4.1 模數轉換的軟件設計本設計通過IN0輸入模擬信號，并且通過D1-D8輸出數字信號。ADC0809工作需要時鐘信號，通過軟件實現時鐘信號。sbit CLK=P13; /時鐘信號/T0 定時器中斷給ADC0808 提供時鐘信號void Timer0_INT() interrupt 1CLK=CLK;ADC0809啟動轉換和結束，需要通過軟件來控制。sbit CLK=P13; /時鐘信號sbit ST=P12; /啟動信號sbit EOC=P11; /轉換結束信號void main()TMOD=0x02; /T1 工作模式2TH0=0x14;TL0=0x

11、00;IE=0x82;TR0=1;P2=0x00;P1=0x0f; while(1)ST=0;ST=1;ST=0; /啟動A/D 轉換while(EOC=0); /等待轉換完成OE=1;Display_Result(P3);OE=0;4.2數碼管顯示軟件設計數碼管是通過P0口輸出來實現顯示的，通過定義數組，實現顯示0-9數字，然后直接通過P2口實現數碼管的位選，調用數組，從而實現數字的動態顯示。void Display_Result(uchar d)P2=0xfe;/第4 個數碼管顯示個位數P0=DSY_CODEd%10;DelayMS(1);P2=0xfd; /第3 個數碼管顯示十位數P0=

12、DSY_CODEd%100/10;DelayMS(1);P2=0xfb; /第2 個數碼管顯示百位數P0=DSY_CODEd/100;DelayMS(1);4.3 延遲環節的實現實現延遲的方法有很多中，本設計采用軟件延遲的方法，實現程序中所需要的延遲功能。void DelayMS(uint ms)uchar i;while(ms-) for(i=0;i120;i+);5. 調試電路電路調試采用的是分步調試方法，首先是調試數碼管顯示部分，通過定義數組，實現數碼管單個0-9顯示正常，通過位選，實現數碼管正常的動態顯示接下來調試的是報警電路部分，通過給LED和蜂鳴器的正極定義高電平，使LED和蜂鳴器

13、能正常工作。然后是模數轉換部分和電位器改變顯示的綜合調試，由于焊接時，電烙鐵不小心接觸了一些已經焊好的線路，導致線路部分短路，顯示輸出不正常，通過檢查排除，重新焊接，解決了問題。6. 科研總結 科研實踐是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，單片機已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發技術是十分重要的?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整將近兩星期的日子里，可以說

14、得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。參考文獻1. 單片機應用系統設計技術 張齊著 電子工業出版社2. 單片機原理及應用技術 范力旻 電子工業出版社3. 例說8051 謝亮、陳敵北、張義 人民郵電出版社4. 單片機C語言應用100例 王東峰 王會良 電子工業出版社5. 51系列單片機設計實例 樓然苗 李光飛 北航出

15、版社附錄1程序清單#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED1=P23;sbit LED2=P24;sbit LED3=P25;sbit buzzer=P26;/各數字的數碼管段碼（共陰）uchar code DSY_CODE=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;sbit CLK=P13; /時鐘信號sbit ST=P12; /啟動信號sbit EOC=P11; /轉換結束信號sbit OE=P10; /輸出使能/延時void Delay

16、MS(uint ms)uchar i;while(ms-) for(i=0;i120;i+);/顯示轉換結果void Display_Result(uchar d)P2=0xfe;/第4 個數碼管顯示個位數P0=DSY_CODEd%10;DelayMS(1);P2=0xfd; /第3 個數碼管顯示十位數P0=DSY_CODEd%100/10;DelayMS(1);P2=0xfb; /第2 個數碼管顯示百位數P0=DSY_CODEd/100;DelayMS(1);/主程序void main()TMOD=0x02; /T1 工作模式2TH0=0x14;TL0=0x00;IE=0x82;TR0=1;P2=0x00;P1=0x0f; while(1)ST=0;ST=1;ST=0; /啟動A/D 轉換while(EOC=0); /等待轉換完成OE=1;Dis