自动化专业文档实践调研报告

自动化专业文档实践调研报告
 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。在我国，单片机已广泛地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。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。 （1）单片机在智能仪表中的应用     单片机广泛地应用于各种仪表仪器，使仪表仪器智能化，提高它们的测量速度精度，加强控制功能。 （2）单片机在机电一体化中的应用     单片机的出现促进了机电一体化，它作为机电产品的控制器，充分地发挥了体积小，可靠性高，功能强，现场安装灵活方便等优点，大大强化了机器的功能，提高了机器的精度，自动化和智能化的水平。 （3）单片机在实时控制中的应用     对于过程控制中的各种物理参数：如转速。位移，流量，压力，温度，湿度，化学成分的测量和控制。将测量技术，自动控制技术和计算机技术相结合，充分发挥数据处理和实时控制功能，使系统工作在最佳状态。 （4）单片机在分布式多机系统中的应用     单片机在这种多机系统中，往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。     当今的微处理器和微型计算机正向着功能更强，速度更快，价格更廉和网络化，智能化以及多图型，超媒体的方向发展。随着网络通信技术的和多媒体技术的发展，微机及其应用技术将以前所未有的速度，深度和广度向前发展。将迅速改变人们传统的生活方式，给未来的政治，经济发展带来益深远的影响。而51单片机是各单片机中最具有代表性的一种。     本次文档设计是用51单片机来设计电子时钟。电子时钟是现代电子技术在时钟领域的具体实现方式。时钟，自从它发明的那天起，就成为人的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子时钟采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子时钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。    
 电子时钟广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们常生活中不可缺少的必需品。
 电子时钟给人们的生活带来极大的方便，而且大大扩展了钟表原先的功能。诸如定时自动报警，定时开关，自动起闭电路等等。在一定程度上让单片机的涉及范围得以体现，从而扩大应用领域。因此研究电子时钟及扩大其应用，在一定程度上有很大的现实意义。     随着科学技术的进步，单片机的功能也会益增强，那么电子时钟这项技术也可以发展成一项新型技术。电子时钟也可以由单一的定时，计数，报警等功能，开发成低成本、通用应用及高性能数据通信、光纤网络和存储系统应用的各类高级时钟。     另外在单片机设计电子时钟方面，对于硬件和软件的设计问题，如何选择符合本设计要求的单片机型号是个比较重要的环节，如何更好的让电子时钟更多功能得以实现是个值得继续研究和开发的问题。所以说还有很多关于单片机的开放性课题有待于研究，需要不断发展和完善单片机控制这一崭新的控制学科。     但是单片机技术在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上需要有所提高。目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。所以单片机技术在目前情况之下，要发掘自身问题，让技术更加进步。把单片机嵌入式系统和Internet连接已是一种趋势。但是，Internet一向是一种采用肥服务器，瘦用户机的技术。这种技术在互联上存储及访问大量数据是合适的，但对于控制嵌入式器件就成了"杀鸡用牛刀"了。要实现嵌入式设备和Internet连接，就需要把传统的Internet理论和嵌入式设备的实践都颠倒过来。为了使复杂的或简单的嵌入式设备，例如单片机控制的机床、单片机控制的门锁，能切实可行地和Internet连接，就要求专门为嵌入式微控制器设备设计网络服务器，使嵌入式设备可以和Internet相连，并通过标准网络浏览器进行过程控制。     所以，在运用单片机设计上，就要考虑到设计成本和系统功能等问题，要在发现现有时钟功能单一的基础上，开发各类高性能的电子时钟，在单片机技术进步的同时，电子时钟也冲破了往的弊端（传统时钟有较大的计时误差,不能满足人们对时间计量越来越高的精度要求；时钟电路的应用越来越广,传统时钟已经无法适应高科技领域的要求,比如说计算机系统），可以把更加先进的科学技术融入人们的生活之中。我们可以看到，将现代单片机技术应用到电子时钟领域，这些制约条件也就不存在了。     本次文档设计，通过对51单片机的学习、应用，通过学习与制作掌握单片机的应用,程序的编写,以及硬件电路的制作。运用学过的知识，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计可以实现的单片机电子时钟方案，通过数码管能够显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

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