51单片机MAX197航向角装订仪设计(3)

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基于单片机设计的便携式航向角装订仪具有体积小，操作方便等特点，方便携带和外场使用，角度精度可达到0.1度以内。通过连接键盘、显示器、蜂鸣器等，可以使系统具有人机对话功能，操作人员通过键盘向单片机发布命令，单片机通过显示器，蜂鸣器等向操作人员报告运行状态和运行结果。

2 论文设计主要内容

2．1 总体功能介绍

外部导弹插件做为装订仪唯一的电源和数据通信接口。

设计为按键式操作，并接有液晶屏显示，操作屏上设计有六个按键及两个开关，分别是：上键“ ”、下键“ ”、左键“ ”、右键“ ”、设置键“设定”、确定键“确定”、蜂鸣器开关键“蜂鸣”、电源开关键“电源”。

功能描述如下：1、打开“电源”键，即接通装订仪电路，屏幕显示“DIS:”

2、按下“确定”键，开始A\D转换，LCD上显示采集到的负航角和正航角

3、按下“设定”键，LCD上会显示“SET:”和当前设定的正、负航向角，同时可以对装订仪正负角进行设定

4、按下上键时，增加正航向角角度

5、按下下键时，减小正航向角角度

6、按下左键时，减小负航向角角度

7、按下右键时，增加负航向角角度

8、蜂鸣器开关如果被按下，当在设置负航角变化时，负航向角实际测量角度与设定角度越接近，蜂鸣器响亮频率越大；当在设置正航角变化时，正航向角实际测量角度与设定角度越接近，蜂鸣器响亮频率越大。

2．2 整体系统设计框图概述系统框图

系统主体使用单片机，数据信号通过A/D转换器输入单片机，设置信号通过按键模块直接输入单片机，再通过单片机的运算和控制输出给显示屏和蜂鸣器。

2．3 总体方案论证

根据系统的要求、难易程度以及我自身的情况，我决定选择本科期间学习过的51系列单片机为主模块，除了系统的主控制器单片机外,还包括 A/D转换部分、电压转换部分、显示部分、键盘部分、中断逻辑处理部分、蜂鸣器部分等组成。源:自~751-·论`文'网·www.751com.cn/

主控制器采用AT89C51系列单片机。AT89C51是ATMEL公司推出的一款经典芯片，它带有高性能的8位微处理器，存储器不易失存，与工业标准的MCS-51系列的指令系统和管脚是相兼容的；具体性能参数为： 4K字节可编程FLASH存储器、寿命：1000写/擦循环、数据保留时间：10年、全静态工作：0Hz-24MHz、三级程序存储器锁定、128×8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路等。其性能完全可以满足本设计的要求，具有方便、便宜、高效、体积小等特点。

与AT89C51相连接的A/D转换芯片选择MAX197芯片。在数据采集转换模块中，A/D转换器的速度和精度决定了采集转换模块的速度和精度，装订仪的航向角采集具有较高的实时性，所以要选择转换速度较快的芯片，MAX197的转换时间很短只需6us，能达到设计要求，而且在精度选择上，航向角的精度要保留在在小数点后以为，根据MAX197是12位的转换器，数字模块电源为0-5V，5V/4096= 0.0012V/bit，能满足精度要求。并且MAX197可以采用内部的时钟，它只要是1脚接一个电容即可，MAX197的参考电压有选择的余地，极性也可以选择，使用方便，尺寸较小，价格也便宜。