实例一 船用磁罗经数字转换器的设计应用 2
摘 要 2
第1章 绪论 5
1.1 课题背景 5
1.2 国内外发展概况 5
1.2.1 磁罗经 5
1.2.2 陀螺罗经 6
1.2.3 电子磁罗经 6
1.2.4 磁罗经转换器 7
1.3 课题主要研究内容 8
1.4 设计指标要求 8
1.5 课题研究的关键技术 9
1.6 课题研究的创新特点 9
第2章 磁罗经转换器总体设计方案分析 10
2.1 磁罗经转换器硬件电路的组成 10
2.1.1 微处理器电路 10
2.1.2 磁性传感器 11
2.1.3 RS-485接口电路 12
2.1.4 显示电路 12
2.1.5 电源电路 12
2.2 磁罗经转换器的控制软件构架 12
2.2.1 初始化程序 12
2.2.2 磁场数据读出程序 12
2.2.3 磁北角计算程序 13
2.2.4 格式输出控制程序 14
2.2.5 显示程序 14
2.2.6 自差校正程序 14
第3章 磁罗经转换器硬件电路设计 15
3.1 微控制器电路系统设计原理 15
3.2 传感器电路设计原理 16
3.3 RS-485接口电路设计原理 17
3.4 三位LED显示电路设计原理 18
3.5 电源电路设计原理 19
第4章 磁罗经转换器控制软件设计 20
4.1 定义部分 20
4.1.1 文件包含部分定义 20
4.1.2 宏定义 20
4.1.3 端口部分定义 21
4.1.4 内存变量定义 21
4.2 初始化程序 21
4.2.1 内存数据使用单元初值设定 21
4.2.2 单片机端口设定 21
4.2.3 单片机控制寄存器设定 21
4.2.4 控制数据设定 21
4.2.5 其他初始化调用程序 22
4.3 传感器读写程序 23
4.3.1 I2C开始程序 23
4.3.2 I2C停止程序 24
4.3.3 读取从机应答位程序 24
4.3.4 主机应答程序 24
4.3.5 I2C写程序 25
4.3.6 I2C读程序 25
4.3.7 I2C总线收发程序 26
4.4 数据存储程序 28
4.4.1 读写数据寄存器 29
4.4.2 读写地址寄存器 29
4.4.3 读写命令寄存器 29
4.4.4 读写触发寄存器 29
4.4.5 存储操作控制寄存器 30
4.4.6 读EEPROM字节程序 30
4.4.7 写EEPROM字节程序 30
4.4.8 擦除EEPROM扇区程序 31
4.5 自差校正程序 32
4.6 功能设定程序 34
4.6.1 LED亮度调整程序 34
4.6.2 波特率调整程序 35
4.6.3 安装位置误差调整程序 36
4.7 主程序 37
第5章 磁罗经转换器的设计调试与电性能指标 41
5.1 电路板设计与调试 41
5.1.1 电路图的设计调试 41
5.1.2 PCB板的设计调试 43
5.1.3 试样电路板的焊装与调试 46
5.2 程序的编写调试 46
5.2.1 编译器的安装调试 46
5.2.2 程序下载器的安装调试 47
5.2.3 LED显示程序的调试 48
5.2.4 波特率设定程序的调试 48
5.2.5 EEPROM存取程序的调试 48
5.2.6 传感器数据读取程序的调试 48
5.2.7 自差校正程序的调试 49
5.2.8 航行角计算程序的调试 49
5.3 综合测试 50
5.4 产品电性能测试指标 52
结 论 54
参考文献 56
附录：C源程序清单 60
实例二 基于GPS的电子海图仪关键技术研究 84
摘要 84
第1章 绪论 86
1.1 课题背景 86
1.2 国内外概况 87
1.2.1 国内外发展概况 87
1.2.2 主要关键技术 88
1.3 课题主要研究工作 97
第2章 GPS电子海图仪总体方案 98
2.1 嵌入式电子海图仪需求分析 98
2.2 嵌入式电子海图仪的硬件结构 99
2.3 嵌入式电子海图仪的软件组成 101
2.3.1 应用层程序 101
2.3.2 文件管理层程序 102
2.3.3 硬件驱动层程序 102
2.4 小结 102
第3章 电子海图仪的FAT16文件系统 103
3.1 FAT16文件管理器的设计 103
3.2 嵌入式FAT16存储原理 104
3.2.1 文件分配表 104
3.2.2 文件目录区 105
3.3 K9F2808U0C存储器操作函数的设计 106
3.3.1 K9F2808U0C存储器的操作特点 106
3.3.2 K9F2808U0C存储器的操作 107
3.3.3 K9F2808U0C存储器驱动函数 108
3.3.4 K9F2808U0C存储器的格式化 109
3.4 小结 110
第4章 电子海图仪数据的组织结构 111
4.1 电子海图仪数据的类型 111
4.2 电子海图仪数据的格式 112
4.3 电子海图仪显示数据的块范围 113
4.4 小结 114
第5章 电子海图GPS信息的显示与处理 115
5.1 GPS信息的显示方法 115
5.1.1 GPS接收板输出的信息格式 115
5.1.2 GPS位置坐标的变换 116
5.1.3 光标测距的算法实现 119
5.2 电子海图数据的显示方法 124
5.2.1 嵌入式电子海图显示的启动过程 124
5.2.2 普通PCX格式图片的显示方法 125
5.2.3 嵌入式电子海图数据的显示方法 126
5.3 小结 128
结 论 129
参考文献 131
附录1：嵌入式GPS电子海图仪产品外形图片 134
附录2：嵌入式电子海图显示系统操作界面图 135
附录3：GPS信息接收C源程序清单 146
实例三 小功率数控调频发射器的设计 156
摘要 156
前 言 158
第1章 调频广播系统 159
1.1 调频广播的基本原理 159
1.2 立体声调制原理 160
1.3 调频广播系统构成 161
第2章 系统设计方案 163
2.1 单片机控制系统 163
2.2 显示器 164
2.3 调频调制发射电路 164
第3章 系统硬件设计 165
3.1 电源电路的设计 165
3.2 单片机控制电路设计 166
3.2.1 单片机引脚接口 166
3.2.2 键盘电路 167
3.2.3 LED数码显示管 168
3.3 调频调制发射电路的设计 170
3.3.1 BH1415F的主要特点 170
3.3.2 BH1415F使用参数 170
3.3.3 BH1415F引脚功能 171
3.3.4 BH1415F应用电路 171
第4章 系统软件设计 173
4.1 内存单元规划 173
4.2 主要功能程序 173
第5章 电路的调试及测试 178
5.1 调试方法 178
5.2 性能测试 178
结论 180
参考文献 181
附录1：单片机汇编程序清单 182
附录2：单片机C源程序清单 194
附录3：实物图片 199
实例四 基于DDS技术的数控信号发生器的设计 202
摘 要 202
前言 204
第1章 总体设计方案论证 208
1.1 总体设计指标 208
1.2 硬件电路系统 208
1.2.1 单片机的选择 209
1.2.2 串口通信的设计 209
1.2.3 DDS电路的设计 209
1.2.4 低通滤波器的设计 210
1.3 程序软件系统 210
第2章 硬件电路的设计 212
2.1 单片机系统电路的设计 212
2.1.1 STC12C5410AD主要技术特点 212
2.1.2 STC12C5410AD管脚功能 214
2.1.3 STC12C5410AD的端口结构 215
2.2 液晶显示器电路的设计 216
2.3 DDS电路的设计 217
2.3.1 AD9850的引脚功能 217
2.3.2 AD9850的工作原理 219
2.4 电源的设计 220
第3章 软件设计 221
3.1 AD9850控制程序设计 221
3.1.1 AD9850的控制字写入程序 221
3.1.2 AD9850的频率算法程序 222
3.1.3 AD9850频率控制方式程序 223
3.2 LCD显示器的程序设计 224
3.3 按键程序设计 227
3.4 主程序设计 227
第4章 系统调试及分析 229
参考文献 230
附录1：单片机控制源程序清单 231
附录2：设计实物图片 314