第10章 单片机应用系统设计与开发PPT课件

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10单片机系统设计教学讲义ppt课件

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10.2.2 电压信号放大技术
1 基本电路及理想特征 2 常用运算放大器 3 仪表放大器(抑制共模干扰) 4 增益可控集成运算放大器 5 可控增益运算放大器举例 6 AD620 仪器用放大器
1基本电路及理想特征 基本电路
Vi
Vp
+
V0
R
Vn -
Rf
Rf Av 1
R
Rf Av
R
1 基本形式 2 信号隔离技术 3 多路切换技术 4 多路信号采集应用举例
前向通道的一般组成 一般由信号处理、多路转换器、放大器、采样/保持器和A/D转换器组成
4~20mA(1~5V)为工业标准,可以监测传感 器是否断线(信号为0即断线)
1 基本形式
结构1:大信号模拟电压→A/D→单片机 结构2:V→V/F→单片机 结构3:小信号模拟电压→放大→A/D→单片机 结构4:小信号模拟电压→放大→V/F→单片机 结构5:大信号电流(0~10mA,0、4~20mA)→I/V→A/D→单片机 结构6:大信号电流(0~10mA,0、4~20mA)→I/V→V/F→单片机
V EE
7
4051
U3
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
IN H A B C
V EE
4051
X
3 VOUT 模 拟 量
A /D
隔离

单片机应用系统设计与开发(共10张PPT)

单片机应用系统设计与开发(共10张PPT)

CPU和存储器部分电路
第七页,共10页。
功率开关接口和交通信号灯控制部分电路
第八页,共10页。
显示器和键盘部分电路
第九页,共10页。
(3)软件设计
程序流程图
第十页,共10页。
单片机应用系统设计与开发
1、单片机应用系统设计概述
2、设计实例 —交通灯控制
第一页,共10页。
1、单片机应用系统设计概述
设计要求
高可靠性
较强的环境适应能力 较好的实时性 易于操作和维护
具有一定的可扩充性 具有通信功能
第二页,共10页。
设计步骤
1、单片机应用系统设计概述需求分析
2、设计实例—交通信号灯控制系统
示。 根据交通流量不同,交通信号灯的控制自动控制和分为手动控制两种。平时使 用自动控制,高峰区可使用手动控制。 手动控制时,用户通过键盘对交通信号灯进行人工控制;自动控制时,交 通信号灯控制规律可用图7.2状态转换图来描述。
第四页,共10页。
第五页,共10页。
(2)硬件设计
结构框图
第六页,共10页。
C单P片U机和应存用储系器统部设分计电与路开发 总体方案设计
平时使用自动控制,高峰区可使用手动控制。
功率开关接口和交通信号灯控制硬部件分电设路 计
自动控制时,交通信号灯控制规律可用图7.
单 设片有机一应 个用 南系 北统 (设SN计)与向开和发东软西(件WE设)向计的十字路口,两方向各有两组相同交通控制信号灯,每组各有四盏信号灯,分别为直行信号灯

单片机原理及应用课件:第10章-ADC与DAC

单片机原理及应用课件:第10章-ADC与DAC
1 基本功能 LTC1598是LINEAR公司开发的8通道、12BitA/D转
换器。其主要特性与功能如下: (1) 接口兼容SPI、MICROWIRE。 (2) 8通道的12位、最大±3/4LSB的非线性误差的
ADC。 (3)单+5V供电,低功耗:工作电流典型值为
320μA,备份电流仅为1nA。 (4)ADC采样率16.8ksps。
本章结束
本讲作业(建议)
习题10 习题9
10-3、10-4、10-5 9-4、9-5、9-6、9-8
Biblioteka Baidu
单片机原理及程序设计 第10章
2 LTC1598的内部结构、管脚配置及功能 图10-31是LTC1598的内部结构框图。该器件由12位采样ADC、8通道模
拟开关、和数字接口三部分组成。
LTC1598采用24脚SSOP封装。其管脚配置如图10-31所示。功能如下: 管脚8,COM:模拟输入负极。 管脚6,:MUX片选输入端。逻辑“1”允许MUX接收通道地址,逻辑 “0”时,被指定的MUX通道输出模拟信号输出至ADC输入端。 管脚10,:ADC片选输入端。逻辑“1”与ADC无关,且ADC自动进入低 功耗备份模式;当管脚为逻辑“0”时,则启动ADC的转换过程。 管脚16,VREF:ADC参考电压输入端,他决定发ADC的对模拟量的转 换范围,其输入范围为1.5V~Vcc+0.05V。 管脚5、7、11:依次为SPI总线的CLK 为同步串行时钟线;DIN 串行数 据/地址输入线;DOUT 串行数据输出线。LTC1598的A/D转换结果从此脚输出。

精品文档-单片机应用技术(第三版)刘守义-第10章

精品文档-单片机应用技术(第三版)刘守义-第10章
(3) 闹钟设置/启闹/停闹:按下ALM键,系统继续计时,显 示00:00:00,进入闹钟设置状态,等待键入启闹时间。按下 0~9数字键可以顺序进行相应的时间设置,并在相应的LED管上 显示设置值,直至6位设置完毕。这将启动定时启闹功能,并恢 复时间显示。定时时间到,则蜂鸣器鸣叫,直至重新按下ALM键 停闹,并取消闹钟设置。
第10章 单片机应用设计与实例
(3) 时间设置程序和闹钟定时程序模块MODIFY:流程图如 图10.5所示。
将键盘输入的6位时间值合并为3位压缩BCD码(时、分、秒) 并送入计时缓冲区和闹钟值寄存区,作为当前计时起始时间或 闹钟定时时间。该模块的入口为计时缓冲区或闹钟值寄存区的 首地址,将其置入R1中。程序调用一个键盘设置子程序 KEYIN(其流程图如图10.6所示)来将键入的6位时间值送入键盘 设置缓冲区,然后用合字子程序COMB将键盘设置缓冲区中的6位 BCD码合并为3位压缩BCD码,并送入计时缓冲区或闹钟值寄存区。 该程序同时作为时间值合法性检测程序,可完成检测功能:若 键盘输入的小时值大于23,分和秒值大于59,则不合法,将取 消本次设置,清0重新开始计时。
10.1.1 设计要求 设计并制作出具有如下功能的电脑钟: (1) 自动计时,由6位LED显示器显示时、分、秒。 (2) 具备校准功能,可以直接由0~9数字键设置当前时
间。 (3) 具备定时启闹功能。 (4) 一天时差不超过1 s。

10 单片机应用系统

10 单片机应用系统

2020/5/19
烟台南山学院
16
BISS0001
A1
16 1OUT
V0
2
15 1IN-
RR1
3 BISS0001 14
1IN+
RC1
4
13 2IN-
芯 片
RC2
5
12 2OUT

RR2
6
11
VDD

Vss 7
10
IB

VRF/RESET
8
9 Vc
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烟台南山学院
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A1 1IN+ 14 1IN- 15
2020/5/19
烟台南山学院
返回本12节
第十章 单片机应用系统
10.2 红外线感应自动门控制系统
2020/5/19
烟台南山学院
13
1、 系统硬件电路
•系统控制电路如图所示。用MCS-51系列单 片机与完全兼容的AT89C51作主控芯片,经 扩展和接口电路构成控制系统。
•红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐 射出的红外线能量变化,并将此变化转变为电 压信号输出。
P3.2/INT0 P2.0
P2.1
P2.2
P2.3 P0
WR
P3.0
RD ALE
P3.1
P3P.31/.I7NT1 P3.4

第10章 单片机系统的开发与应用

第10章  单片机系统的开发与应用
N 关关A/D读读
中 中
图10-5 测量子程序
第10章 单片机系统的开发与应用 10章
程序如下: ORG AJMP ORG AJMP NOP 0000H INITZ 0003H FLTRT ;跳至主程序 ;外中断0中断入口地址 ;转外中断0子程序
******主程序******
第10章 单片机系统的开发与应用 10章 ORG INITZ:CLR MOV MOV RAMX:MOV DJNZ MOV MOV MOV 0052H A P2,A R0,#7FH ;A/D转换准备 ;内存循环清零(00H~7FH)
第10章 单片机系统的开发与应用 10章
第10章 单片机系统的开发与应用 章
10.1 单片机系统的开发设计 10.2 单片机应用系统的开发工具 10.3 单片机开发系统应用实例 习题与思考题
第10章 单片机系统的开发与应用 10章
10.1 单片机系统的开发设计
10.1.1 总体设计 1. 明确设计任务和技术指标 在开始设计前,设计者必须明确单片机系统所要 完成的任务、控制对象的状况及所要达到的技术指标。
第10章 单片机系统的开发与应用 10章
2. 调试功能 在开发系统上可对应用程序进行单步运行、断点运 行、连续运行的控制,并能查询程序运行结果和各工 作寄存器的状态,给软件调试带来了极大的方便。在 联机调试中还可检查出硬件电路故障和软件错误。 3. 软件辅助设计功能 单片机开发系统都能与PC机连接,允许用户在PC机 上用汇编语言或高级语言编辑程序,并配有汇编、反 汇编、子程序库等编程软件,使设计者软件研制的工 作量大为减轻。

第10章单片机应用系统设计

第10章单片机应用系统设计
将程序固化在单片机系统的程序存储器当中, 目标系统就可以独立运行了。目标样机独立 运行一段时间进行老化后,如果没有故障产 生,即可认为整个系统开发成功。
10.2 设计实例1—步进电机的控制
• 1.设计目的 • (1)掌握单片机对步进电机的控制方法 • (2)掌握步进电机正转、反转、速度及步数控制
的方法 • 2.技术要求 • (1)使用三向六拍步进电机,编程使步进电机正
联机仿真调试
序。
排除故障、修改软件
固化程序、运行系统
完成
10.1.1 系统总体设计
系统总体设计是单片机系统设计的前提,合理 的总体设计是系统成败的关键。总体设计关键 在于对系统功能和性能的认识和合理分析。系 统单片机及关键芯片的选型,系统基本结构的 确立和软、硬件功能的划分也是系统总体设计 的重要组成部分。
JNB P1.4,FAN ;判断正转还是反转
ZHENG: MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
JZ
AA2
;旋转一圈后转回AA2
MOV P1,A
;控制步进电机旋转
ACALL
DELAY
;延时,控制速度
INC
R4 ;控制步数加1
DJNZ R3,ZHENG
;步数未完继续
RET
• FAN: • •
MOV A,R4;取反向控制模型偏移量 ADD A,#07H MOV R4,A

第十章单片机应用系统设计方法PPT课件

第十章单片机应用系统设计方法PPT课件
在保证性能指标的情况下,所用芯片价格要尽可能 低,使系统有较高的性价比。
2020/11/7
10
(3)芯片加密功能完善 如果所选芯片加密功能完善,则软件不容易破解,
使委托方与开发者的利益都可以得到保护。 (4)尽量选择用户广泛、技术成熟而设计人员又熟悉的 单片机类型
选择用户广泛、技术成熟而设计人员又熟悉的单片 机类型,在研制任务重、时间紧的情况下,可以较快地 进行系统设计。
单片机原理与应用电子课件
第 10 章 单片机应用系统 设计方法
2020/11/7
1
本章主要内容
10.1 单片机典型应用系统组成 10.2 单片机典型应用系统开发过程
2020/11/7
2
10.1 单片机典型应用系统组
10成.1 单片机典型应用系统组成
单片机典型应用系统组成如图10-1所示。
图10-1单片机典型应用系统组成
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8
2.CPU的合理选型
Baidu Nhomakorabea
目前世界上生产单片机的厂商有几十家,单片机芯
片的型号有上千种,其中应用较多的产品有Intel公司
的MCS-51及其兼容芯片(如ATMEL公司的89S5X系列、
Philips公司的51系列等)、MCS-51派生型芯片(如SST
公司的89E5XRD2系列、华邦Winbond的W78与

89C51单片机第10章PPT课件

89C51单片机第10章PPT课件
由于行、列线为多键共用,各按键彼此将相互发 生影响,必须将行、列线信号配合起来并作适当的处 理,才能确定闭合键的位置。
(2)按键的识别方法
a. 扫描法
图10-10(b)中3号键被按下为例,来说明此键 时如何被识别出来的。
识别键盘有无键被按下的方法,分两步进行:
第1步:识别键盘有无键按下; 第2步:如有键被按下,识别出具体的按键。
图10-4:4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一 个8位I/O口,而位选线占用一个4位I/O口。
图10-5为8位LED动态显示2003.10.10的过程。
图(a)是显示过程,某一时刻,只有一位LED被选通 显示,其余位则是熄灭的;
图(b)是实际显示结果,人眼看到的是8位稳定的 同时显示的字符。
LJMP KEY3
;S3按下,转PKEY3处理
KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 ;S4键未按下,转KEY5
LJMP KEY4
;S4按下,转PKEY4处理
KEY5: CJNE A,#0FH,PASS ;S5未按下,转RETURN
LJMP KEY5
;S5按下,转PKEY5处理
RETURN:RET
1. 静态显示方式
各位的公共端连接在一起(接地或+5V)。 每位的段码线(a~dp)分别与一个8位的锁存器
输出相连。 显示字符一确定,相应锁存器的段码输出将维持

第10章单片机应用系统的设计-PPT文档资料

第10章单片机应用系统的设计-PPT文档资料

10.2.4 硬件设计
电源系统采用稳压、隔离、滤波、屏蔽和去耦措施。采 用交流稳压器,以防止电网欠压或过压;采用初次级双 层屏蔽的隔离变压器,以提高系统抗共模干扰的能力; 采用低通滤波器,以除去电网中的高次谐波;滤波器要 加屏蔽外壳,以防止感应和辐射耦合;在电源的不同部 分(如每个芯片的电源)配置去耦电容,消除以各种途 径进入电源中的高频干扰。 选择可靠性高的专用器件。这是保护系统安全运行的有 效手段。 对输入输出通道进行光电隔离,以防止干扰信号从I/O通 道进入系统而导致系统程序跑飞(死机)。 对于闲置的I/O口或输入引脚,不要悬空,可直接接地或 接电源。

对于数字量,可以直接送入单片机; 对于开关量,经过整形、隔离后送入单片机; 对于模拟量,需要经过放大、A/D转换后送入单片机; 对于频率信号,可以经隔离后送单片机

在设计输入通道时应注意以下问题
信号形式多样。 干扰信号多。 电路性质复杂。

2.输出通道
指将单片机输出的数字信号转化为控制对象需要的信 号形式所需的所有电路。 根据输出控制对象的不同

10.2.4 硬件设计

PCB设计原则
晶振必须尽可能靠近CPU晶振引脚,且晶振电路下方不 能走线,最好在晶振电路下方放置一个与地线相连的屏 蔽层。 在双面印制板上,电源线和地线应安排在不同的面上, 且平行走线,这样寄生电容将起滤波作用。对于功耗较 大的数字电路芯片,如CPU、驱动器等应采用单点接地 方式,即这类芯片电源、地线应单独走线,并直接接到 印制板电源、地线入口处。电源线和地线宽度尽可能大 一些。模拟信号和数字信号不能共地,即采用单点接地 方式。 在中低频应用系统(晶振频率小于20 MHz)中,走线转角 可取45°;在高频系统中,必要时可选择圆角模式。尽 量避免使用90°转角。

单片机原理及应用第十章ppt课件

单片机原理及应用第十章ppt课件
第十章 单片机开发系统简介
§10.1 单片机开发系统(MDS) (Micro-Computer Development System)
单片机开发系统是开发调试单片机应用系统最有效的工具 一台好的MDS除了具有一般计算机的功能之外,还有一系列针对单片机应用系统
调试所必备的硬件与软件。
一、MDS硬件配置
第 第四十页章,单编3片、辑机于开调星发期系试五统监:简十介控三点程二序十三分。
将汇编语言应目用标程序程翻译序成的机器传语送言(、目按标)照程序设置的各种调试运行程序方式运行程序、保留程序运
将调试完成,符合设计要求的程序写入程序存储器。
由各种实用子行程序现构场成,、可运以直行接现使用场,减参轻数程序查开看发工与作修量。改 再第运一行 页,,4直编、至辑程于编序星完期程全五写符:合十入设三程计点要二序求十。三分。 一(M台icr好o-的CoMmDp提Su除te供r了D具给ev有e编l一op般m程计en器算t S机y将s的te功调m能) 试之外通,过还有的一系程列序针对代单码片机写应入用系存统调储试芯所必片备的硬件与软件。
5、反汇编程序 第二页,编辑于星期五:十三点 二十三分。
提供给编程器将调试通过的程序代码写入存储芯片
将将调存试 储完芯成片将,中符的存合应储设用芯计程要序片求代中的码程翻的序译应写成入汇用程编程序语序存言储程代器序码。 翻译成汇编语言程序
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AJMP ENTER
DELAY: MOV R1 , #14H
MM1: MOV R2 , #0C8H
MM2: MOV R3 , #0FAH MM3: DJNZ R3 , MM3
DJNZ R2 , MM2 DJNZ R1 , MM1 RET END
(2)中断服务程序: TOINT: PUSH P1
MOV C , F0 JNC PA SETB P1.5 CLR P1.4 ACALL DELAY MOV P1 , #11110110B SJMP LOOP
钅鎪訥鴉柝呼笞敯杁眘梠咜
鈗玍坜黗祻楲郹埖茈蠎貶杅
1 愰諹禚艥绑醵俦徂亼獯輧媀 23荪古过淊古眼怪云怪烟莏閟鉠俔獬聊煲冚廸尩
10.3.2硬件设计
将A道上的两个同色灯联在一起,B道上的同色灯 也彼此相连(此处用发光二极管模拟实际的交通灯); 用8031单片机的P1.0~P1.5共6根输出线,控制各色交 通灯的点亮与熄灭;A、B道上有无车辆的信号,输入 给P1.6、P1.7;紧急车辆通过,采用外部触发按键实 时中断方式。
根据该系统的功能要求及所用元器件,设计硬件 电路,电路原理如图10-8所示。
P1.7=0,表示B道有车通过,P1.6=1,表示B道无 车通过。
参考程序如下: (1)主程序: ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP TOINT ORG 1000H
START: SETB IE.0 SETB IP.0 CLR TCON.0
ENTER: CLR EA
处理方案:本系统采用单片机作为中心处理部件, 输入/输出量均属开关量,而紧急车辆通过,采用实时 中断方式。
2、机型和器件的选择 系统以常用的8031单片机作为中心处理部件, 2732A作为程序存储器,红、绿、黄灯各4个作为交通 指示灯,反应A道、B道有无车辆的传感器各2个,处 理紧急车辆的中断按钮一个。
(按具体开发器介绍)
10.3单片机应用系统举例
以十字路口交通灯控制系统为例,介绍一个单片 机应用系统的设计方法。
10.3.1总体设计方案
1、任务书 系统功能:此十字路口交通灯控制系统,分东西 道和南北道,设东西道为A道,南北道为B道。规定: A道放行时间为2分钟,B道放行1.5分钟;绿灯放行, 红灯停止;绿灯转红灯时,黄灯亮2秒钟;当一道有车 而另一道无车时,交通灯控制系统能立即让有车道放 行;若有紧急车辆要求通过时,此系统应能禁止普通 车辆,而让紧急车辆通过。
MOV P1 , #11011110B
SETB F0
SETB EA
LOOP2: ACALL DELAY
DJNZ R5 , PB1
AJMP LL2
PB1:
MOV C , P1.7
JNC LOOP2
MOV C , P1.6
JC LOOP2
LL2:
MOV P1 , #11101110B
ACALL DELAY
10.1.2 硬件开发过程 10.1.3 软件开发过程 1、程序总体设计 2、绘制程序流程图 3、编制程序 4、上机调试 5、系统模拟调试 6、在线仿真调试
10.1.4 程序固化
10.2应用系统开发工具
10.2.1 单片机开发系统的构成
10.2.2 单片机开发系统的功能 单片机开发系统应具有对用户程序进行输入、编 辑、汇编和调试的功能。此外,还必须具备在线仿真 功能。辅助设计功能,是衡量单片机开发系统性能高 低的重要标志。
10.4.1 硬件抗干扰技术 1、供电系统的抗干扰 2、输入/输出通道的抗干扰 3、印制电路板的抗干扰 10.4.2 软件抗干扰技术 1、指令冗余和软件陷阱 2、“看门狗”
羠钮琁鹇宓樾迾鏂噸墦颟潳 及絔豜硇俺失啗軞蕪鴪猌民 彅鐜糚霦徉槍韑醞靟嗥玸馎 空纗頀俢弒鸋钶凡蔞徂硄擼 莣琧濆闖抡诙篈臜苕鋕謍鼚 卒殆堟栍鶘怕倵澟稥懃匂搢 梦冡烅圬扄1嶲1141414瘶18171看1膡看 越綃臆磟 湭哗暸戭晏煈欯傹榑毪艽孉 懒侾邴璫勭籞焐墖鑟噻扠臠 蛠軙鋴噌軚捪潈谨侃悿鉁訇23
第10章 单片机应用系统设 计与开发
10.1 单片机应用系统的开发过程 10.2应用系统开发工具 10.3单片机应用系统举例
10.4单片机应用系统抗干扰技术
退出
10.1 单片机应用系统的开发 过程
10.1.1 拟定总体设计方案
1、拟定设计任务书 2、建立数学模型 3、机型和器件的选择 4、硬件和软件功能划分
PA:
SETB P1.2
CLR P1.1
ACALL DELAY
MOV P1 , #11110110B
LOOP:
MOV C , P3.2
JNC LOOP
MOV C , F0
MOV P1 , #11110011B
LB:
MOV P1 , #11011110B
POP P1
RETI
10.4单片机应用系统抗干扰 技术
1、程序输入和编辑 2、对用户程序进行汇编、连接和装载 3、对用户程序进行调试
(1)设置断点运行 (2)单步运行 (3)连续运行 (4)对目标系统状态读出和修改
4、反汇编功能 5、跟踪功能
6、程序固化功能 7、单片机开发系统的程序设计语言
11.2.3 单片机开发器介绍
目前国产通用单片机开发器品种较多。如:SICE 系列(复旦大学研制)、DVCC系列(启东计算机厂 制造)、KDV系列(中国科大研制)、MICE(珠海 万利电子有限公司制造)、伟福E2000(南京伟福实 业有限公司)以及TDS51开发及教学实验系统(西安 唐都科教仪器公司)。
MOV R4 , #Hale Waihona Puke Baidu0
MOV P1 , #11110011B
CLR F0
SETB EA
LOOP1: ACALL DELAY
DJNZ R4 , PA1
AJMP LL1
PA1:
MOV C , P1.6
JNC LOOP1
LL1:
MOV P1 , #11110101B
ACALL DELAY
CLR EA
MOV R5 , #45
10.3.3软件设计
根据硬件电路原理图,并按系统的功能画出程序 流程图。由于此系统较为简单,故采用自顶向下的设 计方法,进行程序设计;紧急车辆通过的处理,则采 用中断的方法,由中断处理程序处理。程序流程如图 10-9(a)、10-9(b)所示。
说明:P1.6=0,表示A道有车通过,P1.6=1,表示 A道无车通过;
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