单片机开发系统综述
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展,单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。
AT89C51单片机作为一种常用的单片机,具有性能稳定、价格低廉等优点,被广泛应用于水温控制系统的设计中。
本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。
二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机,由美国ATMEL公司生产。
它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。
AT89C51单片机适用于各种控制领域,如温度、湿度、压力等。
三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。
传感器负责采集水温信息,并将信息传递给单片机控制器。
单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。
在基于AT89C51单片机的水温控制系统中,常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
执行器则可以选择继电器、可控硅等设备,用于控制加热元件的工作状态。
为了实现精确的温度控制,可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。
四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。
通过编程实现温度信号的采集和转换,并根据设定值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。
此外,AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能,提高系统的智能化程度。
五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点,被广泛应用于各个领域的温度控制中。
随着科技的发展,人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。
单片机方面的文献综述
单片机简介20世纪计算机的发明彻底改变了人类的生产和生活方式。
自1946年第一台计算机问世以来,特别是随着微电子技术的不断发展,计算机的功能越来越强大,体积却越来越小。
20世纪70年代出现了微型计算机,随后微型计算机的家族就诞生了一个小系列——MCU微控制器,在我国,人们更习惯称之为单片机,单片机是将CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器等计算机的主要部件集成在同一硅片上,故又称为单片微型计算机。
单片机的开发应用已在工业测控、机电一体化、智能仪表、家用电器、航空航天及办公自动化等各个领域中占据了重要地位。
进入21世纪,单片机开发应用必将对人类生产和生活的自动化、智能化的实现及扩大起到重要作用。
单片机发展史单片机自诞生以来,以其性能稳定、低电压低功耗、经久耐用、体积小、性价比高、控制能力强、易于扩展等优点,广泛应用于各个领域。
先后出现了4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机,在这几类单片机里最受追捧的是8位单片机,仍是目前单片机应用的主流。
随着电子技术的迅速发展,单片机的功能也越来越强大。
1975年,美国德州仪器公司(TI公司)首次推出4位单片机——TMS-1000单片机,标志着单片机诞生。
1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机,使单片机发展进入一个新阶段。
MCS-48系列单片机内部集成了8位CPU、多个并行I/O口、8位定时器/计数器、小容量的RAM和ROM等,没有串行通信接口,操作简单。
1980年,Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上,推出了MCS-51系列8位高档单片机,这就是当前大名鼎鼎的“51单片机”的祖先。
MCS-51系列单片机比MCS-48系列单片机有明显提高,内部增加了串行通信接口,具备多级中断处理系统,定时器/计数器由8位扩展为16位,扩大了RAM和ROM的容量。
MCS-51系列8位单片机因为性能可靠、简单实用、性价比高而深受欢迎,被誉为“最经典的单片机”。
STM32系列单片机原理及应用-C语言案例教程 第1章 单片机综述
第1章 单片机综述
其功能主要表现在:
(1)内核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作频率72MHz, 1.25DMIPS/MHz,单周期乘法和硬件除法
(2)存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器 (3)时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。 POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的 8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路,用于CPU时钟的PLL,带校准用 于RTC的32kHz的晶振。 (4)调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。最多高达112个的快速I/O端口、 11个定时器和13个通信接口 比较流行的器件:STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系列。
(1)运算器和控制器集成在一个芯片上,称之为CPU芯片。 (2)存储器由半导体存储器芯片组成。 (3)CPU,存储器,I/O 口通过AB,DB,CB三总线交换信息 (4)外设通过I/O口芯片与机器内各部件交换信息。 3.单片机是集成了组成微机的CPU、存储器、I/O口以及其它辅助电路 的大规模集成电路芯片。
3.单片机与嵌入式系统
单片机,就是把中央处理器 CPU、存储器、定时器、I/O 接口电路 等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 单片机的内部结构如图1.l所示。
时序电路 CPU
总线 控制 逻辑
存储器 I/O
图1.1单片机的内部结构
STM32是一款性价比高的单片机系列。 为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核, 具有高性能外设:1μs的双12位ADC、4MB/s的UART、18MB/s的SPI等
单片机毕业设计文献综述
文献综述:基于51单片机的自动售货机系统的控制与设计一,51单片机的概述51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
当前常用的51系列单片机主要产品有:*Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;*ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等;*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品主要功能:·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)·256bytes的数据存储器(RAM) (52有384bytes的RAM)·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出;T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
基于单片机AT89C51的秒表系统设计文献综述(可编辑修改word版)
文献综述题目:基于单片机A T89C51的秒表系统设计姓名:梁盛强专业班级:应用物理学09级学号:200905416101院(系):物理科学与信息技术学院完成时间:2012 年6 月18 日基于单片机AT89C51的秒表系统设计文献综述摘要:详细讨论和分析基于单片机AT89C51的秒表系统现状以及发展,单片机AT89C51概念,单片机AT89C51在界面和功能上发生的变化.设计带计时器功能的秒表系统的原理结构各组件功能以及技术路线。
关键词:AT89C51;计时器;秒表Abstract: The detailed discussion and analysis is based on AT89C51 microcontroller stopwatch system status and development, the concept of SCM AT89C51, AT89C51 microcontroller functions in the interface and changes. stopwatch timer functions designed the system with the principles of the structure function of the components and technical routes.引言:了解基于单片机AT89C51的秒表系统的成因及其影响因素对认识基于单片机AT89C51的秒表系统有重要的意义,带计时器功能的秒表的应用也很重要.通过以下的介绍可以了解带计时器功能的秒表的发展现状和相关技术理论。
以下介绍了和基于单片机AT89C51的秒表系统相关的设计用以比较,重点是单片机AT89C51的秒表。
1 .单片机AT89C51以及秒表概念理解1.1 秒表概念1.1.1 秒表是一种常用的测时仪器。
它是利用摆的等时性控制指针转动而计时的。
在它的正面是一个大表盘,上方有小表盘.秒针沿大表盘转动,分针沿小表盘转动。
SOC与单片机应用技术综述
1 . S OC的 概 念
S O C是英文 S y s t e m o n C h i p的缩写 ,一 般 翻译 为系统级 芯片 ,也有称片上系统的 , 是一 个有专 用 目标的集成 电路 , 其 中包含完 整 系统并 有嵌 入软件的全部 内容 。 S O C的设 计 理念 就是把 电子系 统 中除了无 法集 成的 外 部 电路 和机械 部分 外 的应用部 分全部 集 中到一个芯 片中去 ,通过嵌入式技术从而实
2 . S O C技 术理念及设 计步骤 与传统 电子技术不 同 , S O C的技术不是 建立 在 以功能 电路 为基 础 的分布式 系统 综 合技术之上 的, 而是 以功能 I P为基础的系统 固件和 电路综合技 术。其功能的实现是通过 I P 技术对 系统整体 固件进 行电路综合 而实 现 的, I P功能模块和固件特性决定着 电路设 计功能的最终结 果。与 传统电子装置相 比, S O C设计 的结 果具 有更高的电磁兼容性 , 使 用起来更加 的方便 。 因此 , S O C自问世以来 ,
用参数 。
2 . S O C中单片机系统优化 过去在单片机应用中 , 大部分都是将单 片 机嵌入 到外部 系统上 从而 实现其 控制功 能 的,因而 , 往往需要庞大的外部系统支持 和大量的外部总线。如过去一辆汽车的控制 系统往往需要至少 4 o个单片机 ,如此大量 的单片机 还需要 嵌入 到一个更 加庞 大 的外 部系统中 , 并要求设计相应的繁琐 的外部总 线 ,从而导致应 用系统 十分庞大 。因而 , 这 种情况下 , 单片机实际上并没有作为一个独 立 的系统而发挥作用。 采用 S O C技术后 , 系 统不再需要外部总线 , 所选用单片机 中不需 要 的资源 也可 以去 除掉 ,只保 留所 需要 的 C P U等功能模块 。 因而 , 简化 了系统 。 同时 , S O C技术 的使用 , 使汽车的系统变成了一个 可 以后期开发 的平台 , 从而实现人和汽车更 好 的信息交换 , 也有助于满足汽车用 户根据
基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究 的文献综述2000字左右
基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述2000字左右研究无刷直流电动机控制系统是电气工程领域的一个重要课题,它涉及到控制理论、电机原理、嵌入式系统等多个学科领域。
以下是一个关于基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述,大约2000字左右:________________________________________文献综述:基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究1. 引言无刷直流电动机(BLDC)以其高效率、低噪音和长寿命等优点在工业和家用电器中得到了广泛应用。
而基于单片机的无刷直流电动机控制系统,作为一种先进的电机控制技术,具有成本低、响应快、可靠性高等特点,受到了研究者们的广泛关注。
2. 无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置,其工作原理基于电磁感应和电流的相互作用。
通过在电动机中的定子和转子上安装恰当的磁铁,配合适当的控制电路,可以实现对电机转速和转矩的精确控制。
3. 基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计基于单片机的无刷直流电动机控制系统一般由三部分组成:传感器模块、控制算法和功率放大模块。
传感器模块用于获取电机的运行状态,包括转速、位置等信息;控制算法根据传感器获取的信息计算出适当的电机控制信号;功率放大模块将控制信号放大驱动电机。
4. 常用的控制算法常用的无刷直流电动机控制算法包括电枢电流控制、感应电动机模型控制、空间矢量调制控制等。
这些控制算法在实际应用中各有优缺点,研究者们通常根据具体的应用场景选择合适的算法。
5. 实验与应用基于单片机的无刷直流电动机控制系统已经在工业自动化、电动汽车、无人机等领域得到了广泛应用。
研究者们通过实验验证了该控制系统的稳定性、精度和可靠性,并不断改进和优化控制算法,以适应不同的应用需求。
6. 结论与展望基于单片机的无刷直流电动机控制系统是电机控制领域的一个重要研究方向,其在提高电机性能、降低能耗、推动电动化技术发展等方面具有重要意义。
综述单片机控制系统的抗干扰设计
摘要:单片机应用系统在发动机电喷中得到了广泛的应用,然而由于发动机工作环境恶劣,提高控制系统的抗干扰性至关重要。
分析了单片机干扰的主要来源,并从硬件和软件抗干扰设计中总结了一些取得良好抗干扰性的方法。
关键词在进行单片机应用开发的过程中,经常遇到在实验室调整很好的单片机一到工作现场就会出现这样或那样的问题,这主要是由于设计未充分考虑到外界环境存在的干扰,如机械震动、各种电磁波和环境温差都会影响硬件系统的性能,导致电控单元不能正常工作。
鉴于此本文较全面分析了干扰单片机应用系统的因素并结合自己的研究课题,提出一些可增强系统抗干扰性的方法。
1单片机系统的主要干扰源(1)无线电设施的射频干扰;(2)发动机上的高压点火线圈向外辐射磁场强度大、频带宽的电磁波;(3)单片机内部的晶振电路是内部干扰源之一;(4)数字电路本身门电路频繁的导通、截止造成电源地线电流变化,也会产生很大的高频电磁干扰,各种开关电子设备通断时产生的急剧变化的电流会产生较宽频谱干扰;(5)外界交流电路中产生的工频干扰亦会影响模拟电路输出信号的准确性。
2干扰的耦合方式隔离干扰源与控制系统之间的耦合信道。
表1列出了干扰源的主要干扰方式及特征。
3单片机的硬件抗干扰设计断干扰的传输信道。
常用的措施有:滤波技术、去耦技术、屏蔽技术和接地技术。
3.1电源电路的设计源耦合逻辑电路产生的干扰进入模拟电路,二是为了避免传感器通过电源耦合对ECU干扰。
各功能模块供电系统如图1所示,皆采用7812和7805三端稳压集成芯片,且都单独对电源进行负压差保护,这样不会因其中某一稳压电源出现故障而影响整个系统电路;使用低通滤波器亦可减少以高次谐波为主的干扰源,从而改善电源波形;在输出端采用了过压保护电路。
通过上述设计可大大提高供电的可靠性。
图中D1、D2用于负压差保护,防止压差击穿稳压器的be结使器件永久失效,稳压管WY1、晶闸管Q1用于过压保护,电容E1、E2、C1、C2使输出电压波3.2模拟电路抗干扰设计比较大,因此在模拟电路中应选择低温漂系数的集成放大器;在模拟电路中共模信号对电路板影响较大,故在模拟电路中采用差动放大电路,可得出两端输出信号;接收时,将双端信号转化为单端信号,可非常有效地抑制共模信号。
什么是单片机(一)2024
什么是单片机(一)引言概述:单片机(Microcontroller,简称MCU)是一种集成了处理器核心、内存、输入/输出控制器和各种外设功能的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、成本低廉、易编程等特点,并广泛应用于嵌入式系统中。
本文将从单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势等五个大点进行阐述。
一、单片机的原理1. 单片机的基本组成及结构2. 单片机的工作原理和运行方式3. 单片机的逻辑结构和存储结构4. 单片机的时钟系统和中断系统5. 单片机和传统计算机的比较二、单片机的功能1. 单片机的数据处理功能2. 单片机的输入和输出功能3. 单片机的定时和计数功能4. 单片机的通信功能5. 单片机的其他功能(如模拟信号处理、PWM输出等)三、单片机的应用领域1. 工业控制领域中的单片机应用2. 消费电子领域中的单片机应用3. 汽车电子领域中的单片机应用4. 医疗设备领域中的单片机应用5. 家电及智能家居领域中的单片机应用四、单片机的优势1. 体积小、功耗低、成本低廉的优势2. 简单易用的开发工具和开发环境3. 丰富的外设资源和接口通信能力4. 可靠性和稳定性较高5. 灵活性和可扩展性较强五、单片机的发展趋势1. 集成度的不断提高2. 功耗的进一步降低3. 多核技术的应用和发展4. 物联网和嵌入式系统的需求推动5. 特定领域需求的定制化发展总结:通过对单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势的阐述,我们可以看到单片机在现代技术中的广泛应用和重要作用。
单片机的小巧、低功耗、灵活性等特点,使其成为嵌入式系统设计的高效工具。
随着技术的不断发展和需求的不断增加,单片机将继续迎来更广阔的应用领域和更好的发展前景。
单片机文献综述
引言概述:现代科技的发展使得单片机在各种电子设备中得到了广泛的应用。
单片机是一种集成电路,具备了处理器、存储器和硬件接口等功能,通过编程可以实现各种各样的功能。
本文旨在综述单片机领域的相关文献,深入分析单片机技术的研究和应用进展,帮助读者更好地了解和应用单片机技术。
正文内容:一、单片机发展历程1.单片机概述(1)单片机的定义和特点(2)单片机的分类和应用领域2.单片机的发展历程(1)单片机的起源和早期发展(2)单片机技术的突破和应用拓展(3)当前单片机领域的研究和发展方向二、单片机系统设计1.单片机系统架构(1)单片机系统的硬件组成(2)单片机系统的软件架构2.单片机系统设计的基本原则(1)功能需求分析(2)硬件设计和选型(3)软件设计和开发3.单片机系统设计的案例分析(1)智能家居控制系统设计(2)工业自动化控制系统设计(3)医疗设备控制系统设计三、单片机编程技术1.单片机编程语言(1)汇编语言(2)C语言2.单片机编程技术的基本原理(1)寄存器的使用(2)中断和定时器(3)串口通信3.单片机编程技术的实际应用(1)LED灯控制程序设计(2)传感器数据处理程序设计(3)通信协议开发和实现四、单片机应用领域1.工业领域(1)工业自动化控制(2)生产过程监控与管理(3)仪器仪表控制与测试2.家庭领域(1)智能家居控制(2)家用电器控制(3)安防系统控制3.医疗领域(1)医疗设备控制(2)生命体征监测(3)医疗信息管理五、单片机技术的研究和发展趋势1.物联网时代的单片机技术(1)物联网技术的发展趋势(2)单片机在物联网中的应用前景2.与单片机技术的结合(1)的发展和应用(2)单片机在领域的应用前景3.新型单片机技术的研究与创新(1)嵌入式系统设计与开发(2)新型材料和工艺的应用总结:通过对单片机领域相关文献的综述,我们可以看到单片机技术在各个领域的广泛应用,尤其在工业、家庭和医疗领域发挥了重要作用。
基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述
基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述基于51单片机的电子时钟是一种常见的嵌入式系统设计项目。
它通过使用51单片机作为核心处理器,结合外部电路和显示设备,实现了时间的计时和显示功能。
本文将对基于51单片机的电子时钟的设计和实现进行综述,包括硬件设计和软件设计两个部分。
一、硬件设计1.时钟电路时钟电路是电子时钟的核心部分,它提供稳定的时钟信号供给单片机进行计时。
常用的时钟电路有晶振电路和RTC电路两种。
晶振电路通过外接晶体振荡器来提供时钟信号,具有较高的精度和稳定性;RTC电路则是通过实时时钟芯片来提供时钟信号,具有较高的时钟精度和长期稳定性。
2.显示电路显示电路用于将时钟系统计算得到的时间信息转换为人们可以直接观察到的显示结果。
常用的显示器有数码管、液晶显示屏、LED显示屏等。
显示电路还需要与单片机进行通讯,将计时的结果传输到显示器上显示出来。
3.按键电路按键电路用于实现对电子时钟进行设置和调节的功能。
通过设置按键可以实现修改时间、调节闹钟等功能。
按键电路需要与单片机进行接口连接,通过读取按键的输入信号来实现对时钟的操作。
4.供电电路供电电路为电子时钟提供电源,通常使用直流电源。
供电电路需要满足单片机和其他电路的电源需求,同时还需要考虑电源的稳定性和保护措施等。
二、软件设计1.系统初始化系统初始化主要包括对单片机进行外设初始化、时钟初始化和状态变量初始化等。
通过初始化将各个外设配置为适合电子时钟功能运行的状态,并设置系统初始时间、闹钟时间等。
2.计时功能计时功能是电子时钟的核心功能,通过使用定时器和中断技术来实现。
通过设置一个固定时间间隔的定时器中断,单片机在每次定时器中断时对计时寄存器进行增加,实现时间的累加。
同时可以将计时结果转化为小时、分钟、秒等形式。
3.显示功能显示功能通过将计时结果传输到显示器上,实现时间信息的显示。
通过设置显示器的控制信号,将时间信息依次发送到各个显示单元上,实现数字或字符的显示功能。
单片机课题研究报告
单片机课题研究报告《单片机课题研究报告》一、引言单片机作为嵌入式系统的核心部件,广泛应用于各个领域。
本课题旨在研究单片机的原理和应用,并通过实际项目的实施来深入理解单片机的工作原理和实际应用。
二、研究方法1. 文献综述:通过查阅相关资料和文献,了解单片机的基本原理、结构和应用领域。
2. 硬件实验:借助开发板和相关传感器,实际搭建单片机系统,并进行实验验证。
3. 软件编程:利用单片机开发软件进行编程,实现各种实际应用案例。
4. 数据统计和分析:对实验结果进行数据统计和分析,评估单片机的性能和应用效果。
三、主要内容1. 单片机原理:介绍单片机的基本原理、结构和工作方式,包括CPU、存储器、IO接口等组成部分。
2. 单片机编程:介绍单片机的编程语言和开发环境,包括C语言、汇编语言和相应的开发软件。
3. 单片机应用案例:选择一些常见的单片机应用进行深入研究,如LED显示控制、温度监测等。
4. 实验设计与实施:设计具体的实验方案,搭建实验环境,并进行实验验证。
5. 数据统计与分析:对实验结果进行数据统计和分析,评估单片机的性能和应用效果。
6. 报告撰写:整理实验资料和研究成果,撰写成课题研究报告。
四、预期成果1. 对单片机的原理和应用有深入的理解。
2. 掌握单片机的编程语言和开发环境。
3. 实现多个单片机应用案例,并评估其性能和应用效果。
4. 撰写一份完整的单片机课题研究报告,包括研究方法、主要内容、实验结果等。
五、研究计划1. 第一周:文献综述,了解单片机的基本原理和应用领域。
2. 第二周:搭建单片机实验环境,熟悉单片机编程语言和开发环境。
3. 第三周至第六周:进行具体的实验设计与实施,分析实验结果。
4. 第七周至第八周:撰写课题研究报告,并进行修改和完善。
六、参考文献1. 《单片机原理与应用》,李明著,电子工业出版社,2008。
2. 《C语言程序设计与单片机实验指导》, 张三著, 清华大学出版社, 2014。
(完整版)基于单片机的文献综述
(完整版)基于单片机的文献综述一、国内外现状:(1)国外温湿度及气体测控系统研究国外对温湿度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
国外气体传感器发展也很快,一方面是由于人们安全意识增强,对环境对环境安全性和舒适性要求提高;另一方面是由于传感器市场增长受到政府安全法规的推动。
因此在国外得到快速发展。
(2)国内温湿度及气体测控系统研究我国对于温湿度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温湿度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温湿度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。
我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。
对于气体报警器我国从70年代初开始发展,目前已达到型号多样、品种较齐全,应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有环境中,同时产品数量也在不断增加。
今年来,在气体选择性和产品稳定性上也有很大提高。
二、发展趋势:实时数据检测系统(尤其在温湿度和气体浓度方面)应用前景宽广,工农业生产、科学研究、国防通信等领域离不开数据监测系统。
比如农业上要求能够实现智能化农业生产管理得利用温湿度检测系统;家居生活需要可燃性气体检测系统;粮食的储藏也需要对温湿度进行严格的控制,以防止粮食的变质;在科学研究方面,温湿度检测系统能够保证温度、湿度的恒定或者变化,适应与科学的研究,排除或者考察温湿度对某项研究起到的作用。
单片机的编程与调试方法综述
单片机的编程与调试方法综述概述:单片机是嵌入式系统中一种常用的微型计算机,具有较小的封装、低功耗、低成本和较强的可编程性等特点。
单片机的编程与调试方法是开发嵌入式系统的关键环节之一。
本文旨在综述单片机的编程与调试方法,介绍不同平台上常用的编程语言、编程工具和调试技术,并提供一些实用的开发技巧。
一、单片机编程语言:1. C语言:C语言是单片机最常用的编程语言。
相对于汇编语言,C语言更易于理解和学习,并能实现更高级的算法和编程结构。
使用C语言编程可以提高开发效率和代码的可读性。
2. 汇编语言:汇编语言是单片机底层编程的一种方式。
它可以直接控制硬件,并可以实现更高效的代码执行。
对于一些性能要求极高的应用,使用汇编语言进行编程可以更好地满足需求。
3. 基于图形编程:对于初学者和非程序员,基于图形的单片机编程工具可以提供类似于拖拽的开发界面,简化了编程的难度。
Flowcode、LabVIEW等图形化编程工具广泛应用于单片机编程。
二、单片机编程工具:1. 开发板:单片机开发板是进行单片机编程和调试的主要工具。
它通常集成了各种外设和接口,如LED灯、LCD显示屏、按键、串口等,方便用户进行实时调试和交互。
2. 集成开发环境(IDE):IDE是单片机编程的主要工具之一,它提供了编译、调试、仿真和下载等功能。
常用的单片机IDE包括Keil MDK、IAR Embedded Workbench和Code Composer Studio等。
3. 编译器:编译器用于将编写的程序源代码转换成可执行的二进制文件。
不同的单片机平台通常有相应的编译器,如Keil C51、PicKit和MPLab等。
三、单片机调试技术:1. 仿真器/调试器:仿真器/调试器是单片机调试的关键工具。
它可以连接到单片机开发板上,通过调试接口(如JTAG、SWD等)与单片机进行通信,实时监测和控制程序的执行过程,寻找和解决问题。
2. 调试技巧:- 打印调试信息:在程序中插入打印语句,输出变量的值或程序执行的状态,以帮助查找问题。
单片机及其发展综述
A R单片机。 V 十 六 位 单 片 机 十六 位 单 片 机 操 作 速 度及 数 据吞 吐能 力 在 性 能 上 比 8位 机 有 主要 应 用 于丁 业 控 制 、智 能 仪 器 仪 表 、
较大提高 。
便携式设备等场合。
三 十二 位 单 片 机 高性 能 和低 功 耗 。 以 更 低 的 时钟 频 率 、 常 低 的功 耗 , 到 很 D 非 达 VD、 C 数 码 相 * (S 1数 字 式 电 视 V D、 dDC、 L 强 的运 算 处 理 能 力 。
系列等。
器 的控 制 及遥 控 器 、 具 控 制 、 玩 记时 器 、 时
钟、 、 表 计算 器 、 多功 能 电话 、 C L D游 戏 机 。
八 位 单 片 机
功能强大 , 品种 最 为丰 富 、 用 最 为 广 泛 。 MC 一 1 列 及 其 自动 化 装 置 、 能 仪 器 仪 表 、 程 控 制 应 S5 系 智 过 兼 容 机 型 :A ME 、 H LP 、 N O D 是 MC 一 1单 片 机 通 信 、 用 电器 T L P IIS WI B N S5 家 生 产 的 老 牌 厂 家 , T新 推 出 的 P D 系 列 等 ;MO O OL S S T R A 6 H 0 /8系 列 、 C 0 HI 8 C 50 MI R C P的 PC单 片 机 以 及 A ME I T L的
分 类名 称 四 位单 片机 简 介
处理 , 离不 开小小 的单 片机 。 都 据统 计 . 目前全 世界 单片 机 ( 入式处 理 器 ) 嵌 的 品种总 量 已经超 过 10 0 0多种 , 行体 系结 构 约 3 流 0 个 系列 . 中 8 5 其 0 1体系 仍 占有 半 壁江 山 。 1分 类 依 据分类 方法 的不 同 , 片机 可 以分为 不 同的 单 类 型 。根 据数 据 总 线 的宽 度 分类 .可分 为 4位 、 8 位 、6位 、2位 机 等 ; 据 指 令 结 构 分 类 , 1 3 根 可分 为 集 中指 令 集 ( IC)结 构 单 片 机 和 精 简 指 令 集 CS ( IC) 构 单 片机 ; 据 程 序存 储 方 式 的 不 同分 RS 结 根 类 , 片 机 可分 为 MA K O 类 、 P O 类 、 T 单 SR M ER M O一 P O 类 ( 次 可 编程 )R M ls 类 、ls O R M 一 、 O es FahR M ( T R M) 五 种 ; MPO 类 根据 程序 存储 器 和数据 存储 器 是否 分开 分类 , 为 哈佛( rad结构 单 片机 和 普 分 Ha r) v 林斯顿 (r ctn结构 单 片机 。分别 见 表 l 表 2和 Pi e ) n o 、 表3
单片机结构原理
单片机结构原理单片机是一种集成电路,在一个芯片上包含了中央处理器(CPU)、存储器和各种输入输出设备。
它通常由控制器、运算器、存储器和各种输入输出接口组成。
控制器是单片机的核心部件,用于控制整个系统的运行。
它包含指令寄存器、程序计数器和指令译码器等功能模块。
指令寄存器用于存储当前执行的指令,程序计数器则用于存储下一条将要执行的指令的地址。
指令译码器用于解析指令,并将其转换为对应的操作。
运算器是负责执行算术和逻辑运算的模块。
它包含算术逻辑单元(ALU)和状态寄存器等组件。
ALU能够执行加法、减法、乘法、除法等算术运算,同时也能够执行逻辑运算,如与、或、非等。
状态寄存器用于存储运算结果的状态信息,如溢出、进位等。
存储器用于存储程序和数据。
主要包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储单片机的程序指令,常见的有闪存(Flash)和只读存储器(ROM)等。
数据存储器用于存储程序的数据,通常包括随机存取存储器(RAM)和特殊功能寄存器等。
单片机还包含各种输入输出接口,用于与外部设备进行交互。
常见的包括通用输入输出口(GPIO)、串行通信接口(UART)、并行输入输出口(PIO)等。
GPIO用于连接各种输入和输出设备,如按键、LED灯等。
UART用于与外部设备进行串行通信,如连接计算机或其他设备进行数据传输。
PIO用于并行数据的输入输出,适用于连接并行设备。
使用单片机可以实现各种控制和数据处理功能,如嵌入式系统、工业自动化、家电控制等。
其结构原理的核心在于控制器的指令执行和运算器的运算能力,以及存储器和接口的协同工作。
通过编程和配置相应的硬件接口,可以实现对外部设备的控制和数据交换。
基于单片机的智能门控系统的文献综述
基于单片机的智能门控系统的文献综述智能门控系统是一种基于单片机技术的智能化门禁系统,它通过集成各种传感器和设备,实现对门禁的自动控制和智能化管理。
该系统在现代社会中得到了广泛应用,可以应用于住宅小区、企事业单位、学校等场所,为人们的生活和工作提供了便捷和安全。
智能门控系统的核心是单片机,它是一种集成电路,具有微处理器、存储器和各种输入输出接口等功能。
单片机可以根据预设的程序和指令,对门禁系统进行控制和管理。
智能门控系统通常由门禁控制器、读卡器、电磁锁、门磁传感器等组成。
门禁控制器是智能门控系统的核心部件,它负责对门禁系统的整体控制和管理。
通过读卡器,门禁控制器可以读取用户的身份信息,判断用户的权限,并对用户进行识别和验证。
当用户通过验证后,门禁控制器会向电磁锁发送开锁信号,实现对门的开启。
同时,门磁传感器可以检测门的开关状态,并向门禁控制器发送信号,以便及时响应门的状态变化。
智能门控系统具有多种功能和特点。
首先,它具有高度的安全性。
通过对用户身份的识别和验证,智能门控系统可以防止非法人员进入被控制的区域,保障人员和财产的安全。
其次,智能门控系统具有高度的便捷性。
用户只需要通过刷卡或输入密码等方式,即可快速进入被控制的区域,无需等待或寻找钥匙。
此外,智能门控系统还可以实现对门禁记录的自动记录和管理,方便日后的查询和审阅。
随着科技的不断进步,智能门控系统也在不断发展和完善。
现在的智能门控系统已经可以与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的管理。
例如,智能门禁系统可以与闭路电视监控系统相结合,实现对进出人员的实时监控和录像。
此外,智能门控系统还可以与手机APP相连接,实现远程开锁和门禁管理,方便用户的使用和管理。
基于单片机的智能门控系统是一种便捷、安全和智能化的门禁系统。
它通过集成多种传感器和设备,实现对门禁的自动控制和智能化管理。
随着科技的不断进步,智能门控系统将会得到更广泛的应用,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
单片机的现状(两篇)
引言概述:单片机(MicrocontrollerUnit,MCU)是一种嵌入式系统中常用的集成电路,它具备自身的处理器、内存以及外围设备,能够完成各种控制和数据处理任务。
单片机作为电子工程领域的重要组成部分,其发展与应用一直备受关注。
本文将对单片机的现状进行继续探讨,着重从技术特点、应用领域、市场前景、发展趋势和挑战等5个大点进行详细阐述。
正文内容:一、技术特点1.1单片机的内存和计算能力1.2高度集成化的硬件1.3低功耗和节能特点1.4多种通信接口支持1.5灵活的编程和开发环境二、应用领域2.1消费电子产品2.1.1方式和平板电脑2.1.2家电控制2.1.3数码相机和音频设备2.2工业自动化2.2.1传感器和执行器控制2.2.2技术2.2.3生产线控制2.3汽车电子2.3.1引擎控制单元(ECU)和车载娱乐系统2.3.2智能驾驶和自动驾驶技术2.3.3车联网和智能交通系统2.4医疗电子2.4.1生命体征监测设备2.4.2医疗影像处理2.4.3医疗器械控制2.5其他领域2.5.1安防系统2.5.2军事和航天技术2.5.3物联网和智能家居三、市场前景3.1持续增长的需求3.2市场竞争格局3.3新兴市场和应用领域3.4国内外市场发展差异3.5技术进步促进市场发展四、发展趋势4.1高性能和高集成度4.2低功耗和节能设计4.3安全和可靠性提升4.4物联网及智能家居应用的推动4.5开源硬件和软件的兴起五、挑战与前景5.1高度竞争的市场环境5.2高性能和低功耗的平衡5.3安全性和可靠性的保障5.4多样化应用需求的满足5.5国内外市场发展不平衡总结:单片机作为嵌入式系统的关键部分,在各个领域的应用越发广泛,具有巨大的市场潜力。
其技术特点、应用领域、市场前景、发展趋势和挑战等方面都有着不容忽视的影响。
未来,随着技术的进步和市场需求的变化,单片机将继续发展壮大,并为各种电子产品和应用系统提供更加高效可靠的解决方案。
单片机的温度控制系统设计文献综述 精品
基于单片机的温度控制系统设计文献综述1.历史研究与现状传统的温控系统温度控制方式已不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少,因此不适合用此种方法作加热炉的温控系统。
近几年来快速发展了多种先进的加热炉温度控制方式,如:模糊控制。
这个控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。
不过,模糊控制系统动态性能好,但稳态性能较差,且很难使两种性能指标都达到理想要求。
目前普遍采用模糊—线性复合控制器发挥了模糊控制和线性控制的优点,使设计的系统取得了较好的动态和稳态指标。
但是,模糊—线性复合控制同时也存在一些问题:线性前馈复合控制的系统性能对参数变化比较敏感;模糊—线性双模控制存在开关切换问题等;在线性控制的误差通道并联模糊控制器系统和模糊控制器与线性控制器并联系统尽管得到了较好的效果,但并不能从根本上解决模糊控制器稳态性能和动态性能之间的矛盾问题。
结合加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉等以温度控制为主的工业控制系统对产品工艺、温度的精度要求,再考虑不同的加热系统温控方法,考虑各种热炉温控方法的优缺点,选择最佳的方案,而单片机作为工业温度控制系统的温控核心在工业生产中较为合适。
用单片机对热炉温度进行控制,不仅精度高,反映速度快,对环境要求不高,价格便宜并且易于实现等优点,能够大规模的运用和生产,能很好的完成对温度的监测和控制。
2.工业生产温度控制系统的解决方案在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同,产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同,因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单片机开发系统综述
单片机本身没有自开发功能,必须借助开发工具来进行软硬件调试和程序固化。
单片机开发工具性能的优劣直接影响单片机应用产品的开发周期。
本文从单片机工具所应具有的功能出发,进一步谈谈各类单片机开发工具功能上的差异,便于读者在选购开发工具时进行比较。
最后,以国内常见的MCS一51及MCS一5l兼容系列单片机开发工具为例,对其性能进行简单的介绍。
一、单片机开发工具的功能
单片机开发系统通常由主机(一般是个人电脑)、单片机仿真器、编程器等三部分组成。
衡量单片机系统性能的优劣要从其实时在线仿真功能、调试功能和辅助设计功能三方面加以考虑。
1.实时在线仿真功能
实时在线仿真是指开发系统中的仿真器能仿真用户目标系统中的单片机并模拟目标系统中的ROM、RAM和I/O口,使在线仿真时用户目标系统的运行环境和运行速度与脱离仿真器后用户目标系统独立运行时的环境和运行速度完全一致。
在线仿真时开发系统应能将仿真器中的单片机完整地(包括片内的全部资源及外部可扩展的程序存储器和数据存储器)出借给目标系统,不占用任何资源,电不受任何限制,仿真单片机韵电气特性也应与用户系统的单片机一致,使用户可根据单片机的资源特性进行设计;另外,在用户目标机未做好前,还可借用仿真器内的资源进行软件调试。
2.调试功能
开发系统软硬件调试功能的强弱,直接关系到产品开发的效率。
性能优良的开发系统应具有以下调试功能。
(1)运行控制功能
应能以单步、断点(多种断点条件)、连续三种方式运行程序;在各种运行方式下,用户能根据需要启动或停止程序的执行;当程序中断时应能保持断点处的现场(包括Pc等特殊功能寄存器、I/O口等)。
(2)状态的读出和修改功能
用户可以读出/修改目标系统所有资源的状态,以便检查运行的结果。
这些资源包括:程序存储器(仿真RAM或用户目标机中的ROM)、单片机片内资源、扩展的数据存储器和I/0口等。
(3)跟踪功能
高性能的单片机开发系统还具有逻辑分析仪的功能。
在程序运行过程中,能监视和存储目标系统总线上的地址、数据和控制信号的变化,也可显示某总线变化的波形,对于分析定位故障尤为有用。
3.辅助设计功能
软件的辅助设计功能也是衡量单片机开发系统功能强弱的重要标志之一。
软件辅助设计功能包括:
程序设计语言:单片机的程序设计语言有机器语言、汇编语言和高级语言。
机器语言程序的输入、修改和调试均很麻烦,仅在简单的开发装置中使用;汇编语言使用灵活、程序容易优化,是单片机开发中最常用的语言;高级语言具有通用性好、功能强等特点,设计人员只要掌握该语言而无须完全掌握具体单片机的指令系统便可编制程序,且在改换单片机型号
时程序的移植十分容易,特别是对习惯使用高级语言的用户更是十分方便。
MCS一5l系列单片机常用的高级语言有: PL/M51、C一51、MBASIC一5l等。
在程序设计时可交叉使用汇编语言和高级语言。
程序编辑:单片机开发系统通常提供。
EDI』N、PE等全屏幕编辑软件来编辑汇编语言和高级语言程序,提供交叉汇编程序或编译程序将源程序汇编成目标程序并生成程序清单文件。
其它软件功能:一些开发系统还提供反汇编程序和实用子程序库。
反汇编程序将机器码程序反汇编成汇编语言源程序,用于仿制和解剖产品;实用子程序库可由用户宏调用,以减少用户软件设计的工作量。
综上所述,一个好的单片机开发系统应能提供一个完全“透明”的、可由用户控制运行方式和修改运行现场的单片机,实时在线完全一致地仿真用户目标系统,同时还能支持包括汇编语言、高级语言在内的多种程序设计语言的编辑、汇编和编译,提供反汇编和子程序库。
高性能的开发系统还具有逻辑分析仪的功能。
二、单片机开发工具的类型
单片机开发工具分为单片机开发系统和简单的单片机开发装置及具有自开发功能的单片单板机。
1.单片机开发系统有通用和专用两大类。
通用开发系统配有多种在线仿真器和相应的开发软件,使用时只要更换仿真器板,便可仿真不同型号的单片机,Intel公司的.Intellec 开发系统便可开发48、51、96系列单片机。
通用开发系统价格十分昂贵,只有少数单位购买。
专用开发系统通常由个人电脑、在线仿真器、编程器构成,只能开发一种类型的单片机。
由于其具有较强的功能和较高的性能价格比而受到普遍的欢迎,是目前应用最广的开发工具。
开发系统中仿真器又可分为简易型、普及型和高级型,价格在数百元至数千元不等。
2.简单的单片机开发装置不需PC机支持,具有在线开发单片机应用系统的功能,但程序输入多用机器码(目前也有使用汇编语言或C、BASIC语言的产品),程序显示用七段数码管(或LCD),调试手段较落后,开发效率较低。
欢迎您的下载,资料仅供参考!。