单片机课程设计：基于单片机的掉电数据保持存储器
单片机课程设计任务及要求
单片机课程设计任务及要求第一篇：单片机课程设计任务及要求13Z机制《单片机课程设计》任务书及要求一、本课程设计的目的和意义通过课程设计使学生深入理解单片机的基本结构和工作原理。
掌握单片机系统常用接口的设计及扩展方法。
掌握汇编语言程序设计和程序调试的技巧。
学会单片机应用系统的设计与开发，培养学生分析问题和解决问题的能力。
为学生将来在机械设计制造及其自动化及其他领域应用单片机技术打下良好基础。
二、设计任务及要求1.硬件设计：根据所选题目要求，完成基于单片机的完整硬件接口电路设计。
2.程序设计：根据需要画出程序流程图，设计出全部汇编程序并给出程序设计说明和程序注释。
3.设计文件：设计报告字数约4000~5000字（不包括程序清单），内容及格式要求如下：（1）报告内容的一般安排λ目录（1页）λ前言（1页）：说明所选题目的、当今应用说明、对课题的理解，及要解决的问题和课题的意义。
λ总体方案设计（3~4页）：通过列举和分析若干可行技术方案、原理，从中选定可行最优设计方案，给出组成原理（框图）及技术路线。
λ硬件设计（4~8页）：元器件选择与必要的介绍；单片机硬件系统及外围接口电路的设计，原理说明。
系统总电路图可占完整一页。
λ软件设计（6~10页）：设计各功能子程序、中断服务程序，及主程序，程序中应有必要的注释。
对于复杂程序结构可先绘制程序流程图。
λ设计小结（1页）：对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出建议、解决的方法和对这次设计实践的认识、收获和提高。
参考文献（1页）（2）设计报告书写要求以班级为单位购买徐师大标准的课程设计报告本，人手一册。
课程设计报告本应双面书写，每页的文字部分不得少于16行、每行不少于22字。
若整页为汇编语言程序，则该页不得少于20行。
设计说明书中插图总数不宜超过10个，插图可包括元器件图、单片机系统硬件电路图、程序流程图等，插图大小及所占篇幅根据线条密度定，线条不能太稀疏。
插图上下之外部不得留有超过一行文字高度的空白行。
单片机课程设计题目及答案
题目1 智能电子钟（LCD 显示）题目2 电子时钟（LCD 显示）题目3 秒表题目4 定时闹钟题目5 音乐倒数计数器题目6 基于数字温度传感器的数字温度计题目7 基于热敏电阻的数字温度计题目8 十字路口交通灯控制题目9 波形发生器设计题目10 电容、电阻参数单片机测试系统的设计题目11 数字频率计题目12 8位竞赛抢答器的设计题目13 单词记忆测试器程序设计题目14 数字电压表设计题目15 可编程作息时间控制器设计题目16 节日彩灯控制器的设计题目17 双机之间的串行通信设计题目18 电子琴设计题目19 数字音乐盒的设计题目20 单片机控制步进电机题目21 单片机控制直流电动机题目1 智能电子钟（LCD 显示） 1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心，制作一个LCD 显示的智能电子钟： (1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。
(2) 闰年自动判别。
(3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。
(4) 时间、月、日交替显示。
(5) 自定任意时刻自动开/关屏。
(6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置） (7) 键盘采用动态扫描方式查询。
所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。
2. 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。
DS1302是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM ，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。
实时时钟/日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年调整的能力。
DS1302时钟芯片的主要功能特性：(1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟可设置为24或12小时格式。
(2) 31B 的8位暂存数据存储RAM 。
(3) 串行I/O 口方式使得引脚数量最少。
(4) DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需3根线。
基于单片机的可调电源设计
基于单片机的可调电源设计系部：信息与控制工程学院专业：计算机科学与技术学号：11520208姓名：孙帅教师：付春秀课程设计任务书一、设计题目：单片机的可调电源设计二、设计目的1.掌握STC89C52协同的设计方法；2.掌握单片机的编程方法；3.熟练利用KELL软件进行软件仿真编程及程序下载的方法；4.掌握可调电源设计、AD转换电路的原理及方法，显示电路和AC到DC硬件电路的设计方法。
三、设计任务及要求设计可调电源，通过单片机可以知道电源的电压值。
可调电源具有以下基本功能：1.具有实时显示电源值；2.要求误差在5%之内；四、设计时间及进度安排五、指导教师评语及学生成绩目录1.前言2.设计任务及要求2.1设计目的2.2设计任务2.3设计要求3.系统硬件介绍3.1单片机STC89C52简介3.2稳压调节模块3.3串口通信模块3.4数模转换模块3.5液晶显示模块4.系统软件介绍4.1Autium Designer 09软件介绍4.2Autium Designer 09界面及功能简述4.3KELL软件的使用4.45.软件编程及调试5.1软件设计5.2主程序流程1. 前言单片机又称垫片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的将：一块芯片集成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机自20世纪70年代以来，一极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广发展很快。
单片机的体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，加个人低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
例如：80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今扔保持者上升的趋势，就充分证明了这一点。
单片机一起一系列优点，近几年得到迅猛发展和打规范推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统，智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品等，并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制，自动化系统等。
基于单片机掉电保护电路的设计
基于单片机掉电保护电路的设计随着电子设备的普及和应用，人们对电子设备的使用要求也越来越高。
电子设备在设计和应用中，一个重要的问题就是如何保护设备在突发情况下不受损坏，特别是在掉电的情况下。
掉电是指突然停止供电，可能会导致设备异常运行或数据丢失。
为了避免这种情况的发生，我们需要设计一种掉电保护电路。
单片机是一种集成电路，包含有微处理器、存储器、定时器等功能，广泛应用于电子设备中。
基于单片机的掉电保护电路的设计是为了防止在电源突然中断的情况下，单片机无法正常工作或数据丢失的问题。
本文将从设计的需求、实现原理、电路结构、性能评价等方面探讨基于单片机的掉电保护电路的设计。
首先，设计基于单片机的掉电保护电路需要考虑的主要需求包括两个方面：一是在电源正常供电时，保障单片机正常工作；二是在掉电的情况下，保护单片机和相关数据不受损坏。
为了实现这两个需求，我们需要设计一个能够监测电源状态，并在掉电时及时切断与单片机之间的电源连接的电路。
掉电保护电路的实现原理主要包括两个方面：一是探测电源供电状态；二是控制开关切断电源连接。
为了实现对电源供电状态的探测，我们可以采用电压比较器等电路进行电压监测，当监测到电源电压低于一定阈值时，说明电源可能已经掉电，可以触发掉电保护措施。
在掉电保护措施中，我们需要设计一个开关电路，通过单片机的控制，及时切断电源与单片机之间的连接，以保护单片机的正常工作和数据的完整性。
同时，为了保证电路的可靠性和稳定性，还需要考虑一些电路保护和故障处理的机制。
基于以上原理，我们可以设计一个基于单片机的掉电保护电路的具体结构。
该电路主要包括电源供电状态监测模块、掉电保护触发模块、开关切断模块等部分。
电源供电状态监测模块通过电压比较器等电路实现对电源供电状态的监测；掉电保护触发模块通过单片机控制实现对掉电状态的识别和保护触发；开关切断模块通过继电器或场效应管等元件实现电源连接的切断。
整个电路结构紧凑、功能完善，可以有效保护单片机在掉电情况下的安全运行。
单片机课程教案
单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。
本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用，了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用，为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。
2、掌握单片机的基本操作和编程方法。
3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。
4、培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容第一章：单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章：单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章：单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章：单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章：单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章：课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法，以案例分析和程序示范为主要手段，通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式，使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
单片机系统的设计课程设计
单片机系统的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机系统的基本原理和组成，掌握其设计流程和方法。
2. 使学生掌握单片机编程的基础知识，能运用C语言或汇编语言进行简单程序编写。
3. 帮助学生了解单片机系统在实际应用中的功能与作用，如智能家居、机器人等。
技能目标：1. 培养学生具备独立设计单片机系统的能力，包括硬件电路设计和软件编程。
2. 提高学生运用单片机解决实际问题的能力，如数据采集、信号处理等。
3. 培养学生动手实践和团队协作的能力，能够完成课程项目的设计与实施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机系统设计和开发产生兴趣，提高其学习积极性和主动性。
2. 培养学生具备创新精神和实践意识，敢于尝试新方法，解决实际问题。
3. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，能够在团队中发挥积极作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，要求学生在理解理论知识的基础上，动手实践，完成单片机系统的设计与实现。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机系统有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其创新能力和实践能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程学习和实际工程应用打下坚实基础。
二、教学内容1. 单片机系统概述：介绍单片机的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。
- 教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机硬件结构：讲解单片机的内部结构、工作原理、主要性能指标及硬件连接方式。
- 教材章节：第二章 单片机硬件结构3. 单片机编程语言：学习单片机编程所需的基础知识，包括C语言和汇编语言。
- 教材章节：第三章 单片机编程语言4. 单片机I/O口编程：介绍I/O口的基本操作方法，包括输入、输出、中断等。
- 教材章节：第四章 单片机I/O口编程5. 单片机系统设计流程与方法：讲解单片机系统设计的步骤、方法及注意事项。
单片机课程设计
单片机课程设计《机器人入门》2021年亚太大学生机器人大赛——胜利鼓乐课程名称：单片机课程设计系部：自控系则专业班级：计算机控制20931学生姓名：陆小祥一、总体方案：1.工作原理:本设计使用stc89c52rc单片机做为本系统的掌控模块。
单片机可以把由ds18b20、ds1302、at24c02中的数据利用软件去展开处置，从而把数据传输至表明模块，同时实现温度、日历和闹铃的表明。
以lcd液晶显示器为表明模块，把单片机响起的数据表明出，并且表明多样化。
在表明电路中，主要依靠按键去同时实现各种表明建议的挑选与转换。
2.总体设计:设计总体框架图例如图二、系统硬件设计（单元电路设计及分析）：1.stc89c52rc单片机最轻系统：最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
图2为stc89c52rc单片机的最小系统。
图2最轻系统电路图2.温度测量模块:温度测量传感器使用dallas公司ds18b20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9十一位~12十一位a/d切换精度，测温分辨率达至0.0625℃，使用真菌电源工作方式，cpu只需一根口线便能够与ds18b20通信，挤占cpu口线太少，可以节省大量引线和逻辑电路。
USB电路例如图3右图。
图3ds18b20测量电路3.时钟模块:时钟模块采用ds1302芯片，ds1302是dallas公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态ram通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过am/pm指示决定采用24或12小时格式ds1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线：rst复位、i/o数据线、sclk串行时钟。
时钟/ram的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。
ds1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mw，其接线电路如图4所示：图4时钟电路4.存储器模块:图5at24c02存储器电路5.lcd液晶显示模块:lcd液晶显示模块使用lcd1602型号，具备很低的功耗，正常工作时电流仅2.0ma/5.0v。
单片机原理课程教案
（一）课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步，计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展，本课程是信息类基础课程之一，是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。
通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法，以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。
并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。
通过本课程的教学，学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构，能用汇编语言进行程序设计，具备应用单片机知识分析解决工程实际问题，设计较复杂的单片机应用系统能力。
（二）课程教学重点和难点1、重点：硬件结构；指令系统；系统扩展和应用；外围接口技术。
2、难点：指令系统；外围接口技术。
（三）教学方法理论与实验相结合（四）课时安排总课时：64课时，其中：理论课时48，实验课时16。
（五）考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。
平时的考核主要有三个方面：课堂、课外、实验。
课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等；课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等；实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
（六）参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室：计算机教研室教师姓名：申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课（1）单片机是什么？它的主要特点和应用的领域。
（2）计算机中数据有哪些表示？二进制、八进制、十进制、十六进制；原码、反码、补码；ASCII码、BCD码。
2、课程内容本章的主要知识点有：知识点1：单片机的概念。
知识点2：单片机主流机型。
知识点3：80C51系列简介。
单片机课程设计
单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构，理解其工作流程。
2. 使学生了解并熟练运用单片机的编程语言，如C语言或汇编语言。
3. 帮助学生掌握单片机外围电路的设计与搭建，使其能独立完成简单的电路系统。
技能目标：1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力，提高创新思维和动手实践能力。
2. 培养学生具备查阅资料、分析问题、设计方案、调试程序等综合技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机课程的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、合作学习的良好习惯。
2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人分享、交流、合作，提高沟通能力。
3. 培养学生关注科技发展，了解单片机在现实生活中的应用，增强社会责任感和创新意识。
课程性质分析：本课程为单片机课程设计，旨在让学生在掌握理论知识的基础上，通过实际操作，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验不足，需要通过本课程加强实践操作和综合运用。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力。
2. 引导学生主动思考，发现问题，解决问题。
3. 创设实际情境，提高学生的学习兴趣和参与度。
4. 注重培养学生的团队协作能力和沟通能力。
二、教学内容1. 单片机原理及结构：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解CPU、存储器、输入输出接口等部分。
参考教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程语言：学习C语言和汇编语言的基础知识，掌握编程技巧，能独立编写简单的单片机程序。
参考教材章节：第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计：讲解并实践常用外围电路的设计与搭建，如LED 灯、蜂鸣器、数码管等。
参考教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机程序下载与调试：学习使用编程器、仿真器等工具，掌握程序下载、调试方法。
参考教材章节：第四章 单片机程序下载与调试5. 实践项目：设计并实现几个实际项目，如温度控制器、智能小车、智能家居系统等，锻炼学生解决实际问题的能力。
基于51单片机的课程设计
-探索51单片机在智能家居中的应用，如家居环境监测与控制；
-介绍并实践51单片机与蓝牙模块的连接，实现无线数据通信；
-分析并设计一个简易的抢答器系统，涉及按键扫描、状态机设计等；
-结合课堂所学，开展创新设计竞赛，鼓励学生自主设计并实现具有实际应用价值的单片机控制系统。
-开展综合实训，要求学生团队协作，完成一个综合性的单片机控制系统设计，如智能家居控制系统，提升学生的实际操作能力和项目实践能力。
-汇编语言程序设计
- C语言程序设计
3.《单片机原理与应用》第六章：51单片机的I/O接口及应用
- I/O口的控制方法
-基本输入/输出应用实例
4.《单片机原理与应用》第七章：51单片机的定时器/计数器与中断系统
-定时器/பைடு நூலகம்数器的工作原理及应用
-中断系统的原理及应用
5.《单片机原理与应用》第八章：51单片机的串行通信
-串行通信的原理
-串行通信接口的编程与应用
本章节将以上述内容为基础，结合实际案例，引导学生掌握51单片机的原理、编程及应用。
2、教学内容
本节课程设计将具体包括以下教学内容：
- 51单片机的最小系统构成及其功能分析；
-基本I/O口操作，实现LED灯的闪烁与控制；
-定时器/计数器的编程，实现精确延时及脉冲产生；
5、教学内容
-专题讨论：51单片机在工业控制中的应用，如自动化生产线上的传感器数据采集与处理；
-介绍并实践51单片机与各类传感器（如温湿度、光照、红外等）的接口技术；
-深入讲解51单片机的电源管理，探讨低功耗设计方法；
-通过项目案例，学习如何使用51单片机进行数据加密与解密，增强系统安全性；
单片机的空闲模式与掉电模式
单片机的空闲模式与掉电模式首先，我们来介绍一下单片机的空闲模式。
空闲模式是指单片机在没有接收到外部处理请求时停止运行主程序，转入一种低功耗模式。
在空闲模式中，单片机可以关闭一些不必要的模块、外设和时钟源，以达到最低功耗状态。
同时，虽然主程序停止运行，但空闲模式下，单片机仍能继续监测并执行中断服务程序，以确保在有需要时能立即响应外部处理请求。
空闲模式可以有效降低功耗，延长电池寿命，减少能源消耗。
接下来，我们来介绍一下单片机的掉电模式。
掉电模式是指单片机完全关闭或部分关闭，并停止运行主程序和中断服务程序。
在掉电模式下，单片机的工作状态处于最低功耗状态，只保持最基本的功能，以极低的功耗维持芯片的存储数据等必要功能。
单片机的掉电模式分为多个级别，不同级别的掉电模式将关闭不同的模块和外设，实现不同程度的功耗降低。
通过选择合适的掉电模式，可以在保证基本功能的同时，实现最小功耗的芯片工作状态。
在单片机的掉电模式中，可以通过外部中断、看门狗定时器或RTC（实时时钟）来唤醒单片机，以便在有需求时重新启动芯片，恢复正常工作。
这样既保证了低功耗，又能满足外部处理请求的及时响应。
掉电模式与空闲模式相比，功耗更低，但需要更长的启动时间。
因此，在实际应用中，需要根据实际需求和性能要求选择合适的模式。
总结起来，单片机的空闲模式与掉电模式都是为了实现节能和低功耗设计的。
空闲模式通过停止主程序的运行，关闭不必要的模块和外设，降低功耗，延长电池寿命。
掉电模式进一步降低功耗，通过部分或完全关闭芯片，只保持基本存储数据和最低功耗功能，实现极低功耗状态。
这两种模式都可以通过外部触发唤醒信号来重新启动芯片，以满足外部处理请求的需求。
在实际应用中，根据需求和性能要求选择合适的模式，以实现最佳的节能效果。
单片机课程设计-IIC总线式EEPROM存储器应用设计
目录1 设计要求 (2)2 设计目的 (2)3 器件EEPROM的介绍 (2)3.1 EEPROM简介 (2)3.2 EEPROM24XX系列功能概述 (3)4 IIC协议的介绍 (3)4.1 IIC协议总线特征 (3)4.2 IIC协议工作原理 (3)4.3 IIC协议总线基本状态 (3)4.4 寻址约定 (5)5 EEPROM读写功能实现 (5)5.1写操作 (5)5.1.1 字节写操作 (6)5.1.2 页写入操作 (6)5.2 确认查询 (7)5.3 读操作 (7)5.3.1 当前地址的读操作 (8)5.3.2 随机读操作 (8)5.3.3 连续读操作 (9)6 具体设计过程 (10)6.1 程序流程设计 (10)6.2执行结果 (13)6.3 系统组成模块结构及功能 (15)6.3.1 函数定义 (15)6.3.2 主函数设计 (17)6.3.3 源程序 (19)7 设计心得体会 (27)8 参考文献 (28)IIC总线式EEPROM存储器应用设计1 设计要求利用51单片机和IIC总线式EEPROM芯片24C02进行存储器设计。
按下KEYWRITE1键，向24C02存储器写入数据1和2；按下KEYWRITE2键，向24C02存储器写入数据3和4；按下KEYREAD键，从24C02存储器读出刚写入的数据数据；写入数据显示在左两位，读出数据显示在右两位。
如图1.1所示。
图1.1 系统仿真运行图2 设计目的通过设计，了解IIC协议的基本原理，并对EEPROM读写功能的实现有个系统的概念，对其实现过程比较清楚。
同时，在设计中，巩固我们所学的理论知识。
3 器件EEPROM的介绍3.1 EEPROM简介EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。
EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。
单片机课程设计
单片机课程设计课程设计任务书1．设计目的：本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，以便使学生掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法。
为学生今后从事单片机控制系统开发工作打下基础。
研究proteus仿真软件实现电路的仿真。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：本课程设计的基本要求是使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论，熟悉掌握单片机的编程方法，用单片机AT89S51实现十字路通信号灯的控制，完成系统的软硬件设计及调试。
具体要求如下：1、正常情况下交通信号灯的控制时序给定。
南北绿灯、黄灯、红灯分别用P1.0,P1.1,P1.2控制，东西绿黄红分别用P1.3,P1.4,P1.5控制。
2、设定东西方向、南北方向紧急切换按钮各一个，当紧急按钮按下时，相应方向紧急切换为绿灯，以便特种车辆通行3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1．根据题目要求的目标，经由进程查阅有关材料，确定体系设计方案，并设计其硬件电路图。
2．画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制干系。
3.用Proteus软件绘制硬件电路图并仿真。
4.软件设计包括流程图、用汇编语言或C语言对软件进行编译，并能通过调试。
课程设计任务书4．主要参考文献：XXX.19942.XXX.单片机原理及接口技术（第3版）.XXX.20 5．设计成果形式及要求：1.硬件电路图2.软件流程图和步伐清单3.编写课程设计报告。
6．工作计划及进度：2015.6月1日~ 6月3日查找材料，确定方案6月4日~ 6月6日设计硬件电路，绘制电路原理图6月7日~ 6月10日软件设计，并调试经由进程6月11日~6月12日编写课程设计报告，答辩或成就考核XXX系主任审查意见：签字：年月日XXX课程设计仿单目录一引言1.1交通灯的研究意义进入20世纪80年代后期，交通问题成为困扰世界各国的普遍性难题，随着汽车的数量的不断增加和城市化进程的不断加快，城市交通现象逐渐变得拥挤和阻塞，由此引起的交通事故、噪声和大气污染等社会问题己经日益严重。
课程设计单片机文档
课程设计单片机文档一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单片机的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解单片机的基本概念、结构和组成部分。
2.熟悉单片机的编程语言和编程环境。
3.掌握单片机的常见应用和实际操作。
4.培养动手能力、创新能力和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机的基本概念：介绍单片机的定义、特点和应用领域。
2.单片机的结构：讲解单片机的硬件结构，包括中央处理器、存储器、输入输出接口等。
3.单片机编程基础：介绍单片机的编程语言、编程环境和基本编程技巧。
4.单片机常见应用：讲解单片机在生活中的常见应用，如智能家居、自动化控制等。
5.实践操作：安排实验环节，让学生亲自动手操作，加深对单片机的理解和掌握。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：教师讲解单片机的基本原理和知识点。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解单片机的应用场景。
4.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手操作，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择一本适合学生水平的单片机教材，作为主要学习资料。
2.参考书：提供一些相关的参考书籍，供学生深入学习。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和学习。
4.实验设备：准备单片机实验设备，让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等表现来评估。
2.作业：布置适量的作业，通过学生的完成情况和质量来进行评估。
3.实验报告：对学生实验环节的报告进行评估，考察学生的实际操作和分析能力。
4.期末考试：设置期末考试，全面测试学生对单片机知识的掌握和应用能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保每个章节都有足够的教学时间。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计一、引言单片机（Microcontroller，MCU）是一种高度集成的微处理器系统，具有处理器核、存储器、输入输出接口和定时计数器等基本功能模块，并且这些模块都集成在一个芯片上。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于家用电器、汽车电子、工业自动化等领域。
本文将介绍单片机的原理及应用，并设计一个基于单片机的智能温控系统。
二、单片机原理1. 单片机结构单片机由CPU（Central Processing Unit）、存储器和外设组成。
其中CPU包括运算器（ALU）、控制器（CU）和寄存器组；存储器包括ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）和EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）；外设包括输入输出接口、定时计数器和串行通信接口等。
2. 单片机工作原理当单片机上电后，CPU从ROM中读取程序指令，并将其存放在RAM 中执行。
程序指令由操作码和操作数两部分组成，操作码表示指令类型，操作数表示指令参数。
CPU根据程序指令逐条执行相应的操作，完成各种任务。
3. 单片机编程单片机编程是指将程序代码翻译成单片机能够识别的指令，然后通过编程器将指令下载到单片机中。
常用的单片机编程语言有汇编语言、C 语言和BASIC语言等。
三、智能温控系统设计1. 系统功能本系统旨在实现对室内温度的监测和控制。
当室内温度超过设定值时，系统会自动启动降温设备，直到温度降至设定值以下。
当室内温度低于设定值时，系统会自动启动加热设备，直到温度升至设定值以上。
2. 系统硬件设计本系统采用AT89S52单片机作为控制核心，DS18B20数字温度传感器作为温度检测模块，LCD1602液晶显示屏作为人机交互界面，继电器模块作为输出控制模块。
3. 系统软件设计(1) 初始化：设置IO口方向、液晶显示初始化、定时器初始化等。
基于51单片机的课程设计
摘要 (2)第1章概述 (3)1.1ADC0832调节频率输入实现的意义 (3)第2章频率计实现的理论分析 (3)2.1ADC0832调节频率输出的基本结构和原理 (3)第3章单片机基础与芯片使用 (4)3.1单片机介绍 (4)3.2ADC0832介绍和时序使用 (7)第4章系统方案设计及实现 (11)4.1单片机选取 (11)4.2系统硬件结构图 (13)4.3各模块的实现 (13)4.4软件的实现 (15)4.5功能调试 (24)结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)“ADC0832控制频率输出”实质上是运用可调电阻反馈电压模拟量输入到ADC0832中输出数字量。
应用数字量填充单片机定时器初值，可产生中断从而实现电平转换，接到示波器上可观察方波的输出，由数码管直观的看出电平变化频率。
设计的关键在于数模转换，这个由ADC0832来实现，所以可以比较容易得到一个可控制的频率计。
本文以单片机的实际应用为背景，介绍了以单片机为核心ADC0832控制频率输出设计的基本结构和基本原理。
关键词：单片机；ADC0832；数模转换Abstract"ADC0832 control frequency output" is actually using the adjustable resistorfeedback analog voltage input to the ADC0832 digital output. Application ofdigital single-chip timer initial filling, can generate an interrupt to realize the conversion level, received the oscilloscope can observe Fang Bo's output, by the digital tube directly see level change frequency. The key lies in the design of digital to analog conversion, this is implemented by ADC0832, so it can be easily obtained a controlled frequency meter.Based on the background of the practical application of SCM, SCM introduced to the basic structure of frequency output control design of the core and basic principle of ADC0832.Keyword: MCU; ADC0832; digital to analog conversion第1章概述1.1 ADC0832调节频率输入实现的意义应用ADC0832和可调电阻，由可调电阻反馈电压模拟量输入到中输出数字量。
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在测量、控制等领域的应用中，常要求单片机内部和外部RAM中的数据在电源掉电时不丢失，重新加电时，RAM中的数据能够保存完好，这就要求对单片机系统加接掉电保护电路。掉电保护通常可采用以下三种方法：一是加接不间断电源，让整个系统在掉电时继续工作，二是采用备份电源，掉电后保护系统中全部或部分数据存储单元的内容；三是采用EEPROM来保存数据。由于第一种方法体积大、成本高，对单片机系统来说，不宜采用。第二种方法是根据实际需要，掉电时保存一些必要的数据，使系统在电源恢复后，能够继续执行程序，因而经济实用，故大量采用。EEPROM既具有ROM掉电不丢失数据的特点，又有RAM随机读的特点。但由于其读写速度与读写次数的限制，使得EEPROM不能完全代替RAM[3]。
开关：一个开关起到开关机作用，一个开关用于复位电路；
电容：用于单片机的最小系统；
数码显示器：显示数字。
5.2系统调试
根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试，软件调试和软硬件联调。
5.2.1硬件调试
对各个模块的功能进行调试，主要调试各模块能否实现指定的功能。
5.2.2软件调试
软件调试采用单片机仿真器WAVE6000L及微机，将编好的程序进行调试，主要是检查语法错误。
1.1掉电数据保持存储器的概述
在位置测量系统中，基准量的建立是最基本的，也是必不可少的．而在目前所流行的位置测量系统中，大都采用相对测量或相对测量和绝对测量相结合的方法．不论是前者还是后者，要想保证测量基准在整个测量过程中不发生丢失，测量系统信息掉电保护就显得特别重要．由于有了系统信息掉电保护，可避免多次重建测量基准，而保证测量基准在整个测量过程中不发生丢失．所以在当前所用的测量系统中，信息掉电保护功能是必不可少的．所谓信息掉电保护是指系统在掉电的瞬间，能把测量头的位置坐标准确记录下来，待下次上电后，就可正确复现掉电前测量头的位置坐标，保证了在接下去的测量过程中，测量基准不发生变化，从而保证测量系统在整个测量过程中的准确性[2]。
[6]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社.2003:160-190.
[7]诸昌钤.LED显示屏系统原理及工程技术[M].成都:电子科技大学出版社.2000.
[8]张红.基于单片机控制的LED点阵显示屏系统[J].微计算机信息.2009.25期1-2卷：92-93.
[9]胡烨,姚鹏翼,陈明.Protel 99SE原理图与PCB设计教程[M].机械工业出版社.2005：23-99.
图3-1-1AT89C51引脚图
3.1.2驱动电路的设计
此系统中驱动电路原理图如图3-1-2所示。
图3-1-2驱动电路原理图
3.2晶振电路模块的设计
图3-2晶振电路
89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器[7]。如图3—2，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两个跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器通常取30pF左右，可以稳定频率并对振荡频率有微调作用XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。一个晶体振荡器，接在单片机内部的振荡电路上，两个电容是起振电容，频率越高，应该越小[8]。
2.1总体方案思路分析
AT89C5l中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路。外接石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10F。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。在掉电模式下，振荡器停止工作，进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令，片内RAM和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。退出掉电模式的唯一方法是硬件复位，复位后将重新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容，在Vcc恢复到正常工作电平前，复位应无效，且必须保持一定时间以使振荡器重启动并稳定工作。同时AT24C02存储芯片，既具有ROM掉电不丢失数据的特点，又有RAM随机读写的特点。所以使用EEPROM AT24C02实现掉电保护，我们根据其特点进行设计[5]。
共阴极共阳极引脚图
图3-2-1数码显示管设计原理图
第4章系统的软件设计
4.1主程序设计
图4-1主程序流程图
4.2子程序设计
图4-2写入数据子程序
第5章系统调试与测试结果分析
5.1使用的仪器仪表
按键开关，AT89C51单片机，AT24C02数据存储器，LED数码显示器，电容，电阻，电源插头。下面为各元器件的作用：
通过软硬件的仿真调试，实现了本次设计的基本功能：实现存储器掉电后再次开机时，LED数码管能够显示上次关机时的数字。但在实际应用中，功能不仅仅于此，通过对程序的稍做修改，我们就可以实现更多的功能。
参考文献
[1]焦丽鹃.李春旭.郭学良.液晶显示器在人机交互系统中的应用[J].信息技术，2006年11期.
2.2总体硬件组成框图
图2-1总体硬件组成框图
系统框图如图2-1所示，系统主要由单片机AT89C51，数据存储芯片AT24C02，晶振电路，复位电路，开关控制电路组成。
第3章系统硬件设计
3.1掉电数据保持存储器的硬件设计
3.1.1AT89C51芯片介绍
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只பைடு நூலகம்程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
[2]刘勇．数字电路[M].电子工业出版社，2004．
[3]沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析[M].北京：北京航空航天大学出版社.2003.
[4]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.
[5]万光毅.单片机实验与实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社.2005.1.
5.2.3硬件软件联调
将调试好的硬件和软件进行联调，主要调试系统的实现功能。
5.3测试结果
此次系统设计结果较好，开启电源带数字到达某一值关闭电源，等待五秒，待再次开启电源，显示为关机时结果。
结论
本设计任务是以AT89C51单片机为控制核心，利用AT24C02内存芯片设计一个掉电数据保持存储器。通过这次的学习，我对我对AT89C51系列单片机有了进一步了解，对AT24C02芯片的应用更加灵活。更主要得是我知道了掉电保护的主要原理是由电源监控芯片和串行E2PROM AT24C02构成的低成本掉电检测和保护电路，在实时保存数据和掉电恢复现场继续运行的单片机系统中具有现实的工程意义。使用中比自带掉电保护的EZPROM要更加灵活，可以自由利用AT24C02的存储空间，例如循环使用、用个别单元存放可修改参数。但是，由于实际应用中廉价的单片机大多数都不带 总线接口，这就使得在软件编程上复杂了一些，通过一定的编程技巧取得的效果是令人满意的。
图3-3复位电路
3.4数码显示管模块设计
我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮[10]。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。其原理图如下[11]。
3.3复位电路模块的设计
在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。如上图3-3所示复位电路，由于复位时高电平有效，当刚接上电源的瞬间，电容C1两端相当于短路，即相当于给RESET引脚一个高电平，等充电结束时（这个时间很短暂），电容相当于断开，这时已经完成了复位动作[9]。
东北石油大学
课程设计
2013年7月8日
东北石油大学课程设计任务书
课程单片机课程设计
题目基于单片机的掉电数据保持存储器
专业姓名学号
一、任务
设计一款以AT89C51单片机为控制核心，利用AT24C02内存芯片设计的一种掉电数据存储器，这种存储器掉电后再次开机，LED数码管能够显示上次关机时的数字。
二、设计要求
[2]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计［M］.北京：北京航空航天大学出版社.2006
[3]刘勇．数字电路[M].电子工业出版社，2004．
[4]沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析[M].北京：北京航空航天大学出版社.2003.
[5]周润景.基于Proteus的电路与单片机仿真系统设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社.2005.
完成期限2013.7.1-2013.7.10
指导教师
专业负责人
2013年6月29日