单片机应用系统设计.

合集下载

单片机应用系统设计实例

5.2软件设计
初始化：
uchar code a[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //段码组合,共阴极
uchar m=0; //计数循环变量
uint n=0; //计数值
3
2
1
void timer0(void) interrupt 1 { TH0=0x3C; TL0=0xB0; m++; if(m==19) {m=0; n++; P1_0=~P1_0; } }
05
中断初始化
06
延时功能
07
中断服务程序设计
3.2软件设计
中断服务程序设计
中断初始化
触发方式设置
中断允许控制
中断初始化
IT0=1;
EA=1;
EX0=1;
中断服务程序
函数名（）interrupt n [using m ]
{ }
Void int0(void) interrupt 0
/* 外部中断0的服务函数定义，使用第二组工作寄存器组*/
}
如何设计硬件和软件？
用1个LED发光二极管，设计一个循环闪烁的指示灯。
注意：在接下来的仿真中，省略时钟及复位电路。
1.2软件设计
01
初始化
02
51头文件、宏定义
03
主程序，即main（）程序
04
灯的亮灭控制
05
延时功能
06
延时子程序设计
void main(void) { while(1) { P1_0=0; delay(5000); P1_0=1; delay(5000); } }

MCS-51单片机应用系统设计

6 通信电路的设计单片机应用系统一般需要其具有数据通信的能力，通常采用RS-
232C、RS-485、I2C、CAN、工业以太网、红外收发等通信标准。
7 印刷电路板的设计与制作电路原理图和印制电路板常采用专业设计软件进行设计，如
Protel、Proteus、OrCAD等。设计印制电路板需要有很多的技巧和经验。设计好印制电路板图后，应送到专业厂家制作生产，在生产出来的印制电路板上安装好元件，则完成硬件设计和制作。
3. 程序设计 1 建立数学模型：描述出各输入变量和各输出变量之间的数学关系。
2 绘制程序流程图：以简明直观的方式对任务进行描述。 3 程序的编制：选择语言、数据结构、控制算法、存储空间分配，系统硬件资源的合理分配与使用，子程序的入/出口参数的设置与传递。
4. 软件装配各程序模块编辑之后，需进行汇编或编译、调试，当满足设
单片机应用系统设计的一般过程
7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程
1. 总体设计 2. 硬件设计 3. 软件设计 4. 可靠性设计 5. 单片机应用系统的调试、测试
7.1.1 总体设计
1．明确设计任务单片机应用系统的设计是从确定目标任务开始的。认真进行目标分析，根据应用场合、工作环境、具体用途，
2. 程序设计技术
软件结构实现结构化，各功能程序实行模块化、子程序化。一般有以下两种设计方法：
1 模块程序设计：优点是单个功能明确的程序模块的设计和调试比较方便，容易完成，一个模块可以为多个程序所共享。其缺点是各个模块的连接有时有一定难度。
2 自顶向下的程序设计：优点是比较符合于人们的日常思维，设计、调试和连接同时按一个线索进行，程序错误可以较早的发现。缺点是上一级的程序错误将对整个程序产生影响，一处修改可能引起对整个程序的全面修改。

单片机原理及应用系统设计

单片机原理及应用系统设计单片机原理及应用系统设计单片机（Microcontroller，简称MCU）是集成了微处理器、存储器、输入/输出接口及其他功能模块的一种集成电路芯片，其内部包含了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、串口、ADC/DAC、中断控制器等多个功能模块，可用于控制系统、数据采集、嵌入式系统、家用电器、汽车电子等许多领域中。

单片机的组成结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM、EEPROM）、输入/输出接口（I/O）、时钟/定时器、中断/外部中断、串口通信、模拟输入/输出等模块。

其中，中央处理器是单片机的“心脏”，它执行单片机内部各种指令，进行逻辑运算、算术运算等操作；存储器用来存储程序和数据，ROM主要存储程序代码，RAM用来存储程序运行时所需的数据和临时变量；输入/输出接口是单片机和外部设备（如LED、LCD、继电器等）的链接带，通过输入输出接口可以实现单片机对外部设备的控制和监测；时钟/定时器用来产生精确定时信号，对于实时控制、时间测量、定时定量控制等应用非常重要；中断/外部中断是单片机的一种高效机制，在单片机运行过程中，如碰到紧急事件需要优先处理，可以启用中断机制，优先处理中断程序；串口通信用来实现单片机与另一台设备之间的通信功能，是单片机进行通信应用中较常用的接口；模拟输入/输出可实现单片机对外部采集信号的转换。

单片机的应用系统设计是单片机在应用领域中所体现出来的具体项目，包括了硬件和软件两个方面的内容。

硬件设计主要包括单片机的选型、外设的选择、电源设计、信号输入/输出设计等；软件设计则主要是对单片机进行编程，构造出相应的应用程序，实现对硬件系统的控制。

单片机在嵌入式系统中应用非常广泛，包括家用电器、工业自动化、汽车电子、医疗器械、安防监控等多个领域。

在家用电器中，单片机能够实现家电的自动控制、显示、调节等多种功能，如洗衣机控制、空调控制、电磁灶控制、电子钟表控制等；在工业自动化中，单片机的功能应用更为广泛，应用于生产线的控制、物流系统的管理、环保系统的监测、电子银行等多个领域；在汽车电子中，单片机的功能主要体现在行车电子控制系统、车载音响、泊车雷达系统等方面，具有多种控制、监测、显示、操作等功能；在医疗器械领域中，单片机主要应用于病人监测、给药控制、设备控制等多个方面，通过单片机系统的运行，实现对病情的掌控；在安防监控领域中，单片机系统具备事件监测、报警输出、视频监视等多种功能，使得安防系统可以实现更加精确、高效、智能的控制。

《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点

《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。

本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。

初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。

二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。

单片机原理及应用系统设计

单片机原理及应用系统设计单片机是一种集成电路芯片，其中包含了微处理器、存储器、输入输出接口等功能模块。

它具有体积小、功耗低、性能高、可编程性强等特点，被广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。

单片机原理和应用系统设计主要包括以下几个方面：1. 单片机的基本原理：单片机通常由CPU、存储器和外设接口等组成。

CPU负责执行指令，存储器用于储存指令和数据，外设接口用于与外部设备的连接。

2. 单片机的编程：单片机可以通过编写程序来实现各种功能。

常用的编程语言有汇编语言和高级语言（如C语言）。

编程时，需要先了解单片机的指令集和寄存器等硬件特性，然后使用适当的编译器将程序转换成机器码，最后通过下载工具将程序下载到单片机中执行。

3. 单片机应用系统的设计方法：在设计单片机应用系统时，首先需要明确系统的功能需求和硬件资源限制。

然后，依据需求选择适当的单片机型号，并设计硬件电路连接与外设接口。

接着，进行软件设计，编写相应的程序。

最后，通过仿真和测试验证系统的功能和性能。

4. 单片机应用系统案例：单片机在各个领域都有广泛的应用。

以家电控制为例，可以通过单片机设计实现智能家居系统。

通过单片机控制开关、传感器、驱动器等，实现家电设备的自动控制和远程控制，提高生活的便利性和舒适度。

5. 单片机的优点和挑战：单片机具有体积小、功耗低、成本低、可编程性强等优点，使得它在嵌入式系统中得到广泛应用。

但单片机的资源有限，编程和调试难度较大，对程序的效率和硬件资源的合理利用要求较高。

综上所述，单片机原理及应用系统设计涉及到单片机的原理、编程、应用系统设计方法、案例等方面内容。

掌握这些知识，可以帮助我们更好地理解和应用单片机技术，实现各种电子设备和嵌入式系统的设计与开发。

单片机应用系统设计的方法

有较多软件支持、具有相应单片机的开发工具，比较熟悉的机型，以便能马上着手进行系统的设计；同时可以借鉴一些现有的技术，利用性能优良的开发工具缩短开发周期，降低开发成本。
4.选择检测元件选择好被测参数的测量元件是影响控制系统精度的重要因素之
一。测量各种参数的传感器，如温度、流量、压力、液位、成分、位移、重量、速度等，种类繁多，规格各异，因此要选择合适的检测元器件。 5.选择执行机构
2.硬件设计的步骤
根据系统需要确定使用哪种结构，确定系统中主要电路是最小应用系统还是扩展系统。除单片机外，系统中还需要哪些扩展芯片、模拟电路等。
1
2
3
进行电路连接，绘制出完整的电路连接图。
4
根据各输入输出数据的传送方式确定是中断方式、查询方式还是无条件方式等。
进行资源分配，各输入输出信号应分别使用哪个并行口、串行口、中断、定时/计数器等。
执行机构是单片机控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面要与控制算法匹配，另一方面要根据被控对象的实际情况决定。
6.软件和硬件的功能划分软件和硬件功能的划分如同人的思想和躯干功能的划分一
样。在实际应用中，一旦一个系统功能确定，其软件和硬件的功能就基本确定。但从另一方面说，具有相同功能的单片机应用系统，其软硬件功能可以在很宽的范围内变化，一些硬件电路的功能可以由软件来实现，反之亦然。软件替代硬件，可以降低成本，但可能降低系统速度；硬件替代软件，会增加成本，但也提高工作速度。
3.选择单片机单片机种类繁多，选择合适的单片机是应用系统设计的关键。
一般可以从以下几个方面考虑：（1）所选的单片机型号必须有稳定、充足的货源，最好选择该
领域应用最广的单片机系列产品。（2）根据系统的功能要求和各种单片机的性能，选择最容易实

单片机应用系统设计方法

单片机原理与应用
单片机应用系统设计方法
单片机应用系统设计过程一般包括需求分析、可行性分析、系统体系结构设计、软/硬件设计、综合调试等几个步骤。
1.2 可行性分析
可行性分析是从原理、技术、需求、资金、材料、环境、研发/生产条件等方面分析论证产品开发研制的必要性及可行性，论证产品的经济效益、社会效益和生态效益，决定产品的开发研制工作是否需要继续进行下去
在单面板和双面板设计中，电源线和地线尽量粗些，以确保能通过大电流。
1.4 硬件设计
元器件选择原则
在硬件电路成本允许的情况下，尽可能选择集成度高、功能完备的芯片对于需要大批量生产的产品，一定要选用通用性强、供货渠道充足的元器件整个系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配选择元器件时应遵从以下原则
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。
1.4 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。
1.4 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。

9-1单片机应用系统的设计与开发

1 1 1 1 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1
11 1 1 1
0 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1
1 1 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 1 1
0 1 1 1 0 0 0
南北红灯亮
东西红灯亮, 南北绿灯亮东西红灯亮, 南北黄灯亮
MOVX
@DPTR,A
;东西红灯
亮,南北黄灯亮
MOV R2,#0AH LCALL DELY ;延时10s MOV DPTR,#0FFD8H MOV A,#0BEH MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,#0FH MOVX @DPTR,A ;东西红灯亮 MOV R2,#0AH LCALL DELY ;延时 DJNZ R7,JOD2 ;闪烁次数未到继续 LJMP JOD3 ;循环
9.3 空调制冷控制系统案例实现
1.确定任务
设计空调制冷控制系统,要求该系统能够自动控制制冷压缩机的运行和停止(制冷压缩机工作,则将空气热量带走,环境温度下降),使环境温度保持在人们设定的温度上(调温范围为10℃～30℃). 控制系统要控制的是空气温度,是通过压缩机的运行, 停止控制的,实际上单片机直接控制的是压缩机的工作状态. 该系统要实现以下功能. 1)根据环境温度控制压缩机工作.控制参数是温度,被控参数是压缩机电路通,断的工作状态. 2)设置希望的环境温度值.由人手动控制. 3)显示设定的温度值.
9.2 交通灯模拟控制系统案例实现
1.硬件电路设计硬件原理图如图所示. (1)选择单片机:目前MCS-51单片机种类繁多,可以选用AT89C51,配备晶振和复位电路. (2)端口地址:根据原理图所示,8255端口地址分配如下: A口:0FFD8H B口:0FFD9H C口:0FFDAH

第12章单片机应用系统设计举例

a）路路路路路路
b）路测路路
增强型8051单片机实用开发技术
9/24
4．电机驱动电路．
U11 PWMP PWMN VCC R29 1K R30 1K 3 19 13 18 20 1 9 10 11 12 IN1 IN2 D2 D1 DNC AGND PGND PGND PGND PGND MC33886 OUT1 OUT1 OUT2 OUT2 DNC V+ V+ V+ Ccp FS 6 7 14 15 8 4 5 16 17 2 VBAT J1 2 1 Header 2
U13 IN GND OUT OUT 2 4 C14 47uF
VCC
REG1117-5
C15 0.1uF
增强型8051单片机实用开发技术
11/24
12.1.4 12.1.4 系统软件设计
单片机的检测报警程序采用C语言编写。单片机的检测报警程序采用语言编写。语言编写单片机的7个单片机的个ADC转换通道对小车路径检测的模拟量进转换通道对小车路径检测的模拟量进行采样，行采样，进行二值化和坐标变换后得到小车中心与路径的偏差，偏差，然后根据偏差大小对舵机转角和小车速度进行相应的调整。由于舵机和电机驱动对PWM频率要求差别较大，的调整。由于舵机和电机驱动对频率要求差别较大，频率要求差别较大驱动电机的PWM由单片机内部由单片机内部PWM模块产生，而驱动舵模块产生，驱动电机的由单片机内部模块产生机的PWM则由定时器产生。则由定时器T0产生机的则由定时器产生。
增强型8051单片机实用开发技术
具体程序请参见教材！！！具体程序请参见教材！！！
增强型8051单片机实用开发技术
12.2 基于实时操作系统基于实时操作系统uC/OS-II的压力测控系统的压力测控系统

单片机应用系统设计开发主要步骤

单片机应用系统设计开发主要步骤单片机应用系统的研究开发步骤，大概分为几个部分：1.策划阶段：策划阶段决定研发方向，是整个研发流程中的重中之重，所谓“失之毫厘谬以千里”。

所以一定“运筹决胜，谋定而动”。

策划有两大内涵：做什么怎么做1）项目需求剖析。

解决“做什么”“做到什么程度”问题。

对项目进行功能描绘，要能够知足用户使用要求。

对项目设定性能指标，要能够知足可测性要求。

全部的需求剖析结果应当落实到文字记录上。

2）整体设计，又叫纲要设计、模块设计、层次设计，都是一个意思。

解决“怎么做”“怎样战胜要点难题”问题。

以对项目需求剖析为依照，提出解决方案的假想，摸清要点技术及其难度, 明确技术主攻问题。

针对主攻问题展开调研工作 , 查找中外有关资料 , 确立初步方案，包含模块功能、信息流向、输入输出的描绘说明。

在这一步，仿真是进行方案选择时有力的决议支持工具。

3）在整体设计中还要区分硬件和软件的设计内容。

单片机应用开发技术是软硬件联合的技术 , 方案设计要衡量任务的软硬件分工。

硬件设计会影响到软件程序构造。

假如系统中增添某个硬件接口芯片, 而给系统程序的模块化带来了可能和方便, 那么这个硬件开支是值得的。

在无碍全局的状况下 , 以软件取代硬件正是计算机技术的优点。

4）进行整体设计时要注意，尽量采用可借鉴的成熟技术, 减少重复性劳动，同时还可以增添靠谱性，对设计进度也更具可展望性。

2.实行阶段之硬件设计策划好了以后就该落实阶段，有硬件也有软件。

跟着单片机嵌入式系统设计技术的飞快发展，元器件集成功能愈来愈强盛，设计工作重心也愈来愈向软件设计方面转移。

硬件设计的特色是设计任务前重后轻。

单片机应用系统的设计可区分为两部分: 一部分是与单片机直接接口的电路芯片有关数字电路的设计，如储存器和并行接口的扩展, 准时系统、中止系统扩展, 一般的外面设施的接口 , 甚至于 A/D 、 D/A 芯片的接口。

另一部分是与模拟电路有关的电路设计, 包含信号整形、变换、隔绝和采用传感器，输出通道中的隔绝和驱动以及履行元件的采用。

单片机应用系统课程设计外币

单片机应用系统课程设计外币一、课程设计要求本次课程设计的主要目的是让学生掌握单片机应用系统的开发方法和技巧，能够独立完成一个实际应用系统的设计与开发。

具体要求如下：1. 设计一个外币兑换计算器，能够实现人民币与多种外币之间的兑换计算。

2. 使用单片机进行系统开发，要求采用C语言进行编程。

3. 系统需要包含以下功能：（1）选择需要兑换的外币种类；（2）输入需要兑换的金额；（3）显示兑换后得到的外币金额及汇率信息；4. 系统需要具有良好的用户界面和操作体验。

二、系统设计方案1. 系统硬件部分本系统采用STC89C52RC单片机作为核心处理器，其主要特点是工作频率高、集成度高、易于编程。

同时，为了方便用户操作，还需要加入LCD液晶屏和按键模块。

具体硬件连接图如下所示：2. 系统软件部分本系统采用C语言进行编程，主要分为以下几个模块：（1）初始化模块：对单片机进行初始化设置，并初始化LCD液晶屏和按键模块。

（2）菜单模块：显示外币种类的菜单，并通过按键选择需要兑换的外币种类。

（3）输入金额模块：通过按键输入需要兑换的金额，同时进行数据校验。

（4）计算汇率模块：根据用户选择的外币种类和输入的金额，从预设的汇率表中获取汇率信息，并进行计算。

（5）显示结果模块：将计算得到的结果显示在LCD液晶屏上，同时提供返回菜单和重新输入金额等操作。

三、系统开发流程1. 系统初始化在系统初始化模块中，需要对单片机进行一系列初始化设置，包括端口设置、定时器设置、LCD液晶屏初始化等。

具体步骤如下：（1）设置端口：将各个端口设置为输入或输出状态，并初始化端口状态。

（2）定时器设置：对定时器进行配置，以便后续使用。

（3）LCD液晶屏初始化：对LCD液晶屏进行初始化设置，包括清屏、光标位置等。

2. 显示菜单在菜单模块中，需要将外币种类以列表形式显示出来，并通过按键选择需要兑换的外币种类。

具体步骤如下：（1）定义一个数组存储外币种类信息；（2）将数组中的信息逐个显示在LCD液晶屏上；（3）通过按键选择需要兑换的外币种类。

单片机应用系统设计实例

一、控制原理：
一、控制原理：虚线表示允许水位变化的上下限。水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。 ①当水位上升，达到上限时，因水导电，B、C棒连通+5V。b、c均为“1”，应停止电机和水泵的工作，不再供水； ②当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电。 b、c均为“0”，应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水； ③当水位处于上下限之间时，B与A棒导通。 b为“1”， c为“0”，无论怎样都应维持原有的工作状态。
输出控制电路
输出高电平：双向可控硅导通，电热丝通电；输出低电平：双向可控硅截止，电热丝断电。 8155 I/O端口的负载能力不足以驱动光电耦合器的发光二极管，用1413作为功放。控制算法：对于温度控制系统，系统具有大热惯性，系统采用脉冲宽度调制的控制方法。也可用PID算法、Smith算法、Dalin算法等。
温度信号输入通道
MC14433是双积分3 ½ 位的A/D转换器：采用扫描的方法，输出3 ½ 位的BCD码，从0000～1999共2000个数码。内部有时钟源（振荡器）。 VR：基准电压输入线，其值为200mV或2V； VX：被测电压输入线，最大为199.9mV或1.999V。 DS4～DS1：分别是个、十、百、千位的选通脉冲输出线； Q3～Q0 ：BCD码数据输出线，动态地输出千位、百位、十位、个位值。即DS4有效时，Q3～Q0表示的是个位值（0～9）；依次类推。 EOC与INT0相接使得MC14433每次A/D结束后，同时启动下一次转换，使其处于连续的A/D转换中，并使得单片机在中断服务程序中读入该次转换结果。
单击此处添加大标题内容
硬件：时钟电路片软件：片内定时器在单片机计时的过程中，每一次秒加1，都与规定的作息时间比较，如比较相等就进行电铃或扩音设备的开关控制。本系统共有4项控制内容：接通电铃和断开电铃；接通和断开扩音设备。由P1口输出控制码进行控制，其控制码定义为：接通电铃：0FEH 断开电铃：0FDH 接通扩音设备：7FH 断开扩音设备：0BFH

单片机应用系统设计方法与实例

第11章单片机应用系统设计方法与实例
第一节单片机应用系统的研发步骤
11.1.4 系统调试、测试与运行
在系统调试阶段，考查的重点是解决本系统与其它设备的连接适应性、外观造型与机箱结构设计、长期运行可靠性、发热情况的影响等。测试不仅包括定性测试，更要做严格的定量测试，以确保精度、速度等满足设计指标，还要进行安全测试、EMC测试、高低温工作与存储等耐候性测试，以便于及早发现设计中的不足并改进。正式投产之前，还要进行一定数量的试生产，以验证批量产品的一致性、是否适合批量生产工艺等。
第11章单片机应用系统设计方法与实例
第二节单片机应用系统设计方法
3. 接地
接地分为两大类：一是真正的接大地，如设备的机箱外壳、机架等裸露的金属部分均要求通过较低阻抗接入大地，这也称为安全地，主要为确保接触设备的人的安全而设置。二是工作地，即设备用电回路的电压参考点。工作地是为保障电路系统正常工作而设置，一个设备中如果有多个独立电源及用电回路，就存在多个工作地。
实例1：公交车车上人数统计器
功能
第11章单片机应用系统设计方法与实例
公交车内的人数一般不会超过100人，采用2位LED数码管显示即可，当前车内人数=总上车人数-总下车人数，因此，只要能够分别检测旅客上车和下车的信息，即可进行统计，为此规定公交车的前门上车，后门下车，分别在上车门和下车门上安装开关型传感器，人每经过上车门或下车门，即发出一个脉冲进入到单片机。信号以中断的方式进行检测，上车门检测到脉冲，车上人数加1，下车门检测到脉冲，车上人数减1。
11.2 硬件设计过程
第11章单片机应用系统设计方法与实例
第二节单片机应用系统设计方法
主要器件选型
原理图设计
确定器件封装

单片机应用系统设计技术-基于C语言编程课程设计

单片机应用系统设计技术-基于C语言编程课程设计概述单片机应用系统设计技术是现代电子技术中最重要的技术之一。

本课程旨在通过实践项目，提供基于C语言编程的单片机应用系统设计技术，为学生提供了一个理论与实践相结合的平台。

在该平台上，学生将通过设计并实现一个完整的基于单片机的应用系统，从而锻炼解决实际问题的能力，掌握单片机应用开发的基本原理和技术方法。

课程设计要求课程目标通过本课程的学习，学生应该掌握以下技能： 1. 了解单片机系统的结构；2.掌握C语言的基础知识；3.能够使用Keil C51编写单片机应用程序；4.理解通用串行总线（USB）和串行外设接口（SPI）等通信协议的基础知识；5.熟悉液晶显示屏，按键输入、模拟量采集等常用外设的原理；6.能够独立设计和实现从通讯硬件到单片机软件的完整项目。

项目要求通过本项目的实践，学生应该完成以下任务：1.设计一个基于单片机的应用系统，可以通过串行通信接口（UART）与PC机通信，完成数据的传输和处理；2.使用液晶显示屏和按键输入进行交互，通过按键控制显示内容，并能够实时采集和显示模拟量信号；3.独立设计和实现从通讯硬件到单片机软件的完整项目，包括硬件设计（包括电路原理图和PCB设计）和软件设计（包括Keil C51程序设计和系统测试）。

课程设计步骤第一步：系统设计根据项目要求，设计单片机系统结构图，并确定所需的外设和接口。

第二步：硬件设计根据系统设计的要求，进行硬件设计，包括PCB设计和电路原理图。

第三步：软件设计根据系统设计的要求，进行软件设计，包括Keil C51程序设计和系统测试。

第四步：调试测试完成硬件和软件的设计后，进行系统的调试测试，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。

第五步：项目评估根据学生的实际情况，在设计和实现完成后，评估项目的难度和质量，并进行总结和归纳，以便今后学习和工作中的借鉴。

常用单片机及其应用举例基于51单片机的应用1.基于51单片机的智能灯光控制系统2.基于51单片机的智能家居系统3.基于51单片机的数字锁控制系统4.基于51单片机的音乐播放器基于STM32单片机的应用1.基于STM32单片机的电子秤设计2.基于STM32单板机的湿度测量与显示系统3.基于STM32单片机的24小时温度监测系统4.基于STM32单板机的手势识别系统总结单片机应用系统设计技术是电子工程技术中不可或缺的基础技术之一。

单片机应用系统的设计与开发

单片机应用系统的设计与开发在当今科技飞速发展的时代，单片机作为一种集成度高、功能强大的微型计算机，已经广泛应用于各个领域。

从智能家居到工业自动化，从医疗设备到汽车电子，单片机的身影无处不在。

那么，如何设计和开发一个高效、稳定的单片机应用系统呢？这需要我们从多个方面进行考虑和实践。

一、需求分析在开始设计之前，充分了解和明确系统的需求是至关重要的。

这包括确定系统要实现的功能、性能指标、工作环境以及可能的限制条件等。

例如，如果是设计一个用于温度监测的单片机系统，我们需要明确测量的温度范围、精度要求、数据显示方式以及是否需要与其他设备进行通信等。

通过与客户或相关人员的沟通，以及对市场和现有类似产品的研究，可以更全面地把握需求。

同时，还需要对需求进行可行性分析，确保在技术、成本和时间等方面是可行的。

二、硬件设计硬件设计是单片机应用系统的基础。

首先，要选择合适的单片机型号。

这需要根据系统的需求来确定，例如处理能力、存储容量、引脚数量、功耗等。

常见的单片机品牌有 STM32、Arduino、PIC 等。

在确定单片机型号后，需要设计外围电路。

这包括电源电路、时钟电路、复位电路、输入输出接口电路等。

对于输入电路，要考虑信号的类型（模拟信号还是数字信号）、幅度和频率等，并选择合适的传感器和调理电路。

对于输出电路，要根据负载的类型和要求选择合适的驱动电路。

此外，还需要考虑电路板的布局和布线。

良好的布局和布线可以提高系统的稳定性和抗干扰能力。

要注意电源线和地线的宽度和走向，尽量减少信号的反射和串扰。

三、软件设计软件设计是实现单片机系统功能的核心。

首先，需要选择合适的编程语言和开发工具。

常见的编程语言有 C、C+＋和汇编语言等。

开发工具则包括 Keil、IAR 等。

在编写软件代码之前，要制定详细的软件流程和算法。

根据系统的功能需求，将整个任务分解为多个子任务，并确定每个子任务的执行顺序和逻辑关系。

在代码编写过程中，要注重代码的可读性和可维护性。

增强型8051单片机应用系统设计

功能定义
根据需求调研结果，明确系统需要实现的功能，并对其进行分类和整理。
性能指标
根据功能定义，制定系统的性能指标，包括响应时间、稳定性、可靠性等。Leabharlann 系统架构设计架构规划
根据系统需求和性能指标，设计系统的整体架构，包括硬件和软件两部分。
模块划分
将系统划分为若干个模块，明确每个模块的功能和接口，便于后续的硬件和软件设计。
算法设计
根据系统需求和架构设计，设计系统的算法，包括数据处理、控制策略等。
程序编写
使用C语言等编程语言，编写系统的程序代码，实现算法的功能。
程序调试
通过仿真、实际测试等方式，对程序进行调试和优化，确保软件的稳定性和可靠性。
04
实际应用案例
智能家居控制系统
系统功能
通过无线通信技术、传感器技术和智能控制算法，实现对家庭照明、空调、门窗、安防等设备的远程控制和定时控制，提高家庭生活的便利性和舒适性。
具备高可靠性和稳定性，适应恶劣的工业环境；支持多种通信协议和工业标准，方便与工业控制系统的集成；具备强大的数据处理和算法处理能力，可实现复杂的控制逻辑和数据处理。
智能仪表系统
系统功能
通过采集各种传感器数据和执行器状态，实现对水、电、气等能源的自动计量、远程抄表和智能控制，提高能源利用效率和降低能源消耗。
重要性和应用范围。
通过实际案例和应用场景，展示了增强型8051单片机在智能家居、工业控制、物联网等领
域的应用效果和优势。
分析了增强型8051单片机在应用系统设计中需要考虑的关键因素，包括硬件设计、软件编程、系统集成等方面。
总结了增强型8051单片机应用系统设计的优点和不足，并提出了改进和优化的建议。

12单片机原理与应用(同济出版社魏鸿磊)：第十二章单片机应用系统设计

while(i--) //南北绿灯闪5秒
while(i--) //南北绿灯闪5秒
{
{
second = 0;
second = 0;
while(second < 1);
while(second < 1);
GREEN_E = !GREEN_E;
GREEN_W = !GREEN_W;
}
}
GREEN_E = 1;
uchar count=0;
uchar second=0;
DATE: 2019/6/25
PAGE: 20
三、单片机应用系统设计举例
void init() {
TMOD = 0x01; //选择16位的定时器 EA=1; //开总中断和定时器0中断 ET0=1; //开定时器0中断 TL0 = (65536-46083)%256; TH0 = (65536-46083)/256; //定时器设定50ms溢出 RED_S = 0; //南方向的红灯 YELLOW_S = 1; //南方向的黄灯 GREEN_S = 1; //南方向的绿灯 RED_N = 0; //北方向的红灯 YELLOW_N =1; //北方向的黄灯 GREEN_N =1; //北方向的绿灯 RED_E = 0; //东方向的红灯 YELLOW_E = 1; //东方向的黄灯 GREEN_E = 1; //东方向的绿灯 RED_W = 0; //西方向的红灯 YELLOW_W = 1; //西方向的黄灯 GREEN_W = 1; //西方向的绿灯 }
GREEN_W = 1;
YELLOW_E = 0;
YELLOW_W = 0;
while(second < 5); //5秒延时

单片机应用系统设计.

单片机应用系统设计实例

MCS-51单片机应用系统设计

单片机原理及应用系统设计

《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点

单片机原理及应用系统设计

单片机应用系统设计的方法

单片机应用系统设计方法

9-1单片机应用系统的设计与开发

第12章 单片机应用系统设计举例

单片机应用系统设计开发主要步骤

单片机应用系统课程设计 外币

单片机应用系统设计实例

单片机应用系统设计方法与实例

单片机应用系统设计技术-基于C语言编程课程设计

单片机应用系统的设计与开发

增强型8051单片机应用系统设计

12单片机原理与应用(同济出版社魏鸿磊)：第十二章 单片机应用系统设计

第12章单片机应用系统设计举例

单片机应用系统课程设计外币

12单片机原理与应用(同济出版社魏鸿磊)：第十二章单片机应用系统设计