单片机硬件电路设计
单片机应用设计实例
数控调频发射台的设计题目：基于单片机的数控调频发射台功能：本数控调频发射器可在80.0 MHZ 至109.9MHZ 范围内任意设置发射频率，可预置11 个频道，发射频率调整最小值为0.1MHZ，具有单声道/立体声控制，可广泛应用于学校无线广播、电视现场导播、汽车航行、无线演说等场所。
设计过程：一、系统硬件电路的设计（1）单片机控制部分单片机采用AT89C52，采用最小化应用系统设计，P0 口和P2 口作为共阳LED 数码管驱动用，P1 口作为16 键的键盘接口，其中T0—T3 分别为百位、十位、个位、小数位的频率操作键。
百位数只能是0 或1，当百位数为0 时，十位数为8 或9。
当百位数为1 时，十位数只能为0。
个位及小数位为09之中任意数。
T4—T14 为发射频率预置键， T15 为单声道/立体声控制键。
P3.0、P3.1、P3.2 作为与BH1415 的通讯端口，用于传送发射频率控制数据，P3.3 用于立体声发射批示。
采用12MHZ 晶振，模拟串口通讯。
单片机控制部分电路如下图一。
（2）调频调制发射部分采用Rohm 公司最新生产的调频发射专用集成电路BH1415F，内含立体声信号调制、调频广播信号发射电路，BH1415F 内有前置补偿电路、限制器电路、低通滤波电路等，因此具有良好的音色，内置PLL 系统调频发射电路，传输频率非常稳定。
调频发射频率可用单片机通过串行口直接控制。
BH1415F 各引脚的功能如表1，应用电路如图2。
从11 脚输出的调频调制信号经高频放大后由天线发射输出，后级高频放大器的功率可根据接收的距离范围考虑。
BH1415F 的频率控制码为16 位，其传送格式要求如图5，其中D0—D10 为频率控制数据，其值乘0.1 即为BH1415F 的输出频率（单位MHZ）。
D11—D15 为控制位，其中D11（MONO）位为单声道/立体声控制位，0 时为单声道发射模式，1时为立体声发射模式。
单片机门铃设计
单片机门铃设计随着人们生活水平的提高，门铃在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
单片机门铃设计，不仅可以满足基本的门铃功能，还可以实现一些更智能化、个性化的需求。
本文将介绍一种基于单片机的门铃设计方案，包括硬件和软件两部分。
单片机门铃设计的电路主要由单片机、按键、扬声器和LED等组成。
其中，单片机选用AT89C51，它具有价格便宜、使用广泛等特点。
按键用于触发门铃，扬声器用于发出声音，LED用于显示门铃状态。
单片机门铃设计的电路原理图如图1所示。
当按键被按下时，单片机接收到信号，触发扬声器发出声音，同时LED显示门铃状态。
单片机门铃设计的程序设计语言采用C语言。
C语言具有可读性强、易于维护等特点，能够满足单片机门铃设计的需求。
单片机门铃设计的程序流程图如图2所示。
当按键被按下时，程序进入中断处理函数，通过调用一个播放声音的函数来触发扬声器发出声音，同时更新LED显示状态。
在实验中，我们首先搭建了硬件电路，然后编写了单片机门铃设计的程序并烧录到单片机中。
在按键被按下时，我们听到了清脆的铃声，并且LED灯亮起，表示门铃已经触发。
通过实验，我们验证了单片机门铃设计的可行性和实用性。
该设计方案不仅实现了基本的门铃功能，还具有智能化、个性化的特点。
由于采用了单片机控制，该门铃还具有安装方便、调试简单等优点。
本文介绍了一种基于单片机的门铃设计方案。
该方案通过软硬件结合的方式实现了智能化、个性化的门铃功能，具有较高的实用价值和应用前景。
同时，该设计方案也具有一定的创新性和探索性，为其他嵌入式系统的设计提供了参考和借鉴。
智能门铃系统设计：基于51单片机的创新方案随着科技的不断发展，智能家居成为了现代生活的新宠。
其中，智能门铃系统作为智能家居的重要组成部分，具有方便、实用、安全等优点。
本文基于51单片机，设计了一种智能门铃系统，旨在提高家居安全性和生活品质。
传统的门铃系统一般由普通单片机或嵌入式系统作为主控芯片，通过按键或感应器触发铃声输出。
51单片机数码管时钟电路的设计
51单片机数码管时钟电路的设计设计一个51单片机数码管时钟电路，让我们开始吧。
一、设计思路该数码管时钟电路的设计主要包括以下几个方面：1.使用DS1302时钟芯片获取真实时间；2.使用I2C总线方式将DS1302时钟芯片与51单片机连接；3.使用74HC595芯片驱动数码管显示；4.使用按键控制时钟的设置和调节；5.使用蜂鸣器发出报警声；6.使用LED指示灯显示时钟状态。
二、硬件设计部分数码管显示部分：1.使用4位共阳数码管作为时分显示器，使用1位共阳数码管作为秒显示器；2.使用8片74HC595芯片级联起来，将时分秒数据传输到数码管显示；3.设置共阳数码管的通阳管为P0口，设置74HC595的DS（串行数据输入）、SH（上升沿锁存）、STCP（74HC595的8位锁存输出）引脚接到P1.2、P1.3、P1.4端口；4.设置8个控制引脚接到P1.5～P1.12端口。
实时时钟部分：1.使用DS1302时钟芯片连接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端口；2.设置时钟复位引脚接到P0.1端口，时钟传输使能引脚接到P0.2端口。
按键输入部分：1.设置按键S1接到P3.2端口，按键S2接到P3.3端口；2.设置按键的上拉电阻，使其处于高电平状态；3.设置按键的下降沿触发外部中断，以便检测按键的按下事件。
其他部分：1.设置蜂鸣器接到P0.0端口，并使用普通电阻限流；2.设置LED指示灯接到P0.7端口。
三、软件设计部分1.初始化函数：初始化P0、P1、P2、P3口的状态；2.DS1302驱动函数：包括初始化DS1302芯片和读写DS1302寄存器的函数；3.74HC595驱动函数：包括初始化74HC595芯片，以及向74HC595芯片发送8位数据的函数；4.数码管显示函数：将时分秒数据按位转换为对应的数字和状态，并调用74HC595驱动函数显示；5.按键检测函数：检测按键的按下事件，并根据按键事件的不同触发不同的操作；6.报警函数：当设定时间到达时，将触发报警声，并控制LED灯闪烁；7.主函数：循环读取DS1302时间，并更新数码管显示，检测按键事件，触发报警。
1-单片机键盘与显示电路设计
独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个 功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1．独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路，其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线，每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图９-３所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用；
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环，即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉 暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬 件电路也较静态显示方式简单，但其亮度 不如静态显示方式，而且在显示位数较多 时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中，若使用按键较多时，通 常采用矩阵式（也称行列式）键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位 于行、列线的交叉点上，其结构如下图9-4 所示。
＋5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现摘要随着人们生活水平的提高，人们对消费电子的需求也越来越高，智能硬件和移动平台的成熟，也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器，设计了CH340 USB 下载电路，JLINK下载电路供下载调试代码，结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备，以及对这些外设的编程控制，实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词：STM32F103VET6，TFT液晶，DS18B20AbstractAlong with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.Key words: STM32F103VET6,TFT LCD, DS18B20目录第1章系统概述与硬件电路设计 (1)1.1系统的总体架构 (1)1.2电源模块 (1)1.3微控制器模块 (2)1.4 TFT液晶显示模块 (4)1.5红外遥控模块 (6)1.6 USB供电下载电路 (7)1.7蜂鸣器电路 (8)1.8 RS232电路 (8)第2章系统选型与软件设计 (10)2.1系统元器件选型及参数介绍 (10)2.1.1 系统微控制器选型 (10)2.1.2系统温度传感器选型 (10)2.1.3系统USB转串口芯片选择 (11)2.1.4系统显示器选择 (12)2.2系统软件设计 (14)2.2.1 软件编程环境介绍 (14)2.2.2系统设计总流程 (14)2.2.3 TFT液晶驱动 (15)2.2.4 DS18B20温度传感器驱动 (18)第3章系统PCB设计与制作 (22)3.1 Altium Designer软件介绍 (22)3.2系统原理图与PCB印刷线路板绘制 (22)3.3 PCB的布局与布线 (23)3.4 设计规则检查（DRC） (24)第4章系统的安装与调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.2软件调试 (25)4.3 系统实物制作效果图 (25)第5章总结与体会 (27)5.1总结 (27)5.2体会 (27)致谢 (29)附录一程序代码 (30)附录二实物效果图 (36)第1章系统概述与硬件电路设计1.1 系统的总体架构STM32F103VET6的最小硬件系统主要包括了电源电路和微控制电路已经各种外设电路和下载电路组成，其系统框图如图1.1所示。
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。
项目2---8位流水灯的单片机
二、编程及问答：
1、要使得本项目中发光二极管的闪烁速度加快，程序如何修 改？若变慢呢？
2、试编写两段延时时间不同的子程序，并分别调用。 3、汇编程序的书写格式和注意事项是什么？
项目2个发光二极管的顺序点亮， 学会使用MCS-51单片机芯片的P1口进行输出控 制，进一步学习汇编程序的分析方法，并能熟练 运用RR、RL等基本指令。
项目任务
要求应用AT89C51芯片，控制8个发光 二极管的有序亮灭，呈现流水灯的效果。 设计单片机控制电路并编程实现此功能。
（二）程序编写
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV P1,#0FEH LCALL YS MOV P1,#0FDH LCALL YS MOV P1,#0FBH LCALL YS MOV P1,#0F7H LCALL YS MOV P1,#0EFH LCALL YS MOV P1,#0DFH LCALL YS
项目分析
利用单片机P1口连接8个发光二极管， 利用各引脚输出电位的变化，控制发光二 极管的亮灭。P1口各引脚的电位变化可以 通过指令来控制，为了清楚地分辨发光二 极管的点亮和熄灭，在P1口输出信号由一 种状态向另一种状态变化时，编写延时程 序实现一定的时间间隔。
项目实施
一、硬件电路设计 二、控制程序的编写
MOV P1,#0BFH LCALL YS MOV P1,#7FH LCALL YS LJMP MAIN ORG 0100H YS:MOV R7,#2 L1:MOV R6,#0FFH L2:MOV R5,#0FFH L3:DJNZ R5,L3 DJNZ R6,L2 DJNZ R7,L1 RET END
DJNZ R7,D0
LJMP XH
单片机课程设计报告(简易计算器).
简易计算器摘要：计算器是人们的日常生活中是最常见的电子产品之一，它应用极广、发展迅猛，并且不断出现着拥有更加强大功能的计算器。
为了解和研究计算器，本次课设设计制作了一个简易计算器，能够在十四位的计算范围内进行“+”、“-”、“*”、“/”的基本运算，能进行负数以及小数点后两位的精确结果显示。
该计算器以AT89C51单片机芯片作为核心。
采用LCD1602工业字符液晶进行显示。
完成的计算器经过检验能够完整的实现预设功能，各种细节完善，具有很高的使用价值。
关键词：单片机;简易计算器；AT89C51；LCD1602Simple CalculatorAbstract：Calculator is People's Daily life is one of the most common electronic products, used very wide, developing rapidly, and constantly appear more powerful function with have calculators. In order to understand and study calculator, this class set design made a simple calculator, can the calculation in within 14 "+" and "-" and "*", "/" the basic computing, can carry out negative and two decimal places accurate results are shown. This calculator with AT89C51 chips as the core. Using liquid LCD1602 industrial characters displayed. Complete calculator after inspection can complete realization, various details preset functions to perfect, have high use value.Keywords:MCU; Simple calculator;AT89C51;LCD1602目录中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2单片机课程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1 课程设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1 主要功能设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.2 任务目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42 整体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1 方案论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.2 系统框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 硬件电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.1 计算机Protel总图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.2 显示电路设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.3 键盘设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.4 复位电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.5 晶振电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104 控制软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．114.1 程序时序总图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．114.2 液晶显示软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.3 键盘输入软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134.4 计算函数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155 系统调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.1 硬件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.2 软件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 个人小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 附录1．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 附录2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251课程设计任务1.1 主要功能设计以AT89C51单片机芯片为核心来制作一个简易计算器，外部由4*4矩阵键盘和一个LCD1602工业字符型液晶显示屏构成，内部由一块AT89C51单片机构成，通过软件编程可实现简单加减乘除。
C52单片机电子时钟电路设计 课程设计
C52单片机电子时钟电路设计课程设计单片机原理及应用课程设计题目: C52单片机电子时钟电路设计姓名: 陶鹏鹏专业: 电子科学与技术班级: 121班指导教高海涛师:安徽科技学院数理学院目录1、基于单片机的电子时钟电路设计.........1.1设计任务与要求...................1.1.1设计目的：.................1.1.2设计要求：.................1.2方案设计 ........................2、单片机应用系统简介...................2.1AT89C52单片机的功能结构..........2.2单片机的引脚定义及功能...........2.3 定时／计数器....................2.3.1定时/计数器结构............2.3.2工作原理...................2.4键盘接口技术 ....................2.5复位操作 ........................2.6 显示控制模块....................3、硬件电路设计.........................3.1电子时钟的电路图.................3.2单元电路设计 ....................3.2.1晶振、复位电路模块.........3.2.2键盘控制模块...............3.2.3蜂鸣器电路模块.............3.2.4显示器电路模块.............4、软件设计.............................4.1系统主程序设计...................4.2主程序清单 ......................4.3系统仿真与调试...................5、结论与心得...........................摘要电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。
PC与单片机系统网络硬件电路设计
关键 词 ：Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ；ＡＴ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机 ； 串行通讯 中 图分类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ６ ８ 文献 标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ６ ７ ３ －９ ５ ０ ７（ ２ ０ １ ３ ）０ １ －０ １ ２ １ －０ ３ ０ ２ 目前 许 多实 时工业 控制 和数 据采 集 系统 中 ，常
基 金 项 目 ：２ ０ １ ０年 安 徽 省 教 学 研 究 项 目 （ ２ ０ １ ０ １ ７ ４ ９ ） 。
作者简 介 ：汤德荣 （ １ ９ ７ ７ ￣） ，男 。汉 ．安徽滁州人 ，安徽机 电职业技术 学院讲师 ，硕士 。研究方向 ：电气 自动化 。 许枚 （ １ ９ ８ ５ ￣） ，女 ，汉 ，四川人 ，安徽滁州市全椒 职业 高中中学 二级 教师 。研究方 向：计算机网络应 用。
（ ２ ．滁州 市全椒 职 业高 中，安 徽 滁州 ２ ３ ９ ５ ０ ０ ）
摘
要 ：随着单 片机 的发展 ，其 应 用 以从 单机 逐 渐 向多机或 联 网 ，而 多机应 用 的关键 又在 于
微机 之 间的相互 通讯 ，互传数据 信 息 。文章 应 用 ＡＴ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机 实现 与 计 算机 ，多机之 间
殊 功能 寄 存 其 Ｓ Ｂ ＵＦ来 访 问 。写 入 Ｓ Ｂ ＵＦ的 数 据
储 存在 发 送 缓 冲器 ，用 于 串行 发 送 ，从 Ｓ Ｂ ＵＦ读 出的数据 来 自接 收缓 冲器 。
１ 、 串行 口控 制寄存 器 Ｓ Ｃ ＯＮ 特殊 功 能 寄存 器 Ｓ Ｃ Ｏ Ｎ 用 于定 义 串行 口的操 作 方式 和控制 它 的某 些 功能 。其 字 节地 址 为 ９ ８ Ｈ。 寄存 器 中各位 内容 如表 １所示 ：
单片机设计方案
简易数字电压表基于设计PROTEUS设计与仿真班级：机09-3学号：31学生姓名：华岩1设计总体方案1.1设计要求⑴以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。
⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。
⑷尽量使用较少的元器件。
1.2 设计思路⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
⑵A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。
⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。
⑷LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位产生。
1.3设计方案硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED 显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。
硬件电路设计框图如图1所示。
图1 数字电压表系统硬件设计框图2硬件电路设计2.1 A/D转换模块现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转换器（A/D转换器），A/D转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各种A/D芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。
双积分式A/D 转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。
与双积分相比，逐次逼近式A/D转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808等，它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接，将数字量送到单片机进行分析和显示。
一个n位的逐次逼近型A/D转换器只需要比较n次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型A/D转换器转换速度快，因而在实际中广泛使用[1]。
2.1.1 逐次逼近型A/D转换器原理逐次逼近型A/D转换器是由一个比较器、A/D转换器、存储器及控制电路组成。
它利用内部的寄存器从高位到低位一次开始逐位试探比较。
单片机硬件电路设计
单片机硬件电路设计
单片机硬件电路设计包括以下几个步骤：
1. 确定使用的单片机型号和工作频率。
2. 根据单片机的数据手册，设计和选型所需的外围器件，例如晶振、稳压器、电容、电感等。
3. 在电路图上连接单片机和外围器件，按照规定的引脚功能对应连接各个器件。
4. 对电路进行仿真和验证，确保电路符合设计要求，例如电压、电流、时序等。
5. 进行单板设计，包括电路板的布局和走线，确定电路板尺寸和组件安装方式。
6. 制作电路原型板，验证电路性能和可靠性。
7. 进行批量生产或生产样板，并进行测试和验证，确保电路性能符合需求，并满足相关的标准和认证要求。
STM32单片机原理及硬件电路设计
STM32单片机原理及硬件电路设计一、本文概述Overview of this article本文旨在全面解析STM32单片机的原理及其硬件电路设计。
STM32单片机作为现代电子系统中不可或缺的核心组件，广泛应用于嵌入式系统、智能设备、工业自动化等多个领域。
本文将首先简要介绍STM32单片机的基本概念、特点和应用领域，然后从硬件设计的角度出发，详细阐述STM32单片机的核心电路设计、外围电路设计以及电源电路设计等方面的原理和实践。
通过本文的学习，读者将能够深入了解STM32单片机的内部架构和工作原理，掌握其硬件电路设计的要点和技巧，为实际应用中的STM32单片机选型、设计和开发提供有力的理论支持和实践指导。
This article aims to comprehensively analyze the principle and hardware circuit design of the STM32 microcontroller. The STM32 microcontroller, as an indispensable core component in modern electronic systems, is widely used in multiple fields such as embedded systems, intelligent devices, and industrial automation. This article will first briefly introduce the basicconcept, characteristics, and application areas of the STM32 microcontroller. Then, from the perspective of hardware design, it will elaborate in detail on the principles and practices of the core circuit design, peripheral circuit design, and power circuit design of the STM32 microcontroller. Through the study of this article, readers will be able to gain a deeper understanding of the internal architecture and working principle of the STM32 microcontroller, master the key points and skills of its hardware circuit design, and provide strong theoretical support and practical guidance for the selection, design, and development of STM32 microcontrollers in practical applications.二、STM32单片机基础原理Basic Principles of STM32 MicrocontrollerSTM32单片机，作为STMicroelectronics（意法半导体）公司推出的一款基于ARM Cortex-M系列内核的32位Flash微控制器，自推出以来就因其高性能、低功耗、易于编程和广泛的外部设备集成而备受工程师们的青睐。
51单片机最小系统电路图及实验
51单片机最小系统电路图及实验(含调试程序)--------------------------------------------------------------------------------51单片机最小系统电路图及实验一、任务开发单片机最小系统二、任务分析:该系统具有的功能:（1）具有2位LED数码管显示功能。
（2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。
（3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。
（4）具有复位功能。
三、功能分析（1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能；（3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。
（4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。
四、设计框图五、最小系统电路图设计根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。
六、元器件件清单的确定：数码管：共阴极2只（分立）电解电容：10UF的一只30PF的电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻一只1.2K的电阻一只4.7K的排阻一只，12MHZ的晶振一只有源5V蜂名器一只AT89S51单片机一片常开按钮开关1只紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的）发光二极管（5MM红色）8只万能板电路版15*17CMS8550三极管一只4．5V电池盒一只，导线若干。
七、硬件电路的焊接按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。
八、相关程序设计针对上面的电路原理图，设计出本系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。
（2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。
（3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。
以上出现的是流水灯的效果（4）、所有的发光二极管灭了，同时数码管现实“0”。
基于STC89C52单片机毕业设计(完整版)-附-原理图-pcb图-源程序-仿真图
基于STC89C52单片机的电子密码锁学生姓名： xx学生学号： xxxxx院（系）：电气信息工程学院年级专业： 2010级电子信息工程2班指导教师：***二〇一三年六月摘要随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事情屡见不鲜，电子密码锁具有安全性能高，成本低，功耗低，操作简单等优点使其作为防盗卫士的角色越来越重要。
从经济实用角度出发，采用51系列单片机，设计一款可更改密码，LCD1602显示,具有报警功能，该电子密码锁体积小，易于开发，成本较低，安全性高，能将其存储的现场历史数据及时上报给上位机系统，实现网络实时监控，方便管理人员及时分析和处理数据。
其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有保密性好,编码量多,远远大于弹子锁，随机开锁成功率几乎为零；密码可变，用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降；误码输入保护。
当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；电子密码锁操作简单易行，受到广大用户的亲睐。
关键词单片机, 密码锁, 更改密码, LCD1602目录错误!未定义书签。
1 绪论1.1电子密码锁简介 (1)1.2 电子密码锁的发展趋势 (1)2 设计方案 (3)3 主要元器件 (4)3.1 主控芯片STC89C52 (4)3.2 晶体振荡器 (8)3.3 LCD显示密码模块的设计 (9)3.3.1 LCD1602简介 (9)3.3.2 LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (11)4 硬件系统设计 (12)4.1 设计原理 (12)4.2 电源输入电路 (12)4.3 矩阵键盘 (13)4.4 复位电路 (14)4.5 晶振电路 (14)4.6 报警电路 (15)4.7 显示电路 (15)4.8 开锁电路 (16)4.9 电路总体构成 (16)5 软件程序设计 (18)5.1 主程序流程介绍 (18)5.2 键盘模块流程图 (19)5.3 显示模块流程图 (21)5.4 修改密码流程图 (22)5.5 开锁和报警模块流程图 (23)6 电子密码锁的系统调试及仿真 (25)6.1硬件电路调试及结果分析 (25)6.2软件调试及功能分析 (25)6.2.1调试过程 (25)6.2.2 仿真结果分 (26)7 结论 (29)参考文献 (30)附录： (31)1 绪论1.1电子密码锁简介电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。
毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的简易流水灯的软硬件设计
江西渝州科技职业学院电子技术专业专科毕业论文论文题目：流水灯学生姓名：学号：班级：指导老师：专业：二0一一年十一月江西渝州科技职业技术学院电子专业（专科）毕业论文摘要当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的流水灯，主要介绍了利用AT89C51制作一简易流水灯的软硬件设计过程，可实现花样流水灯的效果，重点给出了其软件编程的思想方法，以期给单片机学习者以启发。
[关键词]：单片机，LED彩灯；AT89C52江西渝州科技职业技术学院电子专业（专科）毕业论文ABSTRACTThe present era is an era of endless new technologies in the electronics field, especially in the field of automated intelligent control, the traditional discrete components or digital logic circuits of the control system is at an unprecedented pace has been replaced by MCU intelligent control system. SCM has a small volume, strong function, low cost, wide application scope, etc., can be said that the core of intelligent control and automation is the microcontroller. At present, a learning and application of SCM is the climax of factories, schools and the rise of large-scale enterprises. As the times progress and development, and SCM technology has spread to the way we live, work, research in various fields has become a relatively mature technology, this article introduces a microcomputer-based flow control, lights, introduces AT89C51 produced using a simple hardware and software design process flow lights can be synchronized to achieve the effect of light flowing water, with emphasis given way of thinking of its software programming, with a view to the microcontroller to inspire learners.[Keywords]: MCU, LED Lantern; AT89C51江西渝州科技职业技术学院电子专业（专科）毕业论文目录引言 (5)一元件介绍 (6)1.1 AT80C51的基本特征及引脚 (6)1.2 电阻 (7)1.3电容 (8)1.4发光二极管的结构及发光原理 (9)1.5三端稳压集成电路7805 (10)二设计任务 (11)2.1设计的要求 (11)三总体设计方案 (11)3.1系统硬件电路设计 (11)3.1.1电源电路设计 (11)3.1.2程序流程图 (11)3.1.3主体电路的设计 (12)3.2系统程序设计 (14)结束语 (16)展望 (17)参考文献 (18)江西渝州科技职业技术学院电子专业（专科）毕业论文引言随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色的流水灯。
stm32单片机硬件电路设计
stm32单片机硬件电路设计嗨，感谢您的提问！本文将为您介绍STM32单片机硬件电路设计的相关知识。
STM32单片机是一种先进的嵌入式系统，它具有高性能、低功耗、易于集成和开发的特点，因此在物联网、智能家居、移动设备和汽车电子等领域广泛应用。
在设计STM32单片机的硬件电路时，需要考虑多种因素，如供电、时钟、外设接口、传感器接口、通信接口等，以下是一些关键点：1. 供电电路在设计STM32单片机硬件电路时，供电电路应该是首要考虑的因素。
常用的供电电路有直流电源和电池。
如果使用直流电源，可采用稳压电源芯片或线性稳压器来提供稳定的电源。
如果使用电池，则需要考虑电池的电压和容量，以及设计低功耗的电路以延长电池寿命。
2. 时钟电路STM32单片机的时钟电路非常重要，因为时钟信号直接影响系统的稳定性和处理速度。
系统的主时钟可以使用晶体振荡器或外部时钟源，外设的时钟可以使用内部时钟或系统时钟。
如果使用晶体振荡器，应该选择高稳定性的晶体振荡器，并使用合适的电容电路来消除噪声。
3. 外设接口STM32单片机内置的外设包括GPIO、UART、SPI、I2C、PWM和ADC等。
在设计硬件电路时，应根据实际需求选择合适的接口，并根据接口的特性确定引脚的连接方式和电路设计。
对于外设的输入输出电平和电流，要确保其符合外设的要求。
4. 传感器接口STM32单片机配合多种传感器使用，如温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、气压传感器等。
在设计传感器接口时，要了解传感器的输出电平和电流，然后选择合适的接口类型，并添加放大器、滤波器和反向保护电路等来保证信号质量和长期可靠性。
5. 通信接口STM32单片机可实现多种通信接口，如WiFi、蓝牙、GPS、CAN等。
在设计硬件电路时，应选择合适的通信接口，并根据传输速率和距离等要求选择合适的电路元件，例如利用差分输入/输出线路、磁隔离器和信号增强器等。
总结起来，STM32单片机硬件电路的设计需要着重考虑供电电路、时钟电路、外设接口、传感器接口和通信接口等。
stm32单片机温控电路设计_概述说明以及解释
stm32单片机温控电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代工业和生活中，温控电路设计是一个非常关键的技术领域。
通过对温度的监测和控制，可以实现许多重要的功能，例如保持设备运行在适宜的温度范围内，提高工作效率，预防过热或过冷导致的故障等。
而STM32单片机则是一种广泛应用于嵌入式系统中的强大的微控制器芯片，在温控电路设计中发挥着重要作用。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行阐述。
首先介绍STM32单片机以及其在嵌入式系统中的作用与优势。
然后详细讲解温控电路设计原理，包括基本原理、主要组成部分等内容。
接着会对温度传感器进行选型与接口设计方面进行深入探讨。
最后，我们将进一步展开讨论其他相关话题并得出结论与展望。
1.3 目的本文旨在通过对STM32单片机温控电路设计的概述说明和解释，帮助读者更好地理解和应用该技术。
同时，将介绍一些常见的温控电路设计原理和方法，以及如何选择适合的温度传感器并设计有效的接口。
通过本文的阅读，相信读者能够对STM32单片机温控电路设计有更深入的了解，并且能够根据实际需求进行具体应用。
2. 正文：2.1 stm32单片机简介STM32单片机是由STMicroelectronics（意法半导体）公司开发的基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列。
它具有强大的性能、高度集成的外设以及丰富的接口，广泛应用于各种嵌入式系统中。
2.2 温控电路设计原理温控电路设计的目标是通过对温度进行监测和反馈调节，实现对某个系统或器件的温度进行精确控制。
其原理可以简要分为两个步骤：温度检测和温度调节。
在温度检测方面，我们通常会选用一种合适的温度传感器来实时感知环境或器件中的温度变化。
传感器将通过电压信号、模拟信号或数字信号等形式输出相应的温度数值。
而在温度调节方面，我们使用stm32单片机作为控制器来完成。
借助stm32单片机丰富的外设和强大的处理能力，可以通过与其他元件（如继电器、加热元件等）结合使用，在有效范围内调整或维持系统、器件所需的目标温度。
东华大学51单片机课程设计指导书(硬件实验部分)。
单片机系统设计实验指导书(硬件部分)东华大学信息学院自动化系2013．6第一部分硬件系统介绍一、系统资源分配1．存储器地址分配程序存储器和数据存储器统一编址，最多可达64K，板载ROM（监控程序）12K；RAM1（程序存储器6264）8K供用户下载实验程序，RAM2（数据存储器6264）8K供用户程序使用。
FFFFHCFBEHCFBEH7FFFH4FFFH2FFFH0000H图1-1 存储器系统组织图2．中断资源单片机系统中可使用的中断信号方式有外中断、定时器中断、串行口中断，相应的中断入口地址如表1-1所示。
另外还可以使用实验箱的8259中断控制器扩展中断资源。
表1-1用户中断程序入口表3．地址资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128作为地址译码器，此单元分为两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件如存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器的地址译码功能，同时将部分地址译码后输出（插孔CS0~CS7）给用户使用。
它们的地址固定，用户不可改变。
另一部分为用户CPLD，它们完全对用户开放，用户可在一定地址范围内，进行编码，输出为插孔LCS0~LCS7的地址选通信号。
详细信息如表1-2所示。
表1—2：CPLD地址分配表注：系统地址中，除带“*”用户既不可用，也不可改外，其他系统地址用户可用但不可改。
二、仿真芯片资源介绍：本实验采用仿真芯片代替实际的8051芯片，仿真芯片具有以下特点：1、支持Keil C环境下的汇编、C；2、完全仿真P0、P1、P2口；3、可以设置单步全速断点运行方式；4、可以查阅变量RAM、xdata等数据；5、仿真器占用了单片机的串行口和定时器2的资源以及部分程序空间。
6、 从0地址开始仿真。
用汇编时，注意中断矢量单元为标准设置（如：外部中断0为0003H ，T0溢出中断为000BH ）。
三、实验箱面板布局：第二部分 软件说明本次实验采用Keil C 软件作为源代码的编辑、编译、调试工具。
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常用的几个系列单片机
MCS-51及其兼容系列： 及其兼容系列： 及其兼容系列
– 英特尔公司的MCS-51系列单片机是目前应 系列单片机是目前应 英特尔公司的 用最广泛的8位单片机之一 并且ATMEL、 位单片机之一， 用最广泛的 位单片机之一，并且 、 PHILIPS、ADI、MAXIM、LG、 、 、 、 、 SIEMENS等公司都有其兼容型号的芯片。 等公司都有其兼容型号的芯片。 等公司都有其兼容型号的芯片 这个系列的单片机具有运算与寻址能力强， 这个系列的单片机具有运算与寻址能力强， 存储空间大，片内集成外设丰富， 存储空间大，片内集成外设丰富，功耗低等 优点， 优点，其中大部分兼容芯片都含有片内 FLASH程序存储器，价格便宜。适合应用于 程序存储器， 程序存储器 价格便宜。 仪器仪表、测控系统、嵌入系统等开发。 仪器仪表、测控系统、嵌入系统等开发。
VCC
12V R3 RES2 R5 3 REFIN
R? 3 RES2 1
REFIN
D9 TLห้องสมุดไป่ตู้31 2
POT2 1 R4 RES2
D1 TL431 2
图5
图6
ISD1420语音录放电路 语音录放电路
• ISD1420是单片录放集成芯片，它采用 是单片录放集成芯片， 是单片录放集成芯片 模拟号直接存储还原技术制成的， 模拟号直接存储还原技术制成的，能 录放20s语音 录放 语音
单片机应用设计
李汪彪
福建师范大学物光学院 万城实验室
wb.li@
概述
单片机是一种大规模的具有计算机基本功能的单片 集成电路。 集成电路。可以与少量外围电路构成一个小而完善 的计算机系统。 的计算机系统。芯片内置和外围的电路能在软件的 控制下准确、迅速、 控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规 定的任务。 定的任务。 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、 展灵活、使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、 展灵活、使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、 家用电器、医用设备、航空航天、通信产品、 家用电器、医用设备、航空航天、通信产品、智能 玩具、汽车电子、 玩具、汽车电子、专用设备的智能化管理及过程控 制等领域。 制等领域。
• 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。 如 、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。 选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统中 芯片单片机构成低功耗系统时， 选用 芯片单片机构成低功耗系统时 所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 • 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一 、 部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、 部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电 路板布线、通道隔离等。 路板布线、通道隔离等。 • 6、外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动 、外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。 能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动 能力不足时，系统工作不可靠， 器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 • 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件 、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。 越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大，也 越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大， 不可避免地降低了系统的稳定性。 不可避免地降低了系统的稳定性。
PIC系列 系列 – Microchip公司 公司PIC系列单片机是 系列单片机是CMOS工艺的 工艺的 公司 系列单片机是 RISC结构 位单片机，这类单片机具有功耗低、 结构8位单片机 这类单片机具有功耗低、 结构 位单片机， 体积小、OTP（或FLASH）、内含看门狗和电 ）、内含看门狗和电 体积小、 （ ）、 源监测、A/D、EEPROM、抗干扰能力强、价 源监测、 、 、抗干扰能力强、 格低廉等特点，特别适合应用于家电、消费电 格低廉等特点，特别适合应用于家电、 子产品、仪表、玩具、计算机外设等领域。 子产品、仪表、玩具、计算机外设等领域。
• AVR系列 系列
– ATMEL公司 公司AVR系列单片机是基于 系列单片机是基于RISC结构的 公司 系列单片机是基于 结构的 FLASH单片机，其最大的特点是能够在线编程。 单片机， 单片机 其最大的特点是能够在线编程。
• 华邦、義隆4位LCD驱动及语音系列 华邦、義隆 位 驱动及语音系列
– 华邦、義隆4位LCD驱动及语音系列单片机特别 华邦、義隆 位 驱动及语音系列单片机特别 适用于玩具、游戏机等电池供电、 适用于玩具、游戏机等电池供电、液晶显示的消 费电子产品。 费电子产品。
基准电压源设计
• 基准电压源提供给A/D和D/A基准参考电压。TL431 基准电压源提供给 和 基准参考电压。 基准参考电压 可以根据需要，改变电阻值比例大小设置2.5V--36V 可以根据需要，改变电阻值比例大小设置 的电压。如图5所示 为该芯片的典型接法， 所示， 的电压。如图 所示，为该芯片的典型接法，提供的 基准电压为2.5V。图6改变滑动变阻器值大小，可设 改变滑动变阻器值大小， 基准电压为 。 改变滑动变阻器值大小 置参考电压大小，在该系统中调节使两阻值相等， 置参考电压大小，在该系统中调节使两阻值相等，输 出参考电压5V。 出参考电压 。
SPI接口 电路 接口AD电路 接口
SPI 接口 接口A/D的扩展 的扩展
MAX1202
SPI 接口 A的扩展 接口D/ 的扩展
• 高精度的10位D/A转换芯片 转换芯片TLC5615，同时采 高精度的 位 转换芯片 ， 用TL431产生的高精度的 产生的高精度的2.5V参考电压基准源，其 参考电压基准源， 产生的高精度的 参考电压基准源 有输出的电压值增倍功能。单片机以SPI的方式驱 有输出的电压值增倍功能。单片机以 的方式驱 动它产生电压，其精度可以达到1/210即达到 即达到0.1% 动它产生电压，其精度可以达到 即达到 ，电路接法如图7所示。 所示。 电路接法如图 所示
单片机类型
集中指令集（CISC）和精简指令集（RISC） 集中指令集（ ）和精简指令集（ ）
– 采用CISC结构的单片机数据线和指令线分时复 结构的单片机数据线和指令线分时复 采用 即所谓冯.诺伊曼结构 它的指令丰富， 诺伊曼结构。 用，即所谓冯 诺伊曼结构。它的指令丰富，功 能较强，但取指令和取数据不能同时进行， 能较强，但取指令和取数据不能同时进行，速 度受限，价格亦高。 度受限，价格亦高。 – 采用RISC结构的单片机，数据线和指令线分离 结构的单片机， 采用 结构的单片机 ，即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据可 即所谓哈佛结构。 同时进行，且由于一般指令线宽于数据线， 同时进行，且由于一般指令线宽于数据线，使 其指令较同类CISC单片机指令包含更多的处理 其指令较同类 单片机指令包含更多的处理 信息，执行效率更高，速度亦更快。同时， 信息，执行效率更高，速度亦更快。同时，这 种单片机指令多为单字节， 种单片机指令多为单字节，程序存储器的空间 利用率大大提高，有利于实现超小型化。 利用率大大提高，有利于实现超小型化。
LED输出电路 输出电路
键盘输入电路
阵列键盘动态扫描电路
LED数码动态扫描电路 数码动态扫描电路
串行SPI接口 接口LED数码管及键盘管理器件 ZLG7289A 串行 接口 数码管及键盘管理器件 ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同时驱动8位共阴 式数码管或64只独立LED的智能显示驱动芯片该芯片， 同时还可连接多达64键的键盘矩阵单片，即可完成LED 显示、键盘接口的全部功能。
SPI 接口 A的扩展 接口D/ 的扩展
• D/A转换器采用 转换器采用Microchip公司的 公司的MCP4921芯片， 芯片， 转换器采用 公司的 芯片 其为SPI接口，和单片机的连接比较方便，只需要 接口， 其为 接口 和单片机的连接比较方便， 片选CS、时钟SCK、数据输出 片选 、时钟 、数据输出SDO和数据锁存 和数据锁存 LDAC 4个引脚。为了提高 输出的稳定性，在 个引脚。 输出的稳定性， 个引脚 为了提高DA输出的稳定性 D/A的输出端接入了一个 滤波电路，并增加了一 的输出端接入了一个RC滤波电路 的输出端接入了一个 滤波电路， 运放组成射级跟随器。 级OP07运放组成射级跟随器。其电路原理图如图 运放组成射级跟随器 所示。 所示。
系统的扩展和配置原则
• 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。 、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。 为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 • 2、系统扩展与外围设备 应充分满足应用系统的功 、 能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。 能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。 • 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结 、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。 构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是： 构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是：软 件能实现的功能尽可能由软件实现， 件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结 但必须注意，由软件实现的硬件功能， 构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响 应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。 应时间比硬件实现长，且占用 时间。 时间
单片机应用系统的硬件电路设计
• 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两 部分内容： 部分内容：
– 一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如 一是系统扩展，即单片机内部的功能单元， ROM、RAM、I/O、定时器 计数器、中断系统 计数器、 、 、 、定时器/计数器 等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进 等不能满足应用系统的要求时， 行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。 行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。 – 二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外 二是系统的配置， 围设备，如键盘、显示器、打印机、 围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A 、 转换器等，要设计合适的接口电路。 转换器等，要设计合适的接口电路。