单片机控制系统设计.ppt
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单片机原理及应用系统设计-基于STC可仿真的IAP15W4K58S4系列课件第12章
提条件是PWM和ADC必须被使能，即ENPWM==1，且 ADCON==1） CnINI：设置PWM 输出端口的初始电平，n=2～7。
0：PWM7 输出端口的初始电平为低电平。 1：PWM7 输出端口的初始电平为高电平。
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
3. PWM控制寄存器PWMCR
（注：前提条件是PWM和ADC必须被使能，即ENPWM==1，且 ADCON==1） CnINI：设置PWM 输出端口的初始电平，n=2～7。
0：PWM7 输出端口的初始电平为低电平。 1：PWM7 输出端口的初始电平为高电平。
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
CBTADC ：PWM计数器归零时（CBIF=1 时）触发 ADC转换 0：PWM计数器归零时不触发ADC转换。 1：PWM计数器归零时自动触发ADC转换。（注：前
第12章 IAP15W4K58S4单片机的 PWM模块
1 单片机PWM模块的结构 2 单片机PWM模块的控制
3 单片机PWM模块的应用
第12章 IAP15W4K58S4单片机PWM模块
➢ IAP15W4K58S4单片机内部集成了一组（各自独立6路） 增强型的PWM波形发生器。
➢ 增强型PWM发生器大大增加了PWM控制的灵活性。
表12-5 PWM中断标志寄存器PWMIF各位定义。
位号 B7 B6 B5
B4
B3
B2
B1
B0
位名称 -
- ENFD FLTFLIO EFDI FDCMP FDIO FDIF
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
5. PWM外部异常控制寄存器PWMFDCR
该寄存器地址为F7H，复位值为00H。各位定义如表12-5所示。
0：PWM7 输出端口的初始电平为低电平。 1：PWM7 输出端口的初始电平为高电平。
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
3. PWM控制寄存器PWMCR
（注：前提条件是PWM和ADC必须被使能，即ENPWM==1，且 ADCON==1） CnINI：设置PWM 输出端口的初始电平，n=2～7。
0：PWM7 输出端口的初始电平为低电平。 1：PWM7 输出端口的初始电平为高电平。
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
CBTADC ：PWM计数器归零时（CBIF=1 时）触发 ADC转换 0：PWM计数器归零时不触发ADC转换。 1：PWM计数器归零时自动触发ADC转换。（注：前
第12章 IAP15W4K58S4单片机的 PWM模块
1 单片机PWM模块的结构 2 单片机PWM模块的控制
3 单片机PWM模块的应用
第12章 IAP15W4K58S4单片机PWM模块
➢ IAP15W4K58S4单片机内部集成了一组（各自独立6路） 增强型的PWM波形发生器。
➢ 增强型PWM发生器大大增加了PWM控制的灵活性。
表12-5 PWM中断标志寄存器PWMIF各位定义。
位号 B7 B6 B5
B4
B3
B2
B1
B0
位名称 -
- ENFD FLTFLIO EFDI FDCMP FDIO FDIF
12.2 IAP15W4K58S4单片机PWM模块的控制
5. PWM外部异常控制寄存器PWMFDCR
该寄存器地址为F7H，复位值为00H。各位定义如表12-5所示。
单片机控制系统设计
为DCS。在生产过程复杂或受控设备较多的情况下，往往采用分级控制。它将 一个较大的复杂的集中控制系统分解为若干个较小的独立系统，分别由微型计 算机进行控制，这一级通常称为前级控制。前级控制一般采用数字程序控制、 直接数字控制方式，或者进行巡回检测。然后再在前级控制的上面设置一级监 督控制系统，用来进行全部生产过程的最佳控制和自适应控制的计算。
2．直接数字控制 直接数字控制(Direct Digital Control)简称为DDC。它是用一台计
算机对多个被控参数进行巡回检测，检测结果与给定值进行比较，再按照 一定的调节规律（例如PID）进行计算，然后发布控制命令，由执行机构 对生产过程进行调节。
3．计算机监督控制 计算机监督控制(Supervisory Computer Control)简称为SCC。在直接
在多级控制系统中，还可在监督控制的上面增设一级生管理级，一方面对生 产过程进行调度和管理，另一方面根据控制要求指挥监督控制级的工作。
由于与中型机、大型机相比，微型计算机的功能终归有限。因此，目前主要 用于数字程序控制、直接数字控制、监督控制、分级控制中的前级控制及工业 现场的巡回检测。
5．新型控制系统 近年来，单片机的功能在不断地增强，因此已逐步形成单片机控制系统。由
外
计
围
算
设
机
备
计算机系统
信号/数据采集及输入通道
输
传
入
感
通
器
工
道
业
控
输
执
制
出
行对通机来自象道构
输出通道及执行机构
图8.20 计算机控制系统框图
1．程序控制 程序控制(Programmed Automatic Control)也称为数字程序控制
2．直接数字控制 直接数字控制(Direct Digital Control)简称为DDC。它是用一台计
算机对多个被控参数进行巡回检测，检测结果与给定值进行比较，再按照 一定的调节规律（例如PID）进行计算，然后发布控制命令，由执行机构 对生产过程进行调节。
3．计算机监督控制 计算机监督控制(Supervisory Computer Control)简称为SCC。在直接
在多级控制系统中，还可在监督控制的上面增设一级生管理级，一方面对生 产过程进行调度和管理，另一方面根据控制要求指挥监督控制级的工作。
由于与中型机、大型机相比，微型计算机的功能终归有限。因此，目前主要 用于数字程序控制、直接数字控制、监督控制、分级控制中的前级控制及工业 现场的巡回检测。
5．新型控制系统 近年来，单片机的功能在不断地增强，因此已逐步形成单片机控制系统。由
外
计
围
算
设
机
备
计算机系统
信号/数据采集及输入通道
输
传
入
感
通
器
工
道
业
控
输
执
制
出
行对通机来自象道构
输出通道及执行机构
图8.20 计算机控制系统框图
1．程序控制 程序控制(Programmed Automatic Control)也称为数字程序控制
单片机原理教程(经典)ppt课件
三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
•最新课件
•9
第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构，称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构， 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻， 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。
图文51单片机超详细教程PPT(绝对值)
51单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
单片机控制系统
单片机控制系统
汇报人： 2024-01-04
目录
• 单片机控制系统概述 • 单片机硬件系统 • 单片机软件系统 • 单片机控制系统设计与实现 • 单片机控制系统案例分析
01
单片机控制系统概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，内部集 成了计算机的基本电路，包括中央处 理器、存储器、输入输出接口等。
抗干扰设计
采取措施降低系统受到的电磁干扰，提高系 统的稳定性和可靠性。
系统软件设计
程序流程设计
根据需求设计合理的程序流程 ，包括主程序、中断服务程序
、子程序等。
算法设计
为实现系统功能，设计合适的 算法，提高系统的数据处理能 力和控制精度。
数据结构设计
合理规划系统中的数据结构， 便于数据的存储、传输和处理 。
冗余技术
通过重复执行关键代码或数据来提高软件的可靠性。
软件陷阱技术
当程序跑飞时，通过软件陷阱将其引导至复位地址。
数字滤波技术
通过多种算法对采集到的数据进行滤波处理，去除噪声干扰。
04
单片机控制系统设计与实 现
系统需求分析
功能需求
明确系统需要实现的具体功能，如数据采集 、控制输出、通信等。
性能需求
特点
单片机体积小、重量轻、功耗低，可 靠性高，价格便宜，易于开发，广泛 应用于各种控制系统中。
单片机控制系统的应用领域
01
02
03
04
智能家居
用于控制家电设备，实现智能 化管理。
工业自动化
用于控制生产设备，实现自动 化生产。
智能仪表
用于测量和控制各种物理量， 如温度、压力、流量等。
医疗设备
用于控制和监测医疗设备，如 监护仪、呼吸机等。
汇报人： 2024-01-04
目录
• 单片机控制系统概述 • 单片机硬件系统 • 单片机软件系统 • 单片机控制系统设计与实现 • 单片机控制系统案例分析
01
单片机控制系统概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，内部集 成了计算机的基本电路，包括中央处 理器、存储器、输入输出接口等。
抗干扰设计
采取措施降低系统受到的电磁干扰，提高系 统的稳定性和可靠性。
系统软件设计
程序流程设计
根据需求设计合理的程序流程 ，包括主程序、中断服务程序
、子程序等。
算法设计
为实现系统功能，设计合适的 算法，提高系统的数据处理能 力和控制精度。
数据结构设计
合理规划系统中的数据结构， 便于数据的存储、传输和处理 。
冗余技术
通过重复执行关键代码或数据来提高软件的可靠性。
软件陷阱技术
当程序跑飞时，通过软件陷阱将其引导至复位地址。
数字滤波技术
通过多种算法对采集到的数据进行滤波处理，去除噪声干扰。
04
单片机控制系统设计与实 现
系统需求分析
功能需求
明确系统需要实现的具体功能，如数据采集 、控制输出、通信等。
性能需求
特点
单片机体积小、重量轻、功耗低，可 靠性高，价格便宜，易于开发，广泛 应用于各种控制系统中。
单片机控制系统的应用领域
01
02
03
04
智能家居
用于控制家电设备，实现智能 化管理。
工业自动化
用于控制生产设备，实现自动 化生产。
智能仪表
用于测量和控制各种物理量， 如温度、压力、流量等。
医疗设备
用于控制和监测医疗设备，如 监护仪、呼吸机等。
基于单片机的水温控制系统设计答辩ppt
姓 名:
导师:
专 业 :电气工程及其自动化
CONTENTS
01 选题背景与意义
background and significance of Topic selection
02 研究过程及方法
Research process and methods
03 研究成果
Research results
04 论文归纳与小结
Summary of Papers and Acknowledgements
论文概述
本文主要是设计一种水龙头水温控制系统，该 系统主要由水温设置模块、水阀控制模块、温度采 集模块等组成，利用温度设置模块输入温度，用单 片机对温度进行数据采集与设定的温度数据进行对 比判断，再用四相步进电机实现对冷、热水进水量 的控制，重复进行以上步骤，使温度不断逼近输入 温度。
3. 温控步进电机： 根据温度差值的正负来 控制步进电机的转向， 从而控制冷水和热水的 流量。
4. 液晶显示：将部分 数据显示在LCD屏上， 包括温度数据和输入的 温度设定值。
5. 键盘输入：通过 键盘输入模块获取用 户输入的温度设定值。
总结来说，该水龙头水温控制系统的硬件部分包括温度 采集模块、键盘输入模块、水阀控制模块和液晶显示模块， 核心为单片机芯片。软件部分包括主模块程序、温度数据采 集、温控步进电机、液晶显示和键盘输入等模块。然而，该 系统目前还存在一些问题，需要进一步完善和调试。
01
background and significance of Topic selection
水龙头在人们生活中起到调节水流大小的作用，但现代人们对水龙 头的需求已不仅限于调节水流，更多关注外观、耐用性和水温控制等方 面。随着科技的发展，信息技术、计算机技术和电子技术的应用也进一 步改善了水温控制的需求。水温的控制在工业、农业生产中具有重要作 用，过高或过低的水温会造成资源浪费和损失。此外，水温的变化也会 影响人们的心情和生活体验。因此，将水龙头与科技技术相结合，实现 水温控制系统，能够提高生活质量和有效利用水资源。在设计水温控制 系统时，安全性是重要考虑因素之一。温度传感器需要与水接触，因此 必须具备防水功能，以确保水温数据的准确性和使用安全。温度控制和 流量控制是构成水温控制系统的关键，温度控制调节水温，流量控制控 制冷热水的进水量，以实现最终从水龙头流出的水温符合需求。
《单片机第二章》课件
单片机在智能仪表系统中主要负责接收和处理各 种传感器的信息，控制执行器的动作，实现精确 的测量和自动控制。
THANKS
感谢观看
04
05
单片机应用实例
智能家居控制系统
01
智能家居控制系统是利用单片机技术，实现家庭设备的智能化控制， 提高生活便利性和舒适度。
02
智能家居控制系统可以实现的功能包括：智能照明、智能安防、智能 家电控制、智能环境监测等。
03
单片机在智能家居控制系统中主要负责接收和处理各种传感器和设备 的信息，控制设备的运行，并通过网络与其他设备进行通信。
《单片机第二章》ppt课 件
目录
• 单片机基础知识 • 单片机硬件结构 • 单片机软件编程 • 单片机开发流程 • 单片机应用实例
01
单片机基础知识
单片机定义
总结词
单片机的定义
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将计算机的中央处理器（CPU）、随机存储器 （RAM）、只读存储器（ROM）以及输入/输出（I/O）接口等主要部件集成在 一块芯片上，具有体积小、功耗低、可靠性高的优点。
02
03
调试程序
通过仿真器等工具，对单片机程序进 行调试，确保程序逻辑正确、功能实 现无误。
系统集成与测试
01
系统集成
将硬件和软件整合在一起，构建完 整的单片机系统。
性能测试
测试系统的性能指标，如处理速度 、功耗等是否达标。
03
02
功能测试
对系统进行全面的功能测试，确保 满足需求。
可靠性测试
模拟恶劣环境条件，测试系统的稳 定性和可靠性。
优化代码
优化代码可以提高程序的执行效 率和可读性。可以通过减少冗余 代码、合理分配内存、使用高效 的数据结构和算法等方式进行优 化。
THANKS
感谢观看
04
05
单片机应用实例
智能家居控制系统
01
智能家居控制系统是利用单片机技术，实现家庭设备的智能化控制， 提高生活便利性和舒适度。
02
智能家居控制系统可以实现的功能包括：智能照明、智能安防、智能 家电控制、智能环境监测等。
03
单片机在智能家居控制系统中主要负责接收和处理各种传感器和设备 的信息，控制设备的运行，并通过网络与其他设备进行通信。
《单片机第二章》ppt课 件
目录
• 单片机基础知识 • 单片机硬件结构 • 单片机软件编程 • 单片机开发流程 • 单片机应用实例
01
单片机基础知识
单片机定义
总结词
单片机的定义
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将计算机的中央处理器（CPU）、随机存储器 （RAM）、只读存储器（ROM）以及输入/输出（I/O）接口等主要部件集成在 一块芯片上，具有体积小、功耗低、可靠性高的优点。
02
03
调试程序
通过仿真器等工具，对单片机程序进 行调试，确保程序逻辑正确、功能实 现无误。
系统集成与测试
01
系统集成
将硬件和软件整合在一起，构建完 整的单片机系统。
性能测试
测试系统的性能指标，如处理速度 、功耗等是否达标。
03
02
功能测试
对系统进行全面的功能测试，确保 满足需求。
可靠性测试
模拟恶劣环境条件，测试系统的稳 定性和可靠性。
优化代码
优化代码可以提高程序的执行效 率和可读性。可以通过减少冗余 代码、合理分配内存、使用高效 的数据结构和算法等方式进行优 化。
基于51单片机温度控制系统设计毕业答辩ppt课件
系统的硬件设计
系统的结构框图：
AD590 温度采集
ADC0809 A/D转换
控制电路
AT89C51
光电耦合 器可控硅SC源自 电热丝显示电路温度控制系统设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统的硬件设计
系统工作原理：
在温控部分，选用AT89C51单片机为中央处 理器，通过AD590温度传感器进行温度采集， 将采集到的温度信号通过A/D转换再传输给单 片机，再由单片机控制显示器和执行单元。
执行单元是由单片机发出一个触发信号，
通过光电耦合器和双向可控硅来控制电热 丝的加热与停止。
温度控制系统设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
A/D转换器 （ADC0809）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统控制方案的选择： 这个方案是采用AT89C51单片机系统来实现的，
单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现 各种控制算法和逻辑控制。单片机系统可以用数码管 来显示水温的实际值，能用键盘输入设定值。本方案 选用的AT89C51芯片，不需要外扩展存储器，使系统 整体结构更为简单
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统的结构框图：
AD590 温度采集
ADC0809 A/D转换
控制电路
AT89C51
光电耦合 器可控硅SC源自 电热丝显示电路温度控制系统设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统的硬件设计
系统工作原理：
在温控部分，选用AT89C51单片机为中央处 理器，通过AD590温度传感器进行温度采集， 将采集到的温度信号通过A/D转换再传输给单 片机，再由单片机控制显示器和执行单元。
执行单元是由单片机发出一个触发信号，
通过光电耦合器和双向可控硅来控制电热 丝的加热与停止。
温度控制系统设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
A/D转换器 （ADC0809）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统控制方案的选择： 这个方案是采用AT89C51单片机系统来实现的，
单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现 各种控制算法和逻辑控制。单片机系统可以用数码管 来显示水温的实际值，能用键盘输入设定值。本方案 选用的AT89C51芯片，不需要外扩展存储器，使系统 整体结构更为简单
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
C51单片机课件 5第五章顺序控制系统
5.2 89C51单片机定时器/计数器
2、中断方式参考源程序：
＃include <reg51.h>
sbit P1_0=P1^0; void timer0( ) interrupt 1
{ TH0=0x15;
TL0=0xa0; P1_0=～P1_0; }
void main ( void ) { P1=0xff； TMOD=0X01； TH0=0x15； TL0=0xa0； TR0=1； EA=1； ET0=1； While (1)； }
六、顺序控制系统所涉及的知识点
（1）定时/计数器的概念。 （2）89C51单片机中定时/计数器的应用。 （3）C51定时/计数器中断服务程序的设计与应用。
5.2 89C51单片机定时器/计数器
定时和计数功能最终都是通过计数实现的，若计数的事件源是
周期固定的脉冲，则可以实现定时功能，否则只能实现计数功 能。因此可以将定时和计数功能由一个部件实现。
图5-4 定时器/计数器结构框图
5.2 89C51单片机定时器/计数器
2、计数方式：外部输入信号的下降沿触发计数，计数器 在每个时钟周期或时钟周期的12分频采样外部输入信号， 若一个周期的采样值为1，下一个周期的采样值为0，则 计数器加1，故识别一个从1到0的跳变需2个周期，所以，
单片机对外部输入信号最高的计数速率是时钟频率的
实现定时和计数的方法一般有软件、专用硬件电路和可编程定
时器/计数器三种方法。
采用软件只能定时，且占用CPU时间，降低了CPU的使用效率。
专用硬件电路可实现精确的定时和计数，但参数调节不便。
可编程定时器／计数器，不占用CPU时间，能与CPU并行工作， 实现精确的定时和计数，又可以通过编程设置其工作方式和 其它参数，因此使用方便。
精品课件-单片机原理及应用系统设计-第4章
;
PUSH
DPL
;
保护现场, 将主程序中
; DPTR的低八位放入堆
MOV
DPTR, #TABLE
; 在子程
第四章 单片机程序设计语言
恢复现场,
MOVC A, @A+DPTR
POP
DPL
将主程序中DPTR
; ;
；的低八位从堆栈中弹出
POP 场, 将主程序中DPTR
DPH
; 恢复现
；的高八位从堆栈中弹出
图 4-8 循环程序的典型形式
第四章 单片机程序设计语言
【例 4-4】 冒泡程序。假设有N个数, 它们依次存放 于LIST地址开始的存储区域中, 将N个数比较大小后, 使它 们按照由小到大的顺序排列,
编写该程序的方法: 依次将相邻两个单元的内容作比较, 即第一个数和第二个数比较,第二个数和第三个数比 较, ……, 如果符合从小到大的顺序则不改变它们在内存 中的位置,否则交换它们之间的位置。如此反复比较, 直到 数列排序完成为止。
LJMP MAIN
;
MAIN: MOV A, X
XRL A, Y
; (X)与(Y)进行异或操作
JB ACC.7, NEXT1
; 累加器A的第7位
为1, 两个数
；符号不同, 转移到
第四章 单片机程序设计语言
MOV
CJNE
转移到NEQUAL
CLR
P1.0置0
S
MOV DXCE1COUNTER, #00H
; 将DXCE1COUNTER赋值为0
而如下的注释则给出了额外有用的信息:
JNZ PC Comm_Err
;
第四章 单片机程序设计语言
(2) 注释应与其描述的代码相近, 对单条语句的注释应 放在其上方或右方相邻位置, 不可放在下面, 如放于上方
单片机最小系统PPT课件
﹡无ROM（ROMLess）型，应用时要在片外扩展程序存储器；
﹡掩膜ROM（Mask ROM）型，用户程序由芯片生产厂写入； ﹡ EPROM（Erasable Programmable ROM）型，用户程序通过写 入装置写入，通过紫外线照射擦除；
精选PPT课件
37
3、MCS-51单片机的内部结构
精选PPT课件
精选PPT课件
35
该系列生产工艺有两种：
一是HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。 二是CMOS工艺（互补金属氧化物的MOS工艺）， 具有低功耗的特点。
在产品型号中凡带有字母“C”的即为CMOS芯片，不带 有字母“C”的即为HMOS芯片。
精选PPT课件
36
在片内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式：
精选PPT课件
12
8位单片机
• 是目前应用最广泛的单片机。 • 用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。 • 1980年，美国Intel公司推出MCS-51系列单片机。 • MCS-51系列及其兼容机型
ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
单 硅
一块芯片就成了一台计算机
单片机有体积小、功耗低、 价格低、控制功能强、性能价 格比高、易于推广应用等显著 优点。
精选PPT课件
8
• 组成： • 性能: • 价格:
精选PPT课件
9
﹡掩膜ROM（Mask ROM）型，用户程序由芯片生产厂写入； ﹡ EPROM（Erasable Programmable ROM）型，用户程序通过写 入装置写入，通过紫外线照射擦除；
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37
3、MCS-51单片机的内部结构
精选PPT课件
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35
该系列生产工艺有两种：
一是HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。 二是CMOS工艺（互补金属氧化物的MOS工艺）， 具有低功耗的特点。
在产品型号中凡带有字母“C”的即为CMOS芯片，不带 有字母“C”的即为HMOS芯片。
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36
在片内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式：
精选PPT课件
12
8位单片机
• 是目前应用最广泛的单片机。 • 用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。 • 1980年，美国Intel公司推出MCS-51系列单片机。 • MCS-51系列及其兼容机型
ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
单 硅
一块芯片就成了一台计算机
单片机有体积小、功耗低、 价格低、控制功能强、性能价 格比高、易于推广应用等显著 优点。
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8
• 组成： • 性能: • 价格:
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9
单片机结构(共46张PPT)
MCS-51单片机的结构原理
8051是MCS-51系列单片机的典型产品， 我们以这一代表性的机型进行系统的讲 解。
➢ 内部结构
➢ 外部引脚 ➢ 工作时序
➢ 实例分析
第1页，共46页。
典型单片机结构
T0 T1
时钟电路 ROM
内部总线 CPU
RAM
定时/计数器
并行接口
串行接口
中断系统
中央处理器 数据存储器(RAM)
输入输出引脚
P1.0
➢ P0：P0.1~P0.7
P1.1
➢ 漏极开路双向I/O
P1.2 P1.3
➢ 一般为数据总线口
P1.4
➢ P1：P1.1~P1.7
P1.5 P1.6
➢ 拟双向I/O通道
➢ P2：P2.1~P2.7
P1.7 RST
RXD/P3.0
➢ 拟双向I/O通道
TXD/P3.1 INT0/P3.2
P3口的第二功能表
I/O口
第二功能
注释
2个定时器T0、T1溢3，.0 然后从中间往两R头X逐D 个灭，周而复始 为1时：负边沿触发中断请求；
串行口数据接收端
分别由8位寄存器TH0、TL0 和 TH1、TL1组成。
else return(0);
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
第10页，共46页。
V CC P0.0/AD 0 P0.1/AD 1 P0.2/AD 2 P0.3/AD 3 P0.4/AD 4 P0.5/AD 5 P0.6/AD 6 P0.7/AD 7 EA/V PP ALE/PROG PSEN P2.7/A 15 P2.6/A 14 P2.5/A 13 P2.4/A 12 P2.3/A 11 P2.2/A 10 P2.1/A 9 P2.0/A 8
8051是MCS-51系列单片机的典型产品， 我们以这一代表性的机型进行系统的讲 解。
➢ 内部结构
➢ 外部引脚 ➢ 工作时序
➢ 实例分析
第1页，共46页。
典型单片机结构
T0 T1
时钟电路 ROM
内部总线 CPU
RAM
定时/计数器
并行接口
串行接口
中断系统
中央处理器 数据存储器(RAM)
输入输出引脚
P1.0
➢ P0：P0.1~P0.7
P1.1
➢ 漏极开路双向I/O
P1.2 P1.3
➢ 一般为数据总线口
P1.4
➢ P1：P1.1~P1.7
P1.5 P1.6
➢ 拟双向I/O通道
➢ P2：P2.1~P2.7
P1.7 RST
RXD/P3.0
➢ 拟双向I/O通道
TXD/P3.1 INT0/P3.2
P3口的第二功能表
I/O口
第二功能
注释
2个定时器T0、T1溢3，.0 然后从中间往两R头X逐D 个灭，周而复始 为1时：负边沿触发中断请求；
串行口数据接收端
分别由8位寄存器TH0、TL0 和 TH1、TL1组成。
else return(0);
28
14
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26
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24
18
23
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21
第10页，共46页。
V CC P0.0/AD 0 P0.1/AD 1 P0.2/AD 2 P0.3/AD 3 P0.4/AD 4 P0.5/AD 5 P0.6/AD 6 P0.7/AD 7 EA/V PP ALE/PROG PSEN P2.7/A 15 P2.6/A 14 P2.5/A 13 P2.4/A 12 P2.3/A 11 P2.2/A 10 P2.1/A 9 P2.0/A 8
第三章 PIC单片机指令系统PPT课件
我们需要掌握的是： 汇编语言的程序格式、语句格式、助记符、伪指令。 程序的4种基本结构：顺序、分支、循环和子程序。
53
汇编语言程序设计
2．PIC 汇编语言的程序流程图
（1）程序流程图常用的图形符号 圆角矩形框为起始/终止框，表示一个程序的开
始或结束。 矩形框为任务框，表示要处理的任务。 菱形框为判断框，表示要判断的因素，判断结果
15
2.指令符号的意义说明
在PIC系列单片机指令中常把数据存储器RAM当作 寄存器来使用(处理)并用字母f(或F)表示。
d 代表操作数的目标装置选择，定义d=0，结果存入 W；d=1结果存入(文件)寄存器f，当使用汇编程序 指令d缺省时，默认d=1。
b代表(文件)寄存器(8位)的位地址(0～7取值)。如寄 存器的8位为b7、b6……b1、b0，若b=1代表寄存 器的第b1位。
ADDLW 21H
8
3．直接寻址
操作数所在的存储单元地址直接在指令中形式给 出，就称之为直接寻址。这种方式可以对任何一 个寄存器进行直接寻址访问。
9
4．位寻址
这种寻址方式是对寄存器中的任一位（bit） 进行操作。
10
例3－1 ADDLW 16H
11
例2－2 IORWF 26H, 0
结果存放装置的选择
k代表立即数、常数和数据标号。
16
指令集
17
字节操作指令
1.寄存器加法指令
0=w 1=f
d equ 0 FSR equ 0XC2 Addwf fsr,d
18
字节操作指令
2.寄存器减法指令
19
字节操作指令
3.寄存器加1指令
CNT+1-->CNT
53
汇编语言程序设计
2．PIC 汇编语言的程序流程图
（1）程序流程图常用的图形符号 圆角矩形框为起始/终止框，表示一个程序的开
始或结束。 矩形框为任务框，表示要处理的任务。 菱形框为判断框，表示要判断的因素，判断结果
15
2.指令符号的意义说明
在PIC系列单片机指令中常把数据存储器RAM当作 寄存器来使用(处理)并用字母f(或F)表示。
d 代表操作数的目标装置选择，定义d=0，结果存入 W；d=1结果存入(文件)寄存器f，当使用汇编程序 指令d缺省时，默认d=1。
b代表(文件)寄存器(8位)的位地址(0～7取值)。如寄 存器的8位为b7、b6……b1、b0，若b=1代表寄存 器的第b1位。
ADDLW 21H
8
3．直接寻址
操作数所在的存储单元地址直接在指令中形式给 出，就称之为直接寻址。这种方式可以对任何一 个寄存器进行直接寻址访问。
9
4．位寻址
这种寻址方式是对寄存器中的任一位（bit） 进行操作。
10
例3－1 ADDLW 16H
11
例2－2 IORWF 26H, 0
结果存放装置的选择
k代表立即数、常数和数据标号。
16
指令集
17
字节操作指令
1.寄存器加法指令
0=w 1=f
d equ 0 FSR equ 0XC2 Addwf fsr,d
18
字节操作指令
2.寄存器减法指令
19
字节操作指令
3.寄存器加1指令
CNT+1-->CNT
2024版51单片机ppt课件
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51单片机ppt课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机，是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数， 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0（13位定时/计数器）、模 式1（16位定时/计数器）、模式2（8 位自动重装载定时/计数器）和模式3 （特殊功能寄存器）。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果，如完成的实验、 项目、作业等，并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处，如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等，并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求，制定未来的学习计划和 目标，如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
一、目的、意义及现状分析 二、任务及要求 三、设计思路 四、参考文献 五、进程安排
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
一、本课题的目的及意义
1.1 目的 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛 的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一 。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进 行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。 由于电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大多数电阻 炉存在着各种干扰因素，将会给工业生产带来极大的不便 。所以本设计的目的是用单片机设计一个能在多种领域得 到广泛应用的电阻炉温度控制系统。
Regulatiors in a Digital Process IEEE Trans industrial Electronics,1984,IE31,4(11):74~78 • [8]. 李小莹.传感器与测试技术.北京：高等教育出版社.2004
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
控制系统的结构框图
时钟电路 键盘
液晶显示 报警电路
温度检测电路
传感器
单片机
电 阻
MCS-51
炉
温度控制
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
一、目的、意义及现状分析 二、任务及要求 三、设计思路 四、参考文献 五、进程安排
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
一、本课题的目的及意义
1.1 目的 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛 的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一 。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进 行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。 由于电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大多数电阻 炉存在着各种干扰因素，将会给工业生产带来极大的不便 。所以本设计的目的是用单片机设计一个能在多种领域得 到广泛应用的电阻炉温度控制系统。
Regulatiors in a Digital Process IEEE Trans industrial Electronics,1984,IE31,4(11):74~78 • [8]. 李小莹.传感器与测试技术.北京：高等教育出版社.2004
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
控制系统的结构框图
时钟电路 键盘
液晶显示 报警电路
温度检测电路
传感器
单片机
电 阻
MCS-51
炉
温度控制
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过多的功能闲置；
b．性能价格比要高，以提高整个系统的性 能价格比；
c．结构原理要熟悉，以缩短开发周期； d．货源要稳定，有利于批量的增加和系统
的维护。
(2)硬件与软件的功能划分
系统的硬件和软件要作统一的考虑。因 为一种功能往往是既可以由硬件实现， 又可以由软件实现。要根据系统的实时 性和系统的性能价格比进行综合确定。
①采用集成稳压块单独供电
②直流开关电源
③DC-DC变换器
（二）地线干扰及其抑制
1．一点接地和多点接地的应用
2．数字地与模拟地的连接原则
数字地指的是TTL或CMOS芯片、I/O接口电路 芯片、CPU芯片等数字逻辑电路的地端，以及 A/D、D/A转换器的数字地端。模拟地指的是 运算放大器、采样保持器等模拟器件的地和 A/D、D/A转换器中模拟信号的接地端。
根据步进电动机控制方式，将环形节拍 控制字按顺序存放在一个表中，然后依 次从表中取出控制字并输出，这样即可 实现按要求对步进电动机的控制。表8-1 列出的为步进电动机工作在三相六拍时 的控制字。
2．步进电动机控制程序设计由前面的分 析可知，步进电动机控制的任务就是： ①判断旋转方向；②按顺序送出控制脉 冲；③判断脉冲是否送完。
二、步进电动机的主要参数 步进电动机的主要特性参数有： 1．步距角： 2．起动频率 : 3．连续运行频率: 4．最大静转矩： 5．静态步距角误差：
三、步进电动机的单片机控制
我们以单片机控制的三相步进电动机为 例来介绍步进电动机的单片机控制系统。 其原理图如图8-4所示。
1．系统工作原理
由前述步进电动机的工作原理可知，步 进电动机是在一定顺序的电脉冲控制下 运转的。
选用合适的单片机，配以必要的存储器、接口 芯片和外围设备来构成系统。 （2）应用已有的单片机系统，适当扩展 已有的 单片机系统是51、96等系列单片机组成的单板 机。根据实际需要，在此系统的基础上适当扩 展I/O通道或其它器件，构成一个测控系统。 二、控制系统设计的内容和步骤
1．方案设计 (1)单片机机型和器件的选择 a．性能特点要适合所要完成的任务，避免
2．硬件设计
(1)单片机电路设计
主要完成时钟电路、复位电路、供电电路、 I/O电路的设计
(2)扩展电路设计
主要完成程序存储器、数据存储器、I/O 接口电路的设计
(3)输入/输出通道设计
主要完成传感器电路、放大电路、多路开关、 A/D转换电路、D/A转换电路、开关量接口电 路、驱动及执行机构的设计。
第八章 单片机控制系统设计及应用
第一节 单片机控制系统的设计方法 第二节 提高系统可靠性的常用方法 第三节 单片机在步进电动机控制中的应
用 第四节 单片机在直流调速中的应用 第五节 单片机在电子显示屏中的应用
第一节 单片机控制系统的设计方法
一、系统设计的内容及步骤 （1）从元件级开始，构成系统 针对具体任务，
4．屏蔽双绞线的接地
当采用屏蔽双绞线传送信号时，应将屏蔽 体与工作地连在一起，并应注意只能有 一个接地点，否则屏蔽体两端就会形成 回路，在屏蔽体上产生较大的噪声 .
5．接地系统
在一个完整的单片机应用系统中，存在 着三种类型的地：一是低电平电路地线， 如数字地、模拟地等；二是电动机、继 电器、电磁开关等强电设备的地(亦可称 为噪声地)；三是机壳、控制柜外壳地(也 称为金属件地)。
POP A
RET
TPL: MOV A,R0
CLR C
SUBB A,#06H
MOV R0,A
AJMP LOOP1
DLY1：MOV A,#M1
LOOP:DEC A
DLY：MOV R2,#M
DJNZ R2,DLY1
RET
3．步进电动机变速控制
图8-5 程序延时控制流程图
步进电动机转速控制可由程序延时来完 成，也可由定时器延时来完成。这里以 程序延时为例。其程序流程如图8-5所示。
图8-5 程序延时控制流程图
步进电动机转速控制可由程序延时来完 成，也可由定时器延时来完成。这里以 程序延时为例。其程序流程如图8-5所示
图8-5 程序延时控制流程图
第二节 提高系统可靠性的常用方法
一、提高系统可靠性的常用方法 （一）电源干扰及其抑制 1．交流电源干扰及其抑制
在工业控制现场，生产负荷经常变化， 大型用电设备的启动、停止等，往往要 造成电源电压的波动，因此，我们一方 面要尽量使控制系统远离这些干扰源， 另一方面可在系统中采用干扰抑制器。
2．直流电源抗干扰措施
PUSH A
MOV R4,#N
CLR C
ORL C,D5H
JC
ROTE
MOV R0,#20H
JMPLOOP
ROTE： MOV R0,#27H
LOOP: MOV A,@R0
MOV P1,A
ACALL DLY
INC
R0
MOV A,#00H
ORL A,@R0
JZ
TPL
LOOP1:DJNZ R4,LOOP
3．印刷电路板的地线分布原则 印刷电路板的地线分布一般应遵循下列 几个原则：
①TTL、CMOS器件的地线要呈辐射网状， 避免形成环状。
②线路板上的地线要根据通过电流的大小 决定其宽度，最好不小于3mm。
③旁路电容的地线不要太长
④功率地通过的电流信号一般较大，其地 线应较宽些，且必须与小信号地分开。
(4)控制面板设计
主要完成按键、开关、显示器、报警等电路的 设计。
3．软件设计
结合硬件组成，首先明确软件部分各个模块的 功能，详细地画出各模块的流程图，然后进行 主程序设计和各模块程序设计，最后连接起来 得到完整的应用程序。
4．系统调试
将硬件和软件相结合，分模块进行调试， 修正和完善原始方案。最后进行整个系 统的调试，以达到控制系统的要求。调 试完成后将应用程序固化在程序存储器 中。
接地系统示意图
（三）其它提高系统可靠性的方法
1．使用微处理器监控电路 2．软件抗干扰措施 ①输入/输出抗干扰 ②避免系统“死机”的方法
避免系统“死机”的方法有很多，除了 单片机集成的Watchdog功能外，还可以 采用软件陷阱的方法。
Hale Waihona Puke 第三节 单片机在步进电动机控制中的应用
一、步进电动机的组成及工作原理 步进电动机种类很多，按运动方式分有旋转运 动式、直线运动式和平面运动式 错齿是促使步进电动机旋转的原因。
b．性能价格比要高，以提高整个系统的性 能价格比；
c．结构原理要熟悉，以缩短开发周期； d．货源要稳定，有利于批量的增加和系统
的维护。
(2)硬件与软件的功能划分
系统的硬件和软件要作统一的考虑。因 为一种功能往往是既可以由硬件实现， 又可以由软件实现。要根据系统的实时 性和系统的性能价格比进行综合确定。
①采用集成稳压块单独供电
②直流开关电源
③DC-DC变换器
（二）地线干扰及其抑制
1．一点接地和多点接地的应用
2．数字地与模拟地的连接原则
数字地指的是TTL或CMOS芯片、I/O接口电路 芯片、CPU芯片等数字逻辑电路的地端，以及 A/D、D/A转换器的数字地端。模拟地指的是 运算放大器、采样保持器等模拟器件的地和 A/D、D/A转换器中模拟信号的接地端。
根据步进电动机控制方式，将环形节拍 控制字按顺序存放在一个表中，然后依 次从表中取出控制字并输出，这样即可 实现按要求对步进电动机的控制。表8-1 列出的为步进电动机工作在三相六拍时 的控制字。
2．步进电动机控制程序设计由前面的分 析可知，步进电动机控制的任务就是： ①判断旋转方向；②按顺序送出控制脉 冲；③判断脉冲是否送完。
二、步进电动机的主要参数 步进电动机的主要特性参数有： 1．步距角： 2．起动频率 : 3．连续运行频率: 4．最大静转矩： 5．静态步距角误差：
三、步进电动机的单片机控制
我们以单片机控制的三相步进电动机为 例来介绍步进电动机的单片机控制系统。 其原理图如图8-4所示。
1．系统工作原理
由前述步进电动机的工作原理可知，步 进电动机是在一定顺序的电脉冲控制下 运转的。
选用合适的单片机，配以必要的存储器、接口 芯片和外围设备来构成系统。 （2）应用已有的单片机系统，适当扩展 已有的 单片机系统是51、96等系列单片机组成的单板 机。根据实际需要，在此系统的基础上适当扩 展I/O通道或其它器件，构成一个测控系统。 二、控制系统设计的内容和步骤
1．方案设计 (1)单片机机型和器件的选择 a．性能特点要适合所要完成的任务，避免
2．硬件设计
(1)单片机电路设计
主要完成时钟电路、复位电路、供电电路、 I/O电路的设计
(2)扩展电路设计
主要完成程序存储器、数据存储器、I/O 接口电路的设计
(3)输入/输出通道设计
主要完成传感器电路、放大电路、多路开关、 A/D转换电路、D/A转换电路、开关量接口电 路、驱动及执行机构的设计。
第八章 单片机控制系统设计及应用
第一节 单片机控制系统的设计方法 第二节 提高系统可靠性的常用方法 第三节 单片机在步进电动机控制中的应
用 第四节 单片机在直流调速中的应用 第五节 单片机在电子显示屏中的应用
第一节 单片机控制系统的设计方法
一、系统设计的内容及步骤 （1）从元件级开始，构成系统 针对具体任务，
4．屏蔽双绞线的接地
当采用屏蔽双绞线传送信号时，应将屏蔽 体与工作地连在一起，并应注意只能有 一个接地点，否则屏蔽体两端就会形成 回路，在屏蔽体上产生较大的噪声 .
5．接地系统
在一个完整的单片机应用系统中，存在 着三种类型的地：一是低电平电路地线， 如数字地、模拟地等；二是电动机、继 电器、电磁开关等强电设备的地(亦可称 为噪声地)；三是机壳、控制柜外壳地(也 称为金属件地)。
POP A
RET
TPL: MOV A,R0
CLR C
SUBB A,#06H
MOV R0,A
AJMP LOOP1
DLY1：MOV A,#M1
LOOP:DEC A
DLY：MOV R2,#M
DJNZ R2,DLY1
RET
3．步进电动机变速控制
图8-5 程序延时控制流程图
步进电动机转速控制可由程序延时来完 成，也可由定时器延时来完成。这里以 程序延时为例。其程序流程如图8-5所示。
图8-5 程序延时控制流程图
步进电动机转速控制可由程序延时来完 成，也可由定时器延时来完成。这里以 程序延时为例。其程序流程如图8-5所示
图8-5 程序延时控制流程图
第二节 提高系统可靠性的常用方法
一、提高系统可靠性的常用方法 （一）电源干扰及其抑制 1．交流电源干扰及其抑制
在工业控制现场，生产负荷经常变化， 大型用电设备的启动、停止等，往往要 造成电源电压的波动，因此，我们一方 面要尽量使控制系统远离这些干扰源， 另一方面可在系统中采用干扰抑制器。
2．直流电源抗干扰措施
PUSH A
MOV R4,#N
CLR C
ORL C,D5H
JC
ROTE
MOV R0,#20H
JMPLOOP
ROTE： MOV R0,#27H
LOOP: MOV A,@R0
MOV P1,A
ACALL DLY
INC
R0
MOV A,#00H
ORL A,@R0
JZ
TPL
LOOP1:DJNZ R4,LOOP
3．印刷电路板的地线分布原则 印刷电路板的地线分布一般应遵循下列 几个原则：
①TTL、CMOS器件的地线要呈辐射网状， 避免形成环状。
②线路板上的地线要根据通过电流的大小 决定其宽度，最好不小于3mm。
③旁路电容的地线不要太长
④功率地通过的电流信号一般较大，其地 线应较宽些，且必须与小信号地分开。
(4)控制面板设计
主要完成按键、开关、显示器、报警等电路的 设计。
3．软件设计
结合硬件组成，首先明确软件部分各个模块的 功能，详细地画出各模块的流程图，然后进行 主程序设计和各模块程序设计，最后连接起来 得到完整的应用程序。
4．系统调试
将硬件和软件相结合，分模块进行调试， 修正和完善原始方案。最后进行整个系 统的调试，以达到控制系统的要求。调 试完成后将应用程序固化在程序存储器 中。
接地系统示意图
（三）其它提高系统可靠性的方法
1．使用微处理器监控电路 2．软件抗干扰措施 ①输入/输出抗干扰 ②避免系统“死机”的方法
避免系统“死机”的方法有很多，除了 单片机集成的Watchdog功能外，还可以 采用软件陷阱的方法。
Hale Waihona Puke 第三节 单片机在步进电动机控制中的应用
一、步进电动机的组成及工作原理 步进电动机种类很多，按运动方式分有旋转运 动式、直线运动式和平面运动式 错齿是促使步进电动机旋转的原因。