单片机外围电路设计
52单片机课程设计
52单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握52单片机的基本结构、工作原理及其功能特性；2. 学会使用C语言编写52单片机的程序，实现基础的控制功能；3. 掌握单片机外围电路的设计方法，能结合实际需求搭建简单电路系统。
技能目标：1. 能够独立操作52单片机开发环境，完成程序的编写、编译、下载及调试；2. 通过实际操作，学会使用52单片机进行简单的信号输入输出控制，具备初步的控制系统设计能力；3. 能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极主动探索新知识、新技术，养成良好的学习习惯；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生具备工程意识，认识到技术对生活、生产的意义，激发他们对电子科技事业的热爱。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标将注重理论与实践相结合，以学生为中心，充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习，使学生在掌握基础知识的同时，提高实践操作能力和创新能力，培养具备现代电子科技素养的人才。
二、教学内容1. 52单片机概述：介绍52单片机的基本结构、性能特点及发展应用；- 教材章节：第一章 单片机概述2. 52单片机硬件结构：详细讲解内部资源、引脚功能及工作原理；- 教材章节：第二章 52单片机硬件结构3. C语言编程基础：回顾C语言基础知识，重点讲解与52单片机相关的编程语法；- 教材章节：第三章 C语言编程基础4. 52单片机编程与下载：介绍开发环境搭建、程序编写、编译、下载及调试过程；- 教材章节：第四章 52单片机编程与下载5. 基础控制功能实现：学习并实践I/O口输入输出控制、定时器、中断等基础功能；- 教材章节：第五章 基础控制功能实现6. 外围电路设计：学习常用外围电路设计方法，结合实际需求进行电路搭建；- 教材章节：第六章 外围电路设计7. 综合实例分析：分析实际案例，使学生了解52单片机在实际控制系统中的应用；- 教材章节：第七章 综合实例分析8. 创新实践：鼓励学生进行创新设计，培养实际操作能力和创新意识；- 教材章节：第八章 创新实践教学内容安排和进度根据课程目标和学时要求进行详细规划，确保学生能够循序渐进地掌握52单片机的相关知识，为后续课程学习及实际应用打下坚实基础。
MCU及常见MCU外围电路解读
在电子设计中使用单片机
输入处理
处理电路
输出驱动
电源
单片机
键盘显示
电子系统设计与实践
10
2019/2/27
MCU的架构
CISC （复杂指令集架构 ） Complex Instruction Set Computer 早期MCU采用 RISC （精简指令集架构） Reduced Instruction Set Computer 新开发的MCU Core绝大多数为RISC
CPU
RAM ROM
外设 外设 I/O
一个典型的计算机系统
电子系统设计与实践 4 2019/2/27
电子系统设计与实践
5
2019/2/27
电子系统设计与实践
6
2019/2/27
电子系统设计与实践
7பைடு நூலகம்
2019/2/27
电子系统设计与实践
8
2019/2/27
电子系统设计与实践
9
2019/2/27
–
电子系统设计与实践
19
2019/2/27
ARM微处理器的应用领域
– – – – – –
工业控制领域 无线通讯领域 网络应用 智能手机 消费类电子产品 成像和安全产品
电子系统设计与实践
20
2019/2/27
ARM体系结构的特点
体积小、低功耗、低成本、高性能。 – 支持 Thumb(16 位)/ARM(32 位)双指令集，能很好的兼 容8/16 位器件。 – 大量使用寄存器，指令执行速度更快。 – ARM处理器共有37个寄存器，分为若干个组（BANK）。 – 大多数数据操作都在寄存器中完成。 – ARM处理器有7种不同的处理器模式 – 寻址方式灵活简单，执行效率高。 – 指令长度固定。
单片机课程设计评语
单片机课程设计评语一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本结构、工作原理及其在各行各业的应用。
2. 使学生了解并熟练运用单片机编程语言，完成简单的程序编写和调试。
3. 帮助学生理解单片机与其他电子元件的协同工作原理，培养电路设计与系统集成能力。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行创新设计的能力，能独立完成简单的单片机项目。
2. 提高学生动手实践能力，熟练使用编程软件、开发板等工具，具备初步的故障排查和问题解决能力。
3. 培养学生团队协作精神，学会在项目中进行有效沟通与分工合作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣，培养科技创新精神。
2. 培养学生严谨、细心的学习态度，提高自主学习能力。
3. 引导学生关注单片机在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的推动作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，培养学生动手能力、创新能力及团队协作能力。
学生特点：本年级学生具备一定的电子基础知识，对新技术、新事物充满好奇，但实践经验不足，需要通过本课程加强实践操作能力的培养。
教学要求：教师应结合学生特点，以实践为主线，注重启发式教学，引导学生主动探索，提高课堂教学效果。
同时，关注学生个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中取得实际进步。
通过课程目标分解，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机的结构组成与工作原理- 单片机编程语言（C语言基础）- 单片机指令系统与寻址方式2. 单片机编程与调试：- 常用编程软件的使用方法- 单片机程序设计步骤与技巧- 程序调试与故障排查3. 单片机外围电路设计：- 常用电子元件的原理与应用- 单片机与外围电路的接口技术- 电路设计与系统集成4. 实践项目：- 简单的交通灯控制系统- 数字温度计设计- 智能小车控制教学大纲安排：第一周：单片机基础理论及编程语言介绍第二周：单片机指令系统与寻址方式学习第三周：编程软件使用及程序设计基础第四周：外围电路设计原理及实践第五周：实践项目一：简单交通灯控制系统设计与实现第六周：实践项目二：数字温度计设计第七周：实践项目三：智能小车控制教材章节关联：第一章：单片机概述第二章：单片机结构与原理第三章：单片机编程语言第四章：单片机指令系统第五章：单片机外围电路设计第六章：单片机实践项目教学内容确保科学性和系统性，以实践为导向，结合教材章节，分阶段逐步提升学生的理论水平和实践能力。
单片机的外围电路
键盘电路设计要点
1 2
去抖处理
消除按键按下时的抖动，确保一次只识别一个按 键。
独立按键与矩阵按键的选择
根据按键数量和单片机I/O口资源选择合适的键 盘形式。
3
接口类型
根据单片机和键盘的接口类型选择合适的连接方 式，如直接连接或通过I2C、SPI等通信协议连接。
05
通信接口电路
通信接口电路的作用与类型
寻址方式
每个设备具有唯一的地址，通过地址码进行访问。
数据传输速率
最高可达400kHz。
06
外围电路的干扰与防护
外围电路的干扰来源与影响
01
02
03
04
电源噪声
由于电源线路上的电压波动和 电流脉冲，可能导致单片机工
作异常。
信号线耦合
信号线之间的电磁场相互作用 ，可能导致信号的畸变或噪声
。
接地回路
不同电路之间的地线连接可能 形成地线回路，导致噪声和干
扰。
空间辐射
来自其他电子设备或自然界的 电磁波可能对单片机产生干扰
。
干扰的防护措施
电源滤波
在电源入口处加入滤波 器，减少电源噪声的干
扰。
隔离与屏蔽
对容易受到干扰的信号 线进行隔离或屏蔽，降 低信号线耦合的影响。
合理的接地
采用单点接地、多点接 地或混合接地方式，减
少地线回路的干扰。
空间滤波
在单片机周围加装电磁 屏蔽材料，减少空间辐
单片机外围电路
• 单片机外围电路概述 • 电源电路 • 输入输出接口电路 • 显示与键盘电路 • 通信接口电路 • 外围电路的干扰与防护
01
单片机外围电路概述
定义与作用
定义
MCU及常见MCU外围电路
电子系统设计与实践
33
2020/3/21
NVIC 中的尾链
Cortex-M 处理器通过在 NVIC 硬 件中实现尾链技术简化了活动中断 和挂起的中断之间的转换
电子系统设计与实践
34
2020/3/21
NVIC 对迟到的较高优先级中断的响应
如果在为上一个中断执行堆栈推送 期间较高优先级的中断迟到， NVIC 会立即提取新的矢量地址来 为挂起的中断提供服务
电子系统设计与实践
43
2020/3/21
Cortex-M核芯片
飞思卡尔 -- Freescale
➢ Kinetis L系列（M0+） ➢ Kinetis X系列、K系列（M4）
第三讲 MCU及常见MCU外围电路
盛庆华
电子系统设计与实践
1
2020/3/21
MCU MCU分类
电子系统设计与实践
2
2020/3/21
单片机（Microcontroller）
MCU ： Microcontroller Unit 微控制器
电子系统设计与实践
3
2020/3/21
MCU结构
外设 外设
电子系统设计与实践
17
2020/3/21
MCU ARM Cortex-M 内核
电子系统设计与实践
18
2020/3/21
ARM体系结构概述
– ARM，英文全称为Advanced RISC Machines。 – ARM首先是一个公司的名称 。 – 其次，ARM是对一类微处理器的通称。 – 宽泛地说，ARM是一种技术的名字，即采用ARM
➢ ST STM32 ➢ TI（Luminary Micro） 的LM3xxxx系列 ➢ NXP(Philips) LPC2xxx系列、LPC17xx系列 ➢ Samsung 44B0 （ARM7） ➢ Atmel AVR32系列 AT32xxx （AVR32内核） ➢ （ARM Cortex内核）Cortex-M3/Cortex-M4,有ST的STM32
简述单片机系统的开发流程
简述单片机系统的开发流程单片机系统是指由单片机芯片、外围电路和软件程序组成的一种嵌入式系统。
单片机系统的开发流程包括硬件设计、软件开发和系统调试等多个阶段。
1. 硬件设计阶段硬件设计是单片机系统开发的第一步，主要包括电路设计和PCB设计两个部分。
(1) 电路设计：根据系统需求，选择合适的单片机芯片和外围器件，设计电路原理图。
在电路设计过程中，需要考虑功耗、时钟频率、IO口数量、通信接口等因素，并根据需求进行电源供应、时钟电路、外设接口电路等设计。
(2) PCB设计：根据电路原理图，进行PCB的布线设计。
通过布线设计，将电路原理图中的元器件进行合理的布局和连接，以满足信号传输、电源供应等要求。
在PCB设计过程中，需要注意信号完整性、电源稳定性、阻抗匹配等问题。
2. 软件开发阶段软件开发是单片机系统开发的核心部分，主要包括编写程序和调试两个环节。
(1) 编写程序：根据系统需求和硬件设计，选择合适的开发工具和编程语言，编写单片机的软件程序。
在编写程序过程中，需要了解单片机的指令集、寄存器配置、中断处理等相关知识，并根据需求实现系统的各项功能。
(2) 调试：将编写好的软件程序下载到单片机芯片中，通过调试工具进行调试。
调试过程中，可以通过单步执行、断点调试等方式，逐步检查程序的运行情况，发现并解决程序中的错误和问题。
调试完成后，可以对系统的功能进行验证和优化。
3. 系统调试阶段系统调试是单片机系统开发的最后一步，主要包括硬件调试和软件调试两个环节。
(1) 硬件调试：通过仪器设备和测试工具，对硬件电路进行测试和验证。
主要包括电源稳定性、信号传输、外设功能等方面的测试。
在硬件调试过程中，可以使用示波器、逻辑分析仪等工具对信号进行观测和分析，发现并解决硬件电路中的问题。
(2) 软件调试：在硬件调试完成后，对软件程序进行全面的功能测试。
通过输入不同的参数和数据，验证系统的各项功能是否正常运行。
在软件调试过程中，可以使用调试工具和仿真器对程序进行调试和测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
单片机课程设计摘要
单片机课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本概念、结构组成及其工作原理。
2. 使学生掌握单片机编程的基础知识，如指令系统、寻址方式等。
3. 帮助学生掌握单片机外围电路的设计和应用，如传感器、执行器的接入。
技能目标：1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力，如设计简单的自动控制系统。
2. 培养学生进行单片机程序设计和调试的能力，提高编程技巧。
3. 提高学生的动手实践能力，能够独立完成单片机实验和课程设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣和热情，激发学生继续深入学习相关领域知识的动力。
2. 培养学生的团队合作意识，使学生能够在课程设计和实践中相互协作，共同解决问题。
3. 引导学生认识到单片机技术在日常生活和国家发展中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为电子技术相关专业的单片机原理与应用课程，旨在让学生掌握单片机的基础知识和应用技能，培养学生在电子技术领域的实际操作能力。
学生特点分析：学生为高中年级，已具备一定的电子技术基础和编程能力，对新技术和新知识充满好奇心，动手实践欲望较强。
教学要求：1. 结合实际应用，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
2. 采用任务驱动法，引导学生主动参与课程设计和实践，提高学生的自主学习能力。
3. 注重个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 单片机基础知识：- 单片机概述、发展历程和分类- 单片机内部结构、工作原理及性能参数- 教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程基础：- 指令系统、寻址方式及汇编语言- 程序设计方法、流程控制语句及子程序设计- 教材章节：第二章 单片机编程基础3. 单片机外围电路设计：- 常用传感器、执行器的原理及应用- 单片机与外围电路的接口设计- 教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机应用实例：- 简单自动控制系统设计- 基于单片机的智能产品设计- 教材章节：第四章 单片机应用实例5. 实践教学环节：- 单片机编程与调试技巧- 单片机课程设计与实践- 教材章节：第五章 实践教学环节教学进度安排：1. 第1-2周：单片机基础知识学习2. 第3-4周：单片机编程基础学习3. 第5-6周：单片机外围电路设计学习4. 第7-8周：单片机应用实例分析与实践5. 第9-10周：课程设计、调试与总结教学内容科学性、系统性强，结合实践环节，使学生在掌握单片机基础知识和应用技能的同时，培养实际操作能力。
单片机外围电路设计
单片机外围电路设计单片机外围电路设计是嵌入式系统开发中的重要环节，它关乎到整个系统的稳定性和性能。
在本文中，我们将探讨单片机外围电路设计的基本原理和要点，以及一些常见的设计方案。
一、单片机外围电路的作用单片机外围电路的作用主要有三个方面：供电、信号输入与输出、与其他外部设备的通信。
首先，供电电路提供稳定的电源给单片机，确保其正常工作；其次，信号输入与输出电路将外部信号转化为单片机可以处理的电信号，或将单片机处理后的信号输出给外部设备；最后，通信电路用于单片机与其他外部设备的数据交互，例如串口通信、SPI通信等。
二、单片机外围电路的基本原理1.供电电路设计供电电路设计要求提供稳定、可靠的电源给单片机，通常采用稳压电路。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路简单易用，但效率低，散热大；开关稳压电路效率高，但设计和调试难度较大。
2.信号输入与输出电路设计信号输入电路通常需要考虑防抖和信号变换。
防抖电路用于消除开关输入引脚的抖动，常用的方法有RC电路、Schmitt触发器等。
信号变换电路用于将外部信号转化为单片机可以处理的电信号，例如模拟信号的AD转换和数字信号的电平转换。
信号输出电路一般需要考虑电流放大和电平转换。
电流放大电路用于驱动外部设备，例如LED、继电器等，常用的方法有三极管、MOS管等。
电平转换电路用于将单片机处理后的信号转化为外部设备可以接受的电平，例如TTL与RS232之间的电平转换。
3.通信电路设计通信电路设计要根据具体通信接口的特点来选择合适的电路方案。
例如，串口通信常用的电路方案有MAX232芯片、电容耦合等；SPI通信常用的电路方案有74HC595移位寄存器、74HC165移位寄存器等。
1.按键输入电路设计按键输入电路设计要考虑按键防抖和按键电平转换。
防抖电路可以采用RC电路或Schmitt触发器，电平转换电路可以采用三极管或MOS管。
2.数码管驱动电路设计数码管驱动电路设计要考虑数码管的电流和电压需求，常用的驱动芯片有74HC595移位寄存器。
MCU及常见MCU外围电路
电子系统设计与实践
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2013/5/12
Cortex-M3
电子系统设计与实践
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2013/5/12
Cortex-M4
电子系统设计与实践
30
2013/5/12
CMSIS
ARM Cortex 微控制器软件接口标准
(CMSIS) 是 Cortex-M 处理器系列的与 供应商无关的硬件抽象层。 使用 CMSIS，可以为接口外设、实时操作系 统和中间件实现一致且简单的软件接口， 从而简化软件的重用、缩短新微控制器 开发人员的学习过程，并缩短新产品的 上市时间。
电子系统设计与实践
15
2013/5/12
嵌入式处理器（常见）
ADI
ADSP-BF53x/56x （Blackfin 16bits） TI OMAP2、DM64x、达芬奇 （ARM+TI DSP） Intel Pentium-M C-M 、 Core-Duo （x86） Via C7 （x86） Altera NiosII （NiosII soft core） Xilinx PowerPC（硬核）/MicroBlaze 软核 Magiceyes MMSP2 MP25xx （Dual ARM9） ARM Cortex内核（Cortex-A8/Cortex-A9）
Cortex-M核芯片
意法半导体-- STM STM32 F0xx系列（M0 48MHZ） STM32 Lxxx系列(M3 32MHZ) STM32 F1xx系列(M3 72MHZ) STM32 F2xx系列(M3 120MHZ) STM32 F4xx系列(M4 168MHZ)
电子系统设计与实践
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2013/5/12
基于单片机的电子指南针设计毕业论文 最新完整版
题目基于单片机的电子指南针设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师完成地点2017 年6月3日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1103班学生姓名王婷婷一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的电子指南针设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。
电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。
并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。
本课题具体要求如下：1. 熟悉指南针的工作原理；2. 选择合适的电磁感应器进行系统设计，完成显示功能；3. 能够利用电池对系统供电，系统集成，完成功能调试。
成果形式：实验样机一套。
毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。
完成不少于3000字的外文翻译；3.20─4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试；5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作；5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名基于单片机的电子指南针设计王婷婷（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵[摘要]指南针是用以判别方位的一种简单仪器,是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。
当人们置于一个陌生的环境中，导航定向非常重要，随着手机的普及，其内置指南针已被人们广泛应用，但是一旦出现手机无电以及信号不强时无法定位。
针对这一问题，因此开发一款基于单片机的低成本便于携带的电子指南针系统，以满足人们的精确定向。
此次设计的原理是通过STC89C52单片机处理异性磁阻(AMR)传感器芯片HMC5883L得到的信息数据，最终在LCD1602液晶上显示数据，得到当前的角度信息与方位信息。
单片机课程设计题目大全
单片机课程设计题目大全一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理和功能，掌握常见单片机的工作原理及编程方法。
2. 学会使用一种单片机开发环境，如51单片机或Arduino，并能运用C语言进行程序设计。
3. 掌握单片机外围电路的连接和调试方法，实现简单的电子项目。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能独立完成单片机程序的编写、烧录和调试。
2. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力，提高创新意识和团队合作精神。
3. 提高学生查阅资料、自主学习的能力，形成良好的学习习惯。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣，激发学习热情，增强自信心。
2. 培养学生勇于尝试、不畏困难的精神，形成积极向上的学习态度。
3. 培养学生具备良好的合作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实践项目掌握单片机知识，提高学生的实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在课程中取得较好的学习成果。
通过课程学习，学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机概述、发展及应用- 单片机的组成、工作原理及性能指标2. 单片机编程语言- C语言基础语法- 单片机C语言编程规范与技巧3. 单片机开发环境及编程工具- 51单片机开发环境搭建- Arduino开发环境及编程工具使用4. 单片机外围电路设计- 常用电子元器件及其功能- 单片机与外围电路的连接方法5. 单片机程序设计与调试- 单片机程序结构及编程流程- 常见程序设计实例分析- 程序烧录、调试及优化方法6. 单片机应用案例分析- 简单电子项目设计原理及实现- 创新性项目设计方法与步骤教学内容安排及进度：1. 第1-2周：单片机基础知识学习，了解单片机的基本原理和性能指标。
片机的典型外围ADC电路
03
ADC电路的性能指标
分辨率和量化误差
分辨率
ADC的分辨率是指其能够分辨的最 小模拟电压值，通常以位数表示。例 如，一个12位的ADC能够分辨 1/4096的模拟电压值。
量化误差
量化误差是由于ADC的有限分辨率而 引起的误差，它表现为数字输出与实 际模拟输入之间的差异。
转换速率和采样频率
转换速率
详细描述
在图像信号采集和处理中，ADC电路将摄像 头等模拟图像输入设备采集的图像信号转换 为数字信号，然后通过图像处理技术进行色 彩校正、边缘检测、特征提取等操作，实现
图像的识别和分析。
工业控制和测量系统
总结词
工业控制和测量系统是ADC电路的重要应用之一，它能 够实时采集和处理各种工业控制参数和物理量，实现精 确控制和监测。
要点二
详细描述
测试内容包括分辨率、线性度、噪声、失真等指标。验证 方法包括仿真测试、实际应用测试等，以确保ADC电路在 实际应用中的性能表现。
05
ADC电路的应用实例
音频信号采集和处理
总结词
音频信号采集和处理是ADC电路的重要应用 之一，它能够将模拟的音频信号转换为数字 信号，便于存储、传输和处理。
详细描述
在音频信号采集和处理中，ADC电路将麦克 风等模拟音频输入设备采集的音频信号转换 为数字信号，然后通过数字信号处理技术进 行降噪、滤波、压缩等操作，提高音频质量。
图像信号采集和处理
总结词
图像信号采集和处理是ADC电路的另一个重 要应用，它能够将模拟的图像信号转换为数 字信号，便于图像处理、分析和识别。
编码器电路的性能直接影响ADC的输出数据格式和传输方式，因此需要选 择合适的电路参数和器件。
参考电压源电路
基于89C51单片机的数控直流电源外围电路设计_闫俊岭
设计要点 2。OP 放大器输出接调整管 B 极，因 此 OP 输出电压要比电源设计的输出 最 大 值 高 出 1． 2 V（ 2 个 PN 结 UBE数值） ，因此 OP 放大器供电设 计 ± 15 伏，则输出范围 ± 12 V，可以实现调整管输 出 10． 8 V。如果设计要求超出此范围，则电路需要 改动，如图华
（ 重庆科创职业学院 机电技术中心，重庆 402160）
摘 要： 对基于 89C51 单片机的数控直流电源外围电路设计做了介绍。采用 proteus 互动仿真手段，多方案比较解
析电流源与电压源设计要领，对 DAC 与 ADC 接口、调整管控制、电压与电流采样、比较放大器的电路设计进行了分
直流稳压电源按照功率管工作状态，分为线性 稳压电源、开关稳压电源 2 种。鉴于电类专业课程 设计的需要，本文重点解析线性稳压电源之关键设 计，如与 OP 放大器设计联系密切的部分，希望对读 者制作该项目或写论文有所帮助。
1 设计要求的性能指标与测试方法
稳压电源的技术指标分为 2 种［1］： 一种是特性 指标，包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及 输出电流调节范围等； 另一种是质量指标，用来衡量 输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（ 或电压
第 40 卷第 4 期 2013 年 8 月 25 日
数字通信 Digital Communication
DOI： 10． 3969 / j． issn． 1001-3824． 2013． 04． 016
设计单片机外围电路
设计单片机外围电路
单片机的外围电路主要有基本工作条件电路、输入电路和输出电路。
根据单片机要实现的功能设计出来的单片机外围电路。
(1)基本工作条件电路
单片机的VCC电源引脚接+5V电源，C3、R5构成复位电路，晶振X和电容C1、C2与内部电路构成时钟电路，这些电路分别为单片机提供电源、复位信号和时钟信号，单片机即开始工作。
(2)输入电路
按键 S1~S4构成输入电路。
当按下某按键时，单片机相应的输入引脚为低电平;当按键弹起时，相应的输入引脚为高电平。
(3)输出电路
发光二极管VD1~VD4和电阻R1~R4构成单片机的输出电路，其中R1~R4为限流电阻，用于防止流过发光二极管的电流过大而损坏发光二极管。
当单片机的某个输出引脚为低电平或高电平时，该引脚外接的发光二极管就会亮或灭。
单片机外围电路设计好后，可以将这些电路做在一块电路板上，为了方便之后的单片机软件开发，可在安装单片机的位置处安装一个40引脚的插座，这样在仿真、编程时可使单片机容易插入和取出。
这样制作出来的电路板常称作实验板。
单片机实践项目课程设计
单片机实践项目课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单片机的基本结构、工作原理及其在各行各业的应用。
2. 学生掌握单片机编程的基础知识，如指令系统、寄存器、I/O 口控制等。
3. 学生能够描述并分析单片机外围电路的原理及其功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成单片机的编程和调试。
2. 学生能够设计简单的单片机控制系统，解决实际问题。
3. 学生通过实践项目，提高动手能力，培养创新意识和团队协作精神。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，激发学习热情。
2. 学生在实践过程中，培养耐心、细致的工作态度，提高解决问题的能力。
3. 学生认识到单片机在现代科技发展中的重要作用，树立为国家和民族科技事业作贡献的信念。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，强调理论知识与实际操作的相结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础和编程能力，具有较强的探究欲望和自主学习能力。
教学要求：教师需注重引导学生将所学知识应用于实践，鼓励学生创新思维，提高解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的基本结构、工作原理，重点讲解CPU、内存、I/O 口等组成部分的功能及相互关系。
教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程语言：讲解单片机编程所需的基础知识，如指令系统、寄存器、汇编语言等。
教材章节：第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计：介绍单片机与外围电路的连接方法，讲解常用外围元器件的原理及功能。
教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机实践项目：设计多个实践项目，涵盖灯光控制、温度测量、电机控制等方面，让学生动手实践，巩固所学知识。
教材章节：第四章 单片机实践项目5. 单片机系统设计与调试：讲解单片机系统设计的方法和步骤，培养学生独立设计单片机控制系统及调试的能力。
教材章节：第五章 单片机系统设计与调试教学内容安排和进度：共15课时，其中基础知识3课时，编程语言4课时，外围电路设计3课时，实践项目4课时，系统设计与调试1课时。
单片机课程设计选题背景
单片机课程设计选题背景一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本概念、结构组成和工作原理。
2. 使学生掌握单片机编程的基本语法和编程技巧。
3. 帮助学生了解单片机在各种实际应用场景中的用途和功能。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力。
2. 提高学生编写、调试单片机程序的能力，具备解决实际问题的技能。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣，提高学生的自主学习能力。
2. 培养学生勇于尝试、克服困难的精神，增强学生的自信心。
3. 引导学生关注单片机在科技创新和社会发展中的应用，培养学生的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选题背景，旨在让学生在掌握单片机基本知识的基础上，学会在实际应用场景中发现问题、解决问题。
学生特点分析：本课程面向的是具有一定电子技术基础和编程能力的年级学生，学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手实践能力。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 以学生为主体，鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考和创新能力。
3. 关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：包括单片机的定义、发展历程、结构组成及工作原理，重点回顾课本第二章内容。
2. 单片机编程基础：介绍单片机编程语言（如C语言、汇编语言），讲解编程规范和技巧，对应课本第三章。
- 基本语法- 程序结构- 编程实例3. 单片机外围电路设计：讲解如何使用单片机控制外围设备，包括传感器、执行器等，参考课本第四章。
- 外围设备接口技术- 电路设计原理- 实际案例解析4. 单片机应用实例：分析单片机在各种实际应用场景中的应用，如智能家居、自动控制系统等，结合课本第五章。
- 项目分析- 系统设计- 程序编写与调试5. 课程设计选题背景及要求：引导学生选择合适的课程设计题目，明确课程设计的目标和要求，参考课本附录。
单片机与PC串口通信课程设计
单片机与PC串口通信课程设计单片机与PC机的串口通信摘要单片机由于性价比高、使用灵活等优点而广泛应用于各种电子系统、自动控制系统，但是其存储容量小，处理的数据量不大。
为了克服这一缺点，我们可以将单片机连接到PC机上，由单片机采集数据，然后将数据汇总到PC机，再进行各种数据处理。
单片机与PC机一般采用串行通信，由于51系列单片机中一般集成了全双工的串行端口，只要配以电平转换的驱动电路、隔离电路就可组成一个简单可行的通信接口。
PC机具有强大的监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，本设计将通过电平转换电路实现单片机与PC机中的RS-232标准总线之间的串行通信。
这也是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。
关键词：单片机，PC机,串行通信，电平转换，总线目录课程设计（论文）用纸第一章：绪论1.1课题研究的目标和意义单片机与PC机串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着及其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。
作为一种基本而又灵活方便的通信方式，串口通信被广泛应用于PC与PC 或者PC与单片机之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中。
如今，在很多场合中，要求单片机不仅能独立完成单机的控制任务，还要能与其他数据控制设备（单片机、PC机等）进行数据交换。
因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有非常重要的现实意义。
1.2所属领域的现状及发展状况单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中心处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功用部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
现在可以说单片机是百花齐放的期间,天下上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,不成胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用供应广漠的六合。
通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。
单片机外围电路图
单片机外围电路图DS18820的特点及工作原理作者: 来源：工业技术/ 电工技术收藏本文章“看门狗”电路DS1232在单片机产品中的应用长春市爱华新技术研究所贾振国长春水利电力高等专科学校电厂许琳摘要：介绍一种看门狗集成电路DS1232的功能及与单片机的实际接口电路，结合工程实际指出了DS1232在应用中的注意事项。
关键词：看门狗； DS1232；接口；随着计算机技术的发展，单片微型计算机在工业自动化领域和智能化产品中得到了广泛的应用。
如何提高单片机产品的抗干扰能力是产品开发和设计人员所面临和必须解决的问题。
关于抗干扰的具体方法在很多书籍和文章中都有较为详尽的论述，本文不再赘述。
美国DALLAS公司生产的“看门狗(WATCHDOG)”集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力，我们曾将DS1232应用到“粮食中心库粮仓温度监测系统”、“银行利率显示屏”、“多功能电脑时钟”、“电厂皮带秤测速系统”和“全自动限电计量系统”中，在实际使用中收到了良好的效果。
1. DS1232的结构及特点1.1 引脚功能及内部结构DS1232是由美国DALLAS公司生产的微处理器监控电路，采用8脚DIP封装，如图1所示。
各引脚功能如下：PBRST：按钮复位输入端;TD：看门狗定时器延时设置端；TOL：5％或10％电压监测选择端；GND：电源地；RST：高电平有效复位输出端；RST：低电平有效复位输出端；ST：周期输入端;Vcc：电源。
1.2 DS1232的内部结构DS1232的内部结构框图如图2所示。
1.3 主要特点DS1232具有如下特点：●具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求;●在微处理器失控状态下可以停止和重新启动微处理器;●微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器;●精确的5％或10％电源供电监视;●不需要分立元件；●适应温度范围宽，－40～＋85℃。
c51单片机课程设计
c51单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解C51单片机的基本原理与结构，掌握其指令系统及编程方法。
2. 学会使用C51单片机进行简单的电路设计与控制系统实现。
3. 了解C51单片机在嵌入式系统中的应用，掌握相关外围电路的设计与调试。
技能目标：1. 能够运用C语言编写简单的C51单片机程序，完成基础控制功能。
2. 熟练使用Keil、Proteus等软件进行C51单片机程序的编译、仿真与调试。
3. 能够分析并解决C51单片机在实际应用中遇到的问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术及嵌入式系统的兴趣，激发其创新意识与探索精神。
2. 强化学生的团队合作意识，培养其在项目实践中的沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其认识到技术对社会发展的积极作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术领域的一门实践性课程，旨在培养学生的编程能力、电路设计能力及实际操作能力。
2. 学生特点：学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的学习兴趣和动手能力，但对复杂编程及实际应用尚存一定难度。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性与主动性，提高其在实际项目中的应用能力。
二、教学内容1. C51单片机原理与结构：介绍C51单片机的硬件结构、工作原理及性能特点，对应教材第一章内容。
- 单片机内部结构- 指令系统与执行过程- 性能参数与选型2. C51单片机编程基础：学习C语言编程，掌握C51单片机程序设计方法，对应教材第二章内容。
- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句与函数- 汇编与C语言混合编程3. C51单片机外围电路设计：学习常用外围电路的设计方法，如键盘、显示、传感器等，对应教材第三章内容。
- 键盘电路设计- 显示器接口设计- 传感器信号处理4. C51单片机应用实例：通过实际案例，学习C51单片机在嵌入式系统中的应用，对应教材第四章内容。
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单片机外围电路设计及C语言编程视频教程介绍
这是一部学单片机革命性的视频教程，教程全部十二讲，每讲3小时左右，讲座从最基本的预备知识开始讲起，非常详细的讲解KEIL编译器的使用，包括软件仿真，测定时间，单步运行，全速运行，设置断点，调试，硬件仿真调试，变量观察等，整个过程全部用单片机的C语言讲解，从C语言的第一个主函数MAIN讲起，一步步一条条讲解每一个语法，每条指令的意思，即使对单片机一巧不能，对C语言一无所知，通过本课程十节课的内容也可以让你轻松掌握51单片机的C语言编程设计，全新的讲课风格跳过复杂的单片机内部结构知识，首先从单片机的应用讲起一步步深入到内部结构，让学生彻底掌握其实际应用方法，把51单片机的所有应用每个部分都讲解的非常仔细，在讲解单片机应用的同时将单片机的常用外围电路设计及电阻，电容选值等都讲的清清楚楚，教师在教室前面用电脑一条一条写程序，旁边用TX-1C单片机实验板一个实验一个的演示，给学员解释每条指令的意思及原理，通过十天的时间让学生完全掌握单片机的C语言编程及单片机外围电路设计的思想。
全程的屏幕，声音，用屏幕录像，实验板现象用摄像头拍摄，这部教程算是国内首个如此创新的以教师亲自实践为主，学员现场写程序，直接下载到实验板看现象，讲单片机的视频教程，只要你认真看，认真听，保证十天让你学
会单片机应用和C语言编程。
第六讲
第七讲。