单片机软硬件系统设计实训
实验教学大纲
课程编码：03000070
课程名称：单片机软硬件系统设计实训
开课实验室： 1J805
执笔人：赵建玉、王新江
审定人：黄明键
修（制）订日期： 2011年9月
*由学校出版、印刷的实验教材（或指导书），统一写为“济南大学”。
单片机原理及系统设计课程设计大纲
《单片机原理及系统设计》课程设计大纲 一、目的 本课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机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，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。 二、课程设计的要求和过程管理 设计步骤的规范不但可以培养学生科学的工作方法和作风，而且还能有效地减少错误，提高工作效率。因此必须严格执行良好的实验步骤规范（包括上机操作规范）。本课程设计的基本步骤是： 1.问题分析及解决方案框架确定 充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（What to do?）。在确定解决方案框架过程中（How to do?），综合考虑系统功能，考虑怎样使系统结构清晰、合理、简单和易于调试。最后确定每个模块的选择及设计方案。 2.详细设计 确定各个模块与单片机的接口方法，分配好单片机的资源，在此基础上进行程序设计。 3.上机调试
选择自己熟悉的单片机开发环境，或者利用实验室现有资源，检查、调试、验证自己所做系统设计的正确性。 4.完成课程设计报告 本课程设计共一周（5天），时间安排为： (1)下达设计任务书，熟悉设计系统任务和要求；查阅设计资料； (2)系统软、硬件总体设计； (3)设计电原理图, 系统硬件调试； (4)编写软件，系统软件调试； (5)完成课程设计报告并参加课程设计检查； (6)封面格式如下页所示。 (7)论文内容要求如下。 1)引言 2)设计方案及原理 3)硬件设计 4)软件设计 5)总结 6)参考文献 7)附录 三、考核评估 课程设计一结束即评定成绩。重点考核以下几个方面的内容：设计内容完成情况（系统软、硬件设计）占总成绩的60%；课程设计报告完成情况占总成绩的20%；平时设计认真，独立思考完成情况占总成绩10%；课程设计宣讲、答辩占总成绩的10%。 优秀：设计认真、准确，设计思想新颖，有一定的独到之处，打印书写工整，电路设计合理，程序设计思路清晰，有较强的独立思考和创新能力，独立思考
基于51单片机系统设计
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
单片机原理及应用设计(胡辉主编)
第 第第 第6 66 6章 章章 章 单片机的定时器 单片机的定时器单片机的定时器 单片机的定时器/ // /计数器 计数器计数器 计数器 习题 习题习题 习题 1．MCS-51系列的8051单片机内有几个定时/计数器？每个定时/计数器有几种 工作方式？如何选择？ 答：MCS-51系列的8051单片机内有2个定时/计数器，即T0和T1，每个都可以编程为定时器或计数器，T0有四种工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方 式2-可自动装入初值的8位、方式3-两个8位)，T1有三种工作方式(与T0相 同的前三种)，通过对TMOD的设置选择，其高四位选择T1，低四位选择T0。2．如果采用的晶振频率为3MHz，定时/计数器TO分别工作在方式0、1和2下，其最大的定时时间各为多少？ 答：如果采用的晶振频率为3MHz，机器周期为12×1/(3*106)=4us，由于定时/ 计数器TO工作在方式0、1和2时，其最大的计数次数为8192、65536和256 所以，其最大定时时间分别是：方式0为8192×4us＝32.768ms、方式1为65536 ×4us＝262.144ms、方式2为256×4us＝1024us。 3．定时/计数器TO作为计数器使用时，其计数频率不能超过晶振频率的多少？答：由于定时/计数器TO作为计数器使用时，是对外部引脚输入的脉冲进行计数，CPU在每个机器周期采样一次引脚，当前一次采样为高电平，后一次采样为低电平，则为一次有效计数脉冲，所以如果晶振频率为fosc，则其采样频率fosc/12，两次采样才能决定一次计数有效，所以计数频率不能超过fosc/24。 4．简单说明定时/计数器在不同工作模式下的特点。 答：方式0为13位的定时/计数器，由THx的8位和TLx的低5位构成、方式1 为16位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的8位构成，方式2为8位的定时/ 计数器，TLx为加1计数器，THx为计数初值寄存器。方式3只能用于T0，是将 T0的低8位用作一个独立的定时/计数器，而高8位的TH0用作一个独立的定时
物联网实训实验室建设方案
物联网实训实验室建设 方案 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
前言 国内物联网产业在“感知中国”中心无锡呈现“井喷”增长，物联网市场如今已从电力、交通、安保等公共服务领域逐步走入民用市场，初步形成产业链。此外，各地政府对物联网产业的热衷态势无不透露着未来该产业的诱人前景，权威机构预测，2010年中国物联网产业市场规模将达到1800亿元，5年后可达7000亿，市场投资前景巨大。 随着物联网市场的爆发性扩张，预计物联网行业，明年会有10万以上人才缺口，而且未来10年，每年会以20%的缺口递增。 物联网开发应用涉及电子、嵌入式开发、自动化控制、网络通信、计算机等专业知识的综合应用，大学本科阶段将重点学习理论知识。需要进一步掌握动手实践能力，才能适应工作需要。高等职业院校开展以实验、项目开发为主的物联网应用实训则是一个极好的人才培养途径。实训环节的教学工作是职业教育教学体系的重要环节，建立符合人才市场需求的实训室也成为专业建设的重要工作。 以物联网市场对人才的需求为依据，无锡无线龙科技有限公司结合高校原电子信息技术专业人才培养方案，推荐物联网实训室建设方案，来满足物联网应用市场紧缺人才需求。经过调研和分析，运用VOCSCUM（就业导向的职业能力系统化课程开发方法）确定了符合行业岗位需求的人才培养模式，并就课程改革和实训室建设工作。结合企业人才需求分析，我们制定了符合物联网企业需求、具有市场前瞻性的实训开发环境的物联网应用技术实训室建设方案。 一、建立物联网应用技术实训室的理由和目的 无论从人才需求还是教育资本运行，三年制电子信息技术专业的传统教学模式已经不能适应人才市场的需求，所以必须进行教育改革，物联网应用技术实训室就是在这种情况下建立的： 1、目前电子信息技术专业部分专业素质课程主要以课程讲授为主，这种教学模式下，同学缺乏实际操作经验保障，缺少团队合作素质培养，不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通，更难以激发主动创新的精神，物联网技术是一门全新的应用性很强的综合学科，需要在实践中体会。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的，这将使学生毕业时更适应企业的工作环境。 2、人才培养需要有一个框架指导，无线龙物联网教学体系的建设以国家物联网人才培养的高度和专业角度出发，满足学生的就业技能需求。 3、物联网技术是一门实践技术，需要通过大量的实践环节来学习，和我们的单片机课程一样需要一个实验开发的平台，随着技术的进步，物联网实验开发平台已经很大程度上替代了原来的单片机实验实训课程。 4、物联网应用技术的核心技能之一是代码编写，而代码编写人员是高等职业教育信息技术的主要培养对象。职业知识的要求决定了学制的长短，随着物联网技术的快速发展，物联网应用项目的爆发性增长，规模越来越大。团队协作能力和项目架构协调能力更加重要，物联网应用技术实训室能增强学生的团队意识和协调能力。 综上四点叙述，我们可以总结出高职院校物联网人才培养的模式如下图示: 为了使学生适应物联网实际开发需求，熟悉工作环境，物联网应用技术实训室以项目仿真应用环境为依托，构建团队开发环境，主要培养学生的团队精神、软件整体架构的把握能力，高效完成各种课程设计及相关项目。
单片机原理及系统课程设计
目录 1课程设计的要求、目的和意义 (1) 1.1设计要求 (2) 1.2设计目的 (1) 1.3设计意义 (1) 2系统方案设计及确定 (2) 3系统硬件设计 (3) 3.1AT89S51最小系统设计 (3) 3.1.1时钟电路硬件设计 (3) 3.1.2复位电路硬件设计 (4) 3.2键盘电路硬件设计 (4) 3.3显示电路硬件设计 (5) 3.4蜂鸣器电路硬件设计 (5) 4系统软件设计 (6) 4.1系统主程序设计 (6) 4.2定时器设计 (8) 4.3秒表设计 (9) 4.4闹钟设计 (9) 4.5其他主要子程序设计 (10) 5系统调试 (10) 6总结 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 附录一程序清单 (13) 附录二系统硬件原理图 (27)
1课程设计的目的和意义 1.1设计要求 用六位数码实现数字时钟，显示时分秒。 1.2设计目的 灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB 制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。 能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 1.3设计意义 单片机课程设计过程中，我们通过查阅资料、硬件设计、程序设计、安装调试等环节，完成了一个涉及89S51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用。使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、原理图绘制等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关软件及仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使我们增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。使我们了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高我们在单片机应用方面的实践技能和科学作风;培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理论结合实际，学以致用的原则。
(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
单片机原理及应用课程简介
《传感器原理及应用》课程简介 传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段。在现代测控系统中，作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置，该课程涉及机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域，应用领域十分广泛，与当前多学科交叉融合的趋势相一致，在专业课程体系中起到重要的承上启下作用，从本课程开始奠定工程设计与应用思想、创新实践能力和创新思维能力基础，在现代高素质专业人才培养中所起的重要作用是不言而喻的。通过本课程的学习学生应掌握以下几方面的知识: （1)测量的基本知识。 （2)各种常用传感器的结构,原理,特性及应用。 （3)工程检测中常用的测量电路及工作原理。 （4)传感器的静,动态特性及其标定方法。 《单片机实用系统设计》课程简介 《单片机实用系统设计》是电子科学与技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的一门专业课，是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。它的后续课程是各专业课如：计算机控制、智能化仪器仪表、数控机床、课程设计、毕业设计，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。 通过本课程的学习，使学生能更深刻地领会和掌握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资源的设计、单片机C语言编程方法和调试方法，了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。利用所学知识，独立设计电路、布局印刷电路板、设计应用软件和系统软件、亲自焊接元器件、亲自调试系统。培养学生实
物联网实验室建设方案
XX 大学物联网方向建设方案 1. 背景
物联网是通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要 特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信 息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能 化的决策和控制。 物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高 点和产业升级的核心驱动力。物联网概念是庞大和丰富的，其中涵盖了大量现有的专业门类和技术体系， 而在其系统集成和应用端，可以说物联网技术将能够应用于工业、农业、服务业、环保、军事、交通、 家居等几乎所有的领域。 随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，大规模发展物联网及 相关产业的时机日趋成熟，欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域。美国将物联网技术列为 在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计划得到了奥巴马 政府的积极回应和支持；欧盟 2009 年 6 月制定并公布了涵盖标准化、研究项目、试点工程、管理机制和 国际对话在内的物联网领域十四点行动计划。 2009 年 8 月 7 日， 国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表重要 讲话： 提出了“在激烈的国际竞争中， 迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示； 2009 年 11 月 3 日《让科技引领中国可持续发展》的讲话中，温家宝总理再次提出“要着力突破传感网、物联 网关键技术，及早部署后 IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发 动机’”。2010 年两会期间，物联网再次成为热议话题。随着感知中国战略的启动及逐步展开，中国物联 网产业发展面临巨大机遇。 目前物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展。学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及 其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010 年最新的教育部通知已将物联网、传感网作为战略性新兴 产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。 可以预见，在不久的将来，无线传感网络将给我们的生活带来革命性的变化。
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单片机原理与应用及C51程序设计(第三版)(1、2、3、4、7章课后习题答案)
第一章： 1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。 +45 -89 -6 +112 答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+112】反=01110000，【+112】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。 AsENdfJFmdsv120 答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 3．何谓微型计算机硬件？它由哪几部分组成？并简述各部分的作用。 答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成，中央处理器由运算器和控制器组成，是微型计算机运算和控制中心。存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。输出设备是计算机向外界输出信息的装置。I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。微型计算机的各大功能部件通过总线相连。 4．简述8086CPU的内部结构。 答:8086微处理器的内部分为两个部分：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。执行部件由运算器（ALU）、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指今所规定的操作。总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。 5．何谓总线？总线按功能可分为哪几种？ 答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。总线功能来划分又可分为地址总线（Address Bus）、数据总线（Date Bus）和控制总线（Control Bus）三类。 6．内部存储器由哪几部分组成? 答:包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 7．简述8086中的存储器管理？ 答:8086把1M空间分成若干块（称为“逻辑段”），各个逻辑段之间可在实际存储空间中完全分开，也可以部分重叠，甚至可以完全重叠。每个逻辑段容量不超过64K字节，这样就可用16位寄存器提供地址访问。一个存储单元的地址可由段基址和偏移地址组成，这个地址我们称为逻辑地址，一般表示为“段基址：偏移地址”。而1M存储空间中的20位地址称为物理地址。逻辑地址是程序中使用的地址，物理地址是访问存储器的实际地址。 物理地址=段基址×16 + 段内偏移地址 8．什么是接口电路？接口电路有何功能？ 答:I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。接口电路主要功能。(1) 数据的寄存和缓冲功能。(2) 信号转换功能。(3) 设备选择功能。(4) 外设的控制和监测功能。(5) 中断或DMA管理功能。(6) 可编程功能。 9．外部设备与CPU之间的数据传送方式常见有几种？各有什么特点？ 答:外部设备与微机之间的信息传送传送方式一般有无条件传送方式、查询传送方式、中断控制方式等。无条件传送方式是指CPU直接和外部设备之间进行数据传送。查询传送方式又称为条件传送方式，是指CPU通过查询I/O设备的状态决定是否进行数据传输的方式。中断是一种使CPU暂停正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作。即当外设的输入数据准备好，或输出设备可以接收数据时，便主动向CPU发出中断请求，CPU可中断正在执行的程序，转去执行为外设服务的操作，服务完毕，CPU再继续执行原来的程序。 10．什么是单片机？ 答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。 11．和一般微型计算机相比，单片机有何特点？ 答：主要特点如下： 1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术 3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
单片机原理及应用系统设计课后参考答案
0001 0001 0736 0361 JK3Q HDJ3 单片机课后部分参考答案 P59第三章 9、(A)=70H (R0)=58H (40H)=58H (58H)=70H 10、 12、(1) MOV R2,70H (2) MOV A, R1 MOV R2，A (3) MOV DPTR,#1234H MOVX A,@DPTR MOV 70H,A (4) MOV DPTR,#2000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV R4，A (5) MOV DPTR,#2000H CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#1234H MOVX @DPTR,A 13、XCH A,50H ;(A)=87H (50H)=35H PUSH 50H POP ACC ;(A)=35H MOV A,#12H ;(A)=12H XCHD A,@R1 ;(A)=15H (50H)=32H 15、MOV A,#34H MOV R0，#9AH ADD A,R0 MOV R3，A MOV A,#12H MOV R0，#78H ADDC A,R0 MOV R2，A 16、CLR C MOV A,#78H
MOV R1，#3FH SUBB A,R1 MOV R3，A MOV A,#56H MOV R1，#20H SUBB A,R1 MOV R2，A 17、（1）将（30H)+(31H)的和存于32H单元中，将进位CY存于33H单元中 （2）（30）=35H (31H)=50H (32H)=85H (A)=00H CY=0 (33H)=0 21、(A)=8FH (R0)=25H (25H)=60H P77 第五章 7、SETB EX0 SETB ET1 SETB ES SETB EA SETB PS 11、允许的中断源有：外部0中断、定时器T0中断、外部1中断、串行口中断 优先级（从高到低）：外部0中断、串行口中断、定时器T0中断、外部1中断、定时 器T1中断 P87第六章 7、用定时器T1的工作方式1时，定时初值为： （M-X）×T=t （65536-X）×2×10-6=100×10-3 X=15536=3CB0H 8、晶振12MHZ ；选择T0为定时器，工作方式1；选择T1为计数器，工作方式2 T0定时初值X0=65536-10×10-3/10-6 =55536=0D8F0H (TH0)=0D8H (TL0)=0F0H T1计数初值X1=256-100=156=9CH (TH1)=(TL0)=9CH 程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP T0INT ORG 001BH LJMP T1INT ORG 0030H MAIN: SETB P1.1 MOV TMOD , #61H
单片机应用系统设计工程实践报告
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
基于51单片机最小系统设计
基础强化训练任务书 学生姓名：董勇涛专业班级：电子0902 指导教师：洪建勋工作单位：信息工程学院 题目：基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明； 学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日，电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
《单片机应用设计-基于单片机的433M无线通信系统》廖永斌
课程设计 题目基于单片机的433M无线通信系统学院 专业 班级 姓名 指导教师 2018年 1月 13日
《单片机应用设计》任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 基于单片机的433M无线通信系统 课程设计目的： 1、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法； 2、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中； 3、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力 4、提高正确地撰写论文的基本能力。 课程设计内容和要求 1、完成硬件电路的设计，其中包括单片机和CC1101模块的设计； 2、完成无线通信模块的程序设计与实现，上机运行调试程序，记录实验结果（如图表等）， 并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计报告书按学校统一规范来撰写，报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键 词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行结果照片、结论献等； 4、查阅不少于6篇参考文献。 初始条件： 1、STC89C52和CC1100H模块； 2、先修课程：单片机原理与应用。 时间安排： 第19周，安排设计任务，完成硬件设计； 第20周，完成软件设计、撰写报告，答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1基本原理 (1) 1.1无线通信系统 (1) 1.2芯片简介 (1) 1.2.1单片机STC89C52 (1) 1.2.2 无线通信CC1101芯片 (3) 2方案论证与设计 (5) 2.1无线通信模块选择 (5) 2.2 单片机最小系统选择 (5) 2.3整体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 4软件程序设计 (8) 4.1发送端编程 (8) 4.2接收端编程 (9) 4.3程序调试与下载 (10) 5硬件仿真 (12) 6实物制作与调试 (12) 6.1 STC89C52单片机最小系统 (12) 6.2无线通信模块CC1101 (13) 6.3稳压电路模块 (13) 7心得体会 (15) 8参考文献 (16) 附录 (17)
《单片机系统设计》实验报告(DOC)
短学期实验报告 （单片机系统设计） 题目： 专业： 指导教师： 学生姓名： 学号： 完成时间： 成绩：
基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)
基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师：******* 1 设计要求 （1）运用单片机实现真有效值的检测和显示。 （2）数据采集使用中断方式，显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示，利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值，用ADC0804实现模数转换，再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的，即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值，其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压，起到限幅的作用。如图中D1、D2，由IN4148构成，电容C6是耦合电容，电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大，电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路
基于51单片机的交通控制系统模拟设计
基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：
目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案： (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计
1. 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计，对于本系统，采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要， 节约成本；缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。 2.3 输入方案： 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： ◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭，东西方向红灯灭，同时黄灯亮，倒计时3秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
单片机原理及应用设计报告
单片机设计报告 编写：HUBU2015级通信工程xmx 2017年5月23日 一、设计的目的与要求 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样。采用STC89C52单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现汉字的显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏。 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示一个“大” 字。 二、总体方案设计 2.1硬件电路的总体设计 1、设计总体框图 硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成：时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和 8*8点阵显示电路。 2、工作原理 由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0 口控制行，P1 口控制列，通过软件编程，即可实现汉字的显示
3、兀器件清单 元件名称规格数量备注 STC89C52单片机一块附底座 晶振12MHZ一块 8*8点阵LED显示器一块SZ411288k 按钮开关一个四脚 极性电容10uF一支 瓷片电容51pF两个 电阻5k Q八个 电阻10k Q一个 2.2系统软件的设计 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库和延时子程序组成 三、系统硬件电路的具体设计 3.1时钟电路 STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。