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51单片机练习题附答案

51单片机练习题附答案
51单片机练习题附答案

第一、二章单片机概述与结构

一、填空题

1.单片机复位后,SP、PC和I/O口的内容分别为07H\000H\FFH 。

2.单片机有四个工作寄存器区,由PSW状态字中的RS1和RS0两位的状态来决定。单片机复位后,若执行SETB RS0指令,此时只能使用 1 区的工作寄存器,地址范围是08H---0FH 。

3.51单片机驱动能力最强的并行端口为P0端口。

4.51单片机PC的长度为16位,SP的长度为___8____位,DPTR的长度为_16__位。

5.访问51单片机程序存储器地址空间、片内数据存储器地址、片外数据存储器地址的指令分别为__movc_____,MOV和_movx______。

6.若A中的内容为63H,那么P标志位的值为1 。

7.当扩展外部存储器或I/O口时,P2口用作高八位地址总线。

8.51单片机内部RAM区有 4 个工作寄存器区。

9.51单片机内部RAM区有128 个位地址。

10.外部中断1()的中断入口地址为0013 ;定时器1的中断入口地址为001B 。

11.51单片机有 4 个并行I/O口,P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入 1 。

12.51单片机的堆栈建立在内部RAM 内开辟的区域。

二、选择题

1.访问片外部数据存储器时,不起作用的信号是(C)。

A./RD B./WE C./PSEN D.ALE

2.51单片机P0口用作输出时,应外接(A )。

A.上拉电阻B.二极管C.三极管D.下拉电阻

3.进位标志CY在( C )中。

A.累加器B.算逻运算部件ALU C.程序状态字寄存器PSW D.DPTR

4.堆栈数据的进出原则是(D )。

A.先进先出B.进入不出C.后进后出D.先进后出

5.51单片机系统中,若晶振频率为6MHz,一个机器周期等于(D )μs。

A.1.5 B.3 C.1 D.2

6.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的( B )。

A.辅助设计应用B.测量、控制应用C.数值计算应用D.数据处理应用7.PC的值是(C )。

A.当前正在执行指令的前一条指令的地址B.当前正在执行指令的地址

C.当前正在执行指令的下一条指令的地址D.控制器中指令寄存器的地址

8.单片机应用程序一般存放在( B )中。

A.RAM B.ROM C.寄存器D.CPU

9.在堆栈操作中,当进栈数据全部弹出后,这时SP应指向( D )

A.栈底单元B.7FH单元C.栈底单元地址加1 D.栈底单元地址减1 10.51单片机的并行I/O口信息有两种读取方法:一种是读引脚,还有一种是(A )。

A.读锁存器B.读数据库C.读A累加器D.读CPU

三、判断

1.所谓的单片机,就是将CPU、存储器、定时/计数器、中断功能以及I/O设备等主要功能部件都集成在一块超大规模集成电路的微型计算机。(T)

2.51单片机的程序存储器数和数据存储器扩展的最大范围都是一样的。(T )3.51单片机是微处理器。(T )

四、简答题

1.单片机的发展大致分为哪几个阶段?

单片机的发展历史可分为四个阶段:

第一阶段(1974年----1976年):单片机初级阶段。

第二阶段(1976年----1978年):低性能单片机阶段。

第三阶段(1978年----现在):高性能单片机阶段。

第四阶段(1982年----现在):8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段

2.什么是单片机,什么是微型计算机系统?它们各有什么特点?

以微型计算机为核心组成的应用控制系统叫做微型计算机系统,包括系统软件和硬件两个组成部分。单片机是面向工业控制的微处理器,是工业CPU,它是将CPU、RAM、ROM存储器、定时计数器、中断控制、I/O接口电路集成在一块芯片上。也叫单片微型计算机。由于体积小、功能强、可靠性高、低功耗,被广泛应用在嵌入式控制系统中。是计算机向小型化发展的结果。微处理器、单片机是计算机的处理器即指挥中心单元,微型计算机就是办公用的电脑,微型计算机系统就是计算机的应用系统。

3.调研目前都有哪些新型的8位单片机,它们各有哪些特点?应用在什么场合?

智能消费型的ARM11 A8 A10核心的,速度快有PDA所需的各种模块,例如LCD,AUDIO,SDI,USB等,用在PDA 领域比如PAD,手机。

工业型的STM32 NXP11XX NXP21XX ARM7 M8 核心,工业场合的各种接口ADC DAC CAN UART PWM SPI 等主要用在工业控制,工业仪表方面。

专业型的,有些单片机有三相电机控制模块,有些单片机有智能电表控制模块,有

51单片机基础知识试题题库(复习资料)

单片机原理与应用复习资料 第二章习题参考答案 一、填空题: 1、当MCS-51引脚ALE有效时〃表示从P0口稳定地送出了低8位地址。(备注:ALE 为地址锁存控制信号,书上P22) 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。(p25 更具体些是在内部存储器的用户RAM区开辟的) 3、当使用8751且EA=1〃程序存储器地址小于1000H 时〃访问的是片内ROM。 4、MCS-51系统中〃当PSEN信号有效(备注:低电平为有效信号)时〃表示CPU要从外部程序存储器读取信息。(p22) 5、MCS-51有4组工作寄存器(p23 备注:称为通用寄存器或者工作寄存器)〃它们的地址范围是00H~1FH 。(延伸:通用寄存器占去32个单元,位寻址区占去16个单元,用户RAM区占去80个单元,三者总共为128个单元,组成内部数据存储器的低128单元区) 6、MCS-51片内20H~2FH(即为位寻址区)范围内的数据存储器〃既可以字节寻址又可 以位寻址。(p24) 7、PSW中RS1 RS0=10时〃R2的地址为12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时〃R2的地址为1AH 。(p27 查表2.3即可) 9、单片机系统复位后〃(PSW)=00H〃因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第0 组〃8个寄存器的单元地址为00H ~ 07H 。(p27 参考下一题) 10、PC复位后为0000H 。(p38 查表2.6即可,有各种寄存器的初始化状态) 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。(p37) 12、PC的内容为将要执行的下一条指令地址。(p30)

单片机原理及应用期末考试试题汇总

单片机原理及应用期末考试试卷汇总 1、单片机是将微处理器、一定容量的 RAM 和ROM 以及 I/O 口、定时 器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机。 6是非题:当89C51的EA 引脚接低电平时,CPL 只能访问片外ROM 而不管片 内是否有程序存储器。 T 7、是非题:当89C51的EA 引脚接高电平时,CPL 只能访问片内的4KB 空间。F 8、当CPU 访问片外的存储器时,其低八位地址由 P0 口提供,高八位 地址由 P2 口提供, 8位数据由 P0 口提供。 9、在I/O 口中, P0 口在接LED 时,必须提供上拉电 阻, P3 口具有第二功能。 10、是非题:MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同 的。 F 11、 是非题:是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。 T 12、 是非题:在89C51的片内RAM 区中,位地址和部分字节地址是冲突的。 F 13、 是非题:中断的矢量地址位于 RAMX 中。F 14、 MCS-51系列单片机是属于( B )体系结构。 A 、冯诺依曼 B 、普林斯顿 C 、哈佛 D 、图 灵 15、 89C51具有 64 KB 的字节寻址能力。 16、 是非题:在89C51中,当CPL 访问片内、夕卜ROk 区时用MOV 指令,访问片 外RAM 区时用MOVX 指令,访问片内RAM 区时用MOV 旨令。T 2、 单片机89C51片内集成了 有 5 个中断源。 3、 两位十六进制数最多可以表示 4、 89C51是以下哪个公司的产品?( A 、 INTEL B 、 AMD C 、 ATMEL 4 KB 的 FLASH ROM 共 256 个存储单元。 C ) D 、 PHILIPS 5、在89C51中,只有当EA 引脚接 的 Flash ROM 。 高 电平时,CPU 才访问片内

51单片机最小系统制作 全过程

51单片机最小系统制作 第一章概述 1.1 缘起 1. 给51初学者提供一个简单的DIY的教材。 第二章跑马灯和串口 2.1 第一步:准备 准备一下器件: 1、烙铁(质量好点) 2、焊锡(细) 3、烙铁架(带一个专用海绵) 4、松香块 5、万用表(要有带响的,听听红黑表笔短接时的声音出来快不快) 6、PCB面万用板1块 7、40pin 插座1个 8、11.0592M晶振1个 9、30P瓷片电容2个 10、11个LED 11、电阻排1K 1个到VCC,做跑马灯LED的限流电阻 12、max232或者兼容的芯片 13、16pin的插座上去 14、STC89C51 15、其它杂物 以上的投资加起来,不会超出100元。

价格数量和封装如下: STC的单片机可以串口下载。 解释一下: LED:8个挂在P1口,排电阻是上拉限流的;2个作为串口收发的指示灯;1个LED作为电源指示灯; 独石电容6个:5个是使用在max232上的;一个是使用在单片机上,作为电源去耦的; 10K电阻1个,接在EA上,上拉到5V; 电解电容和电阻构成上电复位电路;(STC单片机不需要)

自己买2个DB9的母头,焊接一根串口电缆; 准备一个3PIN的插座,焊接在PCB的面包板上; 还有电源,Dc5V的电源很多,电源电压差一点问题不大;很多单片机现在电源范围都宽; STC单片机应该可以工作在4V以上,具体查资料。 准备好以上物品,可以准备焊接好了。 来一张全家福: 2.2 第二步:焊接单片机最小系统

2.3 第三步:焊接串口指示灯 2.4 第四步:在P1口上焊接跑马灯

2.5 第五步:焊接Dc5V电源指示灯 2.6 第六步:焊接max232的5个0.1u电容

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。

51单片机基础知识及期末复习

51单片机简答题部分(经典) 1、什么叫堆栈? 答:堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域,数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上,堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出? 答:两数运算的结果若没有超出字长的表示范围,则由此产生的进位是自然进位;若两数的运算结果超出了字长的表示范围(即结果不合理),则称为溢出。 3、在单片机中,片内ROM的配置有几种形式?各有什么特点? 答:单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式:(1)掩膜(Msak)ROM型单片机:内部具有工厂掩膜编程的ROM,ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化,用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 (2)EPROM型单片机:内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器,用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中,也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序,允许反复改写。 (3)无ROM型单片机:内部没有程序存储器,它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉,用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活,但系统结构较复 杂。 (4)E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 (5)OTP(One Time Programmable)ROM单片机:内部具有一次可编程的程序存储器,用户可以在编程器上将程序写入片内程 序存储器中,程序写入后不能再改写。这种芯片的价格也较 低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期?它们之间是什么关系? 答:某条指令的执行周期由若干个机器周期(简称M周期)构成,一个机器周期包含6个状态周期(又称时钟周期,简称S周期),而一个状态周期又包含两个振荡周期(P1和P2,简称P周期)。也就是说,指令执行周期有长有短,但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周

51单片机_最小系统免费下载

单片机是一门实践性较强的技术,很多初学者在学习单片机技术开发的时候往往一头雾水,不知何从下手。为此,笔者结合自己使用单片机多年的经验,特意设计了单片机开发所需的Study-c 整机和硬件套件,并结合套件精心编写了单片机从入门到精通系列教程。通过讲述单片机原理、电路设计、应用开发软件工具、编写实验实例让读者全面接触单片机技术。教程编排上由浅入深,循序渐进,内容力求完整、实用、趣味并存,使读者在轻松愉快的学习过程中逐步提高单片机软硬件综合设计水平。 一、内容提要 本讲主要向大家介绍51 系列单片机的最小系统的实现并通过编写程序来实现对单片机IO 口的输出控制。以点亮外部连接的LED(发光二极管)为例,简要的介绍单片机的原理、最小系统的组成,并通过简单的C51 程序设计来讲述编译软件Keil的使用并下载Hex 文件烧写单片机。 二、原理简介 在了解原理之前,首先让我们思考一个问题,什么是单片机,单片机有什么用?这是一个有意思的问题,因为任何人都不能给出一个被大家都认可的概念,那到底什么是单片机呢?普遍来说,单片机又称单片微控制器,是在一块芯片中集成了CPU(中央处理器)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/ 计数器和多种功能的I/O(输入/ 输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。在这里,我们没必要去找到明确的概念来解析什么是单片机,特别在使用C 语言编写程序的时,不用太多的去了解单片机的内部结构以及运行原理等。从应用的角度来说,通过从简单的程序入手,慢慢的熟悉然后逐步深入精通单片机。 在简单了解了什么是单片机之后,然后我们来构建单片机的最小系统,单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分,也可理解为是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51 系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等(见图1)。 图1 单片机最小系统框图 三、电路详解 依据上文的内容,设计51 系列单片机最小系统见图2。

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。

(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。

51单片机基础知识 (问答题)

1、单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期之间是什么关系? 答:一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周期,即1M=6S=12P。 2、存储器中有几个保留特殊功能的单元用做入口地址?作用是什么? 答:MCS-51系列单片机的存储器中有6个保留特殊功能单元; 作用:0000H为复位入口、0003H为外部中断0入口、000BH为T0溢出中断入口、0013H为外部中断1入口、001BH为T1溢出中断入口、0023H为串行接口中断入口。 3、开机复位后,CPU使用是的哪组工作寄存器?它们的地址是什么?CPU如何确定和改变当前工 作寄存器组? 答:开机复位后,CPU使用的是第0组工作寄存器。 它们的地址是00H~07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1、RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。如:RS1、RS0为00则指向第0组;为01则指向第1组;为10则指向第2组;为11则指向第3组。 4、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期的如何分配的?当振荡频率为8MHz时,一个单片 机时钟周期为多少微秒? 答:MCS-51的时钟周期是最小的定时单位,也称为振荡周期或节拍。一个机器周期包含12个时钟周期或节拍。不同的指令其指令周期一般是不同的,可包含有1~4个机器周期。 当振荡频率为8MHz时,一个单片机时钟周期为0.125μs 。 5、EA/V 引脚有何功用?8031的引脚应如何处理?为什么? PP 答:EA/V PP是双功能引脚: (1)EA接高电平时,在低4KB程序地址空间(0000H~0FFFH),CPU执行片内程序存储器的指令,当程序地址超出低4KB空间(1000H~FFFFH)时,CPU将自动执行片外程序存储器的指令。 (2)EA接低电平时,CPU只能执行外部程序存储器的指令。 8031单片机内部无ROM,必须外接程序存储器。因此,8031的EA引脚必须接低电平。 在对8751单片机内部的EPROM编程时,此引脚V PP外接+12V电压,用于固化EPROM程序。 6、单片机对中断优先级的处理原则是什么? 答:⑴低级不能打断高级,高级能够打断低级; ⑵一个中断以被响应,同级的被禁止; ⑶同级,按查询顺序,INT0→T0→INT1→T1→串行接口。 7、MCS-51的外部中断的触发方式有哪两种?他们对触发脉冲或电平有什么要求? 答:有电平触发和脉冲触发。

基于51单片机的交通灯控制系统设计

目录 一引言 (2) 二概要设计 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2总体设计框图 (2) 三硬件设计 (3) 3.1LED循环电路设计 (3) 3.1.1 89cs51单片机概述 (3) 3.1.2 LED循环说明 (5) 3.2 倒计时显示电路 (5) 3.2.1 74LS164芯片 (5) 3.2.2 共阴极数码显示管 (6) 3.2.3 倒计时电路 (6) 3.2.4 急通车电路 (7) 四软件按设计 (7) 4.1 程序流程图: (7) 4.2 LED红绿灯显示 (8) 4.3倒计时显示 (9) 4.4 急通车控制 (9) 4.5程序代码 (9) 五总结 (9) 参考文献 (9) 附录一: (9) 附录二: (10)

基于51单片机的交通灯控制系统设计 摘要:在日常生活中,交通信号灯的使用,市交通得以有效管理,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外,还具有时间设置、LED信息显示功能,市交通实现有效控制。 关键词:交通灯,单片机,自动控制 一引言 当今,红绿灯安装在个个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,是警察受伤,遂被取消! 电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成,1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。 信号灯的出现,使得交通得以有效的管理,对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号灯,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯,面对红灯的车辆必需在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口! 二概要设计 2.1 设计思路 利用单片机实现交通灯的控制,该任务分以下几个方面: a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚,用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示,串行并出或者并行并出实现。 C 实现急通车。这需要人工实现,编程时利用到中断才能带到目的,只要有按钮按下,那么四个方向全部显示红灯,禁止以诶车辆通行。当情况解除,让时间回到只能隔断处继续进行。 2.2总体设计框图 见图一:

51单片机基础知识试题题库(考试用含答案)

第二章习题参考答案 一、填空题: 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内RAM数据存储器内开辟的区域。 INCDEC都不影响PSW 堆宅操作只有一条寻址方式直接寻址方式 3、当使用8751且EA=1 〃程序存储器地址小于1000H时〃访问的是片内 ROM 7、PSW中RS1RSO=10寸〃R2 的地址为12H。 8、PSW中RS1RS0=11 时〃R2的地址为1AH。 17、使用8031芯片时〃需将/EA引脚接低电平〃因为其片内无ROM存 22、但单片机的型号为8031/8032时〃其芯片引线EA一定要接di电平

7、单片机8031的ALE引脚是()。 A、输出高电平 B、输出矩形脉冲〃频率为fosc的1/6 C、输出低电平 D、输出矩形脉冲〃频率为fosc的1/2 11、单片机上电复位后〃堆栈区的最大允许范围是()个单兀。 A、64 B、120 C、128 D、256 12、单片机上电复位后〃堆栈区的最大允许范围是内部RAM的() A、OOH—FFHB 001■— 07HC 071■— 7FHD 08H— 7FH 13、对于8031单片机〃其内部RAM()O A、只能位寻址 B、只能字节寻址 C、既可位寻址又可字节寻址 D、少部分能位寻址 18、单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是()弓I脚。 A、外接定时器 B、外接串行口 C、外接中断 D、外接晶振 23、MC—51的专用寄存器SFR中的堆栈指针SP是一个特殊的存贮区〃用来()〃它是按后进先出的原则存取数据的。 A、存放运算中间结果 B、存放标志位 C、暂存数据和地址存放待调试的程序

51单片机最小系统讲解及应用

51单片机最小系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系 统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典 型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的 取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的, 原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定 量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率, 用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机

特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的. 因此可以看出,其实要熟悉51单片机的40个引脚功能也很容易: 总共40个脚,电源用2个(Vcc和GND),晶振用2个,复位1个,EA/Vpp用1个,剩下还有34个.29脚PSEN,30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处,一般情况下不用考虑,这样,就只剩下32个引脚,对于初学者,这32个引脚就是要经常跟它们打交道的了.它们是: P0端口P0.0~P0.7共8个 P1端口P1.0~P1.7共8个 P2端口P02.0~P2.7共8个 P3端口P3.0~P3.7共8个 使得单片机工作的最小电路 80C51为例 首先,我们在使用protel和proteus的软件画电路图时,你会发现原先40个引脚的芯片变成了38个引脚,那是因为它把第40和第20个引脚VCC和GND隐藏了,所以要是的单片机开始工作至少需要一个VCC(电源)和GND(接地)。 其次,学习过组成原理的同学或者说学习过计算机导论的同学一定知道,计算机的冯·诺依曼体系,什么是冯·诺依曼体系。简单的说就是程序(指令)存储,顺序执行,也就是说指令是一条一条执行的,即CPU从ROM(他可以称为程序存储器,但不准确)中取出指令然后再执行。取指令并执行有严格的先后顺序,那么就需要一个时钟来准确的使CPU 稳定工作。 所以,第二个需要的就一个时钟电路。一个内部时钟电路是由两个电容(CAP)和一个石英晶振(Crystal)组成。CPU的时钟周期(震荡周期)由石英晶振决定(常用6MHZ或12MHZ),两个电容取10~30pF,并把他们接在XTAL1(输入)和XTAL2(输出)两端。

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

单片机最小系统

STC89C52单片机简介 概述 STC89C52是51系列单片机的一个型号,它是STCMEL公司生产的。 STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用STCMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 STC89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性 兼容MCS51指令系统 8k可反复擦写(>1000次)Flash ROM 32个双向I/O口 ? 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 ? 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共8个中断源 2个读写中断口线 3级加密位

低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 8051单片机的引脚功能 MCS-51系列单片机一般采用40个引脚,双列直插式封装,用HMOS工艺制造,其外部引脚排列如图所示。其中,各引脚的功能为: (a) DIP引脚图 (b) 逻辑符号 8051单片机的引脚 ⑴主电源引脚 Vcc(40脚):接+5V电源正端 Vss(20脚):接+5V电源地端 一般Vcc和Vss间应接高频去耦电容和低频滤波电容。 ⑵外接晶体或外部振荡器引脚 XTAL1(19脚):接外部晶振的一个引脚。在单片机内部,它是一个反

51单片机基础知识试题题库(含答案)

51单片机基础知识试题题库(含答案) 第二章习题参考答案 一、填空题: 1、当 MCS-51 引脚 ALE 有效时,表示从 P0 口稳定地送出了低8位地址。 2、MCS-51 的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。 3、当使用 8751 且 EA=1,程序存储器地址小于 1000H 时,访问的是片内 ROM。 4、MCS-51 系统中,当 PSEN 信号有效时,表示 CPU 要从外部程序存储器读取信息。 5、MCS-51 有 4 组工作寄存器,它们的地址范围是00H~1FH 6、MCS-51 片内20H~2FH 范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址。 7、PSW 中 RS1 RS0=10 时,R2 的地址为 12H 。 8、PSW 中 RS1 RS0=11 时,R2 的地址为 1AH 。 9、单片机系统复位后,(PSW)=00H,因此片内 RAM 寄存区的当前寄存器是第 0 组,8 个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC 复位后为 0000H 。 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。 12、PC 的内容为将要执行的的指令地址。。 13、在 MCS-51 单片机中,如果采用 6MHz 晶振,1 个机器周期为 2us 14、内部 RAM 中,位地址为 30H 的位,该位所在字节的字节地址为 26H 。 15、若 A 中的内容为 63H,那么,P 标志位的值为

16、8051 单片机复位后,R4 所对应的存储单元的地址为 04H ,因上电时 PSW= 00H 。这时当前的工作寄存器区是第 0 工作寄存器区。电平,因为其片内无程序存储器。 17、使用 8031 芯片时,需将/EA 引脚接低 18、片内 RAM 低 128 个单元划分为哪 3 个主要部分:工作寄存器区、位寻址区和用户 RAM 区。 19、通过堆栈操作实现子程序调用,首先就要把PC 的内容入栈,以进行断点保护。调用返回时,再进行出栈保护,把保护的断点送回到 PC 。 20、MCS-51 单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器 PC 的位数所决定的,因为 MCS -51 的 PC 是 16 位的,因此其寻址的范围为 64 KB。 21、MCS-51 单片机片内 RAM 的寄存器共有 32 个单元,分为 4 组寄存器,每组 8 个单元,以 R0~R7 作为寄存器名称。 22、但单片机的型号为 8031/8032 时,其芯片引线 EA 一定要接低电平。 二、选择题: 1、当 MCS-51 复位时,下面说法正确的是( A )。 A、 PC=0000H B、 SP=00H C、 SBUF=00H D、 P0=00H 2、PSW=18H 时,则当前工作寄存器是( D )。 A、 0 组 B、 1 组 C、 2 组 D、 3 组CY AC F0 RS1 RS0 OV - P(1,1) 3、MCS-51 上电复位后,SP 的内容应是( B )。 A、 00H B、07H C、 60H D、 70H 4、当 ALE 信号有效时,表示( B )。 A、从 ROM 中读取数据 B、从 P0 口可靠地送出低 8 位地址 C、从 P0 口送出数据 D、从 RAM 中读取数据

完整版单片机控制系统的设计

学号 07437230 常州大学 硬件实习报告 题目:步进电机单片机控制系统的设计 学生: 学院(系):专业班级: 指导教师: 通信(怀)081单片机原理与应用实习任务书 一、设计题目 步进电机单片机控制系统的设计 二、设计背景 步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移,也可以用它带动螺旋电位

通信工程系指导教师:孙守昌1、前言 1.1课题的背景、目的和意义 1.1.1课题设计的背景:

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机也是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移,也可以用它带动螺旋电位器,调节电压和电流,从而实现对执行机构的控制。在数字控制系统中,由于它可以直接接收计算机输出的数字信号,而不需要进行D/A转换,所以使用起来十分方便。步进电机具有快速的启停能力和精度高的显著特点,在定位场合得到了广泛应用。 1.1.2 课题设计的目的: (1)了解步进电机的结构和工作原理。 (2)掌握步进电机控制系统的设计方法及其调试技术。 (3)能够使用电路仿真软件进行电路调试。步进电机驱动控制系统设计内容 1.1.3 课题设计的意义: 随着工业自动化的发展,步进电机的应用越来越广泛。步进电机是用脉冲信号进行控制,将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机,它最突出的优点是可以在宽阔的频率来实现调速,快速起停,正转反转控制及制动等,并且用其组成的开环系统既简单,廉价,又非常可行,因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装备等多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,研制步进电机驱动器具有十分重要的意义。 1.1.4课题的现状与发展趋势 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,国外一般称为Stepping moter,pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有80年的历史。正是由于步进电机具有突出的优点,所以成了机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展。步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到了广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术,我国的数控系统也取得了很大发展,我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。

基于51单片机的云台控制系统设计

李建:基于单片机的云台控制系统设计 ABSTRACT This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the Yuntai of the structure and it's control requirements. And the same time realize communication of computer through serial communication of RS-485 bus. MCU control module, keyboard module, motor driver module and remote control module comprise the control system. And complete the corresponding software design, testing and simulation. Key word: A T89C52; Yuntai control; Stepper motor; Simulation ;Serial communication 目录 摘要........................................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT ................................................................................................................... I 第1章引言 (1) 1.1 云台 (1) 1.2 单片机 (1) 1.3 本设计完成的任务 (2) 第2章云台 (3) 2.1 云台概述 (3) 2.1.1 云台内部结构 (3) 2.1.2云台的性能指标 (3) 2.1.3云台电机 (5) 2.2 步进电机 (6) 2.2.1步进电机的工作原理 (6) 2.2.2 步进电机主要技术指标 (8) 第3章总体方案 (10) 3.1云台控制系统简析 (10) 3.2控制系统实现 (10)

51单片机基础知识试题题库

第二章习题参考答案一、填空题:片内RAM数据存储器内开辟 的区域。 MCS-512、的堆栈是软件填写堆栈指针临时在 PSWINC DEC 都不影响直接寻址方式堆宅操作只有一条寻址方式 时,访问的是1000H 3 、当使用8751且EA=1,程序存储器 地址小于ROM。片内。 RS0=10RS1 时,R2的地址为1 2H7、PSW中。 R2的地址为1AH时,8、PSW中RS1 RS0=11 。的位,该位所在字节的字节地址为、内部RAM中,位地址为30H 14 电平,因为其片内芯片时,需将8031/EA引脚接低17、使用 ROM 存无 di电平。 22、但单片机的型号为8031/8032时,其芯片引 线EA一定要接 )。ALE引脚是( 80317、单片机的A、输出高电平 B、 输出矩形脉冲,频率为fosc的1/6 C、输出低电平 D、输出矩形脉冲,频率为fosc的1/2 )个单元。11、单片机上电复位后,堆栈区的最大允许范围是( 、256 C、128 DA、64 B、 120

)。 12、单片机上电复位后,堆栈区的最大允许范围是内部RAM 的( 08H—7FH7FH D、07H B、00H— C、07H— A、00H—FFH )。、对于8031单片机,其内部RAM( 13、只能字节寻 B A、只能位寻址址 D、少部分能位寻址 C、既可位寻址又可字节寻址 )引脚。引脚是(和XTAL2 18、单片机8051的XTAL1 、D C、 外接中断、、 A外接定时器 B外接串行口 外接晶振 是一个特殊的存贮区,用来SPSFR51的专用寄存器中的堆栈指针23、 MCS—),它是按后进先出的原则存取数据的。( B、存放标志位、存放运算中间结果 A 、存放待调试的程序D C 、暂存数据和地址 三、判断题 √)、6PC可以看成使程序存储器的地址指针。( 、判断以下有关7PC和DPTR的结论是否正确?√)(不能 访问。PC是可以访问的,而DPTR、A. √) B、它们都是16位的存储器。( DPTR而×)( PC有自动加“1”的功能,、C它们都有自动加“1” 的功能。 的加“1”则需通过指令INC DPTR来完成。

基于89C51单片机的直流电机控制系统设计

目录 摘要 (3) 关键词: (3) 1直流电动机 (3) 1.1直流电动机的工作原理 (3) 1.1.1直流电动机的运动特性与优点 (4) 1.2直流串励电动机 (5) 1.2.1串励电动机的特点 (5) 1.3直流他励电动机 (5) 1.3.1他励电动机的特点 (6) 2设计概要 (6) 2.1硬件设计概要 (7) 2.2程序设计流程图 (7) 3硬件设计 (8) 3.1.1电机驱动电路 (8) 3.1.2单片机及控制电路 (10) 3.1.3单片机介绍 (12) 3.1.3.3管脚说明 (14) 4程序设计 (16) 4.1主程序设计 (19) 4.1.1定义说明程序 (19) 4.1.2执行主程序 (20) 4.2子程序设计 (22) 4.2.1定义延时程序函数 (22) 4.2.2定时器1中断服务程序 (22)

4.2.3定时器2中断服务程序 (23) 4.3调速原理 (23) 4.3.1PWM(脉冲宽度调制)原理 (23) 4.3.2PWM(脉冲宽度调制)特点 (24) 5调试与仿真 (25) 参考文献 (25) 附录 (26)

摘要 通过单片机改变输出脉冲波的宽度井陉调节,以便实现直流电的起动、正反转、加速、减速功能,在这种调速方法下,可以有效的减少其损耗功率。 关键词:单片机;直流电机;调速 1直流电动机 直流电动机主要由静止的定子和旋转的转子组成。定子由主磁极、换向极、电刷装置和机座组成。主磁极铁芯上套有线圈,通入直流励磁电流便会产生磁场,即主磁场。换向极也由铁芯及套在上面的线圈组成,其作用是产生附加磁场。以减弱换向片与电刷之间的火花,避免烧蚀。机座除作电动机的机械支架外,还作为各磁极间磁的通路。转子由转子铁芯、转子绕组、换向器、轴和风扇组成。转子铁芯用来安装转子绕组,并作为电动机磁路的一部分。转子绕组的主要作用是产生感应电动势并通过电流,以产生电磁转矩。换向器由换向片组成,换向片按一定规律与转子绕组的绕组元件连接。 1.1直流电动机的工作原理 直流电动机包括俩个在空间固定的永久磁铁,一个为N极,另一个为S极。在磁极的中间,装有一个可以转动的线圈,它的首末两端分别接到两片圆弧形的换向片(铜片)上,两个换向片之间、换向片与转轴(与线圈一起旋转)之间均相互绝缘,为了把电枢绕组和外电路接通,在换向器上安置了两个固定不动的电刷。由于电刷和电源固定连接,因此无论线圈怎样转动,总是上半边的电流向里,下半边的电流向外。由左手定则可知,通电线圈在磁场中受到逆时针方向的力矩作用。虽然电流方向是交替变化的,但所受的电磁力的方向不改变,因此线圈可以连续地按逆时针方向旋转。这就是直流电动机的工作原理。

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