单片机应用毕业论文
基于单片机的照明控制系统
摘要
随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本文阐述了照明的有线、无线控制方式设计原理与实现方法。以设计过程为主线，分别从硬件和软件两个方面描述设计过程，即从硬件电路的设计方法到实现所要求功能的软件技术。该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以A T89C51与AT89C2051单片机为基础，实现了有线通信、无线数传、控制与显示等功能。文中详细地描述了控制电路的设计过程，包括：键盘与LED显示电路、RS485通信电路、无线数传电路、照明灯控制电路以及看门狗电路等。对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计与无线数字传输程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。有线通信程序的功能是：通过RS485主从通信方式，由主控制器发出命令对全部或单个分控制器所控制的照明灯实现开启、关闭、灯光亮度调节、定时控制等功能。无线数传程序设计的功能是：通过无线数传模块实现照明灯的无线遥控，同样实现有线方式控制的功能。
关键词：主控制器，分控制器，单片机，有线通信，无线数传，灯光亮度控制，定时控制
The Control System for Lighting Based on
Single–chip Microcomputer
Abstract
With the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer.
The paper expatiates on the designing theories and implementation method of the control system for lighting by wired or wireless communications. Taking the designing process as mainline, it describes the process of designing from two respects —another word, the paper describes the process from the method of circuit designing to the software technology of realizing the demanded functions. The AT89C51 single-chip microcomputer, and the auxiliary ones are based on AT89C2051. The system can do many jobs, such as wired communication, wireless data transmitting, controlling and display. The paper describes the designing process of the circuit at length, including: keyboard and LED display circuit, RS485 communication circuit, wireless transmitting circuit, control circuit of lighting, watchdog circuit, etc. The designing of software mainly includes the several programming, such as wired communication, wireless data transmitting, lamplight controlling, timed controlling, keyboard scanning and LED displaying. The wired communication programming function is that through Master-slave communication method based on RS485 the lighting, turning off lighting, regulating brightness of lighting, controlling timed lighting, etc. The wireless data transmitting programming function is that by wireless transmitter it realizes wireless controlling of the lighting, and achieves the functions identical to wired communication.
Key Words: Host controller, Auxiliary controller, Single-chip microcomputer, Wired communication, Wireless data transmitting, controlling brightness of lighting, Timed controlling
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
第一章序言 (6)
1.1 单片机应用技术 (6)
1.2 有线通信技术 (7)
1.3 无线数传技术 (7)
1.4 本章小结 (8)
第二章基于单片机的照明控制系统的设计框架和性能 (9)
2.1 系统设计要点 (9)
2.2 系统的结构 (9)
2.3 系统性能指标与技术要求 (11)
2.4 本章小结 (12)
第三章基于单片机的照明控制系统的硬件电路设计 (13)
3.1 主控制器的电路设计 (13)
3.1.1 键盘的接口设计 (14)
3.1.2 LED数码显示的接口设计 (14)
3.1.3 看门狗监控电路的设计 (14)
3.2 分控制器的电路设计 (15)
3.2.1 时钟芯片的接口设计 (16)
3.2.2 零点检测与可控硅控制电路的设计 (16)
3.3 RS485通信电路的设计 (17)
3.4 无线数传电路的设计 (20)
3.4.1 无线数传电路的连接 (20)
3.4.2 SRWF-1模块的特性 (20)
3.5 本章小结 (21)
第四章基于单片机的照明控制系统的软件设计 (22)
4.1 人机交互程序设计 (22)
4.1.1 键盘扫描程序设计 (23)
4.1.2 LED数码显示程序设计 (25)
4.2 照明启停控制程序设计 (26)
4.2.1 全部启停控制程序设计 (26)
4.2.2 单独启停控制程序设计 (28)
4.3 照明亮度控制程序设计 (30)
4.3.1 全部亮度控制程序设计 (30)
4.3.2 单独亮度控制程序设计 (32)
4.4 照明定时控制程序设计 (33)
4.4.1 全部定时控制程序设计 (33)
4.4.2 单独定时控制程序设计 (34)
4.5 RS485通信程序设计 (35)
4.5.1 主机部分通信程序设计 (37)
4.5.2 从机部分通信程序设计 (37)
4.6 无线数传通信程序设计 (39)
4.7 本章小结 (39)
第五章实验及总结 (40)
致谢 (41)
参考文献 (42)
附录 (43)
第一章序言
近十几年来，随着我国城市建设的快速发展，楼宇照明也相应飞速发展。在楼宇的照明数量与质量两个方面均有显著的变化与提高，特别是随着人民生活水平进入小康水平，楼宇照明水平提高很快，追求人工照明光环境的舒适性、个性化、安全、节能等方面日见突出。楼宇中人工光环境对于满足人们的生活、学习、娱乐以及工作方面有着重要的意义。
照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断，或通过回路中串入接触器，实现远距离控制。而今出现的楼宇自控系统，是以电气触点来实现区域控制、
定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在楼宇自控系统中并非独立，同时控制功能简单，因此使用上有一定的局限性。故当楼宇自控系统出现故障时，照明系统亦受到影响。随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。根据使用客户的经验，不仅使照明管理与设备维修简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
本系统是以单片机为控制器的核心，其中上位机是以AT89C51为基础，下位机是以AT89C2051为基础，再连接外围电路，通过现场总线RS485通信方式实现照明灯具的智能控制，也可以通过无线数传模块实现无线通信，从而达到照明灯具的智能控制。
1．1 单片机的应用技术
电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。
单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。
单片机由硬件系统与软件系统组成。硬件系统是指构成微机系统的实体与装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（Central Processing Unit），简称CPU，是微机的核心部件。CPU配上存放程序和数据的存储器、输入输出（InputOutput，简称IO）接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称，人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统，两者相辅相成，缺一不可。
1．2 有线通信技术
在数据通信、计算机网络以及工业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通信来达到远程信息交换的目的。目前，有多种接口标准可用于串行通信，最常用的接口有RS-232、RS-422、RS-485。RS232是最早的串行接口标准，在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。但总的来说，RS-232、RS-422与RS-485最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，EIA于1983年在RS-422基础上制定了RS-485
标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIAEIA-485-A标准。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。正因为RS-485的远距离、多节点（32个）、可以自行定义协议以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。
1．3 无线数传技术
有线传输的方式虽然使用非常广泛且可靠性较高，但由于各方面的局限性，已经在众多方面被无线传输方式所取代。无线数字传输技术日益完善，其重要性也被人们所认识，相应的基于无线数字传输的产品也随处可见。无线数字传输系统安装简便、使用效率高，可应用于各个领域，例如，无线数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控、楼宇自动化、高档玩具等等。
无线数传技术是通过单片机的串口与无线数传模块连接，将要发送的数据由无线数传模块向空中发出，然后由另一个终端设备的无线数传模块从空中接收数据，这样就实现了预期的任务。
1．4 本章小结
本章介绍了照明控制系统在智能楼宇中的应用、发展以及所使用的主要专业技术。它从传统的方式逐步发展到能够实现智能化控制，使用户使用起来更加方便、舒适。本文所研究的照明控制系统主要使用了单片机应用技术、有线通信技术和无线数传技术。在这里主要对这三种技术的组成、功能、发展以及使用领域等方面进行了简要的阐述。
第二章基于单片机的照明控制系统的设计框架与性能2．1 系统设计要点
系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。
在系统设计中设计方法的选用是系统设计能否成功的关键。硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，因此使用Keil C语言进行开发。此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用范围大、可移植性好等特点。本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经过调试后，达到设计功能要求。
2．2 系统的结构
系统的结构主要由三部分组成：（1）上位机系统；（2）下位机系统；（3）通信系统。这三部分共同完成了主控制器通过有线、无线通信方式与分控制器进行信息交换，达到控制照明灯具的目的。有线通信系统的结构框图如图2.1所示。
该多机通信系统采用RS-485半双工主从式通信系统，主机可以发送数据或命令到从机，从机主要负责对分布的照明灯具进行控制，用中断的方式接收主机发来的命令或数据并做出回应。
图2.1 有线通信系统结构框图
无线数据传输系统也是由主控制器和分控制器两部分组成，系统结构框图如图 2.2所示。主控制器是发送遥控指令、发送数据信息、接收应答信息等，分控制器接收数据与遥控指令，完成对照明灯具的控制。
图2.2 无线数传系统结构框图
系统的主控制器通过RS-485总线或无线数传模块将数据或命令发送给分控制器，同时将信息送给数码显示单元进行显示，并有看门狗电路对运行程序进行有效监视。主控制器硬件电路结构如图2.3所示。分控制器接收主控制器的发来的数据和命令，通过可控硅电路对照明灯具进行开关、亮度控制，并且利用实时时钟芯片对照明灯具进行定时开关控制。分控制器硬件电路结构如图2.4所示。
图2.3 主控制器硬件电路结构框图
图2.4 分控制器硬件电路结构框图
系统在单片机的控制之下完成数据的通信、显示，同时能够控制照明灯具，其硬件电路只是系统的实施工具，大量的工作是由软件来完成的。这些程序是系统的灵魂，是负责完成硬件电路实现功能和与用户交互的桥梁，是维护系统正常工作的工具。
2．3 系统性能指标及技术要求
（1）照明启停控制系统
①全开
②全关
③单独开
④单独关
（2）照明亮度控制系统
①全部亮度调节
②单独亮度调节
（3）定时控制系统
①对全部照明灯进行定时控制
②对每个照明灯进行定时控制
2．4 本章小结
本章主要从系统设计要点、系统的结构、系统性能指标及技术要求三方面对所研究的照明控制系统的设计框架和性能进行了阐述，该系统由一个主控制器与若干个分控制器组成，
系统的设计首先要从硬件方面着手，在绘制出正确的电路图后，再按功能要求编制出相应的软件程序，最终要达到所要求的性能指标。
第三章基于单片机的照明控制系统的硬件电路设计
3．1 主控制器的电路设计
主控制器采用AT89C51单片机作为微处理器，AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL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（CPU）和Flash 存储单元。
主控制器系统的外围接口电路由键盘、数码显示及驱动电路、晶振、看门狗电路、通信接口电路等几部分组成。主控制器系统的硬件电路原理图如图3.1所示。
图3.1 主控制器系统的硬件电路原理图
3.1.1 键盘的接口设计
键盘的结构形式有两种，即独立式按键和矩阵式键盘。本系统使用的是4×4矩阵式键盘，第一行从左到右为1、2、3、4，第二行为5、6、7、8，第三行为9、0、开、关，第四行为增值、减值、定时、确认。该形式的键盘，每个按键开关位于行列的交叉处，采用逐行
扫描的方法识别键码。矩阵键盘的列线从左到右分别与单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3相连，矩阵键盘的行线从上到下分别与P1.4、P1.5、P1.6、P1.7相连。每当按下一个键时，对应的行线与列线就会连通，这样单片机就能检测出信号，并通过键盘扫描程序对键盘进行扫描，以识别被按键的行、列位置。
3.1.2 LED数码显示的接口设计
数码显示与驱动电路由74LS138译码器、7447 TTL BCD-7段高有效译码器驱动器、4个数码管以及5个A1015三极管组成。由单片机的P0.0～P0.3口输出的四位BCD码，经7447芯片后，翻译成7段数码管a、b、c、d、e、f、g相应的段，并输出点亮数码管相应的段。单片机的P0.4、P0.5口输出的信号经74LS138译码器后产生的高电平信号加在A1015三极管的基极，控制三极管的导通，从而起到对相应数码管的选通作用。4个7段数码管都被接成共阳极方式。
3.1.3 看门狗监控电路的设计
本系统采用MAXIM公司的低成本微处理器监控芯片MAX813L构成硬件狗，与AT89C51的接口电路如图3.1所示。MR与WDO经过一个二极管连接起来，WDI接单片机的P2.7口，RESET接单片机的复位输入脚RESET，MR经过一个复位按钮接地。该监控电路的主要功能如下：
（1）系统正常上电复位：电源上电时，当电源电压超过复位门限电压4.65V，RESET端输出200ms的复位信号，使系统复位。
（2）对+5V电源进行监视：当+5V电源正常时，RESET为低电平，单片机正常工作；当+5V 电源电压降至+4.65V以下时，RESET输出高电平，对单片机进行复位。
（3）看门狗定时器被清零，WDO维持高电平；当程序跑飞或死机时，CPU不能在1．6s内给出“喂狗”信号，WDO跳变为低电平，由于MR端有一个内部250mA的上拉电流，D导通MR获得有效低电平，RESET端输出复位脉冲，单片机复位，看门狗定时器清零，WDO又恢复成高电平。（4）手动复位：如果需要对系统进行手动复位，只要按下手动复位按钮，就能对系统进行有效的复位。
3.2 分控制器的电路设计
分控制器采用低档型的AT89C2051单片机作为微处理器，AT89C2051也是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含2K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），兼容标准MCS-51指令系统，具有15线可编程IO口，该单片机具有体积小、成本低、结构简单、性价比较高等特点。
分控制器系统的外围接口电路由晶振、实时时钟芯片、可控硅控制电路、零点检测电路、看门狗电路、通信接口电路等组成。分控制器系统的硬件电路原理图如图3.2所示。
图3.2 分控制器系统的硬件电路原理图
3.2.1时钟芯片的接口设计
本系统利用单片机89C2051和时钟芯片DS1302进行串行数据通信，读取和写入实时数据，用于定时控制照明灯具的启停。DS1302是美国Dallas公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于31日时可自动调整。
DS1302与单片机的连接仅需要3根线，即SCLK、IO、RST。RST接在P1.7上，此引脚为高电平时，选中该芯片，可对其进行操作。串行数据线IO与串行时钟线SCLK分别接在P1.5和P1.6上，所有的单片机地址、命令及数据均通过这两条线传输。在本系统中，89C2051为主器件，DS1302为从器件，主器件在总线上产生时钟脉冲、寻址信号、数据信号等，而从器件则相应接收数据、送出数据。对DS1302的每一次读写需16个时钟脉冲，前8个脉冲输入操作地址和读写命令。其中位7必须为1；位0为0时向芯片写入数据，为1时从芯片读出数据；位6～位1选定芯片中的地址。后8个脉冲写入或读出数据。
DS1302采用双电源系统供电，VCC1在双电源系统中提供主电源，在这种运用方式下VCC2
连接到备份电源，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302由两者中的较大者供电。当VCC1大于VCC2+0.2V时，VCC1给DS1302供电。当VCC1小于VCC2时，DS1302由VCC2供电。
3.2.2零点检测与可控硅控制电路的设计
这部分电路的设计采用单片机的IO口灌电流的方法控制可控硅实现开关与调光控制，用光电耦合器M0C3021作为可控硅的驱动器，同时实现强、弱电的隔离。光电耦合器M0C3021通过一个非门与89C2051的P3.7口连接，当此脚输出高电平时，将会封锁住MOC3021，使双向可控硅BT131不导通，这样就会使照明灯关闭；当P3.7脚输出低电平时，使光电耦合器MOC3021打开驱动双向可控硅，从而将双向可控硅触发导通，这样就开启了所要控制的照明灯。对于照明灯的亮度调节，这里采用PWM（Pulse Width Modulation）方式,即脉冲宽度调制的简称，PWM是一种周期一定而高低电平的占空比可以调制的方波信号，当输出脉冲周期一定时，输出脉冲的占空比越大相对应的输出有效电压越大。在一个周期内的脉冲宽度（导通时间）为T1，周期为T，波形如图3.3所示。
图3.3 脉冲波形图
则输出电压的平均值为：
U=VCC×T1T=αVCC
其中α=T1T（正脉冲的持续时间与脉冲周期的比值）称为占空比，α的变化范围为
0≤α≤1，VCC为电源电压。
当电源电压VCC不变的情况下，输出电压的平均值U取决与占空比α的大小，改变α的大小就可以改变输出电压的平均值，这就是PWM的工作原理。灯泡的亮度与加在灯泡两端的电压成比例，而灯泡两端的电压与可控硅的导通角成比例，这样通过调节PWM信号的占空比来控制可控硅的导通角。因此占空比越大，灯泡就越亮，当占空比α=1时，灯泡的亮度最高。由于89C2051单片机没有PWM信号输出功能，所以在这里采用单片机定时器配合软件的方法来实现PWM信号的输出。
使用PWM方法进行可控硅控制时，调制频率不能低于市电频率，因为当频率低于50Hz
时，超过了人眼视觉暂留效应，用于调光将产生闪烁的现象。当调制频率大于市电频率，可控硅将处于连续导通状态而不能达到调压的目的，因此必须使用过零检测作为触发可控硅的基点。在本系统中所使用的过零检测电路如图3.2所示，先由一个变压器将市电电压转换成10V左右的电压，经过整流、稳压后可作为系统工作电源，同时将变压器次级的同名端引出一根线连接到比较器LM311的正输入端，用以检测交流电的过零点，然后将过零信号送给单片机的P1.3口上。当检测到交流电的过零点时，就去触发双向可控硅，同时通过PWM信号的输出控制双向可控硅的导通时间，最终达到控制灯泡亮度的目的。
3.3 RS485通信电路的设计
本系统的有线通信方式采用RS485总线进行通信，RS485标准支持半双工通信，只需三根线就可以进行数据的发送和接收，同时具有抑制共模干扰的能力，接收灵敏度可达±
200mV，大大提高了通信距离，在100K bps速率下通信距离可达1200m，如果通信距离缩短，最大速率可达10M bps。在这里使用的是主从式通信方式，主机由主控制器充当，从机为分控制器。主机处于主导和支配地位，从机以中断方式接收和发送数据，主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机，从机发送的信息只能为主机接收，从机之间不能直接通信。主机与从机的通信电路图分别如图3.4与图3.5所示。
89C51
图3.4 主机通信电路图
图3.5 从机通信电路图
主机与从机选用的RS485通信收发器芯片为MAX485，它是MAXIM公司生产的用于RS 485通信的低功率收发器件，采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通信方式。它完成将TTL电平转换为RS485电平的功能。MAX485芯片内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD 和TXD相连即可；RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当RE端为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE端为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可，主机与从机分别使用P2.6与P1.0脚进行控制；A端和B 端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在进行通信时只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，这里选用120Ω的电阻。
为了提高系统的抗干扰能力，采用光电耦合器TLP521对通信系统进行光电隔离。从机使用单片机的P1.0控制通信收发器MAX485的工作状态，平时置P1.0为低电平，使从机串行口处于侦听状态。当有串行中断产生时判别是否是本机号，若为本机地址则置P1.0为高电平，发送应答信息，然后再置P1.0为低电平接收控制指令，继续保持P1.0为低电平，使串行收发器处于接收状态；若不是本机地址，使P1.0为低电平，使串行收发器处于接收侦听状态。
3.4 无线数传电路的设计
无线数据传输需要通过无线数传模块来实现。本系统选用的是上海桑锐电子科技有限公司生产的SRWF-1型微功率无线数传模块。该模块的通信信道是半双工的，最适合点对多点的通信方式。单片机与无线数传模块之间可以进行信息的传送与回馈，即所谓的双向通信。
3.4.1 无线数传电路的连接
主控制器与分控制器各使用一个无线数传模块，形成发送与接收的无线通信通道。模块的数据输入和输出端与单片机的串行口连接，即模块的串行数据发射端TXD与单片机的串行数据输入端RXD连接；模块的串行数据接收端RXD与单片机的串行数据输出端TXD连接。单片机与无线数传模块SRWF-1的电路连接如图3.6所示。
图3.6 单片机与无线数传模块的连接
3.4.2SRWF-1模块的特性
（1）微发射功率:最大10dbm（10mW）的发射功率。
（2）ISM频段工作频率，无需申请频点。载频频率MHz，也可提供MHz等载频。
（3）高抗干扰能力和低误码率。基于FSK的调制方式，采用高效无线通信协议，在信道误码率为10-2时，可得到实际误码率10-5～10-6。
（4）完善的通讯协议。
（5）传输距离远。在视距情况下，天线高度>3米，可靠传输距离>300m。
（6）透明的数据传输。提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据（所发即所收）。
（7）多信道，多速率。SRWF-1型模块标准配置提供8个信道，根据用户需要，可扩展到1632信道，满足用户多种通信组合方式的需求。SRWF-1型模块可提供1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps等多种通信波特率，并且无线传输速率与接口波特率成正比，以满足客户设备对多种波特率的需要。
（8）双串口，3种接口方式。SRWF-1型模块提供2个串口3种接口方式，COM1为TTL电平UART接口。COM2由用户自定义为标准的RS-232RS-485接口（用户只需要拔插短路器再上电即可改变接口类型）。
（9）高速无线通讯和大的数据缓冲区。可1次传输无限长度的数据，用户编程更加灵活。
（10）智能数据控制，用户无需编制多余的程序。即使是半双工通信，用户也无需编制多余的程序，只要从接口收发数据即可，其它如空中收发转换，网络连接，控制等操作，SRWF-1型模块能够自动完成。
（11）低功耗及休眠功能。接收电流<20mA，发射电流<40mA,休眠时电流仅为<20uA。
（12）高可靠性，体积小、重量轻。采用高性能单片处理器ATMega8L,外围电路少，可靠性高，故障率低。
（13）两种接口收发等待时间。可设置的接口等待时间使模块既能用于高速用户设备（如DSP系统）也可适用低速系统（如51系统）。
（14）看门狗实时监控。ATMega8L的看门狗监控内部功能，改变了传统产品的组织结构，提高了产品的可靠性。
3．5 本章小结
本章详细地阐述了系统硬件部分的设计过程，从系统主控制器的硬件电路设计到分控制器的硬件电路设计，然后是RS485通信电路设计与无线数传模块的电路连接。系统的主控制器和分控制器分别是以AT89C51与AT89C2051单片机为基础，按照所要求的功能配上相应的外围电路。主控制器的外围电路主要有键盘接口、LED数码显示接口、看门狗接口、RS485通信接口、无线数传接口以及晶振等。分控制器的外围电路主要有时钟芯片接口、零点检测电路、可控硅控制电路、RS485通信电路、无线数传电路以及看门狗与晶振等。主控制器通过串口使用RS485通信方式或者无线数传方式向分控制器发出信号实现对照明灯的启停、亮度调节、定时控制等功能。
第四章基于单片机的照明控制系统的软件设计软件是计算机系统的灵魂，没有软件计算机不能充分发挥其功能，这是软件在计算机中的地位，而在计算机控制系统中，软件也是非常重要的。在照明控制系统中，硬件设备的功能是由软件来定义的，如系统要控制分布的照明灯具，通过有线与无线串行通信程序来完成控制功能，通过软件定义键盘功能，通过编程完成LED数码显示等等，由此可见，软件是
控制系统中的一个重要组成部分。
该照明控制系统的软件程序包括：照明启停控制程序、照明亮度控制程序、照明定时控制程序、人机交互程序以及RS485串行通信与无线数传通信程序等。本着软件设计的基本方法，照明控制程序的软件设计方法是利用传统的结构化分析与设计方法来完成的。结构化程序设计方法虽然是早期的程序设计方法，但该方法还一直被广泛地使用。结构化系统分析与设计贯穿整个软件设计过程，遵循“自顶向下，逐步求精”的基本原则。本照明控制系统软件程序总体结构如图4.1所示。
图4.1 照明控制系统软件程序总体结构图
4.1 人机交互程序设计
系统的人机交互程序设计，主要是解决按键的扫描与信息的显示，让操作者能够灵活地控制系统工作。键盘用来输入指令，发光数码管用来显示单片机的状态，这是一个比较简单的人机交互形式。
4.1.1键盘扫描程序设计
本系统的键盘采用的是4×4矩阵式键盘，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。一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多IO口。
矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，在进行键盘扫描时，首先把矩阵键盘列线的第一根线置高，然后分别再检测矩阵键盘行线是否有高电平的信号，如果有信号，那么就证明这根行线与第一根列线相交处的按键被按下了，单片机就读入这个键值。如果所有的四根行线都没有信号，那么就把第一根列线置低，把第二根列线置高，再一次检测行线有没有信号，然后依次类推。
由于键盘扫描的速度很快，而人按键总会持续一定的时间，因此只要单片机处在等待输入的状态，这个键盘扫描程序基本上不会错过任何一个按键信号。由于一般人按键会有抖动，抖动信号造成键盘扫描时会出现一些错误的信号，要不就是扫描不进数据，要不就是重复输入很多次数据，因此需要有一个消除抖动的程序。让单片机不响应一些相关的抖动信号，而只响应一次确实存在的按键信号。消抖动程序是这样实现的，当检测到一个脉冲信号时，并不立即认为是一次按键，而是延时一段时间以后再进行检测，如果三次检测都有信号，那么就认为有一次按键动作发生了。延时的选择非常重要，太快了，起不到消除抖动的效果，太慢了又让键盘太不灵活，错过较多的按键信号。键盘扫描程序的流程图如图4.2所示。
系统的按键定义除了基本的数字键（0～9）外，将其它的键依次定义为开、关、增值、减值、定时、确认六个命令键，其控制的基本功能是：
（1）通过数字键、确认键输入分控制器的地址以及定时功能的时间设置。
（2）利用开、关键控制照明灯具的启停。
（3）利用增值、减值键控制照明灯具的亮度。
（4）通过定时键来对照明灯具进行定时控制的设置。
系统通过软件方法实现该功能，即定义开、关、增值、减值、定时、确认等命令键，利用键盘扫描程序获取对应命令键的键值，然后执行相应的子程序，实现所要求的控制功能。
图4.2 键盘扫描程序流程图
4.1.2LED数码显示程序设计
本系统采用了四位共阳极七段数码管，共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻，这里的限流电阻选为100Ω。
这里选用的7447芯片是从BCD码到SEG7段码的转换器，而74LS138是一个地址译码器，通过74LS138选通某个数码管，然后根据7447传送过来的SEG7段码的数据进行显示，而在非选通的时候，数码管能够保持原有的显示数据。LED数码显示程序的流程图如图4.3所示。
单片机实训报告
单片机原理及应用 实训报告 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 实训总成绩：
一、节日彩灯设计 题目：8位逻辑电平模块上的LED小灯从左向右呈现“鞭甩”的实验现象，状态间隔为0.25秒；按键1开始，按键2结束。 原理图 程序代码： #include for(i=0;i<10;i++); } void main() { uchar i,b,d; while(1) {if (S1==0) {delay(50); if(S1==0); S1=b; b=0; {for(i=0;i<8;i++) { P2=tab[i]; delay(50); {if (S2==0) {delay(50); if(S2==0); S1=d; d=1; P2=0xff; }} } } } } } 设计思想总结 用C语言程序控制单片机最小系统，使IO口输出高低电平控制彩灯电路的闪烁。节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出、I/O接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。通过其与发光二极 管及驱动电路的连接，从而构成一个完整的硬件电路。然后通过对单片机的ROM 进行编程，实现对彩灯闪烁的控制。 二、定时器实现流水灯 题目：利用定时器/计数器T0产生2秒钟的定时，每当2秒定时到来时，更换指示灯点亮，依次循环点亮。 原理图 程序代码 #include 《单片机应用技术（C语言版）》试卷A一、单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU主要由（）组成。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器 2、程序是以（）形式存放在程序存储器中。 A、C语言源程序 B、汇编程序 C、二进制编码 D、BCD码 ——引脚（）3、单片机8031的EA。 A、必须接地 B、必须接+5V电源 C、可悬空 D、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC的内容为（）。 A、0x0000 B、0x0003 C、0x000B D、0x0800 5、外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是（） A、P0口 B、P1口 C、P2口 D、P3口 6、单片机的ALE引脚是以晶振振荡频率的（）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A、1/2 B、1/4 C、1/6 D、1/12 7、下面叙述不正确的是（）。 A、一个C源程序可以由一个或多个函数组成。 B、一个C源程序必须包含一个主函数main( )。 C、在C程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 程序的基本组成部分单位是函数。C、D 8、在C语言中，当do-while语句中的条件为（）时，循环结束。 A、0 B、false C、true D、非0 9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、共阳极LED数码管加反相器驱动时显示字符“6”的段码是（） A、0x06 B、0x7D C、0x82 D、0xFA 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、010 D、0x50 15、启动T0开始计数是使TCON的（）。 本科毕业设计 外文文献及译文 文献、资料题目：Designing Against Fire Of Building 文献、资料来源：国道数据库 文献、资料发表（出版）日期：2008.3.25 院（部）：土木工程学院 专业：土木工程 班级：土木辅修091 姓名：武建伟 学号：2008121008 指导教师：周学军、李相云 翻译日期： 20012.6.1 外文文献: Designing Against Fire Of Buliding John Lynch ABSTRACT: This paper considers the design of buildings for fire safety. It is found that fire and the associ- ated effects on buildings is significantly different to other forms of loading such as gravity live loads, wind and earthquakes and their respective effects on the building structure. Fire events are derived from the human activities within buildings or from the malfunction of mechanical and electrical equipment provided within buildings to achieve a serviceable environment. It is therefore possible to directly influence the rate of fire starts within buildings by changing human behaviour, improved maintenance and improved design of mechanical and electrical systems. Furthermore, should a fire develops, it is possible to directly influence the resulting fire severity by the incorporation of fire safety systems such as sprinklers and to provide measures within the building to enable safer egress from the building. The ability to influence the rate of fire starts and the resulting fire severity is unique to the consideration of fire within buildings since other loads such as wind and earthquakes are directly a function of nature. The possible approaches for designing a building for fire safety are presented using an example of a multi-storey building constructed over a railway line. The design of both the transfer structure supporting the building over the railway and the levels above the transfer structure are considered in the context of current regulatory requirements. The principles and assumptions associ- ated with various approaches are discussed. 1 INTRODUCTION Other papers presented in this series consider the design of buildings for gravity loads, wind and earthquakes.The design of buildings against such load effects is to a large extent covered by engineering based standards referenced by the building regulations. This is not the case, to nearly the same extent, in the 单片机工程实践报告 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】 学校代码： 10128 单片机工程实践 (第五组) 题目：电子秒表 组长： 组员： 指导教师： 设计时间：2016年3月7日——2016年3月18日 内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：单片机系统综合设计与实践学院：信息工程学院班级： 学生姓名：学号：指导教师：、 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 一、题目 电子秒表 二、目的与意义 本课程为培养学生计算机应用能力的实践性课程，也是一门重要的专业技术课程。它将使学生不仅理论上掌握单片微型计算机的基本原理、单片机应用系统的构成、系统程序设计，进一步加强学生单片机应用系统软、硬件开发的能力，并能将电路、模拟电子技术、数字电子技术和微机原理等课程的知识有机地结合起来，做到学用结合。 一、设计目的 (1) 二、设计任务分析 (1) 1.题目：电子秒表 (1) 2.任务可行性分析 (1) 3.任务分工 (2) 4.使用软件环境使用简介 (2) 5.硬件自检报告 (2) （1）蜂鸣器自检硬件编程框图及相关说明 (2) （2）键盘自检硬件编程框图及相关说明 (4) （3）LED自检硬件编程框图及相关说明 (8) （4）电子秒表硬件编程框图以及相关说明 (12) 三、任务框图分析 (13) 四、程序清单 (13) 五、设计体会 (21) 六、参考资料 (23) 一、设计目的 通过一个以8 位单片机为核心的模拟量数字表的硬件调试过程，掌握具有蜂鸣器自检、七段LED 显示自检、键盘自检等接口电路的单片机应用系统的设计思想和方法。 学习应用系统软件的模块化设计方法，通过源程序的编辑、汇编或编译、链接、仿真调试，完成给定的任务。通过上述过程提高学生工程实践能力和素质。 二、设计任务分析 1.题目：电子秒表 2.任务可行性分析 功能：（1）显示时间范围0～59分59秒 （2）跑表时间范围0～59秒99毫秒 电子秒表具有时钟显示和秒表计时功能，时钟显示时间范围为00分00秒至59分59秒，秒表计时范围为00秒00毫秒至59秒99毫秒。 当显示时钟时，具有设置时间的功能。按一下K1键进入秒位的设置模式，此时按K2键可实现秒位加1，按K3键可实现秒位减1，使秒位在00至59范围内自由切换；按两下K1键进入分位的设置模式，此时按K2键可实现分位加1，按K3键可实现分位减1，使分位在00至59范围内自由切换，以此来实现对时钟显示时间的设置。时钟显示功能与秒表计时可以通过K4键实现功能切换（当处于时钟显示功能时，可以通过按K4键进入秒表功能；当处于秒表计时功能时，可以通过按K4键进入时钟显示功能）。当处于秒表计时时，不影响时钟的正常走时。 当单片机运行在秒表计时功能时，可以通过按下K1键使得秒表开始计时，通过按下K2键使得秒表计时暂停（当秒表没有开始计时时，此时按下K2键无动作），通过按下K3键实现秒表的清零。 硬件环境：LED显示器、键盘、蜂鸣器 单片机原理及应用考试 试卷及答案 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 一．填空题： 1．8051系列单片机字长是 8 位，有 40 根引脚。当系统扩展外部 存储器或扩展I/O口时， P0 口作地址低8位和数据传送总线， P2 口作地址总线高8位输出， P3 口的相应引脚会输出控制信号。 2．当EA为低电平（接地）时，CPU只执行外部程序存储器或ROM 中的程序。 3．数据指针DPTR有 16 位，程序计数器PC有 16 位。 4．在MCS-51单片机中，一个机器周期包括 12 个时钟周期。 5．C51编译器支持三种存储模式，其中SMALL模式默认的存储类型为 data ，LARGE模式默认的存储类型为 xdata 。 6．欲使P1口的低4位输出0，高4位不变，应执行一条 ANL P1,#0F0H 命令。 7．8051单片机复位后，PC = 0000H 。 8． 74LS138是具有3个输入的译码器芯片，用其输出作片选信号，最多可在 8 块芯片中选中其中任一块。 9．单片机位寻址区的单元地址是从 20H 单元到 2FH 单元，若某位地址是12H，它所在单元的地址应该是 22H 10．MOV A，30H 指令对于源操作数的寻址方式是直接寻 址。 11．在MCS-51单片机中，寄存器间接寻址用到的寄存器只能是通用寄存器R0、 R1和 DPTR 。 12．．程序状态字PSW中的RS1和RS0的作用是选择工作寄存器组 13．8051单片机，当CPU响应某中断请求时，将会自动转向相应规定地址（即 中断入口地址）去执行，外部中断0入口地址为： 0003 H，T1入口地址 为 0018 H。 14．变量的指针就是变量的地址。对于变量a，如果它所对应的内存单元地址为2000H，它的指针是 2000H 。 专业资料 学院： 专业：土木工程 姓名： 学号： 外文出处：Structural Systems to resist (用外文写) Lateral loads 附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 附件1：外文资料翻译译文 抗侧向荷载的结构体系 常用的结构体系 若已测出荷载量达数千万磅重，那么在高层建筑设计中就没有多少可以进行极其复杂的构思余地了。确实，较好的高层建筑普遍具有构思简单、表现明晰的特点。 这并不是说没有进行宏观构思的余地。实际上，正是因为有了这种宏观的构思，新奇的高层建筑体系才得以发展，可能更重要的是：几年以前才出现的一些新概念在今天的技术中已经变得平常了。 如果忽略一些与建筑材料密切相关的概念不谈，高层建筑里最为常用的结构体系便可分为如下几类： 1.抗弯矩框架。 2.支撑框架，包括偏心支撑框架。 3.剪力墙，包括钢板剪力墙。 4.筒中框架。 5.筒中筒结构。 6.核心交互结构。 7. 框格体系或束筒体系。 特别是由于最近趋向于更复杂的建筑形式，同时也需要增加刚度以抵抗几力和地震力，大多数高层建筑都具有由框架、支撑构架、剪力墙和相关体系相结合而构成的体系。而且，就较高的建筑物而言，大多数都是由交互式构件组成三维陈列。 将这些构件结合起来的方法正是高层建筑设计方法的本质。其结合方式需要在考虑环境、功能和费用后再发展，以便提供促使建筑发展达到新高度的有效结构。这并 不是说富于想象力的结构设计就能够创造出伟大建筑。正相反，有许多例优美的建筑仅得到结构工程师适当的支持就被创造出来了，然而，如果没有天赋甚厚的建筑师的创造力的指导，那么，得以发展的就只能是好的结构，并非是伟大的建筑。无论如何，要想创造出高层建筑真正非凡的设计，两者都需要最好的。 虽然在文献中通常可以见到有关这七种体系的全面性讨论，但是在这里还值得进一步讨论。设计方法的本质贯穿于整个讨论。设计方法的本质贯穿于整个讨论中。 抗弯矩框架 抗弯矩框架也许是低，中高度的建筑中常用的体系，它具有线性水平构件和垂直构件在接头处基本刚接之特点。这种框架用作独立的体系，或者和其他体系结合起来使用，以便提供所需要水平荷载抵抗力。对于较高的高层建筑，可能会发现该本系不宜作为独立体系，这是因为在侧向力的作用下难以调动足够的刚度。 我们可以利用STRESS，STRUDL 或者其他大量合适的计算机程序进行结构分析。所谓的门架法分析或悬臂法分析在当今的技术中无一席之地，由于柱梁节点固有柔性，并且由于初步设计应该力求突出体系的弱点，所以在初析中使用框架的中心距尺寸设计是司空惯的。当然，在设计的后期阶段，实际地评价结点的变形很有必要。 支撑框架 支撑框架实际上刚度比抗弯矩框架强，在高层建筑中也得到更广泛的应用。这种体系以其结点处铰接或则接的线性水平构件、垂直构件和斜撑构件而具特色，它通常与其他体系共同用于较高的建筑，并且作为一种独立的体系用在低、中高度的建筑中。 关于单片机应用实习的实习报告 一、实习目的 本次实习的目的在于加深对MCS-51单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以至用的原则。 二、设计题目: 单片机数据采集系统设计 三、功能描述 1．实时采集0-5V的电压信号； 2．将采集的0-5V的电压信号实时显示； 3．可以轮流采集8路通道，或指定通道数据； 4．可以设定报警上下限，并报警。 四、方案设计 4.1系统分析 根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分。单片机控制中心、键盘接口。其中，单片机控制中心是核心。MCU根据按键输入，可切换不同的显示模式或设置不同的参数。数码显示管第2至4位将实时采集的0~5V电压，数码管第1位显示指定通道数。通过按键可切换到设定电压上下限报警的模式。由于我组单片机实验板缺少烽鸣器，因此利用LED灯来报警。 以下是系统组成结构图： 图1 系统组成结构图 五、硬件电路设计 5.1 单片机最小系统设计 最小系统包括CPU时钟与复位电路，其原理图如下： 图2单片机最小系统设计 5.2 显示电路设计 数码管主要是用于数字的显示，图中采用共阴极。电源+5V通过470欧的电阻直接给数码管的7个段位供电，P0.0-P0.7对应了两个接数码管的a,b,c,d,e,f,g和小数点位p，P1.0，P1.1，P1.2，P1.3接位选码。其原理图如下： 图3 显示电路设计 其原理图如下： 图4 按键电路设计 5.4 A/D转换电路设计 其原理图如下： 图5 A/D转换电路设计 (完整word版)单片机原理及应用期末考试试卷及答案 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整word版)单片机原理及应用期末考试试卷及答案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整word版)单片机原理及应用期末考试试卷及答案的全部内容。 单片机原理及应用期末考试试卷 班级:_______________学号：_______________姓名：_______________得分：_______________（卷面共有100题，总分100分,各大题标有题量和总分，每小题标号后有小分) 一、单项选择题（33小题,共33分) [1分］(1）要MCS—51系统中,若晶振频率屡8MHz,一个机器周期等于( A ）μs A 1。5 B 3 C 1 D 0.5 ［1分]（2)MCS—51的时钟最高频率是 ( A )。 A 12MHz B 6 MHz C 8 MHz D 10 MHz [1分](3)下列不是单片机总线是（ D ） A 地址总线 B 控制总线 C 数据总线 D 输出总线 ［1分]（4)十进制29的二进制表示为原码（ C ） A 11100010 B 10101111 C 00011101 D 00001111 [1分］（5）电子计算机技术在半个世纪中虽有很大进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。这位科学家是：（ D ） (A）牛顿（B）爱国斯坦（C）爱迪生（D）冯·诺伊曼 [1分］(6)在CPU中，控制器的功能是：（ C ） （A）进行逻辑运算（B）进行算术运算 （C）分析指令并发出相应的控制信号（D）只控制CPU的工作 ［1分]（7)下列数据中有可能是八进制数的是：（ A） (A）764 （B）238 （C）396 （D）789 ［1分]（8)MCS—51的时钟最高频率是 (D ） A、6MHz B、8MHz C、10MHz D、12MHz ［1分]（9)-49D的二进制补码为.（ B） A、 11101111 B、11101101 C、0001000 D、11101100 [1分］(10)要用传送指令访问MCS—51片外RAM,它的指令操作码助记符应是（ B） A、 MOV B、 MOVX C、 MOVC D、以上都行 ［1分]（11)若某存储芯片地址线为12根,那么它的存储容量为（C ） A、1KB B、2KB C、 4KB D、 8KB [1分]（12）PSW=18H时，则当前工作寄存器是(D ） A、 0组成 B、 1组成 C、2组成 D、3组成 [1分］（13)所谓CPU是指（ B） A、运算器与存储器 B、运算器与控制器 C、输入输出设备 D、控制器与存储器 [1分］（14）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 ［1分］(15)Ｐ１口的每一位能驱动（ B ） （Ａ）２个ＴＴＬ低电平负载有（Ｂ）４个ＴＴＬ低电平负载 (Ｃ）８个ＴＴＬ低电平负载有（Ｄ）１０个ＴＴＬ低电平负载 [1分](16）二进制数110010010对应的十六进制数可表示为（ A） A、192H B、C90H C、1A2H D、CA0H ［1分](17)一3的补码是( D ） A、10000011 B、11111100 C、11111110 D、11111101 [1分］（18）对于8031来说，脚总是（ A ） A、接地 B、接电源 C、悬空 D、不用 [1分](19）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、DPOR PA VEMENT PROBLEMS CAUSED BY COLLAPSIBLE SUBGRADES By Sandra L. Houston,1 Associate Member, ASCE (Reviewed by the Highway Division) ABSTRACT: Problem subgrade materials consisting of collapsible soils are com- mon in arid environments, which have climatic conditions and depositional and weathering processes favorable to their formation. Included herein is a discussion of predictive techniques that use commonly available laboratory equipment and testing methods for obtaining reliable estimates of the volume change for these problem soils. A method for predicting relevant stresses and corresponding collapse strains for typical pavement subgrades is presented. Relatively simple methods of evaluating potential volume change, based on results of familiar laboratory tests, are used. INTRODUCTION When a soil is given free access to water, it may decrease in volume, increase in volume, or do nothing. A soil that increases in volume is called a swelling or expansive soil, and a soil that decreases in volume is called a collapsible soil. The amount of volume change that occurs depends on the soil type and structure, the initial soil density, the imposed stress state, and the degree and extent of wetting. Subgrade materials comprised of soils that change volume upon wetting have caused distress to highways since the be- ginning of the professional practice and have cost many millions of dollars in roadway repairs. The prediction of the volume changes that may occur in the field is the first step in making an economic decision for dealing with these problem subgrade materials. Each project will have different design considerations, economic con- straints, and risk factors that will have to be taken into account. However, with a reliable method for making volume change predictions, the best design relative to the subgrade soils becomes a matter of economic comparison, and a much more rational design approach may be made. For example, typical techniques for dealing with expansive clays include: (1) In situ treatments with substances such as lime, cement, or fly-ash; (2) seepage barriers and/ or drainage systems; or (3) a computing of the serviceability loss and a mod- ification of the design to "accept" the anticipated expansion. In order to make the most economical decision, the amount of volume change (especially non- uniform volume change) must be accurately estimated, and the degree of road roughness evaluated from these data. Similarly, alternative design techniques are available for any roadway problem. The emphasis here will be placed on presenting economical and simple methods for: (1) Determining whether the subgrade materials are collapsible; and (2) estimating the amount of volume change that is likely to occur in the 'Asst. Prof., Ctr. for Advanced Res. in Transp., Arizona State Univ., Tempe, AZ 85287. Note. Discussion open until April 1, 1989. To extend the closing date one month, 单片机应用系统设计开发主要步骤 单片机应用系统的研究开发步骤，大致分为几个部分： 1.策划阶段： 策划阶段决定研发方向，是整个研发流程中的重中之重，所谓“失之毫厘谬以千里”。因此必须“运筹帷幄，谋定而动”。策划有两大内涵：做什么？怎么做？ 1）项目需求分析。解决“做什么？”“做到什么程度？”问题。 对项目进行功能描述，要能够满足用户使用要求。对项目设定性能指标，要能够满足可测性要求。所有的需求分析结果应该落实到文字记录上。 2）总体设计，又叫概要设计、模块设计、层次设计，都是一个意思。解决“怎么做？”“如何克服关键难题？”问题。 以对项目需求分析为依据，提出解决方案的设想，摸清关键技术及其难度, 明确技术主攻问题。 针对主攻问题开展调研工作, 查找中外有关资料, 确定初步方案，包括模块功能、信息流向、输入输出的描述说明。在这一步，仿真是进行方案选择时有力的决策支持工具。 3）在总体设计中还要划分硬件和软件的设计内容。单片机应用开发技术是软硬件结合的技术, 方案设计要权衡任务的软硬件分工。硬件设计会影响到软件程序结构。如果系统中增加某个硬件接口芯片, 而给系统程序的模块化带来了可能和方便, 那么这个硬件开销是值得的。在无碍大局的情况下, 以软件代替硬件正是计算机技术的长处。 4）进行总体设计时要注意，尽量采纳可借鉴的成熟技术, 减少重复性劳动，同时还能增加可靠性，对设计进度也更具可预测性。 2. 实施阶段之硬件设计 策划好了之后就该落实阶段，有硬件也有软件。随着单片机嵌入式系统设计技术的飞速发展，元器件集成功能越来越强大，设计工作重心也越来越向软件设计方面转移。硬件设计的特点是设计任务前重后轻。 单片机应用系统的设计可划分为两部分: 一部分是与单片机直接接口的电路芯片相关数字电路的设计，如存储器和并行接口的扩展, 定时系统、中断系统扩展, 一般的外部设备的接口, 甚至于A/D、 D/A芯片的接口。另一部分是与模拟电路相关的电路设计, 包括信号整形、变换、隔离和选用传感器，输出通道中的隔离和驱动以及执行元件的选用。 工作内容： 1）模块分解。策划阶段给出的方案只是个概念方案，在这一步要把它转化为电子产品设计的概念描述的模块，并且要一层层分解下去，直到熟悉的典型电路。尽可能选用符合单片机用法的典型电路。当系统扩展的各类接口芯片较多时, 要充分考虑到总线驱动能力。当负载超过允许范围时, 为了保证系统可靠工作, 必须加总线驱动器。 2）选择元器件。尽可能采用新技术, 选用新的元件及芯片。 3）设计电原理图及说明。 4）设计PCB及说明。 5）设计分级调试、测试方法。 设计中要注意： 1）抗干扰设计是硬件设计的重要内容, 如看门狗电路、去耦滤波、通道隔离、合理的印制板布线等。 2）所有设计工作都要落实到文字记录上。 并行I/O接口实验 一、实验目的 熟悉掌握单片机并行I/O接口输入和输出的应用方法。 二、实验设备及器件 个人计算机1台，装载了Keil C51集成开发环境软件。https://www.wendangku.net/doc/7913997548.html,单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台1台。 三、实验内容 （1）P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管延时（0.5-1秒）循环点亮。实验原理图如图3.2-1所示。 图3.2-1单片机并行输出原理图 实验程序及仿真 ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START:MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP:MOV P1,A LCALL DELAY RL A DJNZ R2,LOOP LJMP START DELAY:MOV R5,#20 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 D3:DJNZ R7,D3 DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 中断实验 一、实验目的 熟悉并掌握单片机中断系统的使用方法，包括初始化方法和中断服务程序的编写方法。 二、实验设备及器件 个人计算机1台，装载了Keil C51集成开发环境软件。 https://www.wendangku.net/doc/7913997548.html,单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台1台。 三、实验内容 （2）用P1口输出控制8个发光二极管LED1～LED8，实现未中断前8个LED闪烁，响应中断时循环点亮。 实验程序及仿真 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT00 ORG 0010H MAIN: A1:MOV A,#00H MOV P1,A MOV A,#0FFH MOV P1,A SETB EX0 JB P3.2,B1 SETB IT0 SJMP C1 B1:CLR IT0 C1:SETB EA NOP SJMP A1 INT00:PUSH Acc PUSH PSW MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP: MOV P1,A LCALL DELAY RL A DJNZ R2,LOOP 《单片机应用技术（C 语言版）》试卷B 一、 单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU 主要由（ ）组成。 A 、运算器、控制器 B 、加法器、寄存器 C 、运算器、加法器 D 、运算器、译码器 2、PSW 中的RS1和RS0用来（ ） 。 A 、选择工作方式 B 、指示复位 C 、选择定时器 D 、选择工作寄存器组 3、单片机8031的EA —— 引脚（ ）。 A 、必须接地 B 、必须接+5V 电源 C 、可悬空 D 、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC 的内容为（ ）。 A 、0x0000 B 、0x0003 C 、0x000B D 、0x0800 5、单片机的4个并行I/O 端口作为通用I/O 端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（ ） A 、P0口 B 、P1口 C 、P2口 D 、P3口 6、单片机的ALE 引脚是以晶振振荡频率的（ ）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A 、1/2 B 、1/4 C 、1/6 D 、1/12 7、下面叙述不正确的是（ ）。 A 、一个C 源程序可以由一个或多个函数组成。 B 、一个 C 源程序必须包含一个主函数main( )。 C 、在C 程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 D 、C 程序的基本组成部分单位是函数。 8、在C51语言的if 语句中，用做判断的表达式为（ ）。 A 、关系表达式 B 、逻辑表达式 C 、算术表达式 D 、任意表达式 9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、在共阳极数码管使用中，若要仅显示小数点，则其相应的字段码是（）。 A、0x80 B、0x10 C、0x40 D、0x7F 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、0x10 D、0x50 15、MCS-51系列单片机串行口发送/接收中断源的工作过程是：当串行口接收或发送完一帧数据时，将SCON中的（），向CPU申请中断。 A、RI或TI置1 B、RI或TI置0 C、RI置1或TI置0 D、RI置0或TI置1 16、在定时/计数器的计数初值计算中，若设最大计数值为M，对于工作方式1下的M值为（）。 A、M=213 = 8192 B、M=28 = 256 C、M=24 = 16 D、M=216 = 65536 17、51单片机的串行口是（）。 A、单工 B、全双工 C、半双工 D、并行口 18、表示串行数据传输速率的指标为（）。 A、USART B、UART C、字符帧 D、波特率 19、串行口的控制寄存器为（）。 A、SMOD B、SCON C、SBUF D、PCON 20、串行口的发送数据和接收数据端为（）。 A、TXD和RXD B、TI和RI C、TB8和RB8 D、REN 二、填空题(每空1.5分，共30分) 外文原文 Study on Human Resource Allocation in Multi-Project Based on the Priority and the Cost of Projects Lin Jingjing , Zhou Guohua SchoolofEconomics and management, Southwest Jiao tong University ,610031 ,China Abstract----This paper put forward the a ffecting factors of project’s priority. which is introduced into a multi-objective optimization model for human resource allocation in multi-project environment . The objectives of the model were the minimum cost loss due to the delay of the time limit of the projects and the minimum delay of the project with the highest priority .Then a Genetic Algorithm to solve the model was introduced. Finally, a numerical example was used to testify the feasibility of the model and the algorithm. Index Terms—Genetic Algorithm, Human Resource Allocation, Multi-project’s project’s priority . 1.INTRODUCTION More and more enterprises are facing the challenge of multi-project management, which has been the focus among researches on project management. In multi-project environment ,the share are competition of resources such as capital , time and human resources often occur .Therefore , it’s critical to schedule projects in order to satisfy the different resource demands and to shorten the projects’ duration time with resources constrained ,as in [1].For many enterprises ,the human resources are the most precious asset .So enterprises should reasonably and effectively allocate each resource , especially the human resource ,in order to shorten the time and cost of projects and to increase the benefits .Some literatures have 单片机原理实验报告 专业：计算机科学与技术 学号： : 实验1 计数显示器 【实验目的】 熟悉Proteus仿真软件，掌握单片机原理图的绘图方法 【实验容】 （1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构组成与功能 （2）学习ISIS模块的使用方法，学会设置图纸、选元件、画导线、修改属性等基本操作 （3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法 （4）理解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原理图的绘制【实验步骤】 （1）观察Proteus软件的菜单、工具栏、对话框等基本结构 （2）在Proteus中绘制电路原理图，按照表A.1将元件添加到编辑环境中（3）在Proteus中加载程序，观察仿真结果，检测电路图绘制的正确性 表A.1 Switches&Relays BUT BUTTON 【实验原理图】 【实验源程序】 #include for(;time<0;time--) for(k=200;k>0;k--) for(j=500;j<0;j--); } void init() { P0=buf[x1]; delay(10); P2=buf[x2]; delay(10); } void main() { init(); while(1) { x1=count/10; x2=count%10; P0=buf[x1]; delay(10);单片机应用技术试卷A及答案
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