基于单片机数字示波器的设计

目录

（一）实训内容 (1)

（二）实训目的 (1)

（三）数字示波器原理 (1)

1.机型介绍 (1)

1.1.整体介绍 (1)

1.2.功能简介 (1)

2．本机参数介绍 (2)

3.基本原理 (3)

3.1.硬件总体框图 (3)

3.2.耦合方式选择电路 (3)

3.3灵敏度选择电路① (4)

3.4.电压跟随器 (5)

3.5.灵敏度选择电路② (5)

3.6.信号调理电路 (6)

3.7.触发电路 (7)

3.8.档位控制电路 (7)

3.9.去耦合电路 (8)

3.10.电源供电电路 (8)

3.11.单片机接口电路 (9)

4.元器件功能与检测 (10)

4.1.STM32F103Cx单片机 (10)

4.2.TL084运算放大器 (10)

4.3.LM7805三端稳压集成电路 (11)

4.4.LM7905三端稳压集成电路 (11)

4.5.LM11173.3三端稳压集成电路 (11)

5．PCB版 (11)

（四）数字示波器的组装 (11)

（五）数字示波器的调试 (12)

（六）小组分工 (13)

（七）实训心得 (13)

（八）参考文献 (14)

（九）附录 (15)

（一）实训内容

1.利用套件中各种电子元器件/模块组装数字示波器。

2.学习数字示波器原理与系统组成。

（二）实训目的

1.理解数字示波器内部组成结构和工作原理。

2.学习数字示波器的组装、调试、维修以及升级方法。

3.锻炼学生动手与实践能力。

（三）数字示波器原理

1.机型介绍

1.1.整体介绍：

DSO138数字示波器采用9V电源供电，以STM32F103Cx单片机为核心处理器，具有将信号数字化后再建波形，记忆、存储被观测信号的功能，还可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号。采用彩色TFT LCD屏幕，使示波器灵敏度、可视度得到很大的提高，并留有USB端口可供二次升级开发。总体来说DSO138示波器具有体积小、重量轻，便于携带，操作方便，能自动测量波形的频率、周期、峰峰值、有效值、最大值、最小值等特点。

1.2.功能简介：

3个拨动开关：CPL、SEN1、SEN2。其中CPL开关有GND、AC、DC三种耦合

方式选择，当置于GND位置时示波器输入接地，当置于AC位置时示波器输入为交流信号直流信号不能通过，当置于DC位置时示波器输入交流和直流信号；SEN1和SEN2为灵敏度选择开关，其中SEN1可选择灵敏度为1V、0.1V、10mV，SEN2是对应SEN1开关的灵敏度选择，分别有×5、×2、×1三个档位的选择。

5个轻触开关：RESET、SEL、“-”、“+”、“OK”。其中RESET为复位开关，可对示波器进行重启复位操作；SEL为菜单选择开关，可以对时基、触发模式、触发边沿、触发电平指示、水平位置调节、垂直位置调节、示波器工作模式等参数的选择；“-”、“+”开关是对SEL选择菜单后进行参数的调节；“OK”开关可对波形进行冻结与解冻，当长按此键时可出现第二功能键。

轻触开关的使用：

当选择时基菜单时，按“-”、“+”键可对时基进行大小的改变，长按“OK”键屏幕上即可显示对波形频率、峰峰值、有效值等参数的自动测量；

当选择触发模式菜单时，按“-”、“+”键对自动（Auto）模式、常规（Normal）模式、单次（Single）模式等三种模式的选择；

当选择触发边沿菜单时，按“-”、“+”键可进行上升沿、下降沿两种触发边沿的选择；

当选择触发电平指示菜单时，按“-”、“+”键可对波形的任一位置进行电平大小的测量；

当选择水平调节菜单时，按“-”、“+”键可对波形进行左右移动；

当选择示波器工作模式菜单时，按“-”、“+”键可对工作模式进行选择；

当选择垂直位置调节菜单时，按“-”、“+”键可对波形进行左右调节。

2个微调电容：C4、C6。调节微调电容C4可对0.1V档输出的波形进行补偿；调节微调电容C6可对1V档输出的波形进行补偿。

2．本机参数介绍

最高实时取样率：1Msps

精度：12Bit

取样缓冲器深度：1024字节

模拟频带宽度：0–200KHz

垂直灵敏度：10mV/Div–5V/Div(按1-2-5方式递进)

垂直位移可调，并带有指示

输入阻抗：1MΩ

最高输入电压：50Vpp（1:1探头），400Vpp（10:1探头）

耦合方式包括DC/AC/GND

水平时基范围：10μs/Div–50s/Div(按1-2-5方式递进)

具有自动、常规和单次触发方式，方便捕捉瞬间波形

可用上升或下降边沿触发

触发电平位置可调，并带有指示

可观测触发之前的波形(负延迟)

可随时冻结波形显示(HOLD功能)

自带1KHz/3.3V方波测试信号源

可实时显示采集波形的频率、周期、脉宽、占空比、最大值、最小值、平均值、峰峰值、有效值等。

3.基本原理

3.1.硬件总体框图

3.2.耦合方式选择电路

图（1）

如上图利用电容对直流信号的隔离作用，组成了耦合方式选择电路，SW1为单刀三掷开关，显然当开关拨到‘1’位置时交流直流信号都可以通过，拨到‘3’只能通过交流信号，拨到‘4’时输入就直接接地了，此时输入为0。

耦合方

式选择灵敏度选择信号调理电路A/D 转换中心控制器

档位控制电路

按键控制电路

LCD 显示电源供电电路

3.3灵敏度选择电路①

图（2）

上图为灵敏度选择电路，利用电阻的分压原理对电压进行衰减，衰减的越大相应的量程就越大。经分析可知‘3’端输出相对于‘1’端衰减了10倍，‘4’输出相对于‘1’端衰减的100倍。假设输入为10V的信号，则理论上‘1’端的输出为10V，‘3’端的输出为1V，‘4’端的输出为0.1V。而图中的电容则是为了减小对高频信号的阻抗，相当于微分，信号上升速度加快，提高相应速度。微调点解电容C4、C6则是利用不同容量电容充电放电能力的不同对信号就行不同程度的补偿。

对此电路的仿真结果如下：

输入（正弦信号）输出（V）

幅度频率(Hz)1档3档4档

10V

1k9.9980.1000.098 10k9.9970.9900.098 100k10.0000.9150.075

15V

1k14.997 1.4990.148 10k14.996 1.4850.147 100k14.999 1.3730.111

20V

1k19.996 1.9980.198 10k19.995 1.9800.196 100k19.999 1.8300.149

3.4.电压跟随器：

图（3）

上图为电压跟随器原理图，由运算放大器的原理可知‘0’处信号等于‘1’信号等于‘2’处信号，即输入信号等于输出信号。因为运放的输入阻抗趋近于无穷大输出阻抗趋近于零，所以电压跟随器有着隔离输入输出两端噪声信号的作用，且能大大的减小负载的变化对输出信号的影响。

3.5.灵敏度选择电路②

图（4）

上图为纯电阻分压网络，对灵敏度选择电路①输出的电压进一步的衰减。由图可见，‘1’处的输出电压等于输入电压，‘3’处的输出电压为出入的1/2,‘4’处的输出电压等于输入电压的1/5，由此对应于SW2的每个档位形成了×1、×2、

×5三个档位。

3.6.信号调理电路：

图（5）

上图为信号进入模数转换器ADC前的信号调理电路，由同相放大器和电压比较器组成，当输入信号的幅度小时，此电路可对信号进行放大，使之成为适合ADC输入的信号；当信号过大时，因为有R10和AV-的作用，使之衰减，成为适合ADC输入的信号。其中C8对信号具有保持的作用。

3.7.触发电路：

图（6）

触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形，或保证单次信号的捕获。

即：

1、是使重复信号稳定显示

2、次信号进行捕获

3、复信号中的异常波形和单次事件中的特殊波形进行隔离捕获

此示波器的触发方式有一下4种：

1、自动模式：在自动模式下，不管是否有触发发生示波器都会不符按更新显示波形，如果有触发则触发点为参考点显示波形，否则随机显示波形。因此使用时有触发时波形时稳定的，没有触发时波形时滚动的。

2、常规模式：在常规模式下，示波器只有当有触发时才作波形的更新显示，如果没有触发，波形不动。

3、与常规模式类似，不同的是单次模式下波形显示后自动进入冻结状态，需手动退出才会进行下一次波形的采集。

3.8.档位控制电路：

图（7）

此电路的开关分别与SW1、SW2、SW3形成联动开关，输出端分别连接到单片机的CPLSEL、VSENSEL1、VSENSEL1三个端口，当开关置于‘1’档时，输出为5V，当考官置于‘3’档时，输出约为1.24V，当开关置于‘4’档时，输出为0。所以单片机根据不同端口的不同输入即可有不同的处理结果，进而在LCD上有不同的显示。

3.9.去耦合电路：

图（8）

当直流低电压在经过长距离传输后，中间会夹杂着各种噪声信号使其直流电压不稳点，所以需要如上图电路利用电容对直流电压有阻碍左右，对高频信号无阻碍作用对直流电压进行去耦合，是直流电压更稳定。

3.10.电源供电电路：

输出为5V和3.3V的供电电路

图（9）

LM78L05是三端稳压集成电路，其输入为为5V—18V，输出为4.8V—5.2V 典型值为5V，所以在电路中AV+处的输出电压约为5V；LM11173.3为输入为5V 输出为3.3V的三端稳压集成电路，所以在TP23处的输出约为3.3V。图中电解电容C19、C21、C22都起着对输出电压进行补偿，稳定输出电压的的作用，L3、C20则可以对输出的电压进行滤波，出去其中的交流信号，D2则可以防止电流回流保护电路。

输出为-5V的供电电路：

图（10）

图中7905稳压集成芯片的输入电压范围是-8V到-35V，输出为-4.8V—-5.2V 典型值为-5V。所以经过79L05后输出电压约为-5V。

3.11.单片机接口电路：

图（11）

4.元器件功能与检测

4.1.STM32F103Cx单片机

STM32F103Cx基于高性能32位RISC的ARMCortex-M3核，工作频率为72MHz。片上集成了高速存储器，通过APB总线连接了丰富、A/D和D/A转换器增强的外设和I／O。所有的设备都提供标准的通信接口。片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。12通道DMA控制器。支持的外设：定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和USART。2个12位的us级的A/D转换器，2通道12位D/A转换器，最多高达112个的快速I/O端口，最多多达11个定时器，最多多达13个通信接口。

4.2.TL084运算放大器

TL084为供电电压±18V，输入电压±15V，差分输入电压±30V，具有宽共模微分电路，低输偏置电流和置电流，输出路保护，具有型（J-FET）高输阻抗，

内部频率补偿，锁存自由作，高压16V/μs（典值）等特点。

4.3.LM7805三端稳压集成电路

4.4.LM7905三端稳压集成电路

4.5.LM11173.3三端稳压集成电路

LM11173.3是一个低压差电压调节器系列。具有固定的电压输出：3.3V，其压差在1.2V输出，负载电流为800mA时为1.2V。

LM11173.3的特性：节省空间的SOT-223和LLP封装；电流限制和热保护功能输出电流可达800mA；线性调整率：0.2%(Max)；负载调整率：0.4%(Max)温度范围：0℃~125℃

5．PCB版

本示波器的PCB电路板采用单层布线，并在PCB板两侧涂有绝缘油漆，焊接方便，大小合适，在布线时充分考虑了高频信号对电路的影响。

（四）数字示波器的组装

工具：电烙铁、螺丝刀、焊锡丝、美工刀、剪线钳、万用表、镊子。

元件焊接方法和要求：

（1）、用万用表测量每个元器件的大小并与理论值核对，不吻合的不能使用；（2）、用美工刀把元器件的引脚的氧化层刮去；

（3）、将元件引脚从安装面穿入对应的安装孔，使元件均衡的紧贴PCB板；（4）、在PCB板的另一面用焊锡把引脚接在电路板上，焊点的焊锡要合适；（5）、用剪线钳把多余的引脚减掉。

安装顺序按元器件从低到高的原则安装：电阻、扼流电阻、二极管、晶振、USB座、轻触开关、瓷片电容、LED、二芯插座、三极管、三端稳压IC、微调电容、功率电感、电解电容、连接器、波动开关、排针排母、测试信号端子、LCD 显示板排针。

（五）数字示波器的调试

1、检查电压：将9V电源接到J10处，测量TP22处的电压为3.28V与3.3V 相近，则说明电压正常；

2、连接LCD板：更新连接段元，LCD背光点亮，操作按键屏幕有对应的内容显示。

各测试点的测试结果如下：

测试点理论值测得值

AV--5.0V-4.88V

AV++5.0V 5.12V

+3.3V 3.3V 3.22V

+5V 5.00V 4.93V

D10.20V0.12V

D29.40V9.17V

V+8.60V8.43V

TP23 3.3V 3.09V

R378.33V8.16V

R39-1.40V-1.23V

OSC 2.15V 2.08V

R400.80V0.65V

V2 1.60V 1.50V

V10V0.03V

V--8.1V-8.32V

C24-8.1V-8.27V 由上表可以看出，每处测试点的测得值与理论值都大致吻合，所以此电路板焊接成功。

探头补偿校准：

（1）、把探头的红色夹子连接到测试信号的输出端，黑色夹子悬空；

（2）、分别把SEN1置于0.1V，SEN2置于×5位置，并把CPL置于AC位置（3）、将时基跳刀0.2ms，调节触发电平使波形稳定；

（4）、用螺丝刀调整C4使波形呈现尖锐的直角。

（5）、分别把SEN1置于0.1V，SEN2置于×1位置，用螺丝刀调整C6使波形呈现尖锐的直角。

（六）小组分工

我们组是测控技术与仪器2012级仪器设计综合实训的第一组，组员为施红和刘远祥。在实训的过程中每一个过程都是我们合作完成的，没有明确的分工，因为我们认为如果明确分工的话会导致每个人不能得到充分的锻炼，不能体会到实训的全部过程。

（七）实训心得

这次仪器设计综合实训我们做的是DSO138数字示波器，老师可能是考虑到我们大多数同学的时基能力，给我们提供的时整套的示波器，在前期的过程中我们只是把各个元器件焊接到制好的PCB板上，我们并不需要要电路的设计、PCB 板的设计与制作、软件编程、元器件的选用等工作。虽然这种实训方式对我们的工作量减轻了许多，但我认为这种方式还不能足够锻炼我们的能力，毕竟以后我们工作的时候可能会涉及到电子产品的整个开发过程，特别是电路的设计、PCB 的制作以及软件的编写。所以在这次的实训过程中我们不要想着把电路板焊接完成就没事可干了，我们要把自己的思维扩散开来，把每一个电路模块的原理、选择各种元器件的原因、各种元器件型号的选择、PCB板的选择、PCB板布线规则、PCB板的制作过程、原理图上的各种标号、软件程序的编写、电路的仿真以及电子器件的调试等都要理解清楚，争取这次实训不仅锻炼我们的实际动手，还要扩展我们的思维，体会到电子器件设计开发的精髓。

通过这次两个星期的的实训，让我懂得了什么才是理论联系实际，实践出真知。实训之前，我们学的是关于电子原理图的理论知识，此次我们要做的是DSO138数字示波器的实训。这不仅是简单的拼装，还包含了多种知识与技能的训练，如电路图识图能力、元件识别能力、电阻值的读取能力、安装焊接能力、万用表运用能力、器件的选型等等。给平日只学理论知识的我们以很好的实践机会，让我们在自己动手的过程中逐渐掌握一些相关的知识，于无形之中，提升自己的动手能力，也给了我们在课堂上简单的理论中学不到的东西。实训期间所学到的知识远比课堂上学到的让人清晰深刻，让我们能一下记住很多平时容易忽略的东西。

通过这段时间实训是我对电子器件的实际操作有了更加浓厚的兴趣，也有了非常大的收获：

（1）、理解了数字示波器内部组成结构和工作原理；

（2）、掌握了数字示波器的组装、调试、维修以及升级方法；

（3）、对自己的动手能力是个很大的锻炼。锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。虽然在实训中会遇到难题，但是从中我学到了很多，使自己的动手能力也有所提高，我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向，增进专业知识的强化；

（4）、对电子工艺的理论有更进一步的了解。我们了解到了焊普通元件与电路元的技巧、工作原理与组成元件的作用等；

（5）、学会了如何识别与理解电路原理图以及各个电路模块的作用。比如此电路中的去耦合电路模块是我第一次见到，通过向老师询问和自己查资料了解到此电路是在高频电路中对于直流电源常用的电路模块，可以有效的出去直流信号中的杂质信号；

（6）、通过这次实训我更加熟悉了各种元器件的类型以及作用，比如电容具有去耦合、较小对高频信号的阻抗的作用，点解电容有利于稳定输出电压，三极管各引脚之间具有开关效应和降压的作用；

（7）、掌握了电子器件基本故障的排除方法，在排除故障之前一定要看懂原理图，因为排故需要具有坚实的理论知识作支撑。在此次实训中通过对示波器各节点电压检查、LCD背光检查、LCD显示检查基本上掌握了排除故障的方法；

（8）、锻炼了我用Altium Designer软件画电路原理图的能力，用Altium Designer画原理图的好处就是可以自己建立软件没有的原理图库和PCB封装，画出的原理图更加的简洁与人性化。比如再画STM32F103单片机的接口时好多软件都没有，而我们便可以利用Altium Designer画出了，方便了很多。在此次实训中具有这种情况的还有：单刀三掷开关、7905、LM11173.3、LCD连接端口、微调点解电容等。

（9）、锻炼了我团队合作能力，通过两个人的分工与合作完成了这次实训，不仅自己学到了知识，还从队员身上学到了许多。团队协作能力无论在现在的学习中还是在以后的工作中都是必不可少的能力，我们以后还要加强锻炼；

在实训的过程中大家互相帮助互相学习，使我深深的感受到了同学之间友谊的真挚。这个实训迫使我相信自己的知识尚不健全，动手能力有待提高。我们了解到了焊接普通元件与电路元件的技巧，这些知识不仅在课堂上有效,在日常生活中更是有着现实意义,对我们以后学习和工作都有很多的帮助，了解到了自己对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足。但对于自己动手能力是个很大的锻炼。加深了对模拟电路设计方面的兴趣,从开始的朦胧到后面得到的结果。虽然在实习中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力有所提高,我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向,增强专业知识的强化,提高学习效率。

（八）参考文献

[1]《智能仪器设计基础（第2版）》史健芳电子工业出版社2012-9

[2]《数字逻辑设计基础》何建新，高胜东高等教育出版社2012-2

[3]《电工电子技术基本技能实训教程》李金田，严文娟，贺国权西南交通大学出版社2012-9

[4]《电子技术基础模拟部分（第五版）》康华光高等教育出版社2006-1

[5]《数字示波器》冯容士,朱积发上海教育出版社1979

[6]《C++从入门到精通》国家863中部软件孵化器人民邮电出版社2015-1

[7]《单片机原理及应用（第二版）》张毅刚，彭喜元，彭宇高等教育出版

社2010-5（九）附录实物图：

简单51单片机数字时钟设计

题目：简单51单片机数字时钟设计 院系: 物理与电气工程学院 专业：自动化专业 班级：10级自动化 姓名：苏吉振 学号：2 老师：李艾华

引言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个 人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

基于单片机毕业设计(论文)开题报告

徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日

说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它

课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡

基于单片机的广告灯课程设计

单片机课程设计报告书 课题名称 基于单片机的广告灯课程设计 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师 2011年 6月10日 ※ ※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ 2008级学生单片机 课程设计

基于单片机的广告灯课程设计 1、设计目的 本设计以AT89S51单片机为核心并用它来控制发光二极管双灯点亮循环的实验装置，用AT89S51单片机控制16个发光二极管发光，实现亮点从高到低位，从左到右，从单到双的循环移动。通过PROTEL软件设计、仿真，并能从中掌握通过软件控制发光二极管的思路和技巧。这次设计重点就在于利用单片机的知识去控制系统的运行。 2、设计要求 1）广告流水灯具有控制的功能。 2）设置一个系统使广告流水灯能够规律性和周期性的闪烁功能。 3）能够使其制动化和中断的功能。 3、设计总框图与方案 图3.1系统框图 本次课程设计是用流水灯的变化来表示不同的效果。主体选用AT89S51单片机使用多个发光二极管，通过编程来实现“流水灯”的花样变化。 4、硬件电路的设计 4.1系统电路图

图4.1 广告灯的硬件原理电路图 这个电路图中都为低电位亮，高电位灭即‘0’亮‘1’灭，就这样通过查表控制‘0’与‘1’的变化来控制发光二极管的亮灭。中断中也是如此，通过取反的手段来控制灯的亮灭。按照图4.1进行仿真，通过编程来实现“流水灯”的花样变化。AT89S51的P1、P3口分别接一组发光二极管，发光二极管另一端接电源输出，故为高电平。P1、P3口输出电平的变化控制二极管的发光情况。当P1、P3口的输出电平为低时，LED灯亮；反之，不亮。 5、软件设计 5.1 流程图与程序 图5.1程序总流程图 本实验流程中，用AT89S51单片机控制16个发光二极管发光。其中二极管一端接高电平，另一端接AT89S51芯片输出端口，通过控制各输出端口高低电平的变化决定二极管是否发光，从而使广告流水灯能够规律性和周期性地分别实现一个亮灯的左右移动、一个不亮灯的左右移动、灯的从两边到中间及单双等交替闪烁等花样变化。 6、系统仿真 在Proteus的ISIS 7.1sp2软件环境下画出电路原理图，接下来就是将设计的程序在Keil C51 μVision2开发集成环境上编译成机器语言，进入Proteus 的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“use romote debuger monitor”，便可实现KeilC与Proteus连接调试。首先在Proteus中双击单片机AT89C51,将KeilC下编程生成的 .HEX文件导入到AT89C51中,可在Proteus中单击全速仿真运行按钮，进行现象的查看,能清楚地观察到芯片上每一个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平；如果现象不正确，则在KeilC中单步调试程序，并在Proteus观察现象，那一步不正确则对该段的程序进行修改，调试直到仿真完全成功为止。 图6.1 Proteus软件环境下画出电路原理图 图6.2效果一

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。

基于单片机的数字钟设计-(1)

基于单片机的数字时钟摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计，采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路，晶振电路，复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整，并将结果显示在数码管上。 关键词：数字钟，单片机，数码管

Abstract Author：cheng dong Tutor：wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly. The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube. Key words:digital clock SCM ; digital

基于单片机的毕业论文题目有哪些

基于单片机的毕业论文题目有哪些 很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣，不光是对专业的热爱，另外由于单片机是集成电路芯片，是控制整个流程最基础的环节，大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇，下面，我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目，欢迎各位借鉴。 基于单片机的毕业论文题目一： 1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2、基于单片机的超声测距系统 3、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计 4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现 5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用 6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究 7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用 8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统 9、基于单片机的正弦逆变电源研制 10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发 11、基于单片机的温湿度检测系统的设计 12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现 13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究 14、基于单片机的温度控制系统的研究 15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究 16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现

17、基于单片机的LED显示系统 18、基于单片机的校园安防系统 19、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现 20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现 21、基于AVR单片机教学实验板的设计 22、基于单片机的阀岛控制系统的研究 23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计 24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究 25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究 26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究 27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究 28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究 29、基于单片机的通用控制器设计与实现 30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现 31、Proteus在单片机教学中的应用 32、基于单片机的变频变压电源设计 33、基于单片机的监控系统控制部分的设计 34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计 35、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发 39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计 基于单片机的毕业论文题目二： 40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究 41、单片机与Internet网络的通信应用研究 42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究 43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计 44、基于单片机控制的直流恒流源的设计 45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究 46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制 47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究 48、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究 49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计 50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现 51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计 52、基于单片机的数据串口通信 53、基于单片机的智能寻迹系统设计 54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制 55、基于单片机的微型电子琴研究与实现 56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计 57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发

基于单片机的电子时钟课程设计报告

目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········

一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。

基于单片机的毕业设计题目

单片机类 业设计 刷电子时钟的设计 刷全自动节水灌溉系统--硬件部 刷数 式温度计的设计 刷温度 控系统设计 刷基于单片机的语音提示测温系统的研究 刷简易无线电遥控系统 刷数 流 计 刷基于单片机的全自动洗衣机 刷水塔智能水 控 系统 刷温度箱模拟控 系统 刷超声波测距仪的设计 刷基于51单片机的L司号点阵显示屏系统的设计与实 16×16点阵显示屏 刷基于A切89分51单片机的数 电子时钟 刷基于单片机的步 电机的控 刷基于单片机的交流调 器设计 刷基于单片机的数 电压表的设计 刷单片机的数 钟设计 刷智能散热器控 器的设计 刷单片机打铃系统设计 刷基于单片机的交通信 灯控 电路设计 刷基于单片机的电话 程控 家用电器系统设计 刷基于单片机的安全 警器 刷基于单片机的 路抢答器设计 刷基于单片机的超声波测距系统的设计 刷基于MC分-51数 温度表的设计 刷电子体温计的设计 刷基于A切89C51的电话 程控 系统 刷基于A三R单片机幅度 调的号号分信 发生器 刷基于单片机的数控稳压电源的设计 刷基于单片机的室内一氧化碳 测及 警系统的研究 刷基于单片机的空调温度控 器设计 刷基于单片机的 编程多 能电子定时器 刷单片机的数 温度计设计 刷红外遥控密码锁的设计 刷基于61单片机的语音识别系统设计 刷家用 燃气体 警器的设计 刷基于数 温度计的多点温度检测系统 刷基于凌 单片机的语音实时采集系统设计 刷基于单片机的数 频率计的设计 刷基于单片机的数 电子钟设计 刷设施 境中温度测 电路设计 刷汽车倒车 撞 警器的设计 刷篮球赛计时记 器

刷基于单片机的家用智能总线式开关设计 刷设施 境中湿度检测电路设计 刷基于单片机的音乐合成器设计 刷设施 境中二氧化碳检测电路设计 刷基于单片机的水温控 系统设计 刷基于单片机的数 温度计的设计 刷基于单片机的火灾 警器 刷基于单片机的红外遥控开关设计 刷基于单片机的电子钟设计 刷基于单片机的红外遥控电子密码锁 刷大棚温湿度自动 控系统 刷基于单片机的电器遥控器的设计 刷单片机的语音 储与 放的研究 刷基于单片机的电 热炉温度控 系统设计 刷红外遥控电源开关 刷基于单片机的 频信 发生器设计 刷基于单片机的呼叫系统的设计 刷基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 刷基于单片机的密码锁设计 刷单片机步 电机转速控 器的设计 刷由A切89C51控 的太 能热水器 刷 盗与恒温系统的设计与 作 刷A切89分52单片机实验系统的开发与 用 刷基于单片机控 的数 气压计的设计与实 刷智能压力传感器系统设计 刷智能定时器 刷基于单片机的智能火灾 警系统 刷基于单片机的电子式转速 程表的设计 刷 交车汉 显示系统 刷单片机数 电压表的设计 刷精密三F转换器与MC分-51单片机的接口技术 刷基于单片机的居室安全 警系统设计 刷基于89C2051 IC卡读/写器的设计 刷PC机与单片机串行通信设计 刷球赛计时计 器设计 刷 系列PCL五层电 控 系统设计 刷自动起闭光控窗帘设计 刷单片机控 交通灯系统设计 刷基于单片机的电子密码锁 刷基于51单片机的多路温度采集控 系统 刷点阵电子显示屏-- 业设计 刷超声波测距仪-- 业设计 刷单片机对玩 小车的智能控 业设计论文 刷基于单片机控 的电机交流调速 业设计论文

基于单片机的LED点阵显示课程设计

1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发

单片机系统的设计

单片机系统的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

第4章 单片机系统的设计 引言 用V/F 变换器作A/D 转换时，通常由一些硬件电路如振荡器、二分频器、计数器和门电路组成，而由计数器计得的计数值即A/D 转换结果再通过接口电路送入微计算机进行处理，较为复杂和不便，或者采用F/BCD 变换电路将V/F 变换器输出的频率信号变为BCD 码再通过接口电路送入微计算机，也较为复杂，而且还要对BCD 码进行变换。这些方法成本都较高。 本设计介绍一种以单片机直接与V/F 变换器接口进行A/D 转换的方法，不须额外的硬件电路，完全利用单片机内部的硬件资源，简单方便，成本最低，大大地提高了V/F 变换器作为A/D 转换电路的可行性。 当前，单片机特别是Intel 公司的MCS-51系列单片机已在智能仪器仪表和过程控制等方面得到广泛应用，大有取代Z80之势，因此A/D 转换电路与单片机的接口方法也是人们所关注的。下面将主要介绍MCS-51系列的单片机8031为主控器件的硬件电路。 主控器Intel 8031简介 P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3 P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL 1 XTAL 2 V SS RST/VPD RXD TXD T0 T10INT P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7 P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 1INT WR RD EA /V P P ALE V CC PSEN 4039383736353433323130292827262524232221 2019181716151413121110 987654321 8031P1.0 图4-1 8031引脚图 8031 cite-feet figure

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。

基于单片机的数字钟设计毕业设计

基于单片机的数字钟设计毕业设计 目录 1. 引言 (1) 2. 关于单片机 (3) 2.1单片机的发展 (3) 2.2 单片机的开发背景 (5) 2.2 单片机的开发背景 (6) 2.3 AT89S52单片机 (7) 2.3.1 AT89S52单片机引脚功能 (8) 2.3.2 AT89S52单片机硬件结构的特点 (9) 2.3.3 AT89S52单片机的硬件原理 (11) 3. 方案设计与论证 (13) 4. 系统总体结构框图 (14) 5. 系统的硬件设计 (14) 5.1 显示部分电路的设计 (14) 5.1.1 LED数码显示管的基本原理 (14) 5.1.2 数码管显示模块分析 (15) 5.1.3 LED显示电路 (16) 5.2 控制部分电路的设计 (16) 5.2.1 时钟模块 (16) 5.2.2 温度模块 (16) 5.2.3 音乐模块 (17) 5.2.4 复位模块 (17) 5.2.5 光识模块 (18) 6. 系统的软件设计 (19) .参考资料.

6.1 各模块的程序设计 (19) 6.1.1 计时程序 (19) 6.1.2 定时闹钟程序 (19) 6.1.3 温度程序 (19) 6.2 系统程序设计的总体框图 (20) 7. 系统电路的制作与调试 (21) 7.1 电路硬件焊接制作 (21) 7.2 调试的主要方法 (21) 7.3 系统调试 (21) 7.3.1 硬件调试 (21) 7.3.2 软件调试 (21) 7.3.3 联机调试 (22) 7.3.4调试中遇到的问题及解决方法 (22) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1 数字钟电路图 (27) 附录2 程序清单 (27) 附录3 英文资料 (65) 附录4 英文资料翻译 (76) 致谢 (84) .参考资料.

基于单片机的秒表课程设计

基于单片机的秒表课程设计

基于单片机的秒表课程设计 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 年月日

目录1、总体设计方案简介 1.1设计课程任务 1.2系统分析 1.3系统方案 1.4方案论证 2、硬件设计 2.1控制芯片的介绍 2.2硬件接线 2.2.1硬件接线接口 2.2.2硬件接线图 3、软件设计 3.1程序设计思路 3.2流程图 3.3源程序 3.4仿真结果 4、元件清单 5、心得体会

基于单片机的秒表课程设计 摘要 本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八段数码显示和计时，能通过控制电路控制时间的暂停和开始。 关键字：AT89S51 数码管最小系统 1总体设计方案简介 1.1设计课题任务 设计一个具有特定功能的数字式秒表。用AT89C52设计一个2位LED 数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。 1.2系统分析 设计的电路主要是能多次计时，计时的多少通过显示电路出来，设计框图如图所示； 控制部 分技术和 存储部显示部分

1.3系统方案 利用AT89C52单片机设计数显定时器。此方案采用AT89C52单片机系统来实现。AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。设计框图如图所示； 1.4方案论证 此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。所以此方案可行。 2硬件设计 2.1控制芯片的介绍 AT89S52是一种低功耗、高性能的片内含有4KB 快闪可编程/擦除只读存储器，的8位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造， 外部控制开关 AT89C52 单 片 机 七段数码显示

基于单片机的数字钟设计

基于单片机的数字钟设计及时间校准研究﹡ 陈姚节戴泽军 （武汉科技大学计算机学院 430081 ） 摘要用单片机来设计数字钟，软件实现各种功能比较方便。但因软件的执行需要一定的时间，所以就会出现误差。对比实际的时钟，查找出误差的来源，并作出调整误差的方法，使得误差近可能的小，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。 1 , 串 使用。采用一个频率为 11.0592 MHz 的晶振构成时钟电路。系统原理图如图 1 ： 图1 系统原理图 2．软件实现与流程 2.1 主程序

由于系统的主要功能都是有程序中断来完成的，主程序基本上没什么事可做，但因键盘扫描是通过程序查询的方式实现的，所以主程序只循环扫描键盘。主程序流程图如图2所示： 2.2 定时和串口程序 2.3 数据的显示与刷新 更新显示器涉及到两个操作：发数据和改片选信号。但实践发现，代码中无论是先改片选信号还是先发数据信号，都会出现重影（即相邻两位显示差不多）这也是动态扫描引起的。实践先该片选，则前一位的数据会在下一位显示一段时间；先发数据，则后一位的数据会在前一位显示一段时间。因而出现重影。解决这个问题的办法是先进行一个消影操作，然后再发片选，最后发数据。这样就很好地解决了重影问题。这样做的关键在于，在极短

的一段时间内让显示器都不亮，等一切准备工作都做好了以后再发数据，只要显示频率足够快，是看不出显示器有闪烁的（程序用定时中断频率作为显示更新频率，在表 1 中，只当更新率??00 赫兹时，才发现显示器有闪烁）。这段显示程序代码如下： P1=0 x00; // 消影 作为一次还是多次处理，必须有一个标准。程序中我用到了一个标志位，相当于中断系统的中断标志。当用户按下键时，标志清零，松开键时，标志恢复；键按下超过一定时间（靠一扫描计数器判定）后，恢复标志，则经过一定的时间延迟（也靠一扫描计数器判定）可以响应一次按键（即一次按键的多次响应）。而事实上，键盘响应程序就是一个事件触发器，键盘的每一个状态（按下，松开, 点击）都可能引发一段响应程序（如：重新设定键按下 =>

基于单片机的电子钟设计毕业论文。。

基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

单片机最小系统设计

单片机最小系统设计 ?单片机最小系统部分 ●AT89C52的结构特点及引脚特 ●硬件框图 ?键盘部分 ?电源部分 ●固定电源 ●可调电源（5—12V） ?软件编程 ?单片机最小系统部分 ●AT89C52的结构特点及引脚特性： 为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通

信等。 各引脚特性： 1.P0 口 P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的 2.P1 口 P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑 3.P2 口 P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑 4.P3 口 P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻 5.RST 复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 6.ALE/PROG 当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。 7.PSEN 程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。 8.EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），E A 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。