基于MSP430单片机的开关稳压电源设计

基于MSP430单片机的开关稳压电源设计

王晓雷,吴必瑞,蒋 群

(中原工学院 河南郑州 450007)

摘 要:介绍基于M SP430单片机的开关稳压电源的系统结构和总设计方案。该设计硬件电路由整流滤波电路、升压斩波电路、P WM 驱动电路及保护电路组成。该系统的软件是在IA R Embedded W orkbench 开发环境下采用C 语言编写,主要包括12位高精度A/D 采集、PWM 驱动电路、过流保护等模块的设计,同时具有键盘设定、液晶显示实时等功能。

关键词:M SP 430;开关电源;P WM ;升压斩波

中图分类号:T P368.1 文献标识码:B 文章编号:1004-373X (2008)12-186-03

Design of S witching Regulated Power Supply Based on MSP430

W AN G X iaolei,WU Birui,JI AN G Qun

(Zhongy uan Inst itute o f T echno log y,Zhengzhou,450007,China)

Abstract :T his pape intr oduces a system st ructur e of sw itching po wer supply based on M SP430sing le chip co mputer and a total desig n pr oject.T he har dw are includs lo ad r esist ance of r ect ifier -filter circuits,bo ost cho pper circuit,PWM dr iving circuit and protection circuit.T he so ftwar e ado pts C lang uag e wr iting ,to complete so me desig ns of hig h precisio n A/D data acquis-i t ion of 12bit,over lo ad pro tection,in t he meantime,it has t he functions of setting o f key bo ard and display o f rea-l time value.

Keywords :M SP430;sw itching pow er supply ;P WM ;bo ost chopping

收稿日期:2007-11-06

1 引 言

M SP430系列单片机是美国T I 公司生产的新一代16位单片机,是一种超低功耗的混合信号处理器(M ixed Signal Processor),它具有低电压、超低功耗、强大的处理能力、系统工作稳定、丰富的片内外设、方便开发等优点,具有很高的性价比,在工程控制等领域有着极其广泛的应用范围。开关Boost 稳压电源利用开关器件控制、无源磁性元件及电容元件的能量存储特性,从输入电压源获取分离的能量,暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中,或以电场的形式存储在电容器中,然后将能量转换到负载。对DC -DC 主回路采用Boost 升压斩波电路。

2 系统结构和总设计方案

本开关稳压电源是以M SP430F449为主控制器件,它是T I 公司生产的16位超低功耗特性的功能强大的单片机,其低功耗的优点有利于系统效率高的要求,且其ADC12是高精度的12位A /D 转换模块,有高速、通用的特点[1]。这里使用M SP430完成电压反馈的PI 调节;PWM 波产生,基准电压设定;电压电流显示;过电流保护等。

系统框图如图1所示。

3 硬件电路设计

3.1 DC/DC 转换电路设计

系统主硬件电路由电源部分、整流滤波电路、DC/DC

转换电路、驱动电路、M SP430单片机等部分组成。交流输入电压经整流滤波电路后经过DC/DC 变换器,采用Boost 升压斩波电路DC/DC 变换[2],如图2所示

:

图1

系统框图

图2 升压斩波电路

根据升压斩波电路的工作原理一个周期内电感L 积蓄的能量与释放的能量相等,即:

186

元器件与应用王晓雷等:基于M SP430单片机的开关稳压电源设计

U 0I 1t on =I 1(U 2-U 0)t off

(1)

式(1)中I 1为输出电流,电感储能的大小通过的电流与电感值有关。在实际电路中电感的参数则与选取开关频率与输入/输出电压要求,根据实际电路的要求选用合适的电感值,且要注意其内阻不应过大,以免其损耗过大减小效率采样电路。对于电容的计算,在指定纹波电压限制下,它的大小的选取主要依据式(2):

C =(

D 1@T s @I 0)/V c

(2)

式(2)中:C 为电容的值;D 1为占空比;T S 为M OSFET 的

开关周期;I 0为负载电流;V c 为输出电压纹波。

3.2 采样电路

采样电路为电压采集与电流采集电路,采样电路如图3所示。其中P6.0,P6.1为M SP430芯片的采样通道,P6.0为电压采集,P6.1

为电流采集。

图3 采样电路

电压采集 因为采样信号要输入单片机M SP430内部,其内部采样基准电压选为2.5V,因此要将输入的采样电压限制在2.5V 之下,考虑安全裕量则将输入电压限制在2V 以下,当输入电压为36V 时,采样电压为:12/(12+200)@36=2.04V ,符合要求。

电流采集 采用康铜丝进行采集。首先考虑效率问题,康铜丝不能选择过大,同时M SP430基准电压为2.5V,且所需康铜丝需自制。考虑以上方面在康铜丝阻值选取上约为0.18。

3.3 PWM 驱动电路的设计

电力M OSFET 驱动功率小,采用三极管驱动即可满足要求,驱动电路如图4

所示。

图4 采样电路P WM 驱动电路

由于单片机为弱电系统,为保证安全需要与强电侧隔离,防止强电侧的电压回流,烧坏M SP430,先用开关光耦进行光电隔离,再经三极管到MO SFET 的驱动电路

IR2101。M SP430产生的PWM 波,经过光耦及后面的IR2101芯片,在芯片的5管脚输出的PWM 波接到M OS -FET 的门极G 端,使其工作。IR2101是专门用来驱动耐高压高频率的N 沟道M OSFET 和IGBT 的。它是一个8管脚的芯片,其具有高低侧的输出参考电平。门极提供的电压范围是10~20V 。

3.4 保护电路的设计

过电流保护是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。当电流大于限定值的时候,使用继电器常闭触

点断开进行保护。用M SP430单片机控制继电器的常开常闭的吸合,实现自动恢复电路工作的功能[3]。如图5所示

:

图5 保护电路

4 软件设计

M SP430单片机内部具有高、中、低速多个时钟源,可以灵活地配置给各模块使用以及工作于多种低功耗模式,大大降低控制电路的功耗提高整体效率;430F449有ADC12模块能够实现12位精度的模数转换、硬件乘法器以及带有PWM 输出功能的T IM ERA 和T IM RB 定时器,使得整个电路不需要任何扩展就能完成对电源输出电压、电流的实时采集、PI 控制、PWM 输出;同时M SP430F449带有内部L CD 驱动模块,直接将液晶显示屏连接在芯片的驱动端口即可,电路结构极为简单。本设计的软件采用C 语言编写,整个程序包括的子模块有:键盘控制模块、A/D 电压和电流采集模块、PI 控制模块和PWM 波发生模块等几个部分[4],软件流程图如图6所示。

键盘控制和显示模块:通过键盘可实现电压参考值的设定,电压电流的切换显示。通过LED 实现参考电压的设定与显示,通过L CD 显示电压和电流的采集值。

AD 电压和电流采集模块:通过M SP430单片机的12位A /D 转换模块,对系统输出的电压值和负载电流进行采集。

PI 控制模块:此模块用来对系统输出电压进行控制,使输出电压稳定[5]。其控制原理如图7所示。

PWM 波发生模块:利用M SP430单片机的T imerB 定时器的比较功能,产生驱动M OSFET 的信号[6]

。

187

5现代电子技术62008年第12期总第275期

t

新型元器件ü

5 实验结果分析

通过单片机M SP430软件设计,对PI 调节选定合理参数及开关频率,能达到稳压的效果,使以上前3个指标能达到良好的效果。而能否对纹波电压限制,主要在于整流滤波电路中电容,因此高耐压的支撑电解电容的选取是

重要的。

图6 软件流

程图

图7 P I 调节流程图

在选定开关元件之后,效率主要受开关频率的影响、

储能电感的内阻以及线路中其他器件损耗影响,因此在器件选取上要注重其损耗的高低。对此系统的进行综合测试,结果如表1所示。

表1 测试结果表

输出电流输出电流输入电压输出电压效率4.46A 2.03A 18.91V 35.72V 82.3%4.47A

2.01A

19.59V

35.89V

82.3%

6 结 语

本开关稳压电源设计采用低功耗的T I 公司的16位单片机M SP430F449片机最小系统板为控制核心,以PWM 控制技术,闭环PI 调节,高精度的12位A/D 转换为基础,完成了采样值显示与设置电压值的功能和参数指标。实验结果表明:通过单片机M SP430软件设计,对PI 调节选定合理参数及开关频率,能达到稳压的效果。

参 考 文 献

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应用[M ].北京:清华大学出版社,2004.

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作者简介 王晓雷 1963年出生,浙江宁波人,博士,副教授。研究方向为电磁装置和电力电子。

(上接第185页)

参 考 文 献

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作者简介 潘 建 男,1983年出生,江苏连云港人,硕士研究生。研究方向为电力电子与电力传动。

惠 晶 男,1957年出生,陕西西安人,江南大学控制科学与工程研究中心教授,硕导。

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元器件与应用王晓雷等:基于M SP430单片机的开关稳压电源设计

单片机课程设计完整版样本

课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录

一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的

经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位

P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1

单片机课程设计报告电子密码锁完整版

单片机课程设计报告电 子密码锁 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

山东交通学院 单片机原理与应用课程设计院（部）：轨道交通学院 班级：自动化121 学生姓名： 学号： 指导教师： 时间：— 课程设计任务书 题目电子密码锁设计 系 (部) 轨道交通学院 专业班级自动化121 学生姓名 学号 06 月 01 日至 06 月 12 日共 2 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 年月日

目录 3.总体设计 (2)

4 密码比较模块 (6) (6) (8) (9) 附录 (10)

摘要 设计运用了ATMEL公司的AT89S52芯片系统，将微处理器、总线、蜂鸣器、矩阵键盘、存储器和I/O口等硬件集中一块电路板上，通过读取键盘输入的数据（密码）并储存到ATMEL912 24C08存储器中，然后判断之后键盘输入的数据与已存储的数据是否相同来决定打开密码箱或锁键盘或报警。在keil4软件中编程，系统可实现6位密码的处理，并通过控制步进电机控制密码箱门的电子锁，同时还可以修改改密码。利用单片机系统制作的密码箱安全性能更高，更易操作且体积小。 关键词：单片机、密码锁、修改密码 1.设计要求 本实验将实现六位数的电子密码锁。要求使用4X4 行列式键盘作为输入，并用LCD 实时显示。具体要求如下：1. 开机时LCD显示“welcome to use”，初始化密码为“123456”，密码可以更改。 2. 按下“10”，开始则显示“Enter Please:”。3. 随时可以输入数值，并在LCD上实时显示‘*’。当键入数值时，为了保密按从左到右依次显示‘*’，可键入值为0~9。 4. 按下“13”键，则表示确定键按下，进行密码对比。如相符则在LCD第一行显示“Open the door!”，同时指示灯亮起并且步进电机旋转一定的角度；如不符，则LCD第一行显示“Wrong password!”，并且蜂鸣器同时提示一下。如果密码连续三次错误则蜂鸣器连续响5下，并且持续5秒不能进行任何操作 5.在开锁状态下按下“12”键，进入修改密码状态，LCD同时提示“Enter new code!”。为删除按键，出入之后可以进行删除。按键为关闭按键，只有在打开状态下才可以关闭，按下之后LCD显示“Close the door!”。 2.功能概述 此设计分为四个功能模块。 第一模块：按键输入模块，用于密码的输入以及其他的密码操作按键。 第二模块：LCD模块，是与使用者交流的界面，用于显示各种状态下的内容。 第三模块：步进电机模块，用于控制密码锁的打开与关闭。 第四模块：24C08模块，用于储存输入的密码并读出来。 3.总体设计 本次设计作品的主要构成部分包括80C51单片机、LCD1602、24C08、矩阵按键、LED 等、蜂鸣器。如图1总体仿真图，图2实物图。 图1 总体电路图 图2 密码锁实物图 4.硬件设计 矩阵按键设计 如图3所示矩阵按键由P1口控制，了加强密码的保密性，采用一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码（1-16位长度），从而提高了密码的保密性，同时也能减少与单片机接口时所占用的I/O口线的数目，节省了单片机的宝贵资源，在按键比较多的时候，通常采用这种方法。 每一行与每一列的交叉处不相同，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N根行线与M根列线，即可组成具有N × M 个按键的矩阵键盘。 在这种行列式矩阵键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确

单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告设计题目： 学院： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 年月日 目录

设计题目：PWM直流电机调速系统 本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。 关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；波形；LED显示器；51单片机 1 设计要求及主要技术指标： 基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。 设计要求 （1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。 （2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。 （3）设计一个4个按键的键盘。 K1:“启动/停止”。 K2：“正转/反转”。 K3：“加速”。 K4:“减速”。 （4）手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在

手动状态下，每按一次键，电动机的转速按照约定的速率改变。 （5）*测量并在LED显示器上显示电动机转速（rpm）. （6）实现数字PID调速功能。 主要技术指标 (1）参考L298说明书，在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。 (2)使用定时器产生可控PWM波，定时时间建议为250us。 (3）编写键盘控制程序，实现转向控制，并通过调整PWM波占空比，实现调速； (4）参考Protuse仿真效果图：图（1） 图（1） 2 设计过程 本文设计的直流PWM调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功率GTR为开关器件、H桥单极式电路为功率放大电路的结构。PWM调制部分是在单片机开发平台之上，运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调的矩形波。通过调节波形的宽度来控制H电路中的GTR通断时间，以达到调节电机速度的目的。增加了系统的灵活性和精确性，使整个PWM脉冲的产生过程得到了大大的简化。 本设计以控制驱动电路L298为核心，L298是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB接控制使能端，控制电机的停转。 本设计以AT89C52单片机为核心，如下图（2），AT89C52是一个低电压，高性能 8位，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（），器件采用的高密度、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，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图（2） 对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性：闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差（额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比）要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范

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..................................

单片机课程设计电阻测量(完整版)

课程设计报告课程名称:单片机课程设计 设计题目：电阻测量 院系：通信与控制工程系 专业：通信工程 班级： 学生姓名: 学号: 08409212 起止日期: 指导教师: 教研室主任：

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目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3方案对比与比较................................... 错误！未定义书签。 2、系统硬件电路的设计 (2) 2.1振荡电路模块 (2) 2.2A/D转换电路模块 (3) 2.2.1主要性能 (3) 2.2.2 ADC0809芯片的组成原理 (4) 2.2.3 ADC0809引脚功能 (4) 2.3主控芯片AT89C52模块 (5) 2.3.1主要功能特性 (6) 2.3.2 主要引脚功能 (6) 2.4显示控制电路的设计及原理 (8) 3、程序设计 (9) 3.1初始化程序 (9) 3.2主程序 (10) 3.3显示子程序 (10) 3.4A/D转换测量子程序 (11) 4、调试及性能分析 (11) 4.1调试与测试 (11) 4.2性能分析 (12) 5、元件清单 (13) 6、总结与思考及致谢............................... 错误！未定义书签。参考文献. (13)

单片机课程设计修改版oc

摘要 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。本文介绍了一种应用 AT89S52单片机设计的防盗自动报警电子密码锁系统。经实验验证该系统具有软硬件设计简单，易于开发，成本较低，安全可靠，操作方便等特点，可作为产品进行开发，应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所，所以电子密码锁凭着比较强的实用性、锁密匙量大，又要制造简单；既安全可靠，又成本低廉；既保密性强，又实用性广，在密码锁的巨大市场上占有一席之地。 本文讲述了基于AT89S52单片机的“电子密码锁”的设计与实现，首先在绪论中介绍了此系统的简介、研究本系统的目的和意义。此后，本文在第二、三、四章论述了系统整体结构框图，系统各模块功能，论述了系统工作原理并对所使用各种芯片的功能与特性进行了介绍、系统硬件设计；在第五章中重点剖析了软件设计开发的过程。而在最后一章简述了本次设计的总结，个人感受。此外，通过对系统软硬件的不断调试，进一步完善功能，同时也加深了对单片机、LCD液晶显示器、电路设计等方面知识。 关键词: 单片机；AT89S52；电子密码锁； LCD显示 1.密码锁 1.1密码锁的介绍

安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。在现实生活中，很多场合都用到了电子密码锁，比如说门禁系统，银行账户管理，保险箱等等地方都要用到电子密码锁，而且对其要求也很高。所以高安全性能密码锁的研究就成了一个必需的话题。近几年各种安全产品（如指纹识别、卡辨识、红外防盗等）已相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡。只能适用于保密要求高或供个人使用的保险箱保险柜等，虽然这些产品安全性高，但其生产成本高，携带、安装及使用不方便，这在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着单片机的迅速发展，其应用领域越来越广，如消费电子、家用电器、办公设备、商业营销设备、工业控制和机电一体化控制系统、智能测量仪表以及汽车与航空航天电子系统中都广泛采用了单片机。51系列单片机由于具有可靠性好，以及扩展控制功能强等优点，成为国内目前应用最广泛的一种8为单片机之一。随着单片机的应用领域越来越广泛，可以看出其的优越性和可靠性，所以将其应用到保密和安全方面是必然的，也是相当可靠，相当有意义的，基于单片机的电子密码锁的研究在保护财产和人身安全方面可以给人们带来更多更好的选择。 本文介绍的是一种由单片机编程控制实现的多功能密码锁，这种电路设计具有密码输入有效提示、错误指示、控制开锁电平、控制报警电路、密码修改等功能。可在意外泄密的情况下及时修改密码，密码可以是1-16位，保密性强、灵活性高、特别适用于家庭、办公室学生宿舍及宾馆等场所,具有社会推广价值。 1.2电子密码锁发展趋势 从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码在键盘上输入，与打电话差不多，因而易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，既准确又可靠，不会丢失（除了忘记），难以被窃（除非自己泄露）。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者可能被旁观者窥测出来，造成保密性不足。当然，密码又不能太复杂，太复杂了可能自己都糊涂了，或者输入密码操作成功率低，造成使用不便。因此，为了发扬优点、克服弱点，键盘式电子密码也在不断发展中，如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码，常用常新；而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码，更改的规律不为他人所知，因而不怕旁观者窥测；独出心裁的“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定，并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁观者看见操作动作也难以窥测出密码；“多重密码设定”技术使得单组密码不一定有效，适合多人分权使

单片机课程设计心得体会【可编辑版】

单片机课程设计心得体会 单片机课程设计心得体会 单片机课程设计心得体会，课程设计是大学课堂中常见的课堂模式，该模式更好的培养学生的综合能力，课程模式主要由选题到定稿，从理论到实践组成，以下由管理资料关于单片机课程设计的心得。 单片机课程设计心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 本次课程设计持续了一个多月的时间，它主要是培养我们通过把所学的理论知识应用于实践，并且这一次课程设计采用的万用板搭建电路，想要焊接出来的电路板看起来整洁美观，我们便需要从全局入手，要有全局统筹局部的思维，这样才能更快捷设计出整齐美观的电路板。 刚开始时，由于自己的专业基础不足，对课题设计有一些恐惧。刚开始只是对照电路图一个个元件进行焊接，没有对整个电路结构进行布局。有经验的同学提醒我，如果继续这样下去，最后有些电路根本无法焊接上去。有了这种意识之后，我立即决定停止焊接，在同学的帮助下开始对整个电路图进行合理的排列，根据不同的电路部分的

不同的特殊要求来安排位置，以达到最佳.最优的效果。在进行焊接的过程中慢慢的对此次课程越来越感兴趣。 然而在用程序对硬件进行调试的时候却出现了一些问题。整体焊接完毕后还是不能实现功能，通过一步一步的测量调试，检查出多处漏焊、虚焊的现象，修改后还是有很多的问题，用万用表不断的测试也找不到问题所在，而且用尽了各种方法检查了很久之后，任然没有有这样一个想法，但是没有做出来心里实在是很不甘心，因此我还是向基础扎实，经验丰富的同学请教，鼓励自己做下去。在他们的帮助下，发现有的电线上的绝缘胶皮由于焊接时，温度过热有部分破损，导致部分短路。一些残留的锡使得有些键盘与键盘之间连接了起来，却又很难被发现。经过多次修改和调整后，终于能基本实现功能。 问题得以圆满的解决，课题设计圆满结束，在此过程学到的细心，坚持不懈，不畏困难将使我受益终身。这其中除了自己的努力，更多的是感谢我们的课题设计老师段正华教授的帮助。由于对电路原理的不熟，对汇编语言的不精通我对课程设计很惧怕，但是段正华教授一方面在理论课上教育我们要对自己有信心，要争做一流的学者，并很详细很专业的为我们讲解了本次课程设计的理论知识，让我对此有了宏观上了解，并能够掌握这些理论知识，为以后的实际操作提供了坚实的基础。另一方面在实际操作时，也给我们很多技术上的指导，让我们能在此过程中，学到更多的操作技能。 所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次

单片机课设(完整版)

摘要 近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备得不到广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。 本设计利用Atmel公司的AT89C52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用C语言进行软件编程，并用Proteus软件进行演示、验证。主要介绍用单片机部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89C52芯片为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机的数字电子时钟。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59秒”，且配有4个独立按键，可以灵活地调节时间和日期，并具有一定的扩展性。 关键词：单片机；数字电子钟；数码管驱动显示电路。

目录 1简介 (1) 1.1基于单片机的数字钟介绍 (1) 1.2本系统的特点和功能介绍 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1总体设计方案 (3) 2.1.1 AT89C51的介绍 (3) 2.2硬架结构设计 (5) 2.2.1 51单片机的最小系统 (5) 2.2.2显示部分设计 (5) 2.2.3电源部分设计 (7) 2.2.4报时部分的设计 (8) 2.2.5键盘部分的设计 (8) 2.2.6总体硬件电路图 (9) 2.6.7 proteus仿真 (9) 3软件部分 (10) 3.1部分设计思想的说明 (10) 3.2 C语言、keil、proteus的介绍 (11) 3.2.1 C语言 (11) 3.2.2 keil (12) 3.2.3 proteus (12) 3.3参考程序 (13) 总结 (24) 参考文献 (24)

单片机,数字时钟课程设计完整版

课程设计任务书 学生姓名：江勇峰专业班级：自动化0607 指导教师：刘教瑜工作单位：武汉理工大学自动化学院题目: 简易数字时钟 初始条件： 用C语言编写程序，实现简易数字时钟的功能。 要求完成的主要任务: （1）简易数字时钟能实现时、分、秒的数字显示； （2）可以对时钟、分钟进行调节并且校正。 近几年，单片机在各个领域得到广泛的使用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的使用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。 今天，单片机成为了解决低复杂度，中等复杂度控制问题的传统选择。文章介绍了单片机在定时方面的基本功能。生活中，我们发现：时间的准确显得格外的重要。 我们选择的方法是单片机开发设计使用的传统方法，通过本次设计，可以了解整个单片机开发的流程。文章首先介绍了单片机的基本知识，然后同时给出了框图，流程图等。论文涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图等产品开发的基本过程。 关键词：单片机,软件仿真,原理图

Abstract Single Chip Microcomputer has achieved a immemse popularity in all fileds in recent years.From industry to people’s common lives,most of technical applications are controlled by SCM. Before it appeared,the automatic devices could’t be widely used because of their huge size ,large quantity of power cost and high price.The first SCM appeared as soon as the first MCU(MicroController Unit) was successfully developed.Due to its small size,low power cost and high performance,it has been welcomed by people. Nowadays, SCM has been selected as a traditional solution for low or medium complexity problems about devices controlling.This essay shows a basic application of SCM in timing for people’s life. Time accuracy is a vital factor that effects the results. The approach we choose is the common way for SCM developing from which we can get an acknowledge about the SCM develop flowing process.The paper first introduces knowledge on 51 serial SCM,then At it also shows block diagrams,flowing process diagrams and so on. It presents the process including requirement analysis ,system design,SCM programming ,program emulation , which forms a complete procedure for product manufacture。 Key words: SCM，software emulation，schemetic 目录 1单片机的基本知识 (3)

(完整版)单片机课程设计总结

The shortest way to do many things is 单片机课程设计心得体会： 这个学期的单片机课已经早早的上完了，但是理论纯属理论，没有与实践的结合总让我们学的不踏实，感觉没有达到学以致用的效果。所庆幸的是在课程介绍考试完之后，老师给我们安排了这次单片机课程设计，给了我们学以致用的做好的实践。 关于这次课程设计，我们花费了比较多的心思，既是对课程理论内容的一次复习和巩固，还让我们丰富了更多与该专业相关的其他知识，比如软件应用等，在摸索中学习，在摸索中成长，在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获，在真正设计之前我们做了相当丰富的准备，首先巩固一下课程理论，再一遍熟悉课程知识的构架，然后结合加以理论分析、总结，有了一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图之后才着手设计。在设计程序时，我们不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；养成注释程序的好习惯是非常必要的，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也能为资料的保存和交流提供了方便；我觉得在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计又出错了。 除了对此次设计的准备工作之外，我们还学到了很多平时难得的东西，首先是团队协作，在这次设计当中，难免和同学产生观点和意见的分歧，以及分工明细、时间安排等不合理，通过这次设计，我们体会到了团结合作的重要性及力量之强大，还有让我们处理事情更加有条理，思路更加清晰明了了，发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都将受益于我在以后的学习、工作和生活中。 此次的设计，其实也是我们所学知识的一次综合运用，让我深深的认识到了学习单片机要有一定的基础，要有电子技术方面的数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路；也要有编程语言的汇编语言或C语言。要想成为单片机高手，我们首先要学好汇编语言，然后转入C语言学习，所以我们不能学到后面就忘了前面的知识，更应该将所学的知识紧紧的结合在一起，综合运用，所谓设计，就是要求创新，只有将知识综合运用起来才能真正的设计好。

单片机课程设计心得体会范文.doc

单片机课程设计心得体会范文 课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践潜力的重要环节，是对学生实际工作潜力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中能够说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，能够说得是苦多于甜，但是能够学到很多很多的的东西，同时不仅仅能够巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。透过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手潜力和独立思考的潜力。在设计的过程中遇到问题，能够说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说三极管PNP管脚不懂怎样放置，不懂分得二极管的正负极，对单片机汇编语言掌握得不好透过这次课程设计之后，必须把以前所学过的知识重新温故。 这次课程设计最后顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在梁强老师的辛勤指导下，最后游逆而解。同时，在梁强老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢!同时，对给过我帮忙的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢! 做了两周的单片机课程设计，我有了很多的体会和感想。 我们的课程设计有两个主要资料：一个是出租车计费器系统(还包括255计数和50000计数);另一个就是温度报警系统。实习能够在实验室里做，也能够在寝室里自己做，我大部分时间还是在寝室里做的。

单片机课程设计06090

《单片机原理》 课程设计报告设计题目: 8路彩灯控制电路设计 二00八年十二月十八日

目录 1 引言 (3) 2 系统主要硬件电路设计 (5) 3 系统软件设计 (10) 4 结束语 (14) 参考文献 附录

8路彩灯控制电路设计 1.引言 经过对单片机一个学期的学习，对单片机有一些初步的了解。单片机技术包括硬件和软件两个方面。硬件是以单片机为核心再加以其他元器件组成的电子电路。它包括单片机技术有包括模拟，数字等电子电路的综合应用。软件系统是为了完成一定的任务所编一系列指令的集合。 这次实训设计一种基于STC89C51单片机控制八路彩灯电路，它STC89C51单片机为核心。因为它的外围电路比较简单，所以主要是考擦学生对单片机基础知识的考察，设计电路既能提高学生模拟、数字等电子电路的综合运用能力，学生自己编写单片机程序，能够进一步熟悉指令，巩固所学知识。更重要的是使学生知道如何建立单片机与PC机之间的通信，以及怎样使用软件将程序写入单片机，以便于以后自行设计一些单片机电路时可以进行验证或调试。 实训涉及单片机简单外围电路的焊接和程序的编写，既是对学生单片机知识的一个考擦也帮助我们总结所学的相关知识，进一步的了解KEILC51软件的使用和ISP下载技术。以便今后更好的学习单片机技术。

1.1本设计任务和主要内容 实训要求设计八路彩灯控制电路，使用ST89C51这块单片机芯片焊接一个最小系统的外围电路，最小系统包括复位电路、时钟电路。编写一个满足课题要求的程序，实训涉及到单片机的硬件电路和编写较简单的程序。通过实训考察学生对单片机基础知识的掌握情况。同时也要求同学对单片机硬件和软件的结合有所了解并掌握单片机与PC机之间的串口通信方式，知道如何使用PC机和相关软件来检测单片机并将程序写入单片机。 实训要求学生完成单片机外围电路的排版与焊接。焊接一个由八个发光二极组成的LED电路，焊接成共阳极电路。用来体会所编写程序的功能，使得更形象的表现出所编写得程序功能。编写相应程序并通过PC机和相关软件将其写入单片机中。对电路通电验证，单独完成电路的调试和程序的调试。 1.2基于80C51单片机系统实验板概述 本次课设所使用的单片机最小系统板包括以下器件：电源端子(DC +5V)，可以USB供电，也可独立电源供电。通用异步串口,采用MAX232做电平转换。STC89C51单片机。各种颜色的LED发光二极管共9个，其中8个接于P1口做LED显示，还有一个做电源灯显示。利用STC51系列特有的ISP在线编程，方便我们初学者的二

单片机课程设计-智能交通灯(完整版)

单片机课程设计报告 交通灯 这个是我亲自做过的保证能用！希望对大家有所帮助！但是不要照抄照 搬哦！

智能交通灯控制系统设计 摘要 近年来，随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。 关键词： AT89S51，交通规则，交通灯，车流量控制 1．设计目的： 1、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握80C51传输数据的方法,以控制发光二极管的亮与灭以及数码管的显示； 2、用80C51作为输出口,控制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理. 3、通过单片机控制设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高动脑和动手的能力； 4、完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试。 2．设计内容和功能： 交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭。用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。在一个交通十字路口有一条主干道（东西方向），一条从干道（南北方向），主干道的通行时间比从干道通行时间长，四个路口安装红，黄，绿，灯各一盏；如图所示：

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向（主干道）车道和南北方向（从干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，时间可设置修改。 2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯闪烁，才能变换运行车道 3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。 4、紧急情况发生，如消防车、救护车等紧急车辆通过时，要求四个路口同时加亮黄灯闪烁，并且倒计时显示装置关闭，四个路口的信号灯全部变成红灯。 5当东西或南北方向车流量大时，四个路口同时加亮黄灯进行闪烁，并且倒计时显示装置关闭，黄灯闪烁5秒后，只允许东西或南北方向车辆通行。 3．各功能模块说明及系统使用说明； 3.1总体设计电路如图所示

单片机课程设计

单片机技术课程设计 课题名称：基于单片机的压频转换装置的设计所在院系：机电学院 班级：14自动化一班 学号：114040200132 姓名：肖俊 指导老师：曹老师 时间： 景德镇陶瓷大学

单片机原理课程设计任务书 班级：14自动化一班姓名：肖俊指导教师：曹利钢 2010年6月7日 教研室主任签字：年月日

目录 1 引言 (4) 2 方案设计 (5) 2.1 设计任务和要求 (5) 2.2 总设计框图 (5) 3 单元电路设计 (6) 3.1 LM331的介绍 (6) 3.2 压频转换器与单片机接口 (6) 3.3 AT9S51单片机的介绍 (7) 3.4 LED数码管显示 (7) 3.5 程序设计 (8) 4 总体电路设计 (11) 5 课程设计总结 (12) 6 参考文献 (13)

1 引言 随着电子技术和计算机科学技术的迅速发展，集成的电压频率变换电路在电子技术、自动控制、数字仪表、通信设备、调频、锁相和模数变换等许多领域得到广泛的应用。电压/频率变换电路简称V/F 变换电路或者V/F 变换器（VFC）。模拟电压变换成频率转换以后，其抗干扰能力增强了，因此尤其适用于遥控系统、干扰较大的场合和远距离传输等方面。电压/频率转换电路稳定，具有较高的转换精度和良好的线性度。 本文对电压频率转换技术做了探讨，电压频率转换技术是一种模拟量和数字量之间的转换技术。当模拟信号（电压或电流）转换为数字信号时，转换器的输出是一串频率正比于模拟信号幅值的矩形波。电压频率转换也可以称为伏频转换。把电压信号转换为脉冲信号后，可以明显地增强信号的抗干扰能力，也利于远距离的传输。通过和单片机的计数器接口，可以实现电压频率转换的量化显示。

(完整word版)单片机课程设计---简易电子琴设计

单片机 课程设计 课程设计名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间：

一、需求分析 1.1课题背景 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比如一些简易的玩具上或手机上。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2 课题设计的任务与主要内容 本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。 先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。

(完整版)MSP430单片机课程设计

文华学院学生课程考查报告 考查课程：MSP430单片机应用设计 设计题目：基于MSP430单片机的温度测量仪设计 专业班级：** 学号：**** 姓名： ** 指导教师：** 实验日期：2016年5月8日

基于MSP430单片机的温度测量仪设计 文华学院 摘要 MSP430单片机是德州公司最新开发的具有16位总线带FLASH的单片机，由于它的性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐。它的可靠性能比较好，加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境，在各种行业中都占有重要的位置，越来越多的领域应用到以单片机为控制核心，用液晶显示作为显示终端的数字化控制设备，通过单片机对被控制对象进行智能控制。 MSP430单片机将会在工程技术应用中得到广泛的应用。而且，它是通向DSP 系列的桥梁，随着自动控制的低功耗化和高速化，MSP430系列单片机将会得到越来越多人的喜爱。 通过这次毕业设计，我对MSP430单片机有了完整的了解，并且着重了解了MSP430F149芯片的原理图以及它的工作原理，对内部的硬件资源和自身的汇编语法进行了实验，把它和DS18B20温度传感器联系在一起实现了温度的测量以及报警。 关键词：MSP430；超低功耗；单片机；DS18B20 Abstract Texas MSP430 microcontroller is the latest development of a 16-bit bus with FLASH MCU, due to its cost-effective and highly integrated, by the majority of technology developers of all ages. Its reliability is better, enhancing electrical interference unaffected, adapt industrial-grade operating environment, in a variety of industry occupies an important position in both, applied to more and more areas to microcontroller core, with LCD as a digital control display terminal equipment, through the controlled object MCU intelligent control. MSP430 microcontroller applications engineering technology will be widely used. And, it is a bridge leading DSP family, with automatic control, low power consumption and high speed, MSP430 MCU will get more and more people's favorite.