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51单片机锅炉加热系统

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。

用51系列单片机内置比较器实现高精度

用51系列单片机内置比较器实现高精度A/D转换 1.图是一个可直接使用的、性价比极高的A/D转换方案。它是一个高精度的积分型A /D转换,类似于∑—⊿技术。其基本原理是用单一的I/O端口,执行1位的数/模转换(DAC),以比较器的输出作反馈,来维持Vout与Vin相等。 如图所示,产生1位DAC的电路为一路通用UO口,一个串联的电阻和电容。在电容上产生Vout,要维持Vout=Vin,必须通过I/O口对电容进行充放电,而确定为充电还是放电(即I/O口输出高低电子)由比较器的输出来决定。这样A/D形成了一个类似带负反馈的闭环系统。拿图中的电路为例,当比较器输出为高电平时,说明Vout>Vin,此时应对电容放电,则I/0口输出低电平;当比较器输出为低电平时,说明Vout

基于ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计

基于ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计 “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程,相应的系统称为数据采集系统。本文的主要任务是对0~5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。由于采集的是直流信号,对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路,因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片,该芯片转换速度快,价格低廉,可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能,为了防止键盘不用时的误操作,设计时还设置了锁键功能,在键盘的输入消抖方面,则采用软件消抖方法来降低硬件开销,提高系统的抗干扰能力。软件设计方面则采用功能模块化的设计思想;键盘模数转换等采用中断方式来实现,从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。1 数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A/D转换器以及单片机等组成。本文主要完成功能的系统硬件框图。 2 ADC0809模数转换器简介2.1 ADC0809的结构功能本数据采集系统采用计算机作为处理器。电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成电信号后,需要模/数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制,因此,把模拟量转换成数字量输出的接口电路,即A/D转换器就是现实信号转换的桥梁。目前,世界上有多种类型的A/D转换器,如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。本文采用逐次逼近型A/D转换器,该类A/D转换器转换精度高,速度快,价格适中,是目前种类最多,应用最广的A/D转换器。逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。 ADC0809就是一种CMOS单片逐次逼近式A/D转换器,其内部结构。该芯片由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等电路组成。因此,ADC0809可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力。该器件既可与各种微处理器相连,也可单独工作。其输入输出与TTL兼容。 ADC0809是8路8位A/D转换器(即分辨率8位),具有转换起停控制端,转换时间为100μs采用单+5V电源供电,模拟输入电压范围为0~+5V,且不需零点和满刻度校准,工作温度范围为-40~+85℃功耗可抵达约15mW。 ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,图3所示是其引脚排列图。各引脚的功能如下: IN0~IN7:8路模拟量输入端; D0~D7:8位数字量输出端; ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路; ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效; START:A/D转换启动信号,输入,高电平有效; EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平); OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平才能打开输出三态门,输出为数字量; CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高640kHz; REF(+)、REF(-):基准电压; Vcc:电源,单一+5V; GND:地。 ADC0809工作时,首先输入3位地址,并使ALE为1,以将地址存入地址锁存器中。此地址经译码可选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位;下降沿则启动A/D转换,之后,EOC 输出信号变低,以指示转换正在进行,直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D转换结束,并将结果数据存入锁存器,这个信号也可用作中断申请。当OE输入高电平时,ADC

(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。

基于51系列单片机的多功能波形发生器及特定波形幅值调节 精品

创新性实验研究报告 课程名称:基于51系列单片机的波形发生器研究实验项目名称多功能波形发生器及特定波形幅值调节 姓名XXX_学号_XXXXXX 手机XXXXXXXXX Email XXXXXXXXXXXX 专业自动化_班级_XXXXXXX _ 指导教师及职称___XXX__ 开课学期2011 至2012 学年第一学期 提交时间2011 年12 月29 日

一、实验摘要 波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。例如在通信、广播、电视系统中都需要射频发射,这就需要信号发生器,在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振图像等,都需要功率或大或小、频率或高过低的信号。在现代社会中,自动化技术早已渗透到社会生产的各个领域中,高精度、宽频率、高稳定性的信号发生器对于所属整体系统的性能改善和提高起着至关重要的作用。多波形的函数信号发生器是电子实验室的基础设备之一,目前各类学校广泛使用的是标准产品,虽然功能齐全,性能指标高,但是价格昂贵,本文所研究的信号发生器采用单片机和DAC0832结合起来,通过数字电子电路向模拟电路转化,该系统虽然性能指标不如标准产品,但是它体积小,成本低,便于携带等特点,亦可作为电子随身设备之一。本次创新性实验将由AT89C51单片机和DAC0832数模转换器构成波形发生器,此波形发生器可产生方波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等多种波形,波形的幅值可以用程序进行改变,并可根据需要选择单极性输出,具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。在本设计的基础上,加上按键用来更改不同波形之间的切换,实现不同波形的输出。 二、实验目的 在电子设备中,经常需要产生各种波形,本设计要求利用单片机和模数转换芯片组成波形发生器硬件系统,需要完成下列任务: (1)能够通过按键控制,产生方波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波五种波形。(2)能够通过原理图调试进行改变各个波形的幅度。 三、实验场地及仪器、设备和材料: (1)AT89C51芯片1个 (2)DAC0832芯片1个 (3)OPAMP放大器芯片1个 (4)电阻2个电容3个可调电阻1个排阻1个 (5)开关6个 (6)Protues软件 (7)晶振1个 (8)示波器1台 四、实验内容 1、实验原理 波形的产生是通过AT89C51单片机执行某一波形发生程序,向DAC0832转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。 AT89C51单片机的最小系统有三种联接方式。一种是两级缓冲器型,即输入数据经过两级

51单片机中断系统详解

的定时器中断后便认为是1s,这样便可精确控制定时时间啦。要计50000个数时,TH0和TL0中应该装入的总数是65536-50000=15536.,把15536对256求模:15536/256=60装入TH0中,把15536对256求余:15536/256=176装入TL0中。 以上就是定时器初值的计算法,总结后得出如下结论:当用定时器的方式1时,设机器周期为T CY,定时器产生一次中断的时间为t,那么需要计数的个数为N=t/T CY ,装入THX和TLX中的数分别为: THX=(65536-N)/256 , TLX=(65536-N)%256 中断服务程序的写法 void 函数名()interrupt 中断号using 工作组 { 中断服务程序内容 } 在写单片机的定时器程序时,在程序开始处需要对定时器及中断寄存器做初始化设置,通常定时器初始化过程如下: (1)对TMOD赋值,以确定T0和 T1的工作方式。 (2)计算初值,并将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。 (3)中断方式时,则对IE赋值,开放中断。 (4)使TR0和TR1置位,启动定时器/计数器定时或计数。 例:利用定时器0工作方式1,实现一个发光管以1s亮灭闪烁。 程序代码如下: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led1=P1^0; uchar num; void main() { TMOD=0x01; //设置定时器0位工作模式1(M1,M0位0,1) TH0=(65536-45872)/256; //装初值11.0592M晶振定时50ms数为45872 TL0=(65536-45872)%256; EA=1; //开总中断 ET0=1; //开定时器0中断 TR0=1; //启动定时器0 while(1) { if(num==20) //如果到了20次,说明1秒时间 { led1=~led1; //让发光管状态取反 num=0; } } } void T0_time()interrupt 1

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

1.引言 蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术,可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块,与传统的电线或红外方式传输测控数据相比,在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]: 1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰,而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术,故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 2.无须铺设线缆,降低了环境改造成本,方便了数据采集人员的工作。 3.可以从各个角度进行测控数据的传输,可以实现多个测控仪器设备间的连网,便于进行集中监测与控制。 2.系统结构原理 本课题以单片机和蓝牙模块ROK 101 008为主,设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统,整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成(如PC机)。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放 大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输;末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。 AT89C51单片机作为下位机主机,传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D 转换,然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后,将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义, 通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块,由篮牙模块将数据传送到空间,同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC 机,从而完成蓝牙无线数据的交换。

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

基于51系列单片机控制步进电机调速实验 (自动保存的)

基于51系列单片机控制步进电机调速实验 实验指导书 仇国庆编写 重庆邮电大学自动化学院 自动化专业实验中心 2009年2月

基于51系列单片机控制步进电机调速实验 实验目的及要求: 1、熟悉步进电机的工作原理 2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法 3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要求实现电机的速度反馈测量,测量方式:数字测量) 4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供,具体型号42BYG )由按钮控制步进电机的启动与停止;实现加速、匀速、和减速控制。速度设定由键盘设定,步进电机的反馈速度由LED 数码管显示。 实验原理: 步进电机控制原理 一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(简称VR)、永磁式步进电机(简称PM)和混合式步进电机(简称HB)。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移)的执行元件。步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所 以又称为脉冲电动机。随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将 逐渐扩大。 步进电机区别于其他控制电机的最大特点是,它是通过输入脉冲信号来 进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由 脉冲信号频率决定。步进电机的驱动电路根据控制信号工作,控制信号 可以由单片机产生。 电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几 何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,(相邻 两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐, B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图:(图2所示)

单片机数据采集系统

课程设计报告书 课程名称:单片机原理及应用 __________ 课题名称:单片机数据采集系统 ___________ 专业:___________________ 班级:_______________________ 学号:___________________ 姓名:_______________________ 成绩:___________________________________

2010年6月13 日 设计任务书 一、设计任务 1 一秒钟采集一次。 2把INO 口采集的电压值放入30H单元中 3做出原理图。 4画出流程图并写出所要运行的程序。 二、设计方案及工作原理 方案: 1.米用8051和ADC0809勾成个8通道数据米集系统。 2.能够顺序采集各个通道的信号。 3.米集信号的动态范围:0?5V。 4.每个通道的采样速率:100 SPS。 5.在面包板上完成电路,将采样数据送入单片机20h? 27h 存储单元。 6.编写相应的单片机采集程序,到达规定的性能。 工作原理: 通过一个A/D 转换器循环采样模拟电压,每隔一定时间去采样

一次,一次按顺序采样信号。A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号,转换完成后,CPU读取数据转换结果,并将结果送入外设即CRT/LED显示,显示电压路数和数据值。

第一章系统设计要求和解决方案第一章硬件系统 第二章软件系统 第四章实现的功能 第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会 附录参考文献 附录二硬件原理图 附录三程序流程图

第一章系统设计要求和解决方案 根据系统基本要求,将本系统划分为如下几个部分: 信号调理电路 8路模拟信号的产生与A/D转换器 发送端的数据采集与传输控制器 人机通道的接口电路 数据传输接口电路 数据采集与传输系统一般由信号调理电路,多路开关,采样保持电路,A/D, 单片机,电平转换接口,接收端(单片机、PC或其它设备)组成。系统框图如 图1-1所示 被测电压为0?5V直流电压,可通过电位器调节产生' 1.1.1信号采集 多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式数据采集方式选择程序控制数据采集。 程序控制数据采集,由硬件和软件两部分组成。,据不同的采集需要,在程序存储器中,存放若干种信号采集程序,选择相应的采集程序进行采集工作,还可通过编新的程序,以满足不同采样任务的要求。如图1-3所示。 程序控制数据采集的采样通道地 址可随意选择,控制多路传输门开启 的通道地址码由存储器中读出的指令 确定。即改变存储器中的指令内容便 可改变通道地址。 由于顺序控制数据采集方式缺乏 通用性和灵活性,所以本设计中选用程 序控制数据采集方 采集多路模拟信号时,一般用多 路模拟开关巡回检测的方式,即一种数据采集的方式。利用多路开关(MUX )让多个被测对象共用同一个采集通道,这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时,

51单片机中断系统编程

51单片机中断系统编程 51单片机中断系统编程 上传的图片 抱歉,您所在的组无权下载附件,请注册或登陆中断是指如下过程(如下图所示):CPU 与外设同时工作,CPU执行主程序,外设做准备工作。当外设准备好时向CPU发中断请求信 号,若条件满足,则CPU终止主程序的执行,转去执行中断服务程序。在中断服务程序中 CPU与外设交换信息,待中断服务程序执行完后,CPU再返回刚才终止的主程序继续执行。 5.3.1 中断系统 MCS-51单片机提供了5个固定的可屏蔽中断源,3个在片内,2个在片外,它们在程序存储 器中各有固定的中断入口地址,由此进入中断服务程序。5个中断源的符号、名称及产生 的条件如下。 ? INT0:外部中断0,由P3.2端口线引入,低电平或下跳沿引起。 ? INT1:外部中断1,由P3.3端口线引入,低电平或下跳沿引起。 ? T0:定时器/计数器0中断,由T0计数溢出引起。 ? T1:定时器/计数器l中断,由T1计数溢出引起。 ? TI/RI:串行I/O中断,串行端口完成一帧字符发送/接收后引起。 中断源有两级中断优先级,可形成中断嵌套。两个特殊功能寄存器用于中断控制和条件设 置。整个中断系统的结构框图如图所示。 上传的图片 抱歉,您所在的组无权下载附件,请注册或登陆 中断系统结构框图 2 中断系统的控制寄存器 中断系统有两个控制寄存器(IE和IP),它们分别用来设定各个中断源的打开/关闭和中

断优先级。此外,在TCON中另有4位用于选择引起外部中断的条件并作为标志位。 (1)中断允许寄存器IE IE在特殊功能寄存器中,字节地址为A8H,位地址(由低位到高位)分别是A8H-AFH。IE 用 来打开或关断各中断源的中断请求,基本格式如下: 上传的图片 抱歉,您所在的组无权下载附件,请注册或登陆 ? EA:全局中断允许位。EA=0,禁止一切中断;EA=1,打开全局中断控制,此时,由各 个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。 ? ×:无效位。 ? ES:串行I/O中断允许位。ES=1,允许串行I/O中断;ES=0,禁止串行I/O中断。 ? ETl;定时器/计数器T1中断允许位。ETl=1,允许T1中断;ETl=0,禁止T1中断。 ? EXl:外部中断l中断允许位。EXl=1,允许外部中断1中断;EXl=0,禁止外部中断1中 断。 ? ET0:定时器/计数器T0中断允许位。ET0=1,允许T0中断;ET0=0,禁止TO中断。 ? EX0:外部中断0中断允许位。EX0=1,允许外部中断0中断;EX0=0,禁止外部中断0中 断。 (2)中断优先级寄存器IP IP在特殊功能寄存器中,字节地址为B8H,位地址(由低位到高位)分别是B8H一BFH。 MCS-51单片机的中断分为两个优先级,IP用来设定各个中断源属于两级中断中的哪一级, 其基本格式如下: 上传的图片

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。

基于51单片机

目录 1 引言 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2方案论证 (2) 2 单片机和D/A转换器 (3) 2.1AT89C51单片机 (3) 2.2D/AC0808 (5) 2.3LED数码 (7) 3 电路原理与硬件实现 (9) 3.1单片机最小系统及端口连接 (9) 3.2原理介绍 (10) 3.3硬件调试 (13) 4 软件程序设计 (14) 4.1开发工具介绍 (14) 4.2软件流程图 (17) 4.3软件调试 (17) 结束语 (18) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录 (18)

基于51单片机的程控直流电压源 XXX XXXX物理与电子信息工程系,XXX 摘要:本设计是以ATM89C51单片机为控制核心的开关电源,具有输出电压可调,电压数字显示的功能。具体阐述了开关电源的基本原理及工作过程,电源各硬件模块的设计及软件设计。该电源硬件模块包括输入整流和滤波模块、单片机供电电源模块、D/A转换模块及LED显示模块。 关键词:稳压电源;单片机89C51;D/A转换 1 引言 随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。其良好的性价比更能为人们所接受,因此,具有一定的设计价值。从上世纪九十年代末起,随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流|直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。设计的直流稳压电源主要有单片机系统、键盘、数码管显示器、D/A转换电路、直流稳压电路部分组成,数控电源采用按键盘输入数据,单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。工作过程中,稳压电源的电压值由单片机输出,驱动LED显示,由键盘控制进行动态逻辑切换。以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计,电源采用数字调节、输出精度高,特别适用于各种有较高精度要求的场合。目前所使用的直流可调电源中,大多为旋钮开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。利用本数控电源,可以达到每步0.1V 的精度,输出电压范围0~9.9V ,电流可以达到500mA ,且数码显示直观。 电源采用数字控制,具有以下明显优点: (1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。 (2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。 (3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件一些调整即可。 1.1 设计要求 基本要求: (1)输出电压:范围0~9.9V步进0.1V纹波不大于10mv (2)输出电流:500mA (3)输出电压由数码显示

基于51单片机的高速数据采集系统

图6.1 程序流程图6.2 源程序 /*ADC0809.C*/ #include #include #define uchar unsigned char //定义数码管位码端口 sbit P2_0=P2^0; sbit P2_1=P2^1; sbit P2_2=P2^2; sbit P2_3=P2^3; //定义ADC0808端口

sbit OE=P3^0; sbit EOC=P3^1; sbit ST=P3^2; sbit P3_4=P3^4; sbit P3_5=P3^5; sbit P3_6=P3^6; //带小数点的0-5的段码 uchar leddata_dot[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12}; uchar leddata[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//共阳极0-9段码 //uchar leddata[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//共阴极0-9 //延时子程序 void delay(uchar n) { uchar i,j; for(i=0;i

基于51单片机的交通控制系统模拟设计

基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院:电气与控制工程学院 专业:自动化 姓名:

目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案: (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计

1. 设计思路 (1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 (2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示,基于实际情况,又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 (3)进行显示电路,灯状态电路,按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 (4)进行软件系统的设计,对于本系统,采用单片机C语言编写,对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要, 节约成本;缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。 2.3 输入方案: 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下: ◆南北方向红灯灭,同时绿灯亮,东西方向黄灯灭,同时红灯亮,倒计时30秒。此状态下,东西向禁止通行,南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭,东西方向红灯灭,同时黄灯亮,倒计时3秒。此状态下,除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

51单片机中断系统程序实例

51单片机中断系统程序实例(STC89C52RC) 51单片机有了中断,在程序设计中就可以做到,在做某件事的过程中,停下来先去响应中断,做别的事情,做好别的事情再继续原来的事情。中断优先级是可以给要做的事情排序。 单片机的学习不难,只要掌握学习方法,学起来并不难。什么是好的学习方法呢,一定要掌握二个要点: 1. 要知道寄存器的英文全拼,比如IE = interrupt中断 不知道全拼,要去猜,去查。这样就可以理解为什么是这个名称,理解了以后就不用记忆了。 2. 每个知识点要有形像的出处 比如看到TF0,脑子里马上要形像地定位到TCON寄存器的某位 看到ET0, 马上要形像地定位到IE寄存器的第2位 https://www.sodocs.net/doc/7416926141.html,/tuenhai/独家揭秘:形像是记忆的最大技巧。当人眼看到某个图时,是把视觉信号转化成电信号,再转化成人能理解的形像。当我们回忆形像时,就是在重新检索原先那个视觉信号,并放大。在学习过程中,不断练习检索、放大信号,我们的学习能力就会越来越强。 写程序代码时,也要把尽量把每行代码形像化。 51单片机内中断源 8051有五个中断源,有两个优先级。与中断系统有关的特殊功能寄存器有IE(中断允许寄存器)、IP(中断优先级控制寄存器)、中断源控制寄存器(如TCON、SCON的有关位)。51单片机的中断系统结构如下图(注意,IF0应为TF0):

8052有6个中断源,它比8051多一个定时器/计数器T2中断源。 8051五个中断源分别是: (1)51单片机外部中断源 8051有两个外部中断源,分别是INT0和INT1,分别从P3.2和P3.3两个引脚引入中断请求信号,两个中断源的中断触发允许由TCON的低4位控制,TCON的高4位控制运行和溢出标志。 INT0也就是Interrupt 0。在这里应该看一下你的51单片机开发板的电路原理图。离开形像的记忆是没有意义的。读到上面这句,你应该回忆起原理图上的连接。任何记忆都转化为形像,这是学习的根本原理,我们通过学习单片机要学会这种学习方法,会让你一辈子受益无穷。 TCON的结构如下图: (a)定时器T0的运行控制位TR0

毕业设计(论文)-基于AT89S51单片机的教室灯光智能控制系统设计

摘要 摘要 本课题针对教室灯光的控制,分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机设计教室灯光智能控制系统的思路,并在此基础上开发了智能控制系统的硬件模块和相应软件部分。 该系统以AT89S51单片机作为控制模块的核心部件,采用热释红外人体传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,通过对人体存在信号和环境光信号的识别与判断,完成对教室灯光的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。系统还具有报警功能;同时还采用了软/硬件的“看门狗”等抗干扰措施。 本系统程序部分采用C语言编写,采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好,便于改进和扩充。该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,针对性强,性价比高等优点,可以满足各类院校对教室灯光控制的要求,很大程度的达到节能目的。 关键词:智能控制器热释红外传感器单片机 1

引言 引言 当前,随着经济的飞速发展,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。作为工业生产和人民生活不可或缺的电力能源更是如此。尤其现今越来越提倡低碳生活,节约能源已经成为一种全球共识,而作为培养社会精英的高校更应该起到榜样的作用。但是目前在校园内,教室灯火通明,却空无一人的现象屡见不鲜,这不仅造成了严重的资源浪费,也对高校的形象造成了很坏的影响。本文所研究的教室灯光控制系统就可以很好地实现节约能源的作用。 1 系统硬件组成 整个系统由中央控制电路、2×4按键电路、光敏传感电路、继电器驱动电路、时钟电路、液晶显示电路六个模块组成。其中,光敏传感电路模块主要完成对教室当前光线明暗程度的判定,时钟电路主要实现时基功能,两者分别提供光照和定时数据供以单片机为核心的中央控制模块进行逻辑判断,单片机最终将运算结果输出到液晶显示屏,同时对教室灯光进行控制。整个系统的硬件框图如图1所示。 1.1 中央控制模块 系统中,中央控制器主要用于接收两个外部数据,由此判断是否定时时间已到,教室光照是否充足。控制器根据这两个外部数据来进行逻辑运算,从而实现定时开关灯、刷新液晶显示屏,同时可以通过键盘设置时间日期、查看相关信息 根据系统设计要求,控制器选择了宏晶科技公司提供的STCl2C4052AD型单片机。该款是一种高速、高可靠性单片机,工作电压5.5~3.4V,Flash程序存储器4K字节,SRAM 为256字节,2个定时器,8路8位A/D转换器,可通过串口实现在线编程、A/D转换、看门狗等功能。 1.2 液晶显示电路 为了实现较好的人机交互界面,在本系统中采用1602液晶显示屏来显示用户的设定作息时间及用户所查询的信息。 点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母、图形符号及少量自定义符号的显示器。这类显示器把LCD控制器/点阵驱动器/字符存贮器全做在一块印刷板上。系统选用日立公司的HD44780液晶显示。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可实现字符移动/闪烁等功能。与MCU的传输可采用8位并行传输或4位并行传输2种方式。液晶显示电路如图2所示。 2

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