基于单片机的汽车行驶记录仪系统设计

2010年3月(上

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［摘要］本文设计了一种基于单片机的汽车行驶记录仪，它可以对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录存

储，然后通过接口实现数据输出。本文主要介绍了该测量仪的硬件系统组成和软件系统的主流程设计，并简单介绍了该系统的抗干扰设计。［关键词］单片机；记录仪系统；模块化设计基于单片机的汽车行驶记录仪系统设计

宋艳

（常州信息职业技术学院电子信息工程系，江苏常州２１３１６４）

随着汽车普及率的提高，交通阻塞也越来越严重，人流，物流，车流骤增，导致道路交通事故频繁发生，而且呈上升趋势，群死群伤的恶性交通事故屡屡发生。给人民生命、企业的经营活动和国家财产都造成了巨大的损失。为了保护人民的生命财产安全，遏制交通事故频发，许多公司企业科研单位研制开发汽车行驶记录仪。本文在汽车行驶记录仪的背景和发展现状基础上，结合汽车行驶记录仪系统的国家标准，自主研究了一套基于单片机的汽车行驶记录仪系统。整个系统包括汽车端的汽车行驶状态记录仪和计算机端的汽车行驶信息数据分析软件两部分，前者记录下的状态数据最终送到计算机，由计算机侧相应的分析软件来分析，这样得到的结果有助于运输企业和管理部门监控车辆的运行状态，加强对车辆和驾驶员的管理，同时也可为交通管理部门对汽车事故处理提供相应的技术手段。这里仅介绍汽车端的汽车行驶状态记录仪的设计（以下简称记录仪）。

1记录仪系统的功能和主要性能指标１．１系统的主要功能

１）能够实时监测并记录汽车行驶的各种状态信息，包括速度、里程等重要数据。２）可记录驾驶员信息（如姓名、工号等）和汽车信息（如车号等），为有关部门检查提供必要的信息。３）安装在汽车上的汽车行驶状态记录仪可进行输入信息的提示，同时还要有实时信息的显示，并可根据用户要求或设置，另外还要具备汽车超速时的报警功能。４）具有数据通信功能，可以将记录仪系统与ＰＣ机和Ｕ盘等设备进行数据传输。

１．２系统的主要性能指标

１）合适的数据记录频率：速度的采样周期可设置为１次／ｓ￣０．２次／ｓ。２）一定的数据记录容量：０￣２４０ｈ。３）较长的数据存储时间：掉电情况下可至少保存１０年以上。４）监测汽车行驶速度范围：０￣２４０ｋｍ／ｈ。５）记录需要的汽车行驶数据，包括速度、里程、超速度及时间、停车次数及时间。６）可以存储驾驶员信息、汽车信息、发车时间和到站时间。７）要能够抗电磁干扰、防火、防潮、抗冲击。８）尺寸大小合适，便于在汽车上安装。

2系统的总体构思

本系统主要包括数据采集、数据存储、液晶显示和键盘电路、单片机系统和通信接口等几个功能模块。系统的总体结构框图如图１所示

。

图１记录仪系统的总体结构框图

3系统的硬件设计

３．１供电电源模块

目前汽车内部产生的供电是＋１２Ｖ，而记录仪正常工作时，本身芯片所需的电压为５Ｖ。为了保证记录仪的正常工作，所以系统需要供电模块来实现＋１２Ｖ～＋５Ｖ的电源变换。因此选用ＤＣ／ＤＣ变换器

ＭＣ３４０６３组成ＤＣ／ＤＣ降压变换器。

３．２单片机系统

对于整个汽车记录仪而言，单片机是整个系统的核心部分，本系统采用了ＰＨＩＬＩＰＳ公司生产的Ｐ８９Ｃ５１ＲＤ２单片机。该芯片除了具有２５６字节的内部ＲＡＭ，还扩展了７６８字节的ＲＡＭ空间，完全能够满足程序运行期间所需要的比较大的数据空间，无需扩展外部ＲＡＭ，使系统更可靠和更经济。并且Ｐ８９Ｃ５ｌ

ＲＤ２中的在系统编程和在应用中编程功能可以通过串口对汽车行驶记录仪进行软件升级，极大的方便了记录仪的维护工作，为汽车行驶记录仪功能的完善提供了便利。

３．３信号采集模块

本系统采集的信号主要分为三个部分：车速信号、开关量信号以及和实时时钟数据，对不同种类的信号采用不同的采集方式。时钟数据采集由实时时钟模块完成。１）车速信号的采集。车速信号的采集主要是通过霍尔传感器把车速转换车脉冲信号来实现的，即汽车行驶过程中轮子每转一周会通过内部的霍尔传感器送给系统一对差分信号，系统通过信号采集模块获得一个对应的脉冲信号，通过对该脉冲信号计数，以及已知的轮子直径信息计算，得到车子的运行速度。为了防止汽车围环境的干扰，切断输入和输出通道间直接的电信号联系，本系统采用了光电隔离电路。采集到的车速脉冲信号由单片机Ｐ８９Ｃ５１的外部中断ＴＮＸ０捕捉进行采集。另外用定时器记录脉冲的输出间隔，从而计算出里程、车速等实时数据，用以保存和输出。２

）开关量信号采集。开关量信号包括车门、左灯、右灯、倒车灯、远光灯、近光灯、刹车、汽车喇叭等信号。这些开关信号先经过ＴＬＰ５２１光耦隔离处理后直接输入到单片机Ｐ８９Ｃ５１的Ｐ１口。系统每隔０．２ｓ对开关量信号和１路脉冲信号采集一次，处理器只要将Ｐ１口的状态直接读入就可以了。

３．４实时时钟模块

在前面对系统的功能指标要求中提到数据记录容量要求在０￣２４０小时，数据存储时间在掉电情况下要求至少保存１０年以上。为了准确地记录车辆行驶状态，并对异常情况下的断电时间进行记录，因此选择实时时钟芯片来提供日期和时间。本系统中选用ＤＡＬＬＡＳ半导体公司的芯片ＤＳ１２８８７，ＤＳ１２８８７实时时钟芯片可以产生详细的时间和日期信息，可以记录汽车信息过程中各种状态发生时对应的时间信息，它可以满足系统的功能要求。

３．５数据存储模块

汽车记录仪的核心功能就是完成汽车在行驶过程中的各种状态参量数据的及时记录，并对这些数据进行可靠的存储保护。本系统对数据的存储器要求很高，需要从以下几个方面考虑：１）掉电后数据需要保存；２）可擦写次数多；３）可靠性高。故本系统采用了Ａｔｍｅｌ公司生产的串行大容量可擦写的可编程存储器ＡＴ２４Ｃ５１２芯片作为数据存储模块。

３．６显示和键盘模块

１）键盘模块。键盘是单片机应用系统最常用的输入设备，可以通

过键盘向系统输入一些信息，如设计人员通过键盘向单片机系统输入指令、地址和数据等，实现简单的人际通信。在本系统中，键盘主要是用来输入驾驶员和车辆的一些信息等，它是由单片机控制的。２）液晶显示模块。本系统要求能够进行字符、数字和汉字的显示，因此选用了内含ＫＳ０１０８Ｂ／ＨＤ６１２０２控制器的图形液晶显示器ＧＸＭ１２８６４，它是一种采用低功耗ＣＭＯＳ技术实现的点阵图形ＬＣＤ模块，有８位微处

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TECHNOLOGY TREND

［参考文献］

［１］李军龙，张剑，张丛，陈全功．气象要素空间插值方法的比较分析．草业科学，２００６．［２］吴孝祥．江苏雨凇分布概况及南京地区雨凇与讲学过程的对比分析．气象科学，１９９４．［３］吕胜辉．王积国等天津机场地区冻雨天气分析．气象科技，２００４．

（上接第１９５页）１。

表一１日０８

时泰顺高空近似温度分布

由表一可知，泰顺上空９００－７００ｈＰａ之间有一个最高温度略大于３．４２逆温层存在。雨凇天气经常发生在中空气温高于０度、近地层气温低于０度的垂直配置中。３１日地面温度处在０度左右，１日降至－２到０度之间，这种垂直配置使得冰晶经过逆温层融化，到达逆温层后受冷而形成过冷却水，进而降落凝固依附于物体表面。这与吴孝祥文［１］中提到的相一致。

２．４地形因素

泰顺地势较高，位于海拔５００多米，由于低层冷空气主体不在华南，温州地区温度普遍在０度以上。而泰顺地处高山，温度相对较低，近地层温度一直维持在－２到０度左右，温州地区只有几个高山站出现雨凇，地形条件也是原因之一。

3总结

冻雨过程需要降水的天气背景，但雨凇又不同于一般的雨、雪，

如果降温速度太快，会造成降水和降温不同步，低层温度太高又不能使下落的过冷却水凝固，它的出现需要独特的气象条件：

１）５００和７００的形势保障了雨凇所需要的水汽和能量条件，８５０的暖性切变北抬和地面冷空气迅速南压提供了冻雨所需要的逆温条件，为雨凇的形成奠定了基础。

２）地面与冷空气主力部分相距一定的距离，不至造成我县地面气温降至过低；逆温暖层厚度适中，使得过冷却水能够到达地面。

３）独特的逆温条件是产生雨凇的必要因素。４）地势高寒有利于雨凇出现。

理器接口，通过内部的１２８Ｘ６４位映射ＤＤＲＡＭ（ＤｉｓｐｌａｙＤａｔａＲＡＭ）实现１２８Ｘ６４点大小的平板显示。

３．７通信模块

本记录仪的通信模块是根据记录仪的国家标准要求同时配置以下两种接口：标准ＲＳ２３２ＣＤ型９针接口和ＵＳＢ（通用串行总线）标准接口来实现与数据分析系统的数据传输。

Ｐ８９Ｃ５１ＲＤ２片上带有全双工串行通信接口，可以使用它来实现与ＰＣ机和键盘显示模块之间的通信。本系统采用ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ２３２芯片实现了单片机和ＰＣ机之间的ＴＴＬ与ＲＳ２３２电平之间的双向转换。

另外，本系统采用了Ｃｙｐｒｅｓｓ公司生产的ＳＬ８１１ＨＳＴ接口芯片和５１系列单片机来实现ＵＳＢ接口功能。

4系统的软件设计

系统的功能决定了系统的软件设计。本系统的软件设计采用模块化设计的方法，整个系统程序包括主程序、数据采集子程序、数据存储子程序、时钟的设置和获取子程序、液晶显示键盘子程序、通信子程序等。所有的程序均采用Ｃ语言编写，可以很方便地调试和下载程序代码。本系统主流程如图２所示

。

图２记录仪系统的主流程图

5系统抗干扰设计

记录仪主机的干扰源主要来自内部和外部两个方面。内部干扰源有：１）信号线之间的串扰；２）相邻回路耦合造成的干扰；３）元器件布局不合理造成的干扰；４）寄生振荡等。外部干扰源主要有电磁干扰、电源波动造成的干扰以及环境干扰等。针对本系统可能存在的上述干扰，本文采取了一些措施，尽量减少干扰：１）通道干扰采用光电隔离措施；２）对印制电路板进行抗干扰设计；３）对电源进行抗干扰设计。

6结语

本文主要是结合汽车行驶记录仪国家标准ＧＢ／Ｔ１９０５６－２００３设计了一种基于单片机的汽车记录仪系统，主要对该记录仪的硬件系统、软件系统的实现进行了叙述，并介绍了本系统的抗干扰设计。该记录仪系统还有待改进和完善的地方，需要在今后做进一步的深入研究。例如可研究采用嵌入式系统来设计该记录仪，可进一步扩展记录仪的功能。

作者简介：宋艳，１９７８年生，女，常州信息职业技术学院，讲师，工程师，研究方向为应用电子，电子信息。

［参考文献］

［１］白延敏．５１单片机典型系统开发实例精讲．电子工业出版社［Ｍ］，２００９．［２］国家质量技术监督局，ＧＢ／１１９０５６一２００３．汽车行驶记录仪标准［Ｓ］，２００３．

应用科技

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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51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：

目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。

基于单片机的汽车行驶记录仪系统设计

2010年3月(上 ) ［摘要］本文设计了一种基于单片机的汽车行驶记录仪，它可以对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录存 储，然后通过接口实现数据输出。本文主要介绍了该测量仪的硬件系统组成和软件系统的主流程设计，并简单介绍了该系统的抗干扰设计。［关键词］单片机；记录仪系统；模块化设计基于单片机的汽车行驶记录仪系统设计 宋艳 （常州信息职业技术学院电子信息工程系，江苏常州２１３１６４） 随着汽车普及率的提高，交通阻塞也越来越严重，人流，物流，车流骤增，导致道路交通事故频繁发生，而且呈上升趋势，群死群伤的恶性交通事故屡屡发生。给人民生命、企业的经营活动和国家财产都造成了巨大的损失。为了保护人民的生命财产安全，遏制交通事故频发，许多公司企业科研单位研制开发汽车行驶记录仪。本文在汽车行驶记录仪的背景和发展现状基础上，结合汽车行驶记录仪系统的国家标准，自主研究了一套基于单片机的汽车行驶记录仪系统。整个系统包括汽车端的汽车行驶状态记录仪和计算机端的汽车行驶信息数据分析软件两部分，前者记录下的状态数据最终送到计算机，由计算机侧相应的分析软件来分析，这样得到的结果有助于运输企业和管理部门监控车辆的运行状态，加强对车辆和驾驶员的管理，同时也可为交通管理部门对汽车事故处理提供相应的技术手段。这里仅介绍汽车端的汽车行驶状态记录仪的设计（以下简称记录仪）。 1记录仪系统的功能和主要性能指标１．１系统的主要功能 １）能够实时监测并记录汽车行驶的各种状态信息，包括速度、里程等重要数据。２）可记录驾驶员信息（如姓名、工号等）和汽车信息（如车号等），为有关部门检查提供必要的信息。３）安装在汽车上的汽车行驶状态记录仪可进行输入信息的提示，同时还要有实时信息的显示，并可根据用户要求或设置，另外还要具备汽车超速时的报警功能。４）具有数据通信功能，可以将记录仪系统与ＰＣ机和Ｕ盘等设备进行数据传输。 １．２系统的主要性能指标 １）合适的数据记录频率：速度的采样周期可设置为１次／ｓ￣０．２次／ｓ。２）一定的数据记录容量：０￣２４０ｈ。３）较长的数据存储时间：掉电情况下可至少保存１０年以上。４）监测汽车行驶速度范围：０￣２４０ｋｍ／ｈ。５）记录需要的汽车行驶数据，包括速度、里程、超速度及时间、停车次数及时间。６）可以存储驾驶员信息、汽车信息、发车时间和到站时间。７）要能够抗电磁干扰、防火、防潮、抗冲击。８）尺寸大小合适，便于在汽车上安装。 2系统的总体构思 本系统主要包括数据采集、数据存储、液晶显示和键盘电路、单片机系统和通信接口等几个功能模块。系统的总体结构框图如图１所示 。 图１记录仪系统的总体结构框图 3系统的硬件设计 ３．１供电电源模块 目前汽车内部产生的供电是＋１２Ｖ，而记录仪正常工作时，本身芯片所需的电压为５Ｖ。为了保证记录仪的正常工作，所以系统需要供电模块来实现＋１２Ｖ～＋５Ｖ的电源变换。因此选用ＤＣ／ＤＣ变换器 ＭＣ３４０６３组成ＤＣ／ＤＣ降压变换器。 ３．２单片机系统 对于整个汽车记录仪而言，单片机是整个系统的核心部分，本系统采用了ＰＨＩＬＩＰＳ公司生产的Ｐ８９Ｃ５１ＲＤ２单片机。该芯片除了具有２５６字节的内部ＲＡＭ，还扩展了７６８字节的ＲＡＭ空间，完全能够满足程序运行期间所需要的比较大的数据空间，无需扩展外部ＲＡＭ，使系统更可靠和更经济。并且Ｐ８９Ｃ５ｌ ＲＤ２中的在系统编程和在应用中编程功能可以通过串口对汽车行驶记录仪进行软件升级，极大的方便了记录仪的维护工作，为汽车行驶记录仪功能的完善提供了便利。 ３．３信号采集模块 本系统采集的信号主要分为三个部分：车速信号、开关量信号以及和实时时钟数据，对不同种类的信号采用不同的采集方式。时钟数据采集由实时时钟模块完成。１）车速信号的采集。车速信号的采集主要是通过霍尔传感器把车速转换车脉冲信号来实现的，即汽车行驶过程中轮子每转一周会通过内部的霍尔传感器送给系统一对差分信号，系统通过信号采集模块获得一个对应的脉冲信号，通过对该脉冲信号计数，以及已知的轮子直径信息计算，得到车子的运行速度。为了防止汽车围环境的干扰，切断输入和输出通道间直接的电信号联系，本系统采用了光电隔离电路。采集到的车速脉冲信号由单片机Ｐ８９Ｃ５１的外部中断ＴＮＸ０捕捉进行采集。另外用定时器记录脉冲的输出间隔，从而计算出里程、车速等实时数据，用以保存和输出。２ ）开关量信号采集。开关量信号包括车门、左灯、右灯、倒车灯、远光灯、近光灯、刹车、汽车喇叭等信号。这些开关信号先经过ＴＬＰ５２１光耦隔离处理后直接输入到单片机Ｐ８９Ｃ５１的Ｐ１口。系统每隔０．２ｓ对开关量信号和１路脉冲信号采集一次，处理器只要将Ｐ１口的状态直接读入就可以了。 ３．４实时时钟模块 在前面对系统的功能指标要求中提到数据记录容量要求在０￣２４０小时，数据存储时间在掉电情况下要求至少保存１０年以上。为了准确地记录车辆行驶状态，并对异常情况下的断电时间进行记录，因此选择实时时钟芯片来提供日期和时间。本系统中选用ＤＡＬＬＡＳ半导体公司的芯片ＤＳ１２８８７，ＤＳ１２８８７实时时钟芯片可以产生详细的时间和日期信息，可以记录汽车信息过程中各种状态发生时对应的时间信息，它可以满足系统的功能要求。 ３．５数据存储模块 汽车记录仪的核心功能就是完成汽车在行驶过程中的各种状态参量数据的及时记录，并对这些数据进行可靠的存储保护。本系统对数据的存储器要求很高，需要从以下几个方面考虑：１）掉电后数据需要保存；２）可擦写次数多；３）可靠性高。故本系统采用了Ａｔｍｅｌ公司生产的串行大容量可擦写的可编程存储器ＡＴ２４Ｃ５１２芯片作为数据存储模块。 ３．６显示和键盘模块 １）键盘模块。键盘是单片机应用系统最常用的输入设备，可以通 过键盘向系统输入一些信息，如设计人员通过键盘向单片机系统输入指令、地址和数据等，实现简单的人际通信。在本系统中，键盘主要是用来输入驾驶员和车辆的一些信息等，它是由单片机控制的。２）液晶显示模块。本系统要求能够进行字符、数字和汉字的显示，因此选用了内含ＫＳ０１０８Ｂ／ＨＤ６１２０２控制器的图形液晶显示器ＧＸＭ１２８６４，它是一种采用低功耗ＣＭＯＳ技术实现的点阵图形ＬＣＤ模块，有８位微处 196

(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单片机简易电子琴的课程设计

基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 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。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。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8个按键，和一个复位按键。 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硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块

汽车行车记录仪论文最终

本科毕业论文（设计）题目：基于STM32的汽车行驶记录仪的设计与实现 姓名： 学号： 专业： 院系： 指导老师： 职称学位： 完成时间： 教务处制

基于STM32的汽车行驶记录仪的设计与实现 摘要 汽车行驶记录仪是一种电子式记录设备，它对车辆行驶的时间、速度、里程以及车辆行驶的状态信息进行采集、记录、存储。汽车行驶记录仪的使用，对疲劳驾驶、超速行驶等驾驶员不良驾驶习惯能够起到约束作用，对保障车辆的安全行驶，分析和鉴定交通事故原因上具有重要的作用。 本次设计中设计了一款基于STM32的汽车行驶记录仪，主要采用STM32F103单片机为主控单元，以OV7670摄像头模块为图像采集模块，以SD卡位数据存储模块。控制系统以一定的间隔收集摄像头模块采集到的图像数据，并进行存储，实现实时的图像收集；通过将SD卡插入电脑端即可对系统实时拍摄并存储的图像信息进行查看。除此之外，可以通过串口工具实时监控系统的数据传输过程，使得抽象的数据采集、数据存储、数据调用变的更加形象、具体。本次设计的汽车行驶记录仪具有实时性好，可靠性和性价比高的特点。 关键词：汽车行驶记录仪；实时监控；STM32；SD卡

Research On Vehicle Traveling Data Recorder Based On STM32 Abstract Vehicle traveling data recorder is an electronic recording device, its vehicle travel time, speed, mileage and vehicle status information collection, recording, storage. Bad driving habits vehicle traveling data recorder use, fatigue driving, speeding and so the driver can act as a restraint on the safe driving support vehicles, and has an important role in the analysis and identification of Accidents. The design based on the STM32 designed a vehicle traveling data recorder, mainly STM32F103 microcontroller as the main control unit to the camera module OV7670 image acquisition module to your SD Card data storage module. Control systems at certain intervals to collect the camera module to capture image data, and store real-time collection of images, we can insert the SD card to the computer side of the system in real time and store the captured image information view. In addition, through the serial data transmission system monitoring tool for real-time, making the abstract data acquisition, data storage, data call image becomes more specific. The design of the car recorder with a real-time, high reliability, and cost characteristics. Key Words：vehicle traveling data recorder ，Real-time monitoring，STM32，SD card

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单片机的电子琴设计课程设计

目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，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，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。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7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

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。

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目：温度监控系统设计 学院：能源与动力工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级： 2班 成员：魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

GB-T19056-2012《汽车行驶记录仪》

汽车行驶记录仪

目次 前言............................................................................... III 引言................................................................................. V 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 要求 (2) 4.1 一般要求 (2) 4.2 电气部件 (3) 4.3 电气性能 (4) 4.4 功能要求 (5) 4.5 性能要求 (9) 4.6 数据分析软件 (9) 4.7 数据安全性 (10) 4.8 气候环境适应性 (10) 4.9 机械环境适应性 (10) 4.10 外壳防护等级 (10) 4.11 抗汽车电点火干扰 (10) 4.12 静电放电抗扰度 (10) 4.13 瞬态抗扰性 (10) 5 试验方法 (10) 5.1 一般要求检查 (10) 5.2 电气部件检查 (11) 5.3 电气性能测试 (11) 5.4 功能检查 (12) 5.5 性能测试 (13) 5.6 数据分析软件检查 (14) 5.7 数据安全性检查 (14) 5.8 气候环境适应性试验 (15) 5.9 机械环境试验 (16) 5.10 外壳防护等级试验 (17) 5.11 抗汽车电点火干扰试验 (17) 5.12 静电放电抗扰度试验 (18) 5.13 瞬态抗扰性试验 (18) 6 检验规则 (18) 6.1 型式检验 (18)

6.2 出厂检验 (20) 7 安装 (20) 7.1 新车 (20) 7.2 在用汽车 (20) 7.3 安装位置 (20) 7.4 接线要求 (20) 8 标志、标签和包装 (21) 8.1 标志、标签 (21) 8.2 产品合格证 (21) 8.3 包装 (21) 附录A（规范性附录）RS232串行数据通信协议 (22) 附录B（规范性附录）USB(通用串行总线)数据存储格式 (37) 附录C（规范性附录）驾驶人身份识别IC卡数据存储格式 (39) 附录D（资料性附录）事故疑点数据曲线 (40) 参考文献 (41)

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。

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，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5个键盘。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 十六进制减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

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 七段共阴极数码管 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.................................. 一、设计任务和要求