導(dǎo)語：如何才能寫好一篇單片機(jī)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：單片機(jī) 自動控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)開發(fā) 要點(diǎn)分析

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0061-01

單片機(jī)作為一種重要的控制元件，在自動控制系統(tǒng)的構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。從當(dāng)前自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來看，單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)成為了自動控制系統(tǒng)開發(fā)的重要組成部分。結(jié)合當(dāng)前單片機(jī)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，要想做好單片機(jī)的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作，就要對單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)要點(diǎn)有足夠的重視，并從單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真做好單片機(jī)的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作，滿足單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)需要，保證單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)效果。由此可見，單片機(jī)的設(shè)計(jì)與開發(fā)需要掌握其要點(diǎn)。

1 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)制定明確的要求

在單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)中，要想保證單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)取得積極效果，就要明確設(shè)計(jì)要求，其中指定明確的設(shè)計(jì)要求是十分必要的。從當(dāng)前單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)際來看，其要求應(yīng)包括以下幾個方面內(nèi)容。

1.1 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)要求應(yīng)包括明確的任務(wù)

在單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)中，需要明確單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的任務(wù)。這一任務(wù)應(yīng)與單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)方案結(jié)合在一起，使單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)具有明確目的性，保證單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的整體效果。

1.2 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)要求應(yīng)分為基本要求部分和功能發(fā)揮部分

為了保證單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)效果，應(yīng)在基本要求部分明確單片機(jī)設(shè)計(jì)的基本功能，保證單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)達(dá)到預(yù)期目的。除此之外，還要合理設(shè)定單片機(jī)系統(tǒng)的其他功能。

1.3 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)要求應(yīng)提高針對性

基于單片機(jī)的特點(diǎn)，每一個以單片機(jī)為主的自動控制系統(tǒng)都有特定的服務(wù)對象。為了保證單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)效果，在單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)提高針對性，滿足系統(tǒng)開發(fā)需求。

2 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)制定完善的系統(tǒng)方案

基于單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的自動控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)是整個單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的關(guān)鍵。為了保證單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)方案的合理性，結(jié)合小車控制系統(tǒng)，我們應(yīng)從以下幾個方面入手。

2.1 對系統(tǒng)的功能模塊及硬件設(shè)備進(jìn)行規(guī)定

（1）MCU：采用STC89C52單片機(jī)。

（2）電機(jī)：采用直流減速電機(jī)。

（3）環(huán)境檢測：采用光敏電阻利用ADC 0832進(jìn)行采集。

（4）避障方案：紅外檢測法。

（5）尋跡傳感器：RPR220型光電對管。

2.2 對系統(tǒng)的運(yùn)行流程進(jìn)行規(guī)定

單片機(jī)在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，其整體系統(tǒng)的運(yùn)行流程是關(guān)系到自動控制系統(tǒng)整體運(yùn)行效果的關(guān)鍵。為此，對系統(tǒng)的流程進(jìn)行規(guī)定是保證單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)效果的關(guān)鍵。

2.3 對系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行規(guī)定

單片機(jī)在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，其實(shí)現(xiàn)方案關(guān)系到自動控制系統(tǒng)的構(gòu)建效果?；谶@一認(rèn)識，我們應(yīng)對系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行準(zhǔn)確規(guī)定，保證系統(tǒng)的整體構(gòu)建效果。

3 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)做好硬件和軟件的設(shè)計(jì)

從本文的例子來看，在小車控制系統(tǒng)中，單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)需要注重硬件和軟件的設(shè)計(jì)與配合，應(yīng)確保硬件和軟件能夠最大程度的滿足實(shí)際需要，達(dá)到提高自動控制系統(tǒng)性能的目的。結(jié)合小車控制系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)主要包括單片機(jī)芯片、單片機(jī)開發(fā)板、小車、電機(jī)、DS1302時鐘電路、光敏電RPR220型光電對管阻、等元件。在這些硬件的統(tǒng)一配置下實(shí)現(xiàn)小車的操作。

其軟件系統(tǒng)主要包括對程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分配，盡可能做到了既節(jié)省內(nèi)存空間，又使操作方便。同時，在程序設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志化管理，即對各功能程序的運(yùn)行條件、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行結(jié)果都設(shè)置了狀態(tài)標(biāo)志以便查尋，程序的轉(zhuǎn)移、運(yùn)動都可通過狀態(tài)標(biāo)志條件來控制。此外，為提高程序運(yùn)行的可靠性，監(jiān)控軟件中設(shè)置了自檢程序，在系統(tǒng)啟動時先運(yùn)行自檢程序，用以檢查系統(tǒng)各部件工作是否正常。若正常，用戶便可在監(jiān)控軟件的管理之下，通過鍵盤輸入機(jī)器語言級的程序和數(shù)據(jù)。

監(jiān)控程序主要由初始化引導(dǎo)程序、顯示程序、鍵盤分析程序、命令處理程序和一些常用的子程序組成，整個監(jiān)控程序占2K字節(jié)。

4 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)做好程序編制

單片機(jī)系統(tǒng)共有12個控制命令，命令處理程序完成這12個命令的處理。它們分別是：D命令：顯示存儲器內(nèi)容。E命令：檢查I O接口中輸入口的內(nèi)容。F命令：填充存儲器內(nèi)容。G命令：轉(zhuǎn)向某一指定地址開始執(zhí)行程序。I命令：將外設(shè)的信息轉(zhuǎn)儲到存儲器中。O命令：將存儲器中的信息轉(zhuǎn)送到外設(shè)上。M命令：轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)塊。P命令：連接打印機(jī)及打印存儲器內(nèi)容。S命令：檢查和修改存儲器的內(nèi)容。T命令：執(zhí)行程序中的一條指令。V命令：校驗(yàn)兩存儲區(qū)的內(nèi)容。X命令：檢查和修改CPU寄存器的內(nèi)容。初始化引導(dǎo)程序完成對機(jī)器的初始狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置以及斷點(diǎn)處理。顯示程序?qū)⒁@示的內(nèi)容對照顯示碼表在液晶顯示器上顯示出來。

5 結(jié)語

通過該文的分析可知，在單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，要想保證單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)質(zhì)量，就要對單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)要點(diǎn)有全面準(zhǔn)確的把握。結(jié)合單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)際，單片機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)從制定明確的要求、制定完善的系統(tǒng)方案、硬件和軟件的設(shè)計(jì)及做好程序編制等方面入手，切實(shí)提高單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)質(zhì)量，滿足單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)需要。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙海蘭.基于單片機(jī)的紅外遙控智能小車的設(shè)計(jì)[J].無線互聯(lián)科技，2011（3）.

[2] 何立民.單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J].中國計(jì)算機(jī)報，2012.

[3] 姚培.基于單片機(jī)控制的智能循跡避障小車[J].機(jī)電信息，2010（12）.

[4] 趙振德.多功能遙控智能小車的制作[J].電子制作，2011（4）.

篇2

[關(guān)鍵詞] 單片計(jì)算機(jī) 中央處理器 隨機(jī)存儲器 只讀存儲器

本文通過用對一個能實(shí)現(xiàn)定時，時鐘，日歷顯示功能的時間系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，詳細(xì)介紹了51 單片機(jī)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示，數(shù)碼管顯示原理，動態(tài)掃描顯示原理，單片機(jī)的定時中斷原理、從而了解單片機(jī)相關(guān)指令在各方面的應(yīng)用，文章后附有電路圖，以供讀者參考。本系統(tǒng)由AT89C51、LED 數(shù)碼管、按鍵、發(fā)光二極管等部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)時間的調(diào)整、定時時間的設(shè)定，輸出等功能。系統(tǒng)的功能選擇由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0為時間校對，定時器調(diào)整功能鍵，按SB 0 進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)。SB1 為功能切換鍵。第一輪按動SB1 依次進(jìn)入一路、二路、三路定時時間設(shè)置提示程序，按SB3 進(jìn)入各路定時調(diào)整狀態(tài)。定時時間到，二極管發(fā)亮。到了關(guān)斷時間后滅掉。如果不進(jìn)入繼續(xù)按SB1 鍵，依次進(jìn)入時間 年位校對、月位校對、日位校對、時位校對、分位校對、秒位校對狀態(tài)。不管是進(jìn)入那種狀態(tài)，按動SB2 皆可以使被調(diào)整位進(jìn)行不進(jìn)位增量加1 變化。各預(yù)置量設(shè)置完成后，系統(tǒng)將所有的設(shè)置存入RAM 中，按SB1 退出調(diào)整狀態(tài)。上電后，系統(tǒng)自動進(jìn)入計(jì)時狀態(tài)，起始于00時00分。SB4 為年月日顯示轉(zhuǎn)換鍵，可使原來顯示時分秒轉(zhuǎn)換顯示年月日。

一、電路原理分析

1、顯示原理

由6 個共陰極的數(shù)碼管組成時、分、秒的顯示；P0 口的8 條數(shù)據(jù)線P0.0 至P0.7 分別與兩個CD4511 譯碼的ABCD 口相接，P2 口的 P2.0 至P2.2 分別通過電阻R10 至R13 與VT1 至VT3 的基極相連接。這樣通過P0 口送出一個存儲單元的高位、低位BCD顯示代碼，通過P2 口送出掃描選通代碼輪流點(diǎn)亮LED1 至LED6，就會將要顯示的數(shù)據(jù)在數(shù)碼管中顯示出來。從P0 口輸出的代碼是BCD 碼，從P2 口輸出的就是位選碼。這是掃描顯示原理。

2、數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及代碼顯示

共陰LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)、字段及引腳排列見圖2 圖2；共陰LED 數(shù)碼管由8 只發(fā)光二極管VD1 至VD8 共陰連接并按8字形結(jié)構(gòu)排列而成。這樣，我們將這些二極管的正極接高低不同的電位，把所有的負(fù)極接地，當(dāng)正極為高電位時相應(yīng)的二極管就會導(dǎo)通而發(fā)光，從而使數(shù)碼管呈現(xiàn)不同的字符。而只有P2 相應(yīng)呈現(xiàn)高電位，VT 個管導(dǎo)通，LED1 的GND 與地相接，LED 位被選中才具備發(fā)光的使能條件；可見，在利用P2 口送出位選碼，使各位輪流得到發(fā)光使能條件的同時，通過P0 口分別送出不同的段選碼，就會在LED1 至LED4 中顯示出不同的數(shù)字來。

3、鍵盤及讀數(shù)原理

鍵盤是人與微機(jī)打交道的主要設(shè)備，按鍵的讀取容易引起誤動作。可采用軟件去抖動的方法處理，軟件的觸點(diǎn)在閉合和斷開的時候會產(chǎn)生抖動，這時觸點(diǎn)的邏輯電。平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯誤或重復(fù)執(zhí)行，在這里采用軟件延時的方法來避開抖動，延時時間20ms。

4、連擊功能的實(shí)現(xiàn)

按下某鍵時，對應(yīng)的功能鍵解釋程序得到執(zhí)行，如操作者沒有釋放按鍵，則對應(yīng)的功能會反復(fù)執(zhí)行，好象連續(xù)執(zhí)行，在這里我們采用軟件延時250ms,當(dāng)按鍵沒釋放則執(zhí)行下一條對應(yīng)程序。利用連擊功能，能實(shí)現(xiàn)快速調(diào)時操作。

二、程序設(shè)計(jì)思想和相關(guān)指令介紹

本系統(tǒng)的主程序主要完成時間顯示和定時輸出判斷功能。而年月日顯示和各時間單元進(jìn)位，時間設(shè)定時，調(diào)定時間設(shè)定時等功能全部在中斷服務(wù)程序中完成。

1、數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換

由前述可知，從P2 口輸出位選碼，從P0 口輸出段選碼，LED 就會顯示出數(shù)字來。但P0口的輸出的數(shù)據(jù)是要BCD 碼，各存儲單元存儲的是二進(jìn)制數(shù)，也就是和要顯示出的字符表達(dá)的含義是不一致的。可見，將要顯示的存儲單元的數(shù)據(jù)直接送到P0 口去驅(qū)動LED 數(shù)碼管顯示是不能正確表達(dá)的，必須在系統(tǒng)內(nèi)部將要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過BCD 碼行轉(zhuǎn)換后，將各個單元數(shù)據(jù)的段選代碼送入P0 口，給CD4511 譯碼后去驅(qū)動數(shù)碼管顯示。具體轉(zhuǎn)換過程如下：

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我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器A中，再將A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的BCD 碼，再放回A中，然后將A 中的值輸出。如：有一個單元存儲了45 這樣一位數(shù)，則需轉(zhuǎn)換成四位的BCD碼：（0100）（0101）然后放入A 中。A中BCD碼，高位四位代表4低四位代表5同時送給兩個譯碼器中，譯碼后45字就在兩個LED 中顯示出來。

2、計(jì)時功能的實(shí)現(xiàn)與中斷服務(wù)程序

時間的運(yùn)行依靠定時中斷子程序?qū)r鐘單元數(shù)值進(jìn)位調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)器T0 打開后，進(jìn)入計(jì)時，滿100 毫秒后，重裝定時。中斷一次，滿一秒后秒進(jìn)位，滿60 秒后即為1 分鐘，分鐘單元進(jìn)位，60 分到了后，時單元進(jìn)位，24 小時滿后，天單元進(jìn)位。這樣然后根據(jù)進(jìn)率，得到年、月、日、時、分、秒存儲單元的值，并經(jīng)譯碼后，通過掃描程序送LED 中顯示出來，實(shí)現(xiàn)時鐘計(jì)時功能。累加是用指令I(lǐng)NC 來實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)入中斷服務(wù)程序以后，執(zhí)行PUSH PSW 和PUSH A 將程序狀態(tài)寄存器PSW 的內(nèi)容和累加器A 中的數(shù)據(jù)保存起來，這便是所謂的保護(hù)現(xiàn)場。以保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場時存取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲區(qū)叫做堆棧，在軟件的控制之下，堆?？稍谄瑑?nèi)RAM 中的任一區(qū)間設(shè)定，而堆棧的數(shù)據(jù)存取與一般的RAM 存取又有區(qū)別，對它的操作，要遵循¡ 后進(jìn)先出¡ 的原則。

3、時鐘誤差分析

開啟定時器/計(jì)數(shù)器0，使之開始計(jì)時，中斷后進(jìn)入中斷程序。自停止計(jì)數(shù)到、計(jì)數(shù)又開始，中間執(zhí)行了7 條指令，也就是延遲了13 個單周期共用時間26us，這樣，每個中斷的總時間應(yīng)為為100.026sm，而原來定時是100ms，，所以，也就是說每次中斷定時多了26um.這樣，可改變計(jì)數(shù)重裝值，使每次中斷定時時間為99.974sm，加上原來的7 條指令所用的時間，正好100sm.計(jì)數(shù)10 次得1s.這樣就可得到較精確的計(jì)時秒數(shù)，然后根據(jù)進(jìn)率，得到時、分的值。

4、時間控制功能與比較指令

系統(tǒng)的另一功能就是實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行設(shè)備的定時開關(guān)控制，其主要控制思想是這樣的：先將執(zhí)行設(shè)備開啟的時間和關(guān)閉時間置入RAM 某一單元，在計(jì)時主程序當(dāng)中執(zhí)行幾條比較指令，如果當(dāng)前計(jì)時時間與執(zhí)行設(shè)備的設(shè)定開啟時間相等，就執(zhí)行一條 CLR 指令，將對應(yīng)的那路P3 置為高電位，開啟；如果當(dāng)前計(jì)時時間與執(zhí)行設(shè)備設(shè)定的關(guān)閉時間相等，就執(zhí)行SETB對應(yīng)的P3 置低電位，二極管截止，。實(shí)現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為CJNE A，#direct，rel，其轉(zhuǎn)移條件是累加器A 中的值與立即數(shù)不等則轉(zhuǎn)移。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝自美，《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測試 》武漢：華中理工大學(xué)出版社，2000.

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【關(guān)鍵詞】4*4矩陣鍵盤 亞龍YL236設(shè)備 設(shè)計(jì)

1 亞龍YL236矩陣鍵盤介紹

1.1 概念介紹

在單片機(jī)按鍵使用過程中，當(dāng)鍵盤中按鍵數(shù)量多時為了減少端口的占用，通常將按鍵排列成矩陣的形式。這樣可以更多地節(jié)省I/O口的占用量。在亞龍YL236設(shè)備上，MCU06指令模塊上的4*4矩陣鍵盤如圖1和圖2所示。

1.2 硬件介紹

矩陣鍵盤是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個按鍵。這樣可以用8個輸入口實(shí)現(xiàn)16個按鍵的功能。在實(shí)際操作中，用亞龍YL236設(shè)備，以矩陣鍵盤按鍵后顯示0，1，2，3……A，B，C，D，E，F(xiàn)到數(shù)碼管上為例來最終完成程序的編寫。矩陣鍵盤硬件接線圖如圖3所示。

2 設(shè)計(jì)方法分析

2.1 設(shè)計(jì)方法一：線反轉(zhuǎn)查詢法

對于矩陣鍵盤常用的掃描方法為線反轉(zhuǎn)查詢法。具體方法為：首先使行作為輸入，使用單片機(jī)內(nèi)部電阻上拉為高電平，列輸出低電平，讀行的狀態(tài)。如果行有一個I/O口是低，說明有鍵按下，進(jìn)行下一步，否則退出掃描。如果有鍵按下，置列為輸入，行輸出低電平，讀列的狀態(tài)。最后根據(jù)行列的狀態(tài)表就可以知道是哪個鍵被按下。如圖3“A”按鍵被按下的狀態(tài)為10111011B，即十六進(jìn)制的BBH。按此方法編寫表格如表1。

根據(jù)線反轉(zhuǎn)查詢法，設(shè)計(jì)出程序流程圖如圖4所示。

根據(jù)流程圖，我們編寫出它的按鍵子程序如下：

keyscan（）//4*4按鍵子程序

{P1=0x0f； //列輸出低電平，讀行的狀態(tài)

temp1=P1；

if（temp1！=0x0f）//有按鍵按下

{delay（5）； //消抖

P1=0x0f； //列輸出低電平，讀行的狀態(tài)

temp1=P1；

if（temp1！=0x0f）//有按鍵按下

{P1=0xf0；//行輸出低電平，讀列的狀態(tài)

temp2=P1；

temp=temp1|temp2；//兩者相或

switch（temp）

{case 0xee：flag=0；break；

//11101110即 第一個按鍵被按下

case 0xde：flag=1；break；

case 0xbe：flag=2；break；

case 0x7e：flag=3；break；

case 0xed：flag=4；break；

case 0xdd：flag=5；break；

case 0xbd：flag=6；break；

case 0x7d：flag=7；break；

case 0xeb：flag=8；break；

case 0xdb：flag=9；break；

case 0xbb：flag=10；break；

case 0x7b：flag=11；break；

case 0xe7：flag=12；break；

case 0xd7：flag=13；break；

case 0xb7：flag=14；break；

case 0x77：flag=15；break；}

while（temp2！=0xf0）//松手檢測

{P1=0xf0；temp2=P1；}}}

return flag；}

2.2 設(shè)計(jì)方法二：逐行掃描法

對矩陣鍵盤逐行掃描。具體方法為，分別掃描鍵盤的四行，每掃描一行，判斷該行有無按鍵按下，若無按鍵按下，繼續(xù)掃描第二行，直到掃描四行結(jié)束。若有按鍵按下，得到按鍵號，結(jié)束程序。

根據(jù)設(shè)想，設(shè)計(jì)出程序流程圖如圖5所示。

根據(jù)流程圖，我們編寫出它的子程序如下：

keyscan（）

{P1=0xfe；//給P1口送檢測信號111111110，即先檢測第一列有無按鍵 按下

temp=P1； //將檢測信號賦給變量temp

temp=temp&0xf0； //與11110000相"與"去除低四位檢測部分

if（temp！=0xf0） //判斷是否有按鍵被按下

{delay（5）； //按鍵防抖動延時

P1=0xfe；

temp=P1； //將檢測信號賦給變量temp

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0） //再次判斷

{switch（temp） //利用switch函數(shù)判斷temp值

{case 0xe0：flag=0；break； //若P0等于0xe0，即11100000，則第一個按被按下

case 0xd0： flag=1； break；

case 0xb0： flag=2； break；

case 0x70： flag=3； break；}

while（temp！=0xf0）//松手檢測

{temp=P1；temp=temp&0xf0；}}}

P1=0xfd；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{delay（5）；

P1=0xfd；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{switch（temp）

{case 0xe0： flag=4； break；

case 0xd0： flag=5； break；

case 0xb0： flag=6； break；

case 0x70： flag=7； break；}

while（temp！=0xf0）//松手檢測

{temp=P1；

temp=temp&0xf0；}}}

P1=0xfb；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{delay（5）；

P1=0xfb；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{switch（temp）

{case 0xe0： flag=8； break；

case 0xd0： flag=9；break；

case 0xb0： flag=10；break；

case 0x70： flag=11；break；}

while（temp！=0xf0）//松手檢測

{temp=P1；

temp=temp&0xf0；}}}

P1=0xf7；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{delay（5）；

P1=0xf7；

temp=P1；

temp=temp&0xf0；

if（temp！=0xf0）

{switch（temp）

{case 0xe0： flag=12；break；

case 0xd0： flag=13；break；

case 0xb0： flag=14；break；

case 0x70： flag=15；break；}

while（temp！=0xf0）//松手檢測

{temp=P1；

temp=temp&0xf0；}}}

return flag；}

2.3 設(shè)計(jì)方法比較

對于上面兩種方法，在實(shí)際應(yīng)用中，都能較好地實(shí)現(xiàn)按鍵識別的功能。下面我們來研究比較下哪種編程設(shè)計(jì)方式更好。語句條數(shù)比較：第一種方法在程序運(yùn)行時，最多運(yùn)行30條語句完成任務(wù)，得到需要的按鍵數(shù)據(jù)。第二種方法需要運(yùn)行最多70條語句完成任務(wù)，得到按鍵數(shù)據(jù)。如此比較，明顯第一種方法比較精煉，運(yùn)行時間較短。理解難易比較：第一種方式需要先拉低列，有按鍵按下后再拉低行，中間需要用到兩個中間變量temp1和temp2，在實(shí)際的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)往往有些學(xué)生對此的理解常會出現(xiàn)模糊狀態(tài)，搞不明白temp1和temp2的意義。導(dǎo)致對后面16個case的結(jié)果不理解。第二種方法分四行分別檢測，每次只用到一個中間參數(shù)temp。單行檢測，雖然檢測步數(shù)變多了，但是在平時的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)第二種方法學(xué)生理解起來比較順暢。所以對于這兩種方法各有特點(diǎn)。在平時的應(yīng)用中若是4*4矩陣鍵盤初學(xué)者，第二種方法比較好理解。若學(xué)習(xí)時間較長，有一定基礎(chǔ)或理解能力較好，第一種方法更精煉，更適合。

在亞龍YL236設(shè)備上我們來直觀地應(yīng)用4*4矩陣鍵盤顯示1到F到數(shù)碼管上。

用到模塊設(shè)備：MCU01主機(jī)模塊，MCU02電源模塊，MCU03仿真模塊，MCU04顯示模塊，MCU06指令模塊。實(shí)訓(xùn)步驟：1.用電子連線將電源模塊上的5V電源引到所用模塊的5V電源輸入端。將電源模塊上5V的END引到所用模塊的5V的END上。確保主機(jī)模塊上的EA選擇開關(guān)在1的位置。2.將仿真模塊連接到主機(jī)模塊。3.主機(jī)模塊P1.0到P1.7接指令模塊的R0到C3。主機(jī)模塊P0口接顯示模塊數(shù)碼管數(shù)據(jù)口。主機(jī)模塊P2.5接顯示模塊數(shù)碼管WR，主機(jī)模塊P2.6接顯示模塊數(shù)碼管數(shù)據(jù)CS2，主機(jī)模塊P2.7口接顯示模塊數(shù)碼管數(shù)據(jù)CS1。用medwin軟件編寫程序，調(diào)試正確后，產(chǎn)生代碼并裝入單片機(jī)仿真，全速運(yùn)行，最后到單片機(jī)實(shí)物模塊中驗(yàn)證，程序如下：

下載調(diào)試，最后亞龍YL236設(shè)備上運(yùn)行結(jié)果如圖6所示，分別按第一個鍵到最后一個鍵，分別顯示0到F。

從運(yùn)行實(shí)物結(jié)果可以看出，兩種不同的按鍵子程序測試都能成功運(yùn)行。在實(shí)際的操作中，可以根據(jù)自己的理解能力來選擇適合自己的方法。

本文介紹了亞龍236設(shè)備上矩陣鍵盤的原理以及程序設(shè)計(jì)應(yīng)用。通過分析我們了解了兩種程序的寫法，當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不止這兩種方法，拋磚引玉，大家也可以探討更好的方法來應(yīng)用于實(shí)踐。此模塊是整個設(shè)備的重點(diǎn)，這里的測試程序用到和數(shù)碼管相配合，同時也可以和該設(shè)備的其他任何模塊綜合應(yīng)用。它是綜合題的核心模塊，因此了解它之后，能更好地為綜合實(shí)踐打基本。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：stc89C52；紅外傳感器；智能循跡小車

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.245

1 引言

智能循跡汽車是汽車電子、人工智能、機(jī)械制造多個學(xué)科領(lǐng)域的結(jié)合體，具有重要的應(yīng)用價值。智能尋跡車是運(yùn)用單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，智能循跡小車?yán)脗鞲衅鱽碜R別賽道信息，利用傳感器檢測智能車的加速度和速度，從而實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的尋跡行駛。本設(shè)計(jì)簡單易懂，但是應(yīng)用價值很高。在科技越來越發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會，汽車的普及率已經(jīng)非常之高。許多汽車制造廠商提出無人駕駛的概念，例如特斯拉。因此次設(shè)計(jì)具有很高的科研價值。

2 基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能小車的總設(shè)計(jì)方案

該設(shè)計(jì)是以89C52單片機(jī)為主控制芯片，通過7.5V電池直接給電機(jī)供電。經(jīng)過穩(wěn)壓電路給單片機(jī)以及傳感器供電。系統(tǒng)采用L298N驅(qū)動芯片來實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動和轉(zhuǎn)向。采用四路紅外傳感器來實(shí)現(xiàn)小車的循跡。采用紅外傳感器實(shí)現(xiàn)小車的測速。使用PWM對小車進(jìn)行調(diào)速，使用加度傳感器來防止小車發(fā)生側(cè)翻。

3 硬件電路設(shè)計(jì)

硬件電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊為控制中心、電源模塊功能，電機(jī)驅(qū)動模塊實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向及運(yùn)動，紅外循跡傳感器模塊測速模塊實(shí)現(xiàn)賽道信息檢測。下面介紹一下驅(qū)動傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、測速模塊。

3.1 電源模塊電路

系統(tǒng)是利用兩節(jié)3.5V鎳鉻電池供電。通過5V文雅電路轉(zhuǎn)換稱觀點(diǎn)偏激所需的電壓。7電壓直接供給電機(jī)驅(qū)動芯片。以下是O計(jì)的硬件圖。

3.2 電機(jī)驅(qū)動模塊電路

電機(jī)驅(qū)動模塊主要控制小車的方向，因此對電機(jī)驅(qū)動具有反應(yīng)快、可靠性高等特點(diǎn)。因此采用L298N芯片，通過操作單片機(jī)的I/O口電平信號，即可對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、停止操作的控制。

3.3 測速模塊

系統(tǒng)使用紅外傳感器檢測直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。只需要在碼盤智商粘貼一個接受廣電信號的接收裝置，然后對采集的信息進(jìn)行處理即可得出小車的速度。

3.4 循跡模塊

采用TCRT5000制作的四路循跡模塊具有價格低廉，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。TCRT5000光電傳感器模塊是一款紅外反射式光電開關(guān)。TCRT5000具有可靠性高，價格便宜，制作簡單的特點(diǎn)。

3.5 加速度傳感器模塊

ADXL345芯片非常適合進(jìn)行加速度的測量，測量范圍大，數(shù)字輸出數(shù)據(jù)訪問簡單方便。而且該芯片穩(wěn)定性以及可靠性非常高。采集的信息通過加法處理即可得到小車的加速度。

4 軟件代碼調(diào)試

系統(tǒng)開始工作，首先初始化IIC、PWM、外部中斷。初始化結(jié)束后開始循環(huán)，單片機(jī)各個模塊開始工作，然后講采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)。單片分析數(shù)據(jù)對小車的前進(jìn)路線進(jìn)行調(diào)整，并將信息通過1602顯示出來。

5 結(jié)語

以stc89c52作為主控芯片，設(shè)計(jì)的智能尋跡小車，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)其尋跡效果良好，速度和轉(zhuǎn)向控制響應(yīng)快，系統(tǒng)的定性和抗干擾能力強(qiáng)，而且能夠適應(yīng)不同程度的光照條件下。同時針對最近大熱的無人駕駛汽車而言，此設(shè)計(jì)能更好的幫助人們理解無人駕駛的概念。關(guān)于智能循跡小車此設(shè)計(jì)只是簡單的進(jìn)行研究，系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的完善。后期將加入自動導(dǎo)航功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[2]黃智偉.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2011.

篇5

關(guān)鍵詞：單片機(jī) 液晶顯示器 計(jì)時器

中圖分類號：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）11-0000-00

1 前言

單片機(jī)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種面向控制的大規(guī)模集成電路模塊，具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、價格低廉等特點(diǎn)，在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大的提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是利用MSP430單片機(jī)作為核心，用其驅(qū)動1602液晶顯示模塊來設(shè)計(jì)棋類比賽（兩位選手）計(jì)時器，即兩位選手比賽，當(dāng)?shù)谝晃贿x手走過棋之后按下開關(guān)就對第二位選手用時做計(jì)時處理。同時第一位選手的時間將會停止，第二位選手在以前所用的時間上繼續(xù)計(jì)時，計(jì)時效果精確到秒，具有很大的使用價值。

2 主要元件的比較選定

2.1 單片機(jī)的選定

現(xiàn)在市場上使用最多就是MSP430的單片機(jī)和51系列單片機(jī)， 首先，89C51單片機(jī)是8位單片機(jī)。其指令是采用的被稱為“CISC”的復(fù)雜指令集，共具有111條指令。而MSP430單片機(jī)是16位的單片機(jī)，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，只有簡潔的 27 條指令，大量的指令則是模擬指令，眾多的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運(yùn)算。這些內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強(qiáng)，運(yùn)行的速度快。由于MSP430單片機(jī)與51系列單片機(jī)相比具有很大的優(yōu)越性。而本設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求具有較短的指令執(zhí)行時間和較低的功耗，另外還需要有比較方便的編程。故選用MSP430F149單片機(jī)。

2.2 顯示器的選定

顯示器的選定可以選擇液晶顯示器，也可以選擇傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示器。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示器具有低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高低溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時其精度高，秤量快，精確可靠，操作簡單，但是要利用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示器顯示信息字符比較困難，其只能顯示數(shù)字和簡單的字母。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求選用能顯示一些字符信息，所以選用液晶顯示器作為顯示器。

3 硬件設(shè)計(jì)

3.1 LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)

在使用1602液晶顯示模塊之前，因?yàn)楸鹃_發(fā)板同時支持5V和3.3V供電的液晶，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)選用3.3V供電的液晶，所以要把開發(fā)板上的J7跳線座的LCD和3.3V腳短接。使用液晶模塊時，先將數(shù)碼管旁邊的跳線座SMG的短路帽取下，否則數(shù)碼管電路會影響液晶的輸出。

3.2 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)

在單片機(jī)系統(tǒng)里，單片機(jī)需要復(fù)位電路，復(fù)位電路可以采用R-C復(fù)位電路，也可以采用復(fù)位芯片實(shí)現(xiàn)的復(fù)位電路，R-C復(fù)位電路具有經(jīng)濟(jì)性，但可靠性不高，用復(fù)位芯片實(shí)現(xiàn)的復(fù)位電路具有很高的可靠性。

比賽計(jì)時前先按下S1開關(guān)進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位電路工作，驅(qū)動MSP430F149的第58個引腳。復(fù)位結(jié)束后才可以進(jìn)行計(jì)時。此復(fù)位電路復(fù)位只是對計(jì)時器的復(fù)位，如果整個系統(tǒng)程序運(yùn)行出現(xiàn)錯誤，只需要打開看門狗。設(shè)置看門狗溢出的時間間隔，在軟件設(shè)計(jì)的時候估計(jì)在看門狗可能會溢出的地方清除看門狗定時器的內(nèi)容，程序在正常的情況下不會發(fā)生看門狗溢出的情況，也就不會產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位信號：當(dāng)程序發(fā)生異常的時候，就沒有地方能清除看門狗定時器的內(nèi)容，看門狗在設(shè)置時間到來時就會產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位信號，重新啟動系統(tǒng)，從而程序正常運(yùn)行。

3.3 主控制器的設(shè)計(jì)

單片機(jī)電路作為整個系統(tǒng)的核心控制部分，主要完成于其他電路的接口，在該系統(tǒng)中，單片機(jī)主要負(fù)責(zé)對模擬量和數(shù)字開關(guān)量進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)通過串口傳給上位機(jī)。

主處理模塊主要是將各個模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)處理和進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。主處理模塊首先完成初始化工作，初始化后進(jìn)入循環(huán)處理，在循環(huán)過程中主處理獲得采集的模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。下位機(jī)也接受來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)。整個程序基于中斷服務(wù)結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)中斷程序與主程序之間的數(shù)據(jù)交互，通過設(shè)置一些全局變量和全局的緩沖區(qū)來實(shí)現(xiàn)，具體的流程圖如圖1所示。

4 系統(tǒng)調(diào)試與總結(jié)

本次系統(tǒng)調(diào)試采用IAR軟件仿真，首先設(shè)計(jì)計(jì)時器的源程序，源程序經(jīng)過匯編后，生成的目標(biāo)文件經(jīng)過仿真調(diào)試。調(diào)試成功后，可連接硬件進(jìn)行工作。調(diào)試步驟如下：（1）生成文件燒錄到MSP430F149單片機(jī)芯片中，然后運(yùn)行，根據(jù)指示燈進(jìn)行按鍵操作。首先按下A1開關(guān)上電后先進(jìn)行復(fù)位操作。（2）復(fù)位后當(dāng)按下K1時，顯示器上的Plaryer1時間開始計(jì)時。（3）按下K2開關(guān)后，顯示器上的Plaryer2時間開始計(jì)時.

參考文獻(xiàn)

[1] 李朝清.單片機(jī)原理及串行外設(shè)接口技術(shù)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，1999年.

篇6

關(guān)鍵詞：溫室大棚；無線傳輸；溫度的監(jiān)測；實(shí)時

1 引言

隨著生活水平的提高，人們對家居需求由面積需求變?yōu)槭孢m需求。地板采暖采用輻射方式供暖，符合人體生理需求曲線，如果控制系統(tǒng)選取得當(dāng)，不僅可以提高房間舒適度，更可以使系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用降低許多。如今一般是在典型位置安裝一個溫控裝置，溫控裝置連接到壁掛爐，溫控器根據(jù)室溫和溫度設(shè)定直接控制鍋爐運(yùn)行，各房間不同回路由工作人員憑經(jīng)驗(yàn)手動調(diào)節(jié)分水器球閥，改變不同回路的流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)各房間的室溫的效果。使用這種控制方法，即使是有經(jīng)驗(yàn)的工作人員，也難以調(diào)節(jié)得十分準(zhǔn)確，何況各家庭成員由于年齡不同，所需舒適溫度不同，需要經(jīng)常對室溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2 設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想是以SST89E564RC單片機(jī)為控制核心，整個系統(tǒng)硬件部分包括溫度檢測部分、控制執(zhí)行部分、顯示及鍵盤系統(tǒng)及最小系統(tǒng)基本電路。系統(tǒng)利用單片機(jī)獲得溫度傳感器數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果分別控制執(zhí)行系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)所需完成的功能，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

利用SST89E564RC紋機(jī)及新型測溫器件設(shè)計(jì)了多點(diǎn)溫控采暖控制系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)各點(diǎn)溫度設(shè)定實(shí)時控制采暖系統(tǒng)，從而提高居室的舒適性以及采暖的經(jīng)濟(jì)。溫度壓力傳感器是由溫度敏感元件和檢測線路組成的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類，前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸，來敏感被測物體溫度的變化，而后者是使溫度傳感器與待測物體離開一定的距離，檢測從待測物體放射出的紅外線，從而達(dá)到測溫的目的。此設(shè)計(jì)中溫度傳感器采用Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線總線”接口，可方便地進(jìn)行多點(diǎn)溫度測量，還可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，最高精度為±0.062 5℃，分辨率設(shè)定及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。該產(chǎn)品支持3～5.5 V的電壓范圍，因其體積小使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便

4 結(jié)論

微型計(jì)算機(jī)在智能化電器發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，而單片機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、開發(fā)簡便，因而在工業(yè)控制、家電智能化等領(lǐng)域占據(jù)了廣泛的市場。這里針對目前溫度控制器現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了一種新方案，利用單片機(jī)及新型測溫器件設(shè)計(jì)了一種多點(diǎn)溫控采暖控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同時測量多點(diǎn)溫度，并根據(jù)溫度設(shè)定實(shí)時控制各回路通斷及壁掛爐的燃燒與停止，從而進(jìn)一步提高居室的舒適性以及采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性

參考文獻(xiàn)

[1]閆玉德.單片微型計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)[M].北京：中國電力出版社，2010

[2]王守中.51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2007

[3]李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[4]羅亞萍.基于AT89C52單片機(jī)的室內(nèi)有毒氣體監(jiān)控系統(tǒng)[J].山西電子技術(shù)，2011，05（2）：17-19.

[5]張友德.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2005

[6]江世明，黃同成.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：中國鐵道出版社，2010

[7]江世明.單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：中國鐵道出版社，2010

[8]周潤景.基于proteus的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010

[9]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009

作者簡介

肖勤，邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

篇7

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 數(shù)碼管 獨(dú)立式按鍵

1 引言

搶答器是一種廣泛應(yīng)用于各類知識競賽和文藝活動等場合的設(shè)備。本文利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了8路搶答器系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求用8個獨(dú)立式按鍵作為搶答輸入按鍵，序號分別為0～7，當(dāng)某一參賽者首先按下?lián)尨鸢粹o時，在數(shù)碼管上顯示參賽者的序號，表示搶答成功，此時搶答器不再接受其他輸入信號，直到按下系統(tǒng)復(fù)位按鈕，系統(tǒng)再次接受下一輪的搶答輸入。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是由AT89C52單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7這8個獨(dú)立按鍵，4.7kΩ的電阻排RP1、一個共陽極LED數(shù)碼管，8個510Ω的電阻構(gòu)成的。

LED數(shù)碼管由8個發(fā)光二級管（以下簡稱段）構(gòu)成，通過不同的發(fā)光字段組合可用來顯示符號“”、數(shù)字0～9、小數(shù)點(diǎn)“.”、字符A～F、Y、U、R、H、L和P等。在本系統(tǒng)中用1位共陽極LED數(shù)碼管作為顯示器件，顯示搶答器的狀態(tài)信息，由于本系統(tǒng)只用到一個數(shù)碼管，采用靜態(tài)連接方式將其與單片機(jī)的P1口連接。

8個獨(dú)立按鍵S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7連接到P0口，將與P0.0引腳連接的按鍵S0作為“0”號搶答輸入，與P0.1引腳連接的按鍵S1作為“1”號搶答輸入，依次類推。S0～S7這8個獨(dú)立按鍵都單獨(dú)占用一根I/O端口線，適用于按鍵數(shù)目比較少的應(yīng)用場合，優(yōu)點(diǎn)是軟件結(jié)構(gòu)簡單。

電路中P0口外接的上拉電阻是保證按鍵斷開時，I/O端口為高電平；按鍵按下時相應(yīng)端口為低電平。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)思路：系統(tǒng)上電時，數(shù)碼管顯示“”，表示開始搶答，當(dāng)記錄到最先按下的按鍵序號后，數(shù)碼管將顯示該參賽者的序號，同時無法再接受其他按鍵的輸入；當(dāng)系統(tǒng)按下復(fù)位按鈕S8時，系統(tǒng)顯示“”，表示可以接受新一輪的搶答。

定義數(shù)組disp[ ]用來存放共陽極數(shù)碼管顯示碼表{0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0xbf}，顯示碼表中的數(shù)值分別對應(yīng)十進(jìn)制數(shù)字0～7，在這個數(shù)組定義語句中，關(guān)鍵字code是為了把canxu[ ]數(shù)組存儲在片內(nèi)程序存儲器ROM中，該數(shù)組與程序代碼一起固化在程序存儲器中。

定義一個變量key用來存放8個獨(dú)立按鍵的按鍵信息。單片機(jī)剛上電的時候，數(shù)碼管顯示“”，表示開始搶答，通過key=P0語句，將P0口的按鍵信息賦給變量key，也就是第一次讀按鍵狀態(tài)，按鍵在閉合和斷開時，觸點(diǎn)會存在抖動現(xiàn)象，利用延時函數(shù)delay（1200）將按下時抖動的時間消除，再執(zhí)行key=P0語句，再一次將P0口的按鍵信息賦給變量key，也就是第二次讀按鍵狀態(tài)，此時如果從P0口得到的按鍵信息是0xfe的話，那么就說明是第0個獨(dú)立按鍵被按下去了，此時在LED數(shù)碼管上顯示十進(jìn)制數(shù)字“0”，表明第0號參賽者搶答成功。如果從P0口得到的按鍵信息是0xfd的話，那么就說明是第1個獨(dú)立按鍵被按下去了，此時在LED數(shù)碼管上顯示十進(jìn)制數(shù)字“1”，表明第1號參賽者搶答成功。

依次類推，如果從P0口得到的按鍵信息分別是0xfb 、0xf7、0xef、0xdf、0xbf、0x7f的話，那么就說明分別是第2、3、4、5、6、7個獨(dú)立按鍵被按下去了，此時在LED數(shù)碼管上分別顯示十進(jìn)制數(shù)字“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”，表明第2、3、4、5、6、7 號參賽者搶答成功。

程序中用switch......case......語句來判斷S0～S7這8個獨(dú)立按鍵中的哪個按鍵被按下去了，同時在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的按鍵序號。

部分程序如下所示：

key=P0； //第一次讀按鍵狀態(tài)

delay（1200）； //延時消抖

key=P0； //第二次讀按鍵狀態(tài)

switch（key） //根據(jù)按鍵的值進(jìn)行多分支跳轉(zhuǎn)

{

case 0xfe： P1=canxu[0]；yanshi（10000）；while（1）；break；// 按下S0鍵，數(shù)碼管顯示0，待機(jī)

case 0xfd： P1=canxu[1]； yanshi（10000）；while（1）；break；// 按下S1鍵，數(shù)碼管顯示1，待機(jī)

case 0xfb： P1=canxu[2]； yanshi（10000）；while（1）；break；// 按下S2鍵，數(shù)碼管顯示2，待機(jī)

case 0xf7： P1=canxu[3]； yanshi（10000）；while（1）；break；// 按下S3鍵，數(shù)碼管顯示3，待機(jī)

case 0xef： P1= canxu [4]； yanshi（10000）；while（1）；break；//按下S4鍵，數(shù)碼管顯示4，待機(jī)

case 0xdf： P1= canxu [5]； yanshi（10000）；while（1）；break；//按下S5鍵，數(shù)碼管顯示5，待機(jī)

case 0xbf： P1= canxu [6]； yanshi（10000）；while（1）；break；//按下S6鍵，數(shù)碼管顯示6，待機(jī)

case 0x7f： P1= canxu [7]； yanshi（10000）；while（1）；break；//按下S7鍵，數(shù)碼管顯示7，待機(jī)

default： break；

} }

}

4 結(jié)束語

本文從系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面詳細(xì)闡述了8路搶答器的設(shè)計(jì)方法， 并在proteus軟件中對其進(jìn)行了仿真，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，該8路搶答器設(shè)計(jì)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，實(shí)用性強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫軍輝.基于單片機(jī)應(yīng)用的多路無線搶答器的設(shè)計(jì)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012.

[2]鄒顯圣.基于單片機(jī)控制的智能搶答器研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2011.

作者簡介

張成法（1984-），男，山東省青州市人。碩士研究生學(xué)歷。研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)與嵌入式系統(tǒng)。

篇8

【關(guān)鍵詞】語音識別；自動化；控制

前言

我國早在七十年代末就開始了語音技術(shù)的研究，由于各方面實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)普遍落后，發(fā)展很緩慢，期間大多數(shù)研究者主要集中在語音識別的基礎(chǔ)理論、模型及算法等方面研究和改進(jìn)。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和語音控制技術(shù)上的投入增加，我國在中文語音技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面取得了一系列研究成果。目前市場的語音控制系統(tǒng)的產(chǎn)品比較單一，本文基于SPCE061A單片機(jī)進(jìn)行了語音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1、語音控制識別方法

一般來說，語音識別的方法有三種：基于聲道模型和語音知識的方法、模式匹配的方法以及利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。

(1)語音控制識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。主要包括語音信號的采樣和預(yù)處理部分、特征參數(shù)提取部分、語音識別核心部分以及語音識別后處理部分，圖1給出了語音識別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。

語音控制識別的過程是一個模式識別匹配的過程。在這個過程中，首先要根據(jù)人的語音特點(diǎn)建立語音模型，對輸入的語音信號進(jìn)行分析，并抽取所需的特征，在此基礎(chǔ)上建立語音識別所需的模式。而在識別過程中要根據(jù)語音識別的整體模型，將輸入的語音信號的特征與已經(jīng)存在的語音模式進(jìn)行比較，根據(jù)一定的搜索和匹配策略，找出一系列最優(yōu)的與輸入的語音相匹配的模式。然后，根據(jù)此模式號的定義，通過查表就可以給出計(jì)算機(jī)的識別結(jié)果。

(2)基于語音學(xué)和聲學(xué)的方法。該方法起步較早，在語音識別技術(shù)提出的開始，就有了這方面的研究，但由于其模型及語音知識過于復(fù)雜，現(xiàn)階段還沒有達(dá)到實(shí)用的階段。

(3)模式匹配的方法。模式匹配方法的發(fā)展比較成熟，目前已達(dá)到實(shí)用階段。在模式匹配方法中，需經(jīng)過四個步驟：特征提取、模式訓(xùn)練、模式識別和判決。

(4)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法是80年代末期提出的一種新的語音識別方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)本質(zhì)上是一個自適應(yīng)非線性動力學(xué)系統(tǒng)，模擬了人類神經(jīng)活動的原理，具有自適應(yīng)性、并行性、魯棒性、容錯性和學(xué)習(xí)特性，其強(qiáng)的分類能力和輸入-輸出映射能力在語音識別中都很有吸引力。但由于存在訓(xùn)練、識別時間太長的缺點(diǎn)，目前仍處于實(shí)驗(yàn)探索階段。由于ANN不能很好的描述語音信號的時間動態(tài)特性，所以常把ANN與傳統(tǒng)識別方法結(jié)合，分別利用各自優(yōu)點(diǎn)來進(jìn)行語音識別。

2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

SPCE061A是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語音的錄入識別和輸出系統(tǒng)，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。兩路10精度的DAC，只需要外接功放即可完成語音的播放。另外，凌陽十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言，可以實(shí)現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。SPCE061內(nèi)還集成了一個接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而在線仿真電路接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境用戶可以利用它對芯片進(jìn)行真實(shí)的仿真；而程序的燒寫也是通過該接口進(jìn)行下載。

(1)硬件設(shè)計(jì)。整個系統(tǒng)主要由鍵盤輸入電路、MIC輸入電路、語音輸出電路、紅外發(fā)射電路組成。通過分析按鍵命令或語音識別結(jié)果，利用正常的結(jié)果以紅外指令碼發(fā)出，控制電視機(jī)的運(yùn)行，同時用語音提示。系統(tǒng)組成如圖2所示。

(2)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)方面，采用模塊化程序結(jié)構(gòu)，當(dāng)前方案包括初始化、鍵盤掃描、溫度采集、溫度播報、萬年歷時間計(jì)算、萬年歷播報、紅外發(fā)射、語音識別、語音播放等模塊。程序設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

3、結(jié)論

本文利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了一類語音識別控制系統(tǒng)，系統(tǒng)簡單實(shí)用，可開發(fā)性強(qiáng)可以在很多工業(yè)產(chǎn)品上使用。為工程開發(fā)設(shè)計(jì)人員提供了參考。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：單片機(jī) 汽車車燈 控制器

中圖分類號:TH4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)02-0137-02

汽車車燈和報警信號燈是汽車運(yùn)動方向和車身狀態(tài)的表示信號，關(guān)系著汽車的安全問題。傳統(tǒng)的汽車閃光器結(jié)構(gòu)簡單體積小、閃光頻率穩(wěn)定、監(jiān)控作用明顯,故被廣泛使用。但這樣的繼電器由于自身?xiàng)l件的限制，可靠性低，定時時間不夠精確，使用壽命較短。而采用MCU（微控制器）控制的車燈控制器可避免此類問題的出現(xiàn)，此類控制器具有較高的可靠性，定時時間精確度高，還可以承受一定的溫度變化。此類控制器采用單片機(jī)控制原理，基本不受周圍環(huán)境的影響，不僅可以達(dá)到精確控制的目的，而且使用壽命也大大延長。MCU（微控制器）是整個控制系統(tǒng)的核心部分，它的選擇決定了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境以及硬件連接方式等一系列的問題?；趩纹瑱C(jī)的汽車車燈控制器一直以來都是汽車單片機(jī)設(shè)計(jì)中的一個十分重要的領(lǐng)域。

1、汽車車燈的工作要求

車控制作用時，撥動相應(yīng)側(cè)的車開關(guān)，相應(yīng)側(cè)的車燈低頻閃爍，同時駕駛室里相應(yīng)側(cè)LED指示燈向左或向右也以同樣低的頻率閃爍；左右兩側(cè)車燈有故障時，駕駛室里L(fēng)ED 車指示燈向左或向右高頻閃爍；汽車緊急報警時，四個車燈同時高頻率閃爍，駕駛室里左右LED 車指示燈向左和向右同頻率閃爍，此時車控制不起作用。LED 車指示燈工作時，相應(yīng)側(cè)的繼電器或蜂鳴器同時工作并發(fā)出“啪啪”的響聲。

2、單片機(jī)硬件控制器設(shè)計(jì)

2.1 硬件控制系統(tǒng)方框圖

汽車車燈控制器硬件系統(tǒng)包括控制模塊、輸入模塊、故障檢測模塊、輸出模塊以及輔助元件，硬件控制系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

2.2 核心元件的選取

微控制器選用MC68HC08系列單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用16 個引腳的MC68HC08QY4芯片。該芯片性價比高、引腳少，內(nèi)部集成了各種I/O模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，是本設(shè)計(jì)的最佳選擇。

智能功率開關(guān)芯片選用BTS6143D,該芯片是一款集成了SIPMOS片上技術(shù)的高邊智能功率開關(guān)芯片，適用于汽車單片機(jī)苛刻的工作環(huán)境，其工作的溫度范圍可從-40℃至+150℃。此外，BTS6143D 還具有多項(xiàng)保護(hù)功能：短路保護(hù)、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、過溫關(guān)斷、掉地和掉電保護(hù)、靜電放電保護(hù)和電源反接保護(hù)等。

2.3 故障檢測

當(dāng)車燈出現(xiàn)故障（發(fā)生短路或斷路）時，根據(jù)反饋回來的數(shù)據(jù)判斷自動檢測車燈故障，如果在正常范圍內(nèi)則低頻閃爍，在正常范圍之外的則高頻閃爍。

如果出現(xiàn)斷路的情況，左側(cè)燈的電阻增大，電流減小，反饋電流也減小，反饋電阻RIS地作為下拉電阻，反饋電壓減小，端口PTA0的電壓減?。蝗绻霈F(xiàn)短路的情況則恰恰相反，反饋電流增大，端口PTA0電壓也增大。

如果左側(cè)兩個車燈都斷路，IL為0，反饋電壓為0；有一個斷路時，IL為P/VOUT（P為21瓦）。

如果左側(cè)兩個車燈都短路，IL非常大，反饋電壓也非常大；有一個短路時，IL也很大，反饋電壓也很大。

如果左側(cè)兩個車燈都正常工作時，IL為2P/VOUT為7.5A（P為21瓦）。同側(cè)兩個車燈正常工作時(工作環(huán)境為25°C)根據(jù)實(shí)際線路情況有一定的誤差，正常的IL為7.5A，反饋比例（kILIS=IL:IIS）kILIS正常為9700，最低為8000，最高為10800，端口PTA0為A/D口，所采集的模擬量電壓為6.944V～9.375V，將測得的反饋電壓模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量（二進(jìn)制）為0110.1111～1001.0110，十六進(jìn)制為0x06.F1A9～0x09.6并將轉(zhuǎn)換來的數(shù)據(jù)與正常范圍進(jìn)行比較，如果在正常范圍內(nèi)則單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的信號使車燈低頻閃爍，否則高頻閃爍。（正常工作閃爍頻率為40次/Min,故障時閃爍頻率為80次/Min）向駕駛員報警。

為保證車燈功率滿足的要求，對左側(cè)車燈(前、后)用一塊BTS6143D芯片控制，將BTS6143D芯片接在MCU（微控制器）上，右側(cè)車燈同理。

3、程序編譯

File name: 車燈控制器.asm

author: luther

scribe:汽車車燈控制電路

org 0000h

ljmp start

org 0100h

start:

mov A,#05H;閃5次

mov R7,#0ffh;開始時燈全滅

mov 80h,R7;把顯示輸出

mov r0,#08h;延時1秒

lcall delay

scan:

鍵位掃描，B為0f0h,P3口為0b0h

jnb 0b2h,left;P3.2為左轉(zhuǎn)燈

jnb 0b3h,right;P3.3為右轉(zhuǎn)燈

jnb 0b4h,stop;P3.4為停車紅燈

jnb 0b5h,back ;

sjmp scan

left:

mov A,#05H ;閃5次

mov R7,#11111110b;

MOV 80H,R7

mov r0,#03h

lcall delay

dec a

mov 80h,#0ffh

lcall delay

cjne a,#00h,LEFT

ret

right:

mov a,#05H ;閃5次

mov R7,#01111111b ;右轉(zhuǎn)燈閃，即最上層的燈

MOV 80H,R7

mov r0,#03h

lcall delay

dec a

mov 80h,#0ffh

lcall delay

cjne a,#00h,right

ret

stop:

mov R7,#10011001b ;從下往上數(shù)2367號燈亮，即停車燈

MOV 80H,R7

mov r0,#08h

lcall delay

ret

back:

mov A,#05H ;閃5次

mov R7,#11100111b?;中間燈閃，即倒車燈

MOV 80H,R7

cpl 0b7h ;cpl p3.7

mov r0,#04h

lcall delay

dec a

mov 80h,#0ffh

cpl 0b7h

lcall delay

cjne a,#00h,back

ret

DELAY: MOV 0F0H,R0

MOV R4,0F0H

L3: MOV R2 ,#250

L1: MOV R3 ,#250

L2: DJNZ R3 ,L2

DJNZ R2 ,L1

DJNZ R4 ,L3

RET

END

4、結(jié)語

本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對汽車車燈的單片機(jī)控制，并且可以對發(fā)生的故障進(jìn)行診斷如車燈的短路、斷路等進(jìn)行故障診斷并進(jìn)行報警。 具有結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、降低成本的優(yōu)點(diǎn)，完全達(dá)到了期望的性能和價格要求。

參考文獻(xiàn)

[1]陳旭川,胡超,杜海洋,林坤,嚴(yán)駿,基于HT46R24的汽車車燈智能控制器設(shè)計(jì)[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007(9).

[2]孫余凱,田其貴等.新型汽車單片機(jī)電器原理與故障檢修方法[M].北京:人民郵電出版社,2002.

作者簡介

篇10

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；實(shí)訓(xùn)；教學(xué)

中圖分類號：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-02

單片機(jī)是電子電氣類一門“古老”的學(xué)科，單片機(jī)的發(fā)展往往也被看做人類產(chǎn)品智能化的發(fā)展。隨著時代的進(jìn)步以及人們對產(chǎn)品智能化的可求，單片機(jī)不僅從單一的對機(jī)械控制發(fā)展到了多領(lǐng)域的智能化控制，更從無操作系統(tǒng)時展到了有操作系統(tǒng)時代，從而帶動了新興產(chǎn)業(yè)——嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如今，單片機(jī)及嵌入式產(chǎn)品幾乎深入到了我們工作、生活和學(xué)習(xí)的各個領(lǐng)域。那么，作為嵌入式及電子電氣類相關(guān)學(xué)科的一門重要的基礎(chǔ)課程，單片機(jī)的地位就顯得舉足輕重了。

在單片機(jī)的教學(xué)中，單片機(jī)的實(shí)踐教學(xué)是使學(xué)生真正學(xué)會運(yùn)用單片機(jī)的必備實(shí)訓(xùn)手段，通過這樣的教學(xué)手段，不僅可以讓學(xué)生很好的掌握單片機(jī)知識，還能達(dá)到為后續(xù)課程打基礎(chǔ)、為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備、為單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直接就業(yè)與企業(yè)工作環(huán)境對接的教學(xué)目的。

在幾年的教學(xué)過程中，我們本著以工作過程為導(dǎo)向，以企業(yè)典型工作任務(wù)為依托的教學(xué)模式，將單片機(jī)的教學(xué)過程按照企業(yè)對產(chǎn)品的開發(fā)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用分階段分任務(wù)分組合作的教學(xué)模式完成，具體設(shè)計(jì)如下：

1 明確工作任務(wù)

工作任務(wù)是實(shí)訓(xùn)教學(xué)的起點(diǎn)，它傳遞給學(xué)生的信息是“我們要做什么”。工作任務(wù)明確能夠保證研究方向的準(zhǔn)確性，工作任務(wù)明確能夠有效的了解任務(wù)所需的知識和技能，有利于學(xué)生對知識的搜集和學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，我們?yōu)榱俗寣W(xué)生對工作任務(wù)所需掌握的知識點(diǎn)一目了然，往往在確定工作任務(wù)時采用比較直觀的語言表達(dá)方式提出任務(wù)，如“單片機(jī)讓一個LED燈閃爍”、“單片機(jī)讓一個LED燈定時1秒閃爍”、“單片機(jī)讓單數(shù)碼管顯示0～9十個十進(jìn)制數(shù)”等等，這種直觀的語言描述往往可以降低任務(wù)的復(fù)雜性，讓學(xué)生更快更直接的了解知識點(diǎn)，從而有利于后續(xù)工作的開展。

2 確定工作目標(biāo)

工作目標(biāo)指導(dǎo)任務(wù)完成的方向性。工作目標(biāo)明確才能進(jìn)一步分析工作任務(wù)的具體需求和目的；工作目標(biāo)明確才能具體分析和選擇下一步工作該做什么、怎么做、做的目的是什么。通常在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們會將學(xué)生組織成若干個開發(fā)工作組，將工作任務(wù)看成招標(biāo)商的招標(biāo)任務(wù)，將工作組定位為若干個投標(biāo)公司，通過一種企業(yè)競爭式的模式，組織學(xué)生完成工作任務(wù)。這一環(huán)節(jié)，主要是各個工作組進(jìn)行組內(nèi)討論，分析工作目標(biāo)；通過工作目標(biāo)，進(jìn)一步確定工作任務(wù)所需的知識點(diǎn)、進(jìn)而通過工作組對資料的查找和搜集，在提出工作任務(wù)的前提下，組織組內(nèi)學(xué)生完成對芯片的選擇、元器件的選擇以及開發(fā)工具的選擇的任務(wù)。

3 完成任務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在單片機(jī)的企業(yè)開發(fā)流程中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分重要的階段。單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是在保證工作目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，以提高系統(tǒng)的簡單性、可行性、可靠性、完整性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、安全性以及經(jīng)濟(jì)效益等為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)完成工作任務(wù)的設(shè)備及芯片的參數(shù)選型，如輸入信號的類型和數(shù)量，輸出控制的對象和數(shù)量，接口設(shè)備的種類及類型，環(huán)境配置，工作電源要求以及產(chǎn)品整體成本要求等。

4 電路原理圖設(shè)計(jì)

原理圖是硬件組裝的依據(jù)，原理圖的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到制作產(chǎn)品的可行性，因此，學(xué)會繪制原理圖是學(xué)生走向工作崗位操作的第一步。我們所使用的原理圖設(shè)計(jì)工具是PROTEL軟件。PROTEL是個龐大的EDA軟件，它不僅可以繪制電路原理圖繪制，還可以模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)等等，目前幾乎所有的電子公司都要用到它，因此這里使用PROTEL軟件的另一個目的是實(shí)現(xiàn)能夠最大限度的縮小學(xué)校和企業(yè)的差距，從而做到校企對接。

5 軟件程序設(shè)計(jì)

單片機(jī)是靠命令完成工作的，命令是靠軟件編寫的，因此軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必不可少。軟件設(shè)計(jì)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的問題分析能力，組織能力、順序協(xié)調(diào)能力等社會必要能力，更重要的是一個好的程序往往決定了產(chǎn)品的興衰和成敗，因此軟件設(shè)計(jì)也是單片機(jī)開發(fā)中不容忽視的階段。

軟件設(shè)計(jì)的流程一般分為：設(shè)計(jì)軟件的功能和實(shí)現(xiàn)的算法和方法、軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試、程序聯(lián)調(diào)和測試以及編寫、提交程序幾個過程。由于低級的匯編語言過于依賴固定單片機(jī)芯片，往往不便于程序的移植，因此我們在教學(xué)中，使用高級語言——C語言進(jìn)行單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，使得程序設(shè)計(jì)更易于理解，更有利于系統(tǒng)擴(kuò)展和學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。

6 電路仿真設(shè)計(jì)

仿真是指在計(jì)算機(jī)上采用特定的軟件模擬單片機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，進(jìn)而確定單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。我們在這一環(huán)節(jié)中使用PROTUES電路仿真軟件模擬電路原理圖的結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)入程序觀察運(yùn)行結(jié)果來確定設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。對于初學(xué)者來說，如果直接焊接電路不僅可能帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失，更可能在焊接中由于出現(xiàn)不確定的問題而導(dǎo)致無法觀察執(zhí)行效果，無法確定產(chǎn)品的問題來自于軟件還是硬件，因此仿真往往是解決這一問題的一個好辦法，它即節(jié)約了成本又能讓學(xué)生明確看到自己制作的產(chǎn)品的執(zhí)行效果，進(jìn)而能夠是學(xué)生正確分析問題的所在。實(shí)際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)這一環(huán)節(jié)的實(shí)施往往給學(xué)生帶來了極大的學(xué)習(xí)樂趣，從而有效的提高的學(xué)習(xí)效果，鼓勵了學(xué)生繼續(xù)專研的信心，為后續(xù)任務(wù)打下更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

7 繪制電路板

電路板是元器件連接的平臺，電路板的設(shè)計(jì)有利于優(yōu)化設(shè)備間的布局，因此電路板設(shè)計(jì)也是單片機(jī)設(shè)計(jì)中比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳝h(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中我們?nèi)匀唤柚鶳ROTEL軟件來完成。

8 成品焊接

焊接是一種以加熱方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。焊接是電裝生產(chǎn)中不可避免的的重要環(huán)節(jié)。這里我們通過焊接技術(shù)完成成品的組裝，到這里為止基本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程就初步設(shè)計(jì)完成了。

9 成品調(diào)試

成品制作完畢后，就進(jìn)入成品整體的調(diào)試環(huán)節(jié)了，在這一環(huán)節(jié)的實(shí)施中，工作組學(xué)生根據(jù)成品的運(yùn)行效果，將問題的研究方向確定為軟件和硬件兩種因素，通過組內(nèi)成員的分析及教師的從旁指導(dǎo)，反復(fù)調(diào)試直至問題解決。

10 小組測評