- 相關推薦
單片機最小系統設計報告
在經濟飛速發展的今天,報告的適用范圍越來越廣泛,寫報告的時候要注意內容的完整。那么大家知道標準正式的報告格式嗎?下面是小編為大家收集的單片機最小系統設計報告,僅供參考,歡迎大家閱讀。
單片機最小系統設計報告 1
一、實習目的
目前單片機上網技術是一個熱門技術,很多高校學生選擇與此相關的畢業設計,同時高校也有與此相關的項目。通過對一只正規產品GWL-100單片機學習開發板的安裝、焊接、調試、了解電子產品的裝配全過程,訓練動手能力,掌握元器件的識別,簡易測試,及整機調試工藝,從而有助于我們對理論知識的理解,幫助我們學習專業的相關知識。培養理論聯系實際的能力,提高分析解決問題能力的同時也培養同學之間的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。本周實習具體目的如下:
1、學習并掌握Protel 99 SE軟件,在實操過程中能靈活使用該軟件。
2、熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護與修理。
3、基本掌握手工電烙鐵的焊接技術,能夠獨立的完成簡單電子產品的安裝與焊接。熟悉電子產品的安裝工藝的生產流程。
4、熟悉常用電子器件的類別、型號、規格、性能及其使用范圍。
5、了解電子產品的焊接、調試與維修方法。
二、實習內容和要求
實習內容:
1、對照原理圖講述整機工作原理;
2、對照原理圖看懂裝配接線圖;
3、了解圖上符號,并與實物對照;
4、根據技術指標測試各元器件的主要參數;
5、講解焊接的操作方法和注意事項;
6、焊接練習;
7、分發與清點零件;
8、萬用表的工作原理及其分類;
9、講解元器件的類別、型號、使用范圍和方法以及如何正確選擇元器件。
10、講解如何使用工具測試元器件
11、組裝、焊接與調試GWL-100單片機學習開發板.
實習要求:
熟悉運用Protel 99 SE軟件,學習理解并繪制萬用表電原理圖,認真細致地安裝焊接,排除安裝焊接過程中出現的`故障以在規定時間內完成正規GWL-100單片機學習開發板的安裝、焊接、調試及使用。
1、了解GWL-100單片機學習開發板特點和發展趨勢。
2、熟悉萬用表裝配技術的基本工藝過程。
3、認識液晶顯示器件。
4、根據技術指標測試數字萬用表的主要參數。
5、安裝制作GWL-100單片機學習開發板。
三、實習設備及材料
(1)電烙鐵:由于焊接的元件多,所以使用的是外熱式電烙鐵,功率為30 w,烙鐵頭是銅制。
(2)吸錫工具,鑷子,螺絲批等必備工具。
(3)錫絲:由于錫它的熔點低,焊接時,焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固,焊點光亮美觀。
GWL-100單片機學習板的主要硬件資源有:
(1)8路高亮LED發光管
可做交通燈、流水燈、信號輸出指示等實驗。
(2)4位一體集成LED數碼管可做動態掃描及靜態顯示實驗,做時鐘、溫度、數值顯示等實驗。
(3)8個獨立按鍵鍵盤檢測、按鍵控制實驗。
(4)蜂鳴器模塊可做各種發聲、音樂、鬧鐘提醒及報警實驗。
(5)一路繼電器繼電器是工控最常用器件之一,可以弱電控制強電器件,系統留有2路斷閉觸頭輸入輸出接口,可方便對接外部可控信號的輸入和輸出。
(6)DS18B20溫度傳感器可做溫度測量顯示和溫度檢測控制器等實驗。
(7)DS1302時鐘芯片可做萬年歷、定時器、鬧鐘等。
(8)EEPROM芯片AT24C02可學習I2C總線的讀寫、12C總線的程序編寫、可存儲數據的存取。
(9)一體化紅外線遙控接收頭可練習編寫單片機的精確延時程序,可以做紅外線解碼實驗、紅外遙控實驗(鍵值顯示、遙控開關、紅外線遙控器等。)
(10)字符顯示接口LCD1602液晶顯示模塊可顯示兩行字符,可實現字符移動、閃爍顯示。
(11)文字圖形顯示接口LCD12864液晶顯示模塊可顯示英文、中文漢字、圖形及圖片。
(12)ISP接口支持AT公司的下載線,可以在線燒寫多種MCU程序,無需拔下芯片即可把程序固化到MCU內部的EEPROM中,支持多種品牌芯片在線燒寫。
(13)MAX232串口通訊模塊可以與計算機串行通信,同時也可對STC單片機下載程序,還可以實現主從系統中多機互連,一口多用。其他元件包括以下
(1)電烙鐵:由于焊接的元件多,所以使用的是外熱式電烙鐵,功率為30 w,烙鐵頭是銅制。
(2)螺絲刀、鑷子等必備工具。
(3)錫絲:由于錫它的熔點低,焊接時,焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固,焊點光亮美觀。
(4)電路板上的元件:二極管,三極管,電阻(排阻),電容(瓷片電容、電解電容),晶振,電位器,按鍵,數碼管,自鎖開關,USB座,電源座,串行口,蜂鳴器,繼電器,芯片,紅外線收頭,ISP下載座,單雙排插針,芯片插座,跳線帽,USB電源器,串口線等等。
四、設計原理分析
GWL-100是一款具有編程、設計、調試、ISP下載等功能的單片機學習系統,可以支持ATMEL 89S系列、89C系列等以51為內核的單片機編程和實驗。GWL-100全面適應和滿足初學者的需求,可以使初學者在最短的時間里掌握單片機的基本編程、設計、調試等開發技術。同時也是工程開發技術人員開發產品和項目的好幫手,是一款功能強、擴展方便的學習單片機應用技術和調試開發的好工具。系統功能特點
GWL-100學習板上集成了豐富的實驗硬件資源和常用的接口電路:LED、數碼管、字符顯示、漢字及圖像顯示接口、鍵盤接口、串口通訊、串行FLASHI2C讀寫、蜂鳴器、繼電器、溫度傳感器、紅外遙控、電源電路,另外還可以擴展各種功能模塊。
具體各零件有著其特殊功能,如蜂鳴器,單片機工作電壓為5V。一般使用USB接口供電,直接從USB接口獲取5V電源。當電壓小于下限電壓值或大于上限電壓值時,蜂鳴器將報警。其他如加一個11.0592MHZ的晶振是為了以后做串口通信時和PC有相同的波特率?捎枚搪访鼻袚Q。
在板上除了最小系統外還有鍵盤輸入、數碼管、LCD、I2C存儲器。它們的數據接口和電源接口也是完全獨立的。其它的功能都準備在以后通過上方的接口另外用板子擴展。
單片機最小系統設計報告 2
一、生產實習的目的和意義:
生產實習是培養本科學生理論聯系實際,提高實際動手操作能力的重要教學環節。本專業的生產實習旨在使學生廣泛了解實際電子產品生產的全過程,熟悉電子產品的主要技術管理模式,并在實習的操作過程中學習、掌握電子產品的焊接、安裝、調試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學的理論,開闊眼界,提高能力,為培養高素質大學本科人才打下必要的基礎通過學習,是理論與實際相結合,可以使學生加深對所學知識的理解,并為后續專業課的學習提供必要的感性知識,同時使學生直接了解本業的生產過程和生產內容,為將來走上工作崗位提供必要的實際生產知識。
二、實習的基本內容:
1、集中授課,進行相關知識的學習。
2、學習、掌握電子產品的獨立性設計與安裝、調試的`能力;進一步掌握電子測量儀器的正確使用方法,電元器件的測量與篩選技術。
3、初步了解電子整機產品的工藝過程。
4、為能使學生得到充分的鍛煉,較大的提高學生的實際動手能力,本次生產實習安排每一位學生獨立完成全部系統的設計與安裝工作。
5、本實習環節,學生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設備電路安裝與調試,要學生嚴格遵守電器設備的使用安全,遵守實驗室的各項規章制度。
三、基本要求:
1、在教師的指導下練習在測試電路德核心板上焊接元件,掌握焊接要領。
2、熟悉元器件的性能及管腳分配。
3、在給定的pcb板上焊接跳線,ic插座,電阻,電容,led器件等。
4、檢查焊接是否正確。
5、插上元器件,運行系統,并觀測系統工作是否正常。
四、總體設計電路思想和原理:
本次生產實習用到的開發板和模塊共7塊,分別為:單片機核心板,電子鐘模塊,mp3模塊,rfid模塊,無線傳輸模塊,脈搏傳感模塊,gps模塊。
各模塊相互組合,其所能實現的基本功能如下:
1、單片機核心板+電子鐘模塊:實現時間的顯示,溫度的測量,且可通過遙控器調時、定鬧等。
2、單片機核心板+無線傳輸模塊:實現數據的近距離無線傳輸。
3、單片機核心板+mp3模塊(含sd卡):實現mp3播放功能。
4、單片機核心板+rfid模塊:實現地鐵檢票系統的模擬。
5、單片機核心板+脈搏傳感模塊:實現人體脈搏傳感的測量。
6、單片機核心板+gps模塊:實現gps衛星定位功能。
。ㄒ唬┖诵陌咫娐吩O計
單片機核心板電路主要包括stc12c5a60s2單片機,電子鐘模塊接口電路,mp3接口電路,無線傳輸模塊接口電路,脈搏傳感模塊接口電路,gps模塊接口電路,串口擴展電路,電源供電電路。該系統的單片機是宏晶科技生產的單時鐘機器周期(it)的單片機,是高速、低功耗、超強干擾的新一代8051單片機。通過使用stc-isp軟件,該單片機可實現串口在線編程,無需編程器,無需仿真器。
核心板電路的設計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點,為其實現合理的設計出外圍電路:包括電源電路,顯示電路部分,復位電路部分,串行口通信電路,按鍵電路等。
。ǘ╇娮隅娔K電路設計
該模塊主要用到的芯片有:時鐘保持芯片ds1302,單總線數字溫度傳感器ds18b20,紅外遙控解碼器tl1838a。
該模塊電路設計的思想是了解這三種芯片的工作電壓,ds1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。
。ㄈ﹎p3模塊電路設計
該模塊用到的主要芯片有mp3音頻解碼芯片vs1003,3.3v電壓轉換芯片lm1117-3.3,2.5v電壓轉換芯片lm1117-2.5。
單片機最小系統設計報告 3
1、選題意義
隨著電子技術和通信技術的高速發展,技術已經日益成熟并且也滲透到國家經濟的各個領域。因此單片機是作為一個電子相關專業的大學生必須要學好的科目,而且通過熟練的掌握單片機技術能讓人們更好的學習更高級有關電子方面的芯片外部擴展的知識和
學到更多關于電子行業的高端技術;在制作單片機板的時候能夠更深入的了解單片機的內部結構和一些芯片使用和工作原理的知識。在制作單片機開發板的時候不只是僅僅的掌握硬件電路的知識,還要了解更多的有關電子方面的一些常用軟件,例如;PROTEL軟件,制作開發板時能夠讓我們更熟練的掌握電路圖繪圖的方法和PCB的印制方法。在做好硬件電路完備以后還要對模塊寫程序進行調試,從而才能制作出有用的開發板,在寫程序的時候不僅能加強我們學習C51和匯編語言知識的掌握,更能讓我們是一個軟硬件兼備的電子人才。單片機具有成本低、體積小、可靠性高、具有高附加值、通過更改軟件就可以改變控制對象等優點,單片機越來越成為電子工程師設計產品時的首選器件之一。對在校大學生學習單片機意義是很重要的,讓大學生的理論知識和動手能力得以結合,因此擁有一塊單片機開發板對單片機學習的人們具有著極其重要的意義。
2、國內外研究現狀概述
單片機大概可以追溯到20世紀70年代。1970—1974年之間,誕生了第一代4位單片機。這類單片機已經具有了并行I/O接口及一些常用的A/D和D/A等資源。這在當時來說是非常強大的,通過靈活的控制能力,使其應用于電視機、收音機和電子玩具。隨后,潘多拉的盒子便打開。人們認識到單片機的潛在能力和市場價值,各個公司便投入了大量的研究力量。在1974—1978年,單片機進入8位時代。這個時期以Intel公司的MCS—48系列單片機最具代表性。此時的單片機內部集成了更為強大的8位CPU內核、多個并行I/O接口,同時增加了定時器/計數器及小容量的RAM和ROM等。1978—1983年,Intel公司的MCS—51系列為代表,標志著進入高檔8位單片機時代。這個時期的單片機工作頻率、硬件資源和RAM/ROM容量等都有極大的突破,創新地加入了串口通信接口及多級中斷處理系統。我們現在所廣泛使用的單片機都仍以該內核為基礎,因此,也常稱為51系列單片機。隨后,單片機市場便進入百花齊放、百家爭鳴時代。各個廠商不僅在增強單片機的性能,還推出了不同類型的單片機,例如PIC系列單片機、ARM系列單片機、AVR系列單片、C8051F系列單片機,以及Cypress的Psoc系列等。這便是我們現在看到的單片機領域的紛繁復雜格局[1]。
總的來說,現在的單片機產品線非常豐富,4位、8位、16位單片機乃至32位單片機均有其各自的應用領域。單片機的技術已經深入人心,現在如果不會單片機,便很難跟上技術的發展。
由于單片機的體積小,成本低,運用靈活,性能價格高,易產品化;研究周期短,能方便地組成各種智能化的控制設備和儀器;可靠性性高,抗干擾性強,BUS大多在內部,易采取電磁屏蔽,實用的溫度范圍寬,在各種惡劣的環境寫都能正常的可靠工作;實時控制能力強,實時響應速度快,可直接操作I/O接口;可方便地實現多機和分配控制,提高整個控制系統的效率和可靠性等特點單片機現在研究的成果已經運用到以下領域:
。1)工業測控:對工業設備(如機床、汽車、高檔中西餐廚具、鍋爐、供水系統、生產自動化、自動報警系統、衛星信號接收等)進行智能控制,大大的降低了勞動強度和生產成本,提高了產品質量的穩定性。
(2)智能設備:用單片機改造普通儀器,儀表,讀卡器,使其(集測量,處理、控制功能為一體)智能化、微型化。
。3)家用電器:如高檔的洗衣機、空調、電冰箱、微波爐、彩電、DVD、音響、手機、高檔電子玩具等,用單片機控制。
。4)商用產品:如自動售貨機、電子收款機、電子秤。
。5)網絡與通信的只能接口:在大型計算機控制系統的網絡系統或者通信電路域外圍設備的接口電路中,用單片機控制或者管理,可大大的提高系統的運行速度和接口的管理水平。如圖形終端機、傳真機、復印機、繪圖儀、磁盤/磁帶機等。
3、主要研究內容
單片機學習效果的優劣直接取決于單片機的選擇,這次設計制作的開發板采用的是51系列的單片機,C51系列單片機內部具有128字節RAM、5個中斷源、32條I/O口線、2個16位定時器、4KB的程序存儲器、一個全雙工異步串行口。本開發板選擇具有ISP在線編程功能的C51單片機,該單片機不需要燒寫器,可在開發板上ISP在線編程,具有廣泛的應用前景。可以滿足絕大多數的實際應用開發需求,在開發板上使用十分方便。本課題設計的C51單片機開發板,具有一般開發板通用結構,并基于硬件進行相關軟件
設計。利用程序開發語言開發程序并實現ISP在線下載到單片機,無需配置單獨的下載器。單片機使用ISP在線下載程序,加快了程序設計者調試的進度,使設計者所設計的程序盡快得到驗證。通過對開發板上的模塊進行實驗,可以提高針對不同硬件進行編程的能力,同時通過實驗現象對所用的'硬件也有了更深一步的認識。
此次設計的開發板是以單片機位主控制系統的基礎上對單片機外部接口進行擴展。充分利用了單片機的內部資源。在外部電路模塊中,分別擴展了一些常用的功能模塊,數碼管顯示能提供了單片機顯示功能;A/D轉換模塊的設計很好的能進行模數轉換,還有串口通信和USB串口通信很好的實現了通信中實現了發送和接收等通信功能,擴展接口巧妙的設計讓IO接口省了很多的資源,提供了外部接口擴展的功能,1602模塊和12864提供了清晰穩定的顯示功能,電源供電以及8x8點陣等功能模塊的設計使每個模塊盡顯其能,充分體現了單片機體積小,功能強大,性價比高等特點。
4、擬采用的研究思路
4.1開發板系統功能
單片機開發板是一個實際應用的系統,能夠為相關的單片機實驗提供支持。此開發板是參考單片機教材中的實驗內容設計的,能夠實現一些測試實驗。本論文包括硬件系統的詳細設計及C語言程序流程圖的制作。
此開發板設計的功能如下:
。1)10位AD轉換。
。2)鐵電存儲器讀寫(SMBUS)。
。3)16位PWM輸出。
。4)四位獨立鍵盤。
(5)SPI接口驅動1602ALCD。
4.2開發板的性能要求
基于開發板的功能定義和各種芯片的性能參數,總結系統基本性能要求如下:
。1)各芯片所需的+3.3V平穩電壓。
(2)AT89C51單片機時鐘信號為11.0592MHz。
。3)AT89C51單片機手動復位電路。
。4)顯示器件(1602、12864)。
。5)4位獨立鍵盤。
(6)AD、DA轉換。
。7)與PC機串行通信。
。8)I/O口擴展功能。
4.3硬件總體設計
本人設計的單片機開發板是以ST89C51作為主控制芯片,串口通信芯片MAX3232、網絡芯片CP2200、液晶顯示器、按鍵開關、AD/DA轉換等元器件組成,通過軟硬件結合實現鍵盤掃描,液晶顯示,與PC機串行通信,I/O口擴展功能等。一方面,它能作為學生實驗的工具,另一方面,它也是綜合型單片機系統設計的基礎,可擴展許多其它功能。
單片機最小系統設計報告 4
一、本課題的內容及研究意義
1、論文研究的目的和意義
如今,照明電路的數量越來越多,使得城市街道、小區內的路燈的用電量占城市用電量的比重越來越大,在用電高峰期時,電網超負荷運行,電網電壓都低于額定值,在用電低谷期供電電壓又高于額定值,當電壓高時不但影響照明設備的使用壽命,而且耗電量也大幅增加,當低谷時,照明設備有不能正常工作。
所以,對城市的路燈的設計已經成為了當務之急,特別是午夜之后車流量急劇減少時,應該適當的關閉路燈,節約用電。但是我國的既節能又能延長路燈壽命的技術相比國外卻是落后了,因此智能節能路燈控制系統的設計對于城市的發展至關重要。本論文旨在設計一套對外界光線和電壓信號的采集來控制路燈的自動啟停以及智能調壓的控制系統,它能對路燈進行穩壓、調壓、自啟動并延長路燈壽命的作用。
2、論文研究內容
本設計可以通過對外界光線和電壓信號的采集來控制路燈的自動啟停以及智能調壓從而減少城市路燈照明耗電量,又對輸入電壓進行穩壓調節來提高用電效率。要求獨立選擇芯片、設計電路、編制程序、調試、完成整個系統功能。主要內容如下:
(1)根據控制技術的特點,進行路燈系統設計的整體研究與設計。 (2)針對光線和電壓信號的采集,采用數據采集技術。
(3)通過按鍵可對相關的參數值進行設置,從而實現對不同時間進行不同的開燈模式。
(4)當電壓符合額定電壓時,系統自動進行穩壓。 (5)在午夜之后降低電壓以調節路燈亮度,實現調壓。
二、本課題的研究現狀和發展趨勢
目前,路燈系統一般采用鈉燈、水銀燈、金鹵燈等燈具。這類燈具有發光效率高、光色好、安裝簡易等優點,被廣泛使用,但同時也存在著諸如:功率因子低、對電壓要求嚴格、耗電量大等缺點。
我國目前大部分城市都采用全夜燈的方式進行照明,普遍存在的問題有兩點:一方面因為后半夜行人稀少,采用全夜燈的方式浪費太大,因此,有的地方采取前半夜全亮,后半夜全滅的照明方式;有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的節能措施,此種方式雖然節約了電費支出,卻帶來了社會治安和交通安全問題,不利于城市安全問題。
另一方面,在后半夜因行人稀少,而應該降低路燈的亮度,以避免光源污染,影響居民的晚間的休息。但由于后半夜是用電低谷期,電力系統電壓升高,路燈反而比白天更亮了。這不僅造成了能源浪費,還大大影響了設備和燈具的使用壽命。目前,路燈照明廣泛采用高壓鈉燈,其設計壽命在12000小時以上,在正常情況下至少可用3年,但是由于超壓使用,現在路燈的使用壽命僅僅只有1年左右,有的甚至只有幾個月,造成維護和材料的極大浪費。較高的電壓不僅不能讓負載設備更好的工作,而且還會造成發熱及過早損壞,還會造成不必要的電費開支。
而且,我國絕大多數地區的路燈關開燈都是采用人工控制或者定時控制,這樣也有許多不利之處:若采用人工控制,則路燈開關存在著一定的不確定性,同時也占用了一定的人力資源;定時控制則存在著夏冬季白黑晝時間不同的情況,使得天還沒黑路燈就開,天還沒亮路燈就滅的情況,大大影響了人們的日常出生活。本設計通過使用AT89c51單片機對系統進行智能控制,使系統達到自動啟停及智能調壓。
近年來,隨著科技的不斷發展,各種路燈控制器也被不斷的研究出來。其中,美國和日本主要集中在研究緊湊型熒光燈和鎮流器熒光燈兩個方面。而我國目前的市場上有多種路燈節能控制產品,能達到一定的節能效果,但就功能和效果上還不能盡如人意,主要有以下幾種情況:第一種,采用自耦變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術。其不足是由于反應速度較慢,用電高峰時電壓降到非穩定區容易造成燈光閃滅,不能自動調節,同時如果電壓突然升高,則會對燈具造成損壞,相對來說穩壓效果較差;第二種是采用電子器件構成的可控硅式設備。該設備主要采取簡單的相控技術,不足之處是元器件較容易發熱損壞。而為了更好的達到控制的目的,現在國內外都開始采用智能控制方式,如光控、聲控、時控等,國外甚至開始采用太陽能供能光控方式來控制路燈,基本可以達到完全自給自足的效果。
綜上所述,未來的智能路燈控制必將向著更安全、更環保、更節能、更高效率的方向發展。
三、本課題的研究方案及工作計劃
1、設計方案
本次課程設計是由傳感器通過外界光信號的強弱來產生電壓信號,再由單片機控制實現路燈的自動啟停及智能穩壓。本設計通過使用AT89c51單片機芯片來設計電路,編制程序,仿真,調試,完成整個系統的功能。整個控制系統主要包括四個模塊:信號采集模塊、數據處理模塊、穩壓模塊和控制模塊。
2、技術路線
設計要求采集輸入電壓信號,通過A/D轉換后輸入控制器,當外界光信號的強度低于一定數值時,通過軟啟動開啟路燈。當光信號強度高于一定數值時,通過軟啟動關閉路燈,并將采集輸入電壓信號,與已設定的標準電壓值進行比較,并對輸入電壓進行穩壓,再通過時鐘電路對路燈亮度進行調節,在午夜之后對路燈亮度進行降低,最后達到節電穩壓。
3、關鍵問題
(1)信號采集電路設計
該模塊需要檢測環境光的變化,根據環境光的明暗進行路燈開關的自動控制;诖艘蟛捎糜晒饷綦娮杞M成的分壓電路進行檢測。光敏電阻器又稱光導管,特性是在特定光的照射下,其阻值迅速減小,可用于檢測可見光。在不同的光強下,光敏電阻的電阻值會發生明顯變化,光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光通過檢測不同光強下電阻值的變化量來控制路燈的開和關。
(2)穩壓模塊設計
通過采集三端穩壓器輸出的電壓并將該電壓與設定電壓進行比較,進而調整輸出電壓的大小,達到穩壓的目的。本設計使用美國國家半導體公司的三端可調正穩壓器集成電路LM317。
(3)時鐘電路設計
為實現路燈對電壓進行智能補償,從而達到智能調壓,本設計采用美國DALLAS公司的實時時鐘電路DS1302,該芯片一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路,它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時,具有閏年補償功能,工作電壓為2.5V~5.5V。采用三線接口與cPU進行同步通信,并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個31×8的用于臨時性存放數據的RAM寄存器。另外該芯片有備份電源引腳,可以在斷電后仍能工作,以保證時鐘的準確性。
四、主要參考文獻
[1]查兵,崔浩.單片機原理[J].中國高新技術,2011年1期
[2]李健,蔣全勝,任靈芝.智能路燈控制系統設計[J].工業控制計算機,2010年6期
[3]金仁貴.單片機應用系統的開發方法[J].電腦知識與技術:學術交流,2006年12期
[4]嚴懷龍.基于單片機的數據采集系統[J].廣西輕工業,2006年6期
[5]王虎城,周晉軍,皮依標,葉振華.基于光傳感器和單片機的校園路燈控制系統設計[J].科技廣場,2011年1期
[6]王立紅.基于單片機的智能路燈控制系統[J]. 網絡財富,2010年6期
[7]王皚,佘丹妮.基于單片機的模擬路燈控制系統設計[J].儀表技術,2011年11期
[8]張毅剛.單片機原理及應用[M].高等教育出版社,2003
[9]閻石.數字電子技術基礎[M].高等教育出版社,2006
[10]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎[M].高等教育出版社,2006
[11]程德福,林君.智能儀器[M].機械工業出版社,2009
[12]刁鳴.常用電路模塊分析與設計指導[M].清華大學出版社,2008
五、wuAT89c51的介紹
1、描述
AT89c51是一個低電壓,高性能cMoS 8位單片機帶有4K字節的可反復擦寫的程序存儲器(PEnRoM)。這種器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丟失存儲技術生產,并且能夠與McS-51系列的單片機兼容。片內含有8位中央處理器和閃爍存儲單元,有較強的功能的'AT89c51單片機能夠被應用到控制領域中。
2、功能特性
AT89c51提供以下的功能標準:4K字節閃爍存儲器,128字節隨機存取數據存儲器,32個I/o口,2個16位定時/計數器,1個5向量兩級中斷結構,1個串行通信口,片內震蕩器和時鐘電路。另外,AT89c51還可以進行0HZ的靜態邏輯操作,并支持兩種軟件的節電模式。閑散方式停止中央處理器的工作,能夠允許隨機存取數據存儲器、定時/計數器、串行通信口及中斷系統繼續工作。掉電方式保存隨機存取數據存儲器中的內容,但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復位。
3、引腳描述
Vcc:電源電壓GnD:地P0口
P0口是一組8位漏極開路雙向I/o口,即地址/數據總線復用口。作為輸出口時,每一個管腳都能夠驅動8個TTL電路。當“1”被寫入P0口時,每個管腳都能夠作為高阻抗輸入端。P0口還能夠在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時,轉換地址和數據總線復用,并在這時激活內部的上拉電阻。P0口在閃爍編程時,P0口接收指令,在程序校驗時,輸出指令,需要接電阻。
4、P1口
P1口一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/o口,P1的輸出緩沖級可驅動4個TTL電路。對端口寫“1”,通過內部的電阻把端口拉到高電平,此時可作為輸入口。因為內部有電阻,某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流。閃爍編程時和程序校驗時,P1口接收低8位地址。
5、P2口
P2口是一個內部帶有上拉電阻的8位雙向I/o口,P2的輸出緩沖級可驅動4個TTL電路。對端口寫“1”,通過內部的電阻把端口拉到高電平,此時,可作為輸入口。因為內部有電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器時,P2口送出高8位地址數據。在訪問8位地址的外部數據存儲器時,P2口線上的內容在整個運行期間不變。閃爍編程或校驗時,P2口接收高位地址和其它控制信號。
6、P3口
P3口是一組帶有內部電阻的8位雙向I/o口,P3口輸出緩沖故可驅動4個TTL電路。對P3口寫如“1”時,它們被內部電阻拉到高電平并可作為輸入端時,被外部拉低的P3口將用電阻輸出電流。
P3口除了作為一般的I/o口外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:
端口引腳P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7第二功能RXD TXD InT0 InT1 T0 T1 WR RD P3口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。
7、RST
復位輸入。當震蕩器工作時,RET引腳出現兩個機器周期以上的高電平將使單片機復位。
8、ALE/PRoG
當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時,ALE輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節。即使不訪問外部存儲器,ALE以時鐘震蕩頻率的1/16輸出固定的正脈沖信號,因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖時,閃爍存儲器編程時,這個引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要,可對
特殊寄存器區中的8EH單元的D0位置禁止ALE操作。這個位置后只有一條MoVX和MoVc指令ALE才會被應用。此外,這個引腳會微弱拉高,單片機執行外部程序時,應設置ALE無效。
9、PSEn
程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當AT89c51由外部程序存儲器讀取指令時,每個機器周期兩次PSEn有效,即輸出兩個脈沖。在此期間,當訪問外部數據存儲器時,這兩次有效的PSEn信號不出現。
10、EA/VPP
外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器,EA端必須保持低電平。需要注意的是:如果加密位LBI被編程,復位時內部會鎖存EA端狀態。如EA端為高電平,cPU則執行內部程序存儲器中的指令。閃爍存儲器編程時,該引腳加上+12V的編程允許電壓VPP,當然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。 XTAL1:震蕩器反相放大器及內部時鐘發生器的輸入端。 XTAL2:震蕩器反相放大器的輸出端。
11、時鐘震蕩器
AT89c51中有一個用于構成內部震蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自然震蕩器。外接石英晶體及電容c1,c2接在放大器的反饋回路中構成并聯震蕩電路。對外接電容c1,c2雖然沒有十分嚴格的要求,但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩定性、起振的難易程序及溫度穩定性。如果使用石英晶體,我們推薦電容使用30PF±10PF,而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF±10PF。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖示。這種情況下,外部時鐘脈沖接到XTAL1端,即內部時鐘發生器的輸入端,XTAL2則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發器后作為內部時鐘信號的,所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求,但最小高電平持續時間和最大的低電平持續時間應符合產品技術條件的要求。
12、內部振蕩電路、外部振蕩電路、閑散節電模式
AT89c51有兩種可用軟件編程的省電模式,它們是閑散模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器Pcon中的PD和IDL位來實現的。PD是掉電模式,當PD=1時,激活掉電工作模式,單片機進入掉電工作狀態。IDL是閑散等待方式,當IDL=1,激活閑散工作狀態,單片機進入睡眠狀態。如需要同時進入兩種工作模式,即PD和IDL同時為1,則先激活掉電模式。在閑散工作模式狀態,中央處理器cPU保持睡眠狀態,而所有片內的外設仍保持激活狀態,這種方式由軟件產生。此時,片內隨機存取數據存儲器和所有特殊功能寄存器的內容保持不變。閑散模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。終止閑散工作模式的方法有兩種。
一是任何一條被允許中斷的事件被激活,IDL被硬件清除,即刻終止閑散工作模式。程序會首先影響中斷,進入中斷服務程序,執行完中斷服務程序,并緊隨RETI指令后,下一條要執行的指令就是使單片機進入閑散工作模式,那條指令后面的一條指令。
二是通過硬件復位也可將閑散工作模式終止。需要注意的是:當由硬件復位來終止閑散工作模式時,中央處理器cPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續執行程序的,要完成內部復位操作,硬件復位脈沖要保持兩個機器周期有效,在這種情況下,內部禁止中央處理器cPU訪問片內RAM,而允許訪問其他端口,為了避免可能對端口產生的意外寫入:激活閑散模式的那條指令后面的一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。
13、掉電模式
在掉電模式下,振蕩器停止工作,進入掉電模式的指令是最后一條被執行的指令,片內RAM和特殊功能寄存器的內容在中指掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位,復位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內容,在Vcc恢復到正常工作電平前,復位應無效切必須保持一定時間以使振蕩器從新啟動并穩定工作。
【單片機最小系統設計報告】相關文章:
單片機最小系統實訓總結(精選10篇)11-25
嵌入式架構單片機系統設計05-12
嵌入式架構的單片機系統設計05-16
單片機系統類筆試題11-28
單片機課程設計實習報告09-07
系統設計題07-08
基于單片機監控系統的研究畢業論文06-14
單片機系統硬件抗干擾的常用方法介紹08-27
單片機畢業設計范文07-18