時(shí)間：2023-03-24 15:47:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇單片機(jī)技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1數(shù)字電路的特點(diǎn)及分類
和模擬電路比較，其數(shù)字電路特點(diǎn)比較突出，從以下幾個(gè)方面來說：第一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行集成化、系列化生產(chǎn)，比較方便，而且成本低，使用方便。第二、具有抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、精確度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。第三、在處理功能方面較強(qiáng)，除了能實(shí)現(xiàn)數(shù)值的運(yùn)算，還實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和判斷。第四、能夠進(jìn)行編程數(shù)字電路，很好地實(shí)現(xiàn)在各種運(yùn)算方面的靈活性。第五、通過數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用，更方便進(jìn)行存儲(chǔ)、加密、壓縮、傳輸。
2.1單片機(jī)的定義對(duì)于單片機(jī)的定義，往往是指把計(jì)算機(jī)的一個(gè)個(gè)部件都匯集到一塊芯片之中，這就組成的一個(gè)微型的系統(tǒng)。而單片機(jī)的設(shè)計(jì)，是為了控制其應(yīng)用而設(shè)計(jì)的、以及制造其固有的構(gòu)造，在國(guó)際上，也叫微控制器。
2.2基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)在單片機(jī)芯片內(nèi)，往往包括以下幾部分：CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定時(shí)器計(jì)數(shù)器部分、中斷控制系統(tǒng)時(shí)鐘部分、A/D即模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分和D/A即數(shù)模轉(zhuǎn)換器部分、以及WDT監(jiān)視定時(shí)器等部分。對(duì)于單片機(jī)，其特點(diǎn)為：1、功能多。2、品種多。3、占用空間少。4、系統(tǒng)所需器件少。對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用，包括4大類：第一類：智能儀器儀表；第二類：在工業(yè)方面進(jìn)行測(cè)控的；第三類：在民用方面的是一個(gè)具有智能型的電子品；第四類：在設(shè)備方面是屬于計(jì)算機(jī)的一個(gè)外設(shè)及通信的設(shè)備。
3結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)例
3.1數(shù)字電子鐘20世紀(jì)末，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在社會(huì)的各個(gè)地方，這樣就帶動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，即社會(huì)變得信息化，以及提高了現(xiàn)代電子產(chǎn)品的性能化。目前，隨著單片機(jī)的發(fā)展，使其變得高性能化、多品種化，這就逐漸轉(zhuǎn)化為CMOS，最終實(shí)現(xiàn)了“功率比較低、體積比較小，容量特別大，性能特別高，價(jià)格特別低的設(shè)備，在電路方面，其具有了內(nèi)裝片的設(shè)備。這種技術(shù)屬于微控的一個(gè)技術(shù)。而在單片機(jī)模塊中，最普邊的是數(shù)字鐘的使用。對(duì)于數(shù)字鐘，是利用數(shù)字電子技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，即能進(jìn)行分秒來計(jì)時(shí)的裝置，這與機(jī)械式時(shí)鐘不同，其準(zhǔn)確性和直觀性較高。對(duì)于電子鐘，往往按照數(shù)字電路來進(jìn)行的，用時(shí)、分、秒的數(shù)字來顯示，屬于一個(gè)計(jì)時(shí)的裝置，其應(yīng)用比較廣泛，大部分是出現(xiàn)在每個(gè)家庭、車站，碼頭等地方。對(duì)于人們的日常生活來看，也是一個(gè)必須的、具備的產(chǎn)品。對(duì)于數(shù)字鐘及其擴(kuò)大應(yīng)用的研究，這是具有很重要的意義。
3.2由數(shù)字電子鐘組成的單片機(jī)的選擇在電子時(shí)鐘里，對(duì)于單片機(jī)的選擇，往往是以AT89c52為核心的，即作為一個(gè)電子時(shí)鐘的硬件部分。在AT89C52片內(nèi)，往往利用的是FLASHROM，在3V的超低壓下而運(yùn)行的。其存儲(chǔ)空間具有8KB的ROM，而在線編程中，隨時(shí)可以進(jìn)行擦除，也不會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生傷害。一旦把AT89C51作為核心部件，就會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)生傷害。
總而言之，在數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)的發(fā)展前提下，對(duì)于我們的生活來說，是有了許多的方便。隨著單片機(jī)在智能化方面的應(yīng)用，使得該系統(tǒng)變得規(guī)模小、功能多，操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低、應(yīng)用廣泛。在數(shù)字電子技術(shù)與單片機(jī)的結(jié)合使用，使得單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展很快，即具有幾十年的發(fā)展過程。所以，我們研究其發(fā)展是有著重要的意義。
作者：吳曉明單位：國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司通遼供電公司
參考文獻(xiàn)：
[1]雷娟.淺談對(duì)單片機(jī)教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].成功（教育），2009（5）：215-216.
[2]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國(guó)高教研究，2009，5（1）：86-87.
[3]張翼成，劉美，王濤.CDIO模式下“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2012，23：022.
[4]謝楠.CDIO項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程中的應(yīng)用[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2013（1）：89-91.
[5]時(shí)軍，王懿華.基于CDIO的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2010，35：029.
[6]王洪濤，何益宏.基于CDIO工程教育模式下《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)研究[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，5.
[7]史成芳，程榮龍.基于“案例驅(qū)動(dòng)”的單片機(jī)教學(xué)方法研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（006）：93-94.
參考文獻(xiàn)
[1]萬文略.單片計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.
[2]劉文濤.單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.
[3]李群芳，張士軍，黃建.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.
[4]周文舉.PC機(jī)串口與多個(gè)單片機(jī)紅外無線通信的實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2004，17(7)：29-31.
[5]劉艷玲.采用MAX232實(shí)現(xiàn)MCS-51單片機(jī)與PC機(jī)的通信[J].天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，15(2)：57-61.
[6]徐速，李盛渝.單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，22(4)：360-363.
[7]孫瑞杰，吳曉宇，張瑜，等.用VB實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與MSP430單片機(jī)串行通信的研究[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2009，36(11)：42-45.
[8]曾自強(qiáng)，王玉菡.用VC++實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串口通信的三種方法[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2005(3)：60-63.
[9]牛永超，馬孝義.基于CC1100的溫室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2009(8)：90-92.
[10]陸忠實(shí)，沈軍，羅護(hù)，等.聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2009(8)：23-25.
參考文獻(xiàn)
[1]陳火旺，錢宇暉，孫永強(qiáng).編譯原理[M].北京：防工業(yè)出版社，1980.
[2]沈美明，溫冬嬋.IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，I2C總線，紅外遙控
引 言
紅外遙控器的特點(diǎn)是使用方便、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)，因此它的應(yīng)用前景是不可估量。論文參考，I2C總線。市場(chǎng)上的各種家電的紅外遙控系統(tǒng)技術(shù)成熟、成本低廉，但是，為了避免不同品牌、不同型號(hào)的設(shè)備之間產(chǎn)生誤操作，人們?cè)诓煌脑O(shè)備中使用不同的傳輸規(guī)則或者識(shí)別碼，這就使得各個(gè)型號(hào)的遙控器都只適用于各自的遙控對(duì)象，容易造成實(shí)際使用中遙控器多而雜，經(jīng)常搞混的結(jié)果。論文參考，I2C總線。本設(shè)計(jì)本著解決這一矛盾的目的，提出了一種學(xué)習(xí)型紅外遙控器的實(shí)現(xiàn)方案。
1 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
本設(shè)計(jì)首先分析了紅外線遙控編解碼原理，結(jié)合市場(chǎng)上出售的通用型遙控器進(jìn)行比較，使用單片機(jī)對(duì)接收到的紅外信號(hào)進(jìn)行處理，把經(jīng)過解碼后產(chǎn)生的高低電平以二進(jìn)制信號(hào)1和0的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，隨后經(jīng)過調(diào)制產(chǎn)生38KHz載波，還原并發(fā)射紅外線信號(hào)，從而達(dá)到控制多種家用電器的功能。文中給出了紅外線接收發(fā)射，以及存儲(chǔ)的基本原理及設(shè)計(jì)思路。
2 學(xué)習(xí)型紅外遙控器硬件電路的設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)型紅外遙控器是由單片機(jī)（AT89S52）、一體化紅外接收頭、振蕩器（74F132）、紅外發(fā)射二極管、存儲(chǔ)器及行列式鍵盤組成的。論文參考，I2C總線。論文參考，I2C總線。學(xué)習(xí)型遙控器分為學(xué)習(xí)和控制兩種狀態(tài)。在學(xué)習(xí)狀態(tài)下，主要完成紅外信號(hào)的接收及存儲(chǔ)功能。首先一體化紅外接收頭可以完成對(duì)其它遙控器發(fā)出的紅外信號(hào)的接收并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、整形、放大，然后把信號(hào)送入單片機(jī)AT89S52中，單片機(jī)定時(shí)采集一體化紅外接收頭發(fā)出的紅外線信號(hào)，根據(jù)高低電平形成一系列0，1二進(jìn)制碼，并以8位為單位存放到存儲(chǔ)器AT24C16以及指定鍵盤的數(shù)據(jù)區(qū)，從而完成對(duì)一個(gè)鍵的學(xué)習(xí)。如果再學(xué)習(xí)其它鍵的功能，方法相同。在控制狀態(tài)下，單片機(jī)對(duì)存儲(chǔ)器AT24C16和鍵盤進(jìn)行尋址，依次讀出這些數(shù)據(jù)，然后單片機(jī)以位為定時(shí)單位輸出給振蕩器74F132，調(diào)制頻率為38KHz，送入放大器，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管進(jìn)行發(fā)射，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備某一功能的控制。系統(tǒng)組成方框圖2.1所示。
圖2.1系統(tǒng)組成框圖
2.2各單元電路設(shè)計(jì)
2.2.1 紅外接收單元
紅外接收單元是由紅外線接收器件、前置放大電路、解調(diào)電路、指令信號(hào)檢出電路、記憶及驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路組成。當(dāng)紅外接收器件收到遙控器發(fā)射二極管的紅外光信號(hào)時(shí)，它將紅外光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)并送入前置放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)解調(diào)器后，由指令信號(hào)檢出電路將指令信號(hào)檢出，最后由記憶和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路，實(shí)現(xiàn)各種操作。
紅外接收電路一般要做成一個(gè)獨(dú)立的整體，稱為紅外接收頭，這主要是因?yàn)樗鼘?duì)外界干擾十分敏感，為了保證可靠的接收，必須對(duì)其嚴(yán)格屏蔽，只留出一個(gè)接收紅外光的小孔，以防止干擾信號(hào)進(jìn)入。
2.2.2紅外發(fā)射單元
本設(shè)計(jì)在發(fā)射電路中使用了一片高速CMOS型四重二輸入帶施密特觸發(fā)器的與非門74F132芯片。其中“與非”門U7A和U7B組成載波振蕩器，振蕩頻率在38kHz左右。
調(diào)制電路是由74F123的兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U7A和U7B級(jí)聯(lián)構(gòu)成的可控振蕩器。論文參考，I2C總線。當(dāng)P1.4為高電平時(shí)，U7A、U7B 處于穩(wěn)態(tài)，74F132的1腳、4腳為低電平，不驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外載波信號(hào)。當(dāng)P1.4跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，觸發(fā)U7A并使之進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，1腳變?yōu)楦唠娖剑籙7A暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束時(shí)，1腳跳變?yōu)榈碗娖剑|發(fā)U7B進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，4腳變?yōu)楦唠娖剑籙7B 暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束時(shí)，4腳跳變?yōu)榈碗娖剑?變?yōu)楦唠娖讲⒂|發(fā)U7A的上升沿觸發(fā)端1B，使U7A再次進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，從而形成自激振蕩，在6腳輸出一系列的脈沖信號(hào)，經(jīng)Q1三極管大后送紅外發(fā)射管，發(fā)送紅外光信號(hào)。
紅外發(fā)送電路中采用的紅外發(fā)射器件是塑封的TSAL6200 紅外發(fā)射二極管，它將周期的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成一定頻率的紅外光信號(hào)。它是一種高頻紅外脈沖信號(hào)，但脈沖串時(shí)間長(zhǎng)度是恒定的，根據(jù)脈沖串之間的間隔大小，表示傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)“0”還是“1”。紅外發(fā)射二極管TSAL6200 向空間發(fā)射載頻為38kHz 的指令碼。
2.2.3鍵盤單元
本設(shè)計(jì)因?yàn)檫b控按鍵較多的原因，采用行列式鍵盤。
鍵盤識(shí)別采用行掃描法（逐行掃描查詢法），這是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，其按鍵識(shí)別過程如下：
將全部行線P0.2～P0.4置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵按下，而且閉合的鍵位于低電平線與3根行線相交叉的3個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則無按鍵按下。在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平后，然后逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。
2.2.4存儲(chǔ)單元
為了保證系統(tǒng)意外斷電時(shí)數(shù)據(jù)不丟失，本系統(tǒng)采用EEPROM將各種編碼數(shù)據(jù)存放起來。基本原理是利用了單片機(jī)與存儲(chǔ)器AT24C16的I2C通信過程。存儲(chǔ)單元主要采用了AT24C16芯片，該芯片是帶有2K字節(jié)的加電可擦除，可編程的只讀存儲(chǔ)器，通過單片機(jī)的P0.0和P0.1與AT24C16的SDA和SCL相連，進(jìn)行讀寫操作。主要用來存放8位的二進(jìn)制紅外線碼。
3 結(jié)束語
由于系統(tǒng)中所使用的存儲(chǔ)器（AT24C16）的存儲(chǔ)空間有限，因而系統(tǒng)目前只能對(duì)8個(gè)遙控按鍵進(jìn)行學(xué)習(xí)與轉(zhuǎn)發(fā)。論文參考，I2C總線。但只要更換一片存儲(chǔ)容量更大的存儲(chǔ)芯片，并且修改相關(guān)讀寫程序就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)更多遙控按鍵的學(xué)習(xí)與轉(zhuǎn)發(fā)，除此之外，系統(tǒng)的軟、硬件都無須做太大的改動(dòng)。
在遙控器中，遙控信號(hào)之所以要經(jīng)過調(diào)制后再發(fā)射出去，主要是為了減小發(fā)射功耗并增大發(fā)射距離。因而改用更加準(zhǔn)確的載波和增大發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路可以增大該系統(tǒng)的遙控距離。將單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通過RS-485進(jìn)行總線通信，則可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)紅外遙控對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
參考文獻(xiàn):
[1]郝建國(guó).家用電器遙控系統(tǒng)集成電路大全[M].北京：人民郵電出版社，1996
[2]王俊峰,薛鴻德.現(xiàn)代遙控技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2005:91-98
[3]嚴(yán)天峰.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.10-36
[4]周云霞,潘紅玉.紅外遙控編碼在單片機(jī)系統(tǒng)中的處理[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2002,9
關(guān)鍵詞：收費(fèi)器，單片機(jī)，雙音多頻，AT89S51
引言
本文具體介紹了怎樣利用AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一款低成本的可配置性的單路電話計(jì)費(fèi)器。該計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可識(shí)別市內(nèi)或長(zhǎng)途電話號(hào)碼，根據(jù)號(hào)碼進(jìn)行計(jì)費(fèi)；并能顯示通話時(shí)間和費(fèi)用；可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)全價(jià)和折價(jià)的轉(zhuǎn)換；計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確，可方便地查詢?cè)拞涡畔ⅲ徊⒕哂锌膳渲眯裕赏ㄟ^按鍵重新設(shè)置費(fèi)率等參數(shù)。成本低，功耗小。完成其可配置性保證了該計(jì)費(fèi)器可適應(yīng)電信局費(fèi)率的調(diào)整而重新設(shè)置計(jì)費(fèi)參數(shù)。
1 系統(tǒng)工作原理及功能
1.1系統(tǒng)工作原理
系統(tǒng)中利用CPU控制MT8880以實(shí)現(xiàn)DTMF信號(hào)的接收與發(fā)送，MT8880能接收全部16個(gè)DTMF信號(hào)，并對(duì)8279的顯示接口及有關(guān)管腳功能進(jìn)行分析,然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種驅(qū)動(dòng)16位七段十進(jìn)制數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示及鍵盤輸入陣列計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，利用8279可實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤/顯示的自動(dòng)掃描，以減輕CPU負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化硬件電路。系統(tǒng)總體框圖見圖1.1。碩士論文，單片機(jī)。
圖1.1 系統(tǒng)總體框圖
1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
(1) 顯示功能
該系統(tǒng)采用16位LED顯示器，可實(shí)時(shí)顯示計(jì)費(fèi)系統(tǒng)工作時(shí)的各種信息。在撥號(hào)時(shí)可顯示被叫號(hào)碼，通話時(shí)顯示通話時(shí)長(zhǎng)，話費(fèi)合計(jì)，掛機(jī)后可通過按鍵顯示通話記錄和累計(jì)話費(fèi)等。
(2) 通話計(jì)費(fèi)
在接通電話后，根據(jù)所撥電話號(hào)碼，由計(jì)費(fèi)器自動(dòng)識(shí)別通話類型（市話、長(zhǎng)途），接通以后，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)立即開始計(jì)費(fèi)，并實(shí)時(shí)顯示通話時(shí)間及話費(fèi)金額。掛機(jī)后，顯示器上顯示此次通話的時(shí)間及費(fèi)用。
(3) 話單查詢
在掛機(jī)后，通過鍵盤可直接查詢通話記錄及費(fèi)用，通過按鍵盤上的“查詢”鍵、“上翻”鍵、“下翻”鍵，可查詢最近的5條通話記錄。掛機(jī)狀態(tài)，按“查詢”鍵，計(jì)費(fèi)器顯示最后一個(gè)話單序號(hào)及電話號(hào)碼；延時(shí)后顯示通話時(shí)長(zhǎng)及費(fèi)用。“上翻”鍵功能是顯示上一條話單信息；“下翻”鍵功能是顯示下一話單信息。
(4) 話費(fèi)累計(jì)
話機(jī)處于掛機(jī)狀態(tài)時(shí)，按“累計(jì)”鍵，屏幕顯示已撥打電話的費(fèi)用總計(jì)。
(5) 設(shè)置參數(shù)
在設(shè)置狀態(tài)下按“下翻”鍵，設(shè)置費(fèi)率；若按“0”號(hào)鍵，清除話費(fèi)累計(jì)。
2 電路模塊的設(shè)計(jì)
2.1 AT89S51及其外圍電路
AT89S51的P1口作為DTMF信號(hào)輸入口。MT8880的D0－D3分別接AT89S51的P1.0－P1.3，CP、RSO、R/W¯、CS¯、分別接AT89S51的P1.3－P1.7，IRQL接INT0，工作原理: MT8880每接收一個(gè)外部信號(hào)IRQL由高變低一次，IRQL接AT89S51的中斷0(P3.2)，單片機(jī)在中斷期間將數(shù)據(jù)D0－D3從MT8880讀入內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,中斷服務(wù)完成后，IRQL由低變高,開始接收下一個(gè)信號(hào)(設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意中斷服務(wù)時(shí)間小于拔號(hào)內(nèi)部數(shù)字時(shí)間間隔)。當(dāng)對(duì)外命令時(shí),AT89S51將內(nèi)部數(shù)據(jù)D0－D3傳送到P1口，然后再從P1口傳送到MT8880的D0－D3,數(shù)據(jù)MT8880中經(jīng)雙音頻調(diào)制后從TONE腳輸出DTMF信號(hào)。讀寫信號(hào)R/W¯由P1.6提供,寄存器選擇信號(hào)由P1.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)延時(shí),讓CPU可正確讀取數(shù)據(jù)。碩士論文，單片機(jī)。
當(dāng)手動(dòng)按下S1，就把RESET引腳拉高，只要該高電平能持續(xù)兩個(gè)以上的機(jī)器周期就能使系統(tǒng)復(fù)位。系統(tǒng)正常工作時(shí)RESET保持在低電平。
時(shí)鐘電路為CPU提供精確的工作頻率，電容C6、C7對(duì)振蕩頻率有穩(wěn)定作用，其容量的選擇通常為30PF左右，振蕩頻率的選擇一般為1.2MHz－12MHz，本系統(tǒng)采用了12MHz的石英晶體振蕩器。
2.2 DTMF信號(hào)收發(fā)電路
目前，電話通信基本上使用雙音多頻(DTMF)發(fā)號(hào)，而MT8880是一種完整的DTMF發(fā)送與接收器，容易與單片機(jī)接口，且可編程控制，故選用MT8880，初始化時(shí)，將其設(shè)置為DTMF模式，可接收撥號(hào)。用戶線上的各種信號(hào)音(包括撥號(hào)音、回鈴音、忙音等)都是450Hz的FSK信號(hào)。鈴流信號(hào)：25Hz±3Hz，輸出電壓90V±15V，電流為300mA。
(1) 接收接口電路設(shè)計(jì)
當(dāng)MT8880作為DTMF接收器的時(shí)候,DTMF信號(hào)經(jīng)由IN+和IN-輸入,經(jīng)過運(yùn)算放大并且濾除信號(hào)中的撥號(hào)音頻率,然后發(fā)送到雙音濾波器,分離出低頻組和高頻組信號(hào)。通過數(shù)字計(jì)數(shù)的方式檢出DTMF信號(hào)的頻率,并且通過譯碼器譯成四位二進(jìn)制碼。四位二進(jìn)制編碼被鎖存在接收數(shù)據(jù)寄存器中,此時(shí)狀態(tài)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位,狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標(biāo)識(shí)位置位,對(duì)外來說,當(dāng)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位時(shí)IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖健Ｈ绻肐RQL作為單片機(jī)的中斷信號(hào), IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖?向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng),當(dāng)CPU響應(yīng)中斷,讀出寄存器中的數(shù)據(jù)后，IRQL返回高電平。
MT8880的Q1－Q4與單片機(jī)的P1.0－P1.3相連，P1.4－P1.7分別與CP，RSO，R/W¯，CS¯相連， DTMF－IN、DTMF－OUT為雙音多頻信號(hào)的輸入和輸出端子；輸入端和輸出端分別加了濾波電路。
(2) 發(fā)送接口電路設(shè)計(jì)
當(dāng)MT8880作為DTMF發(fā)送器時(shí),數(shù)據(jù)總線D0－D3上四位二進(jìn)制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中,發(fā)送的DTMF信號(hào)頻率由3.58MHz的晶振分頻產(chǎn)生。分頻器首先從基準(zhǔn)頻率分離出8個(gè)不同頻率的正弦波,行列計(jì)數(shù)器根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù),以八取二方式分離出一個(gè)高頻信號(hào)和一個(gè)低頻信號(hào),經(jīng)開關(guān)電容作D/A轉(zhuǎn)換,在加法器中合成DTMF信號(hào),并從TONE端輸出。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)延時(shí),讓CPU可正確讀取數(shù)據(jù)。
2.3 模擬摘機(jī)電路
根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不論任何電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻應(yīng)≤300Ω，有“R”鍵的電子電話機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤350Ω。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流≤5μA。因?yàn)槌炭仉娫捊粨Q機(jī)對(duì)電話摘機(jī)的響應(yīng)是電話線回路電流突然變大為約30mA的電流，交換機(jī)檢測(cè)到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。
當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有效信號(hào)時(shí)，從CPU送出的摘機(jī)信號(hào)驅(qū)動(dòng)光耦導(dǎo)通使負(fù)載接入，進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)，使電話線上的電流變?yōu)?0mA左右，交換機(jī)檢測(cè)到該電流后將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷鳎瓿烧獧C(jī)。碩士論文，單片機(jī)。
2.4 顯示/鍵盤驅(qū)動(dòng)電路
AT89S51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的鍵盤顯示驅(qū)動(dòng)電路8279的A、B口顯示數(shù)據(jù)輸出線分別與2個(gè)7447譯碼/驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連。碩士論文，單片機(jī)。碩士論文，單片機(jī)。SL0－SL3掃描輸出線接在3－8線譯碼74LS138的輸入端，輸出經(jīng)8位驅(qū)動(dòng)電路后，每位同時(shí)驅(qū)動(dòng)2位七段數(shù)碼管。因此該電路可同時(shí)驅(qū)動(dòng)16路七段十進(jìn)制數(shù)碼管。74LS47的消隱輸入BI¯端與8279的BD端連，當(dāng)8279的顯示數(shù)據(jù)切換時(shí)，D端輸出低電平,使74LS47的輸出均為低電平，將顯示熄滅。由于74LS47的輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)20mA，能直驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管。來自RL0-RL7的8根回復(fù)線的回復(fù)信號(hào),由回復(fù)緩沖器并鎖存。在鍵盤工作方式中，回復(fù)線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列掃描時(shí),回復(fù)線用來搜索每一行列中閉合的鍵。當(dāng)某一鍵閉合時(shí)，去抖電路被置位，延時(shí)等待10ms后，再檢驗(yàn)該鍵是否繼續(xù)閉合，并將該鍵的地址、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入8279內(nèi)部FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器，即是8279的IRQ端。8279由單片機(jī)AT89S51控制，片選線為P2.7,命令/數(shù)據(jù)選擇線A0與單片機(jī)地址總線P0聯(lián)接，這時(shí)8279的端口地址為；數(shù)據(jù)口：7FFEH，命令/狀態(tài)口：7FFFH。碩士論文，單片機(jī)。CLK直接與單片機(jī)ALE聯(lián)接，即以AT89S51的ALE引腳輸出作為8279芯片的時(shí)鐘源，AT89S51內(nèi)部晶振頻率fosc=12MHZ,則fALE=2MHZ,可由8279的時(shí)鐘分頻命令進(jìn)行20分頻，從而使8279工作在100KHZ的最佳頻率。
3 總 結(jié)
該計(jì)費(fèi)器的特點(diǎn)是低成本，可配置性好，可適應(yīng)各種不同的費(fèi)率要求，該計(jì)費(fèi)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別所撥號(hào)碼，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)。但它也存在很多不足之處，我們可以在以下方面進(jìn)行完善：增加打印機(jī)接口，用來打印收費(fèi)單據(jù)等；增加語音錄放接口，進(jìn)行語音提示；還可增加實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片接口，可以方便的看到時(shí)間。
參考文獻(xiàn)
[1]朱善君，孫新亞，吉吟東.單片機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.46～48
[2]房小翠,王金鳳.單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.23～24
[3]及力.Protel99SE原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2004.22～50
【關(guān)鍵詞】激光器;溫度傳感器;蜂鳴報(bào)警;單片機(jī);溫度監(jiān)測(cè)
1.引言
本文研制了一種基于單片機(jī)微處理器控制的溫度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，屬于小型溫控儀，用于實(shí)驗(yàn)室半導(dǎo)體激光器的溫度監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)采用了以單片機(jī)為核心，通過溫度傳感器對(duì)激光器溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在超過預(yù)試溫度時(shí)，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
2.設(shè)計(jì)總體方案
本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能是：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前激光器的溫度，并且允許用戶設(shè)定溫度閾值，當(dāng)激光器溫度超過閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以蜂鳴器蜂鳴的方式進(jìn)行報(bào)警提示。
依據(jù)功能設(shè)定，本系統(tǒng)主要分為三個(gè)模塊：溫度采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，用戶交換模塊。
其中溫度采集模塊使用的是DSl8B20型單線智能溫度傳感器，它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)據(jù)處理模塊使用的是AT89C51單片機(jī)，其完成溫度數(shù)據(jù)的采集，運(yùn)算和邏輯控制的功能。
用戶交換模塊主要有按鍵和蜂鳴器構(gòu)成。其中按鍵用于用戶設(shè)定溫度閾值，蜂鳴器用于提醒用戶。
單片機(jī)作為主控制器，主要負(fù)責(zé)處理有溫度傳感器送來數(shù)據(jù)，并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示器模塊，溫度傳感器主要用來采集激光器的溫度，并把采集到的數(shù)據(jù)送回單片機(jī)，按鍵電路主要是用來完成單片機(jī)復(fù)位操作和溫度初始值的設(shè)定，蜂鳴器電路就是三極管來實(shí)現(xiàn)的，用來判斷激光器溫度是否超出設(shè)定數(shù)值，顯示電路主要用來顯示當(dāng)前溫度。
3.溫度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)各功能的硬件設(shè)計(jì)
單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞，它指揮器件的協(xié)調(diào)工作，從而完成特定的功能。每一個(gè)模塊只實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能，最后再將各個(gè)模塊搭接在一起。本系統(tǒng)主要硬件包括電源電路，蜂鳴器電路，LED顯示電路以及溫度傳感器電路。
3.1 主控制電路和測(cè)溫時(shí)控制電路
本次硬件的核心就是AT89C51，其他電路都是圍繞他所設(shè)計(jì)的，溫度傳感器DS18B20接單片機(jī)AT89C51的P2.3口。顯示器LED與74LC373相連接到單片機(jī)AT89C51的P1.0口至P1.7口，蜂鳴電路接單片機(jī)AT89C51的P3.3口，當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)值時(shí)蜂鳴器蜂鳴報(bào)警，增加單片機(jī)的輸出能力，增加單片機(jī)的輸出電流，故使用電阻來完成。具體原理圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)電路原理圖
圖2 傳感器電路圖
3.2 主要模塊的電路
3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖
單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng).對(duì)51系列單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路.
復(fù)位電路：由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，當(dāng)系統(tǒng)一上電，RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平。這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定。適當(dāng)組合RC的取值可以保證可靠的復(fù)位。
晶振電路：典型的晶振取11.0592MHz（因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通訊的場(chǎng)合）/12MHz（產(chǎn)生精確的us級(jí)時(shí)歇，方便定時(shí)操作）。
3.2.2 蜂鳴器報(bào)警電路
本設(shè)計(jì)采用蜂鳴音報(bào)警電路，蜂鳴器的額定電流≤30mA。而對(duì)于AT89C51單片機(jī)，P3口的灌電流為15mA，由此可見，緊靠單片機(jī)的P3口電流是不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴的，必須使用晶體管放大電路，為了單片機(jī)功率更小，所以使用PNP型晶體管，當(dāng)激光器的溫度超度預(yù)設(shè)值時(shí)，基極變?yōu)榈碗娖剑澍Q器工作。
3.2.3 顯示電路
本文采用的是共陰極數(shù)碼管，因而各數(shù)碼管的公共極接電源GND，要顯示某字段則相應(yīng)的移位寄存器74HC373的輸出線必須是高電平。P0口接8個(gè)按鍵，分別編號(hào)為KEY1--KEY8。當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)。某個(gè)數(shù)就顯示在數(shù)碼管上。
3.2.4 傳感器電路
在本設(shè)計(jì)中采用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器，其接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合。具體電路圖如圖2所示。
4.仿真與調(diào)試
本次設(shè)計(jì)的所有仿真都在Proteus里完成，這些仿真包括閾值的設(shè)置，蜂鳴器的實(shí)現(xiàn)與數(shù)碼管的顯示。在本次設(shè)計(jì)中，這些仿真都得以實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)電路原理圖如圖3所示。
圖3 系統(tǒng)電路原理圖
5.結(jié)論
本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的溫度設(shè)計(jì)，包括硬件部分和軟件部分兩部分。在論文完成過程中，先從軟件部分開始設(shè)計(jì)出整個(gè)流程圖，然后才開始硬件電路的設(shè)計(jì)。但是在軟件設(shè)計(jì)過程中，由于一些客觀原因存在，硬件電路不是很美觀，一些電容和電阻設(shè)計(jì)的有點(diǎn)出入，但整體不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在仿真時(shí)，學(xué)習(xí)了Proteus ISIS和Keil Vision3的基本知識(shí)，通過此軟件對(duì)電路的仿真，基本上完成了論文的設(shè)計(jì)目的。
參考文獻(xiàn)
[1]周瑜，丁永奎，倪文俊，譚莉，等.半導(dǎo)體激光器的高精度溫控儀[J].量子電子學(xué)報(bào)，2003，20（4）：431-434.
[2]李發(fā)泉，王玉平，程學(xué)武，龔順生.穩(wěn)頻半導(dǎo)體激光器的溫度控制技術(shù)[J].光學(xué)與光電技術(shù)，2005，30：29-31.
[3]陳梁，劉春霞.大功率激光二極管的精密恒溫制冷系統(tǒng)[J].激光與紅外，1999，29（4）：249-252.
[4]張慧平，戴波，楊薇.現(xiàn)代控制理論在過程工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，14（3）：56-61.
[5]程繼興，劉霞.看門狗技術(shù)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中抗干擾[J].電子測(cè)量技術(shù)，2005（1）：29-30.
論文關(guān)鍵詞：智能家電，洗衣機(jī)，仿真，AT89S51，PDIP
1引言
隨著Internet的日益普及，人們通過Internet不僅可以獲得現(xiàn)實(shí)世界各種狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化情況，還可以通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和處理工作，可以從全球的任何一個(gè)角落實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控，可以使用通用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽軟件訪問設(shè)備，將消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)和通信融為一體，而家用電器的網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理越來越突顯需求。
智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的核心部分是一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器，系統(tǒng)集有線和無線Web服務(wù)器于一體計(jì)算機(jī)論文，用戶可以利用辦公室的PC或者手機(jī)登錄家中的Web服務(wù)器，在通過用戶名和密碼驗(yàn)證后，便可以查看并控制家用電器；系統(tǒng)帶有LCD和鍵盤，具有良好的人機(jī)界面；用戶還可以通過鍵盤來設(shè)定系統(tǒng)的任務(wù)；系統(tǒng)留有豐富的功能擴(kuò)展接口，通過這些擴(kuò)展接口將來還可以實(shí)現(xiàn)防火防盜和智能抄表等應(yīng)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
圖1 智能家居系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
本文旨在研究智能家電管理系統(tǒng)中基于AT 89S51芯片的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)， AT89S51具有4k在線系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲(chǔ)器,采用全靜態(tài)工作模式,具有三級(jí)程序加密瑣,32個(gè)可編程I/O口線,2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,能夠采用全雙工串行UART通道,具有靈活的在系統(tǒng)編程功能,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
AT89S51根據(jù)封裝方式不同，大致分為3種型狀,本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中AT89S51采用PDIP封裝模式,如圖1所示。
圖2 AT89S51封裝模式
3 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)
3.1洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，硬件主芯片采用意法半導(dǎo)體的STR710，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。它作為一個(gè)嵌入式網(wǎng)關(guān)，將外部網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部洗衣機(jī)控制器連接在一起，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的平臺(tái)論文格式。在遠(yuǎn)程操縱洗衣機(jī)方面，STR710負(fù)責(zé)從GPRS接收到短消息和網(wǎng)絡(luò)芯片上接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中提取出用戶指令，然后根據(jù)該指令操縱相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)家電或者查詢其運(yùn)行情況，最后將執(zhí)行結(jié)果反饋到用戶終端。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用分層設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)層、操作系統(tǒng)層、應(yīng)用程序接口層和應(yīng)用軟件層。
3.2洗衣機(jī)控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)需求設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制器的系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖3所示：
圖3 系統(tǒng)總體框圖
3.3洗衣機(jī)控制器電路設(shè)計(jì)
采用AT89S51作為控制核心。其中計(jì)算機(jī)論文，P1.0和P1.1分別用于控制洗衣機(jī)的進(jìn)水閥和排水閥；P1.2和P1.3用于控制洗滌電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；P1.4～P1.7、P3. 0、P3.1用于驅(qū)動(dòng)7個(gè)LED，分別作為工作程序、浸泡和強(qiáng)弱洗指示燈。P3.2接暫停/ 啟動(dòng)鍵；P3.3分別用于開蓋/不平衡中斷輸入；P3.4被用作輸入線，用于監(jiān)測(cè)水位開關(guān)狀態(tài)，為CPU提供洗衣機(jī)的水位信息；P3 .5 接程序選擇鍵；P3.7采用分時(shí)復(fù)用技術(shù)，具有兩個(gè)功能，一方面接強(qiáng)弱選擇/浸泡選擇鍵，在洗衣機(jī)未進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，按觸該鍵可選擇強(qiáng)弱洗或開啟關(guān)閉浸泡功能，另一方面在進(jìn)水和脫水時(shí)，又作為告警聲的輸出口。
3.4洗衣機(jī)控制器軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)上電復(fù)位后，首先進(jìn)行初始化，洗衣機(jī)進(jìn)入工作程序后，系統(tǒng)首先根據(jù)RAM中27H單元的特征字判斷洗衣機(jī)的洗衣工作程序，洗衣機(jī)進(jìn)入洗滌子程序wash。洗滌是通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。洗滌結(jié)束后，退出wash子程序，調(diào)用water_out子程序進(jìn)入排水進(jìn)程。排水閥排水時(shí)間采用動(dòng)態(tài)時(shí)間法確定計(jì)算機(jī)論文，其原理是：根據(jù)常用的空氣壓力水位開關(guān)的特性排水結(jié)束后，系統(tǒng)調(diào)用y子程序進(jìn)行脫水操作，維持置位狀態(tài)，保持排水閥開啟，離合器在排水閥的帶動(dòng)下使電機(jī)主軸與脫水桶聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)衣物脫水。然后判斷整個(gè)洗衣工作是否結(jié)束。其原理是：洗衣機(jī)在每次洗滌或漂洗工作環(huán)節(jié)結(jié)束后，將存放洗衣工作程序標(biāo)志的寄存器減1，在脫水工作環(huán)節(jié)結(jié)束后，系統(tǒng)即對(duì)該單元進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到為0時(shí)，說明整個(gè)洗衣工作結(jié)束。軟件設(shè)計(jì)主流程圖如圖4 。
圖4 軟件主流程圖
4 洗衣機(jī)控制器仿真工作原理
首先，在通電時(shí)蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲，VD1 被點(diǎn)亮，這表示系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好接收指令可以開始準(zhǔn)備工作了。單片機(jī)一直在讀取由嵌入式WEB模塊通過IIC通道發(fā)送過來的狀態(tài)，當(dāng)收到嵌入式WEB模塊發(fā)送的指令后，將得到的數(shù)據(jù)作為第一項(xiàng)的設(shè)置內(nèi)容計(jì)算機(jī)論文，即洗滌強(qiáng)度。蜂鳴器短鳴一聲進(jìn)入等待洗滌時(shí)間的設(shè)置，這個(gè)數(shù)據(jù)同樣來自嵌入式WEB模塊發(fā)送的指令。蜂鳴器短鳴兩聲進(jìn)入等待洗滌方式的設(shè)置，過程都是相同的長(zhǎng)鳴一聲后洗衣機(jī)按事先的設(shè)置開始洗衣， VD1 快速閃爍表示洗衣狀態(tài)，洗衣機(jī)控制器會(huì)完成初洗、浸泡、洗滌的工作，之后長(zhǎng)鳴表示洗衣結(jié)束。洗滌期間單片機(jī)的 P2．1 和 P2．3 兩個(gè)引腳會(huì)不斷輸出高、低電平來操作兩個(gè)繼電器讓電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，同時(shí)還要接收嵌入式WEB模塊發(fā)送的中斷信號(hào)，以暫停或結(jié)束洗滌論文格式。當(dāng)洗滌過程結(jié)束，蜂鳴器長(zhǎng)鳴，系統(tǒng)又回到了開機(jī)時(shí)等待嵌入式WEB模塊發(fā)送指令的狀態(tài)。
其次，控制洗衣機(jī)可模擬的具體功能有：1、多種程序選擇，用戶可根據(jù)洗滌衣物的材質(zhì)選擇不同的程序，如浸洗、標(biāo)準(zhǔn)、羊毛和快速等。每種洗滌方式有不同的洗滌模式、時(shí)間和順序。2、過程選擇，用戶可以選擇單獨(dú)洗滌以保留帶有洗滌劑的水進(jìn)行重復(fù)使用，可選擇單獨(dú)脫水，猶如脫水機(jī)一樣計(jì)算機(jī)論文，等等。3、預(yù)約洗滌，用戶可根據(jù)需要選擇幾小時(shí)后進(jìn)行洗滌，時(shí)間選擇范圍為1-24小時(shí)。4、剩余時(shí)間顯示，用戶可以直接掌握洗滌時(shí)間。5、溫度控制，可以顯示模擬的水溫控制。
5 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)仿真控制系統(tǒng)連入嵌入式web服務(wù)的支持，就能夠通過普通PC或GPRS手機(jī)訪問Internet實(shí)現(xiàn)，通過遠(yuǎn)程控制命令完成對(duì)洗衣機(jī)參數(shù)的設(shè)定，對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行操作，大大地簡(jiǎn)化了操作程序。利用單片機(jī)AT89S51作為洗衣機(jī)的控制器，能充分發(fā)揮AT89S51的數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制功能，使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)，提高系統(tǒng)的靈敏度。
參考文獻(xiàn)
【1】郭維芹.模擬電子技術(shù)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1993。
【2】童詩白，華成英，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，北京高等教育出版社，2001。
【3】吳小許,,黃敏.數(shù)字量調(diào)節(jié)閥的控制算法研究與應(yīng)用[J]. 化工自動(dòng)化及儀2004。
【4】宋建國(guó)．AVR單片機(jī)原理及應(yīng)用．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998。
【5】胡漢才，《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社，1996。
【6】李慶利陳曙薛永祺，洗衣機(jī)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)工程2006。
論文摘要：目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，本文介紹了單片機(jī)的應(yīng)用并且根據(jù)自己的一些經(jīng)驗(yàn)談了單片機(jī)應(yīng)用過程中應(yīng)該掌握的幾個(gè)技巧。
目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，廣泛使用的各種智能IC卡等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。
一、單片機(jī)的特點(diǎn)應(yīng)用
單片機(jī)的特點(diǎn)主要有 ：高集成度，體積小，高可靠性 ；控制功能強(qiáng)；低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 ；易擴(kuò)展；優(yōu)異的性能價(jià)格比。目前，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 主要包括：辦公自動(dòng)化設(shè)備；單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用；在實(shí)時(shí)過程控制中的應(yīng)用；單片機(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用；在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用；商業(yè)營(yíng)銷設(shè)備；單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用；汽車電子產(chǎn)品；航空航天系統(tǒng)和國(guó)防軍事、尖端武器等領(lǐng)域，單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而喻。
二、單片機(jī)開發(fā)中的幾個(gè)基本技巧
在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，代碼的使用效率問題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現(xiàn)歸納出單片機(jī)開發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。
1、如何減少程序中的bug。對(duì)于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆疊深度。應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。
2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20％。對(duì)于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語言，但前提是要求你對(duì)該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級(jí)語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對(duì)這些特性不了解，那么調(diào)試起來問題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語言。
3、如何解決單片機(jī)的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位；至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)；所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。
4、如何測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性；上電、掉電測(cè)試；老化測(cè)試；ESD和EFT等測(cè)試。有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。此外在開發(fā)和應(yīng)用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。
參考文獻(xiàn)：
[1]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京：北京 航空航天大學(xué)出版社，1990
參考文獻(xiàn)
【1】閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)（第五版）：高等教育出版社，2009
【2】王孝儉、鄧勝全．?dāng)?shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007
【3】唐亞楠．?dāng)?shù)字電子技術(shù)同步輔導(dǎo)：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009
【4】邱關(guān)源．電路（第五版）：高等教育出版社，2008
【5】華成英、童詩白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．第四版：高等教育出版社，2006
參考文獻(xiàn)
[1]《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，伍時(shí)和主編，清華大學(xué)出版社
[2]《一種電子密碼鎖的實(shí)現(xiàn)》，楊茂濤主編，福建電腦2004
[3]《數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)》（第二版），王硫銀主編，高等教育出版社
[4]《555時(shí)基電路原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，葉桂娟主編，電子工業(yè)出版社
[5]《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版），閻石主編，高等教育出版社1997
[6]《新型電子密碼鎖的設(shè)計(jì)》，李明喜主編，機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新2004
[7]《電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）》（第五版），康華光主編，高等教育出版社
[8]《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第三版），童詩白華成英主編，高等教育出版社
[9]《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試》（第三版），謝自美主編，華中科技大學(xué)出版社
參考文獻(xiàn)
[1]周潤(rùn)景張麗娜丁莉.基于PROTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真（第二版）.北京航天航空大學(xué)出版社2009.12
[2]李朝清.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第三版）.北京航天航空大學(xué)出版社.2006.12
[3]周興華.手把手教你學(xué)單片機(jī).北京航天航空大學(xué)出版社.2006.12
[4]張文利.微機(jī)原理及單片機(jī)接口技術(shù).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社2007.7
參考文獻(xiàn)
[1]．閻石數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2005
[2]．許琦.基于FPGA的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)[J].科技信息，2006
關(guān)鍵詞 電子信息 畢業(yè)設(shè)計(jì) 工程實(shí)踐 課程體系
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
應(yīng)用型本科院校電子信息類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生獨(dú)立完成課題的方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、原理圖與PCB圖設(shè)計(jì)、實(shí)物制作與調(diào)試、撰寫論文以及答辯等多個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)電子信息類畢業(yè)生工程實(shí)踐技能和科學(xué)研究能力的綜合考核。但是，近年來由于高校擴(kuò)招和生源質(zhì)量的下降，以及畢業(yè)生就業(yè)壓力增大的影響，導(dǎo)致電子信息類專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的質(zhì)量出現(xiàn)明顯的下降。因此，如何提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量已成為高校教學(xué)改革研究的一個(gè)重要課題。
1 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中的主要問題
1.1 學(xué)生缺乏工程實(shí)踐能力
我校工程實(shí)踐教育中始終存在著“重理論、輕實(shí)踐”的認(rèn)識(shí)傾向，忽視了大學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，因此學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，有的不會(huì)做方案設(shè)計(jì)；有的缺乏研究思路和方法；有的儀器操作不熟練，不會(huì)排除在實(shí)物制作與調(diào)試中遇到的故障和問題，導(dǎo)致實(shí)物沒調(diào)試成功；這些極大地挫傷了學(xué)生的積極性，影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
1.2 學(xué)生投入的時(shí)間、精力嚴(yán)重不足
我校的畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第8學(xué)期的1～16周，正是企事業(yè)單位招聘的高峰時(shí)刻，由于如今經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，大學(xué)生就業(yè)壓力巨大，尋找一個(gè)好單位，需要花費(fèi)大量的時(shí)間去參加招聘會(huì)和面試，如果面試成功，用人單位希望學(xué)生馬上頂崗實(shí)習(xí)，使得學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)際投入的時(shí)間和精力不足，當(dāng)然還有極少數(shù)學(xué)生忙于補(bǔ)考等遺留問題的解決也牽扯了大量的精力，影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
1.3 學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)上有誤區(qū)
我校大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為畢設(shè)對(duì)尋找工作單位沒有影響，同時(shí)認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)總是可以通過的，沒有將畢業(yè)設(shè)計(jì)看成是大學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中最重要的綜合實(shí)習(xí)，是對(duì)自己工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是自己清晰了解設(shè)計(jì)過程的學(xué)習(xí)，是自己論文撰寫能力的培養(yǎng)，對(duì)自己在以后的實(shí)際工作中盡快適應(yīng)社會(huì)，影響巨大。
2 提高畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的措施和建議
2.1 合理設(shè)置課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
我校作為應(yīng)用型本科院校，為培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，對(duì)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱進(jìn)行了修改，突出學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生有進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)處理的能力。課程體系改革中進(jìn)行了如下修改：（1）將課程體系分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課、實(shí)踐教學(xué)五個(gè)模塊。（2）重視專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺(tái)建設(shè)，對(duì)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，主要強(qiáng)調(diào)電路理論的基本理論和概念，電子器件的外部特性，突出實(shí)踐運(yùn)用，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)性教學(xué)中增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。（3）對(duì)一些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，如單片機(jī)，將其由專業(yè)基礎(chǔ)課調(diào)整為選修課，考核方式為項(xiàng)目設(shè)計(jì)，突出學(xué)生的實(shí)踐能力。（4）針對(duì)應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，調(diào)整專業(yè)選修課程內(nèi)容，突出實(shí)踐運(yùn)用，將一些理論性較強(qiáng)的選修課進(jìn)行調(diào)整，如模式識(shí)別、圖像處理等，調(diào)整為射頻電路及CAD技術(shù)、FPGA通信設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、ARM原理與應(yīng)用等。（5）優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增加了電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，專業(yè)實(shí)踐課程體系更加合理有序，符合認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生在一、二年級(jí)注重專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的儀器操作能力和建立基本的系統(tǒng)概念，掌握基本的設(shè)計(jì)流程和動(dòng)手制作實(shí)物的能力；三、四年級(jí)則是專業(yè)工程設(shè)計(jì)的培養(yǎng)，使學(xué)生具備獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)完整電子系統(tǒng)的能力。（6）為提高學(xué)生實(shí)踐能力，建立實(shí)驗(yàn)室開放機(jī)制，電子工藝實(shí)驗(yàn)室全天開放，學(xué)生自主管理，其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室由學(xué)生申請(qǐng)，系部批準(zhǔn)后對(duì)申請(qǐng)學(xué)生開放，盡可能提供實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生使用，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。（7）改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真工具和軟件，如MATLAB，MULTISIM，PROTELL等。尤其是單片機(jī)教學(xué)采用CDIO模式取得了較好的效果。（8）校企合作，與企業(yè)合建實(shí)驗(yàn)室，如與TI公司合建單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，將最新的電子技術(shù)引入教學(xué)中；并設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地，鼓勵(lì)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索和開展科研活動(dòng)。（9）開設(shè)科技講座，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和興趣。
2.2 對(duì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的時(shí)間、模式進(jìn)行調(diào)整
（1）由具有中級(jí)職稱以上的有責(zé)任心的中青年教師組成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題小組和指導(dǎo)小組，對(duì)選題的綜合性、實(shí)用性、創(chuàng)新性和時(shí)效性進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選，強(qiáng)調(diào)選題以設(shè)計(jì)類題目為主，要求軟硬件相結(jié)合。（2）學(xué)生的選題時(shí)間可靈活調(diào)整，我校鼓勵(lì)學(xué)生參加各種學(xué)科競(jìng)賽。如大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)可選取與學(xué)科競(jìng)賽相近的題目；參加飛思卡爾的可選取智能車的題目；還有一些學(xué)生可在第6學(xué)期單片機(jī)實(shí)踐時(shí)就選取自己感興趣的題目作為選題，如有學(xué)生在單片機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)做的是電子搶答器，畢設(shè)時(shí)做的是無線搶答器，學(xué)生完成得非常好。（3）對(duì)學(xué)生加強(qiáng)教育，認(rèn)真開好畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員大會(huì)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索和創(chuàng)新的過程，是學(xué)生參加實(shí)際工作的一個(gè)預(yù)演，對(duì)學(xué)生很重要，消除學(xué)生的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，提高學(xué)生的積極性。（4）嚴(yán)格畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）考核制度，對(duì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查中不合格的給予警告，如在畢業(yè)設(shè)計(jì)中確實(shí)不合格的要求二次答辯，二次答辯還不合格的則畢業(yè)設(shè)計(jì)判定不合格。
3 總結(jié)
近年來我校通過不斷地探索和調(diào)研，借鑒其他學(xué)校的一些經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本校的實(shí)際情況，科學(xué)設(shè)置課程體系，優(yōu)化突出應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容，合理安排畢設(shè)時(shí)間和組織機(jī)構(gòu)，整合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源，與企業(yè)合建實(shí)驗(yàn)室，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，達(dá)到提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的，從實(shí)施的效果來看，已初步扭轉(zhuǎn)質(zhì)量下滑的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊英桂.淺談高校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中存在的問題及對(duì)策[J].化學(xué)高等教育，2006：89（3）：65-67.
[2] 彭熙偉，鄭戌華，王向南.工科專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的幾點(diǎn)思考[J].高教論壇，2010（12）：45-47.
[3] 劉港.提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量的途徑[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（4）：49-51.
[4] 劉興江.提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（8）：126-128.
論文關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，工控機(jī)，網(wǎng)絡(luò)，RS-485通信
在我廠煤氣生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，特別是在變送機(jī)、冷鼓、壓縮等工段，由于各種原因，煤氣滲漏少 量泄漏時(shí)有發(fā)生，工房車間內(nèi)滲漏的煤氣集聚達(dá)一定濃度時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。而長(zhǎng)期以來，工房車間內(nèi)煤氣濃度的監(jiān)測(cè)工作僅依靠工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，這不僅給生產(chǎn)帶來了不安全因素，也對(duì)車間崗位工人的生命造成了一定的威脅，因此，有必要設(shè)計(jì)一種多點(diǎn)煤氣濃度實(shí)時(shí)采集監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能在工控機(jī)（IPC）上實(shí)時(shí)顯示測(cè)量點(diǎn)的煤氣濃度；在該測(cè)點(diǎn)濃度超過設(shè)定臨界值時(shí)能自動(dòng)接通軸流 風(fēng)機(jī)進(jìn)行排送、吹散并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，還可通過工控機(jī)繪制整個(gè)生產(chǎn)過程中同一測(cè)點(diǎn)的濃度變化曲線圖。
該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)煤氣廠安全生產(chǎn)有著重要意義。
1、硬件設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的煤氣濃度采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示
本系統(tǒng)采用具有國(guó)家安全認(rèn)證的EXDII型煤氣濃度監(jiān)測(cè)器作為傳感器監(jiān)測(cè)車間機(jī)房?jī)?nèi)的煤氣濃度，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括8個(gè)濃度監(jiān)測(cè)模塊，1個(gè)RS－485 8口HUB，一臺(tái)工控機(jī)（IPC）及信號(hào)電纜。濃度監(jiān)測(cè)模塊是由89S52為處理器，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、故障檢測(cè)功能的控制電路構(gòu)成。每個(gè)模塊測(cè)量8點(diǎn)濃度工控機(jī)，系統(tǒng)共采集64點(diǎn)濃度數(shù)據(jù)，每個(gè)監(jiān)測(cè)模塊采用一個(gè)AD0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，通過其八選一多路選通功能控制分時(shí)采樣的8個(gè)監(jiān)測(cè)器輸入信號(hào)的輸入。
每個(gè)模塊采用1個(gè)支持RS－485半雙工通信芯片SN75LBC184實(shí)現(xiàn)單片機(jī)到RS－485網(wǎng)絡(luò)通信。8個(gè)模塊通過1個(gè)RS－485光電隔離1拖8口的HUB實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。該模塊擁有RS－485到RS－232自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，可直接接工控機(jī)IPC的串行COM口，各監(jiān)測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)通過8口HUB傳輸?shù)焦た貦C(jī)，并在工控機(jī)進(jìn)一步處理、顯示。
1.1 煤氣濃度監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)
煤氣濃度監(jiān)測(cè)模塊以單片機(jī)AT89S52為核心進(jìn)行煤氣濃度的采集、數(shù)據(jù)傳輸及故障檢測(cè)，電路如圖2所示小論文。
單片機(jī)P0.0－P0.2口通過鎖存器74LS373 接AD0832的ADDA、ADDB、ADDC端，作為8路監(jiān)測(cè)器輸入信號(hào)的地址選通線分別對(duì)8路煤氣濃度輸入信號(hào)通道進(jìn)行選通并對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在其中一路信號(hào)轉(zhuǎn)換完成后，AD0832的EOC端向89S52發(fā)出中斷請(qǐng)求， 單片機(jī)啟動(dòng)中斷子程序，由P0口從AD0832的D0-D7腳讀入并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后，開始進(jìn)行下一路數(shù)據(jù)的采集。
煤氣濃度監(jiān)測(cè)器選用國(guó)家認(rèn)證EXDII型專用濃度監(jiān)測(cè)器，采用DC24V電源，輸出為1－5V信號(hào)（0V為故障信號(hào)輸出），有兩路繼電器輸出，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)兩級(jí)報(bào)警。
P2.0－P2.6、P1.3與一組8個(gè)MGA607光耦、驅(qū)動(dòng)管和JZX－22F／4Z DC24V繼電器一起構(gòu)成控制模塊，控制8臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的起停。
在被測(cè)點(diǎn)煤氣集聚濃度達(dá)到安全濃度上限設(shè)定值時(shí)，P2.0－P2.6、P1.3相應(yīng)的管腳輸出高電平 ，驅(qū)動(dòng)MGA607工作，從而使驅(qū)動(dòng)管工作，使
得JZX－22F/4Z繼電器線圈通電，繼電器常開點(diǎn)閉合，接通交流接觸器控制線圈回路，從而啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)對(duì)集聚在測(cè)點(diǎn)所在機(jī)房的煤氣進(jìn)行吹散；在被測(cè)點(diǎn)的煤氣濃度小于安全上限值時(shí)，P2.0-P2.6、P1.3相應(yīng)管腳輸出低電平，使MGA607截止，從而使得驅(qū)動(dòng)管截止，繼電器控制線圈回路被切斷，閉合的常開點(diǎn)斷開，切斷交流接觸器的控制線圈回路，斷開軸流風(fēng)機(jī)電源工控機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。
1.2 RS―485通信硬件設(shè)計(jì)
RS－485串行通信采用差分平衡的電氣接口，利用平衡驅(qū)動(dòng)，差分接收的方法，從根本上消除了信號(hào)地線，因此，RS－485可用于1200m的遠(yuǎn)距離，速度為1000kbps的高速通信；降低傳輸速度，傳輸距離可以更遠(yuǎn)；在一條總線上，允許同時(shí)存在32個(gè)接收器和32個(gè)發(fā)送器。
因煤氣廠車間多為高跨度大面積，多層混凝土結(jié)構(gòu)，其監(jiān)控操作室到各生產(chǎn)關(guān)鍵部位的距離多在60米以上。為了提高生產(chǎn)的安全性，實(shí)時(shí)采集到各關(guān)鍵點(diǎn)的煤氣濃度值，數(shù)據(jù)采集模塊應(yīng)盡量靠近測(cè)點(diǎn)位置，這就使該數(shù)據(jù)采集模塊分布面積較大，與中央工控機(jī)距離較遠(yuǎn)。因此，本系統(tǒng)選用RS－485串行通信，其轉(zhuǎn)換芯片用支持半雙工通信芯片SN75LBC184。該芯片可以支持250kbps的速率，并具有瞬變高壓抑制功能，能抗雷擊、靜電放電，避免因交流電故障引起的非正常高壓脈沖沖擊。芯片A、B引腳為RS－485總線接口分別與RS－485光隔1拖8口HUB的＋AX,-BX(X=0~7)引腳相連接，D引腳是發(fā)送端，R
引腳為接收端，分別與單片機(jī)串行口的RXD、TXD連接，RE、DE為收發(fā)使能端，與單片機(jī)的P1.6口相連，作為收發(fā)控制（見圖2）。
1.3 RS－485總線到工控機(jī)（IPC）信號(hào)轉(zhuǎn)換
通用工控機(jī)上一般只有2個(gè)RS－232串行接口，即COM1口和COM2口，沒有RS－485接口。在當(dāng)前應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，往往是一臺(tái)工控機(jī)控制一個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)RS－485網(wǎng)絡(luò)，這就意味著必然要實(shí)現(xiàn)在多個(gè)下位機(jī)與工控機(jī)之 間的通信，即必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換與信號(hào)選通。
本系統(tǒng)選用現(xiàn)有的RS－485光隔1拖8口HUB（HUB8485G）。其有1個(gè)上位機(jī)RS－485／RS－232口和8個(gè)下位機(jī)RS－485口。其下位機(jī)側(cè)可以分別接8個(gè)下位機(jī)的RS－485口。支持最高通信速率保證9600bps以上、實(shí)際可達(dá)38.4kbps,同時(shí)具有吸收浪涌電流的抗雷擊保護(hù)功能。HUB8485G適合所有半雙工通信軟件。其上位機(jī)端可以直接將RS－485信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS－232信號(hào)工控機(jī)，與工控機(jī)的串行COM口連接。
2軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要包括：煤氣濃度采集模塊的濃度數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)采集模塊與工控機(jī)通信部分的軟件設(shè)計(jì)（包括串口初始化、波特率設(shè)置、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋簧衔还た貦C(jī)溫度數(shù)據(jù)管理監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。
2.1濃度數(shù)據(jù)采集軟件模塊設(shè)計(jì)
濃度數(shù)據(jù)采集軟件模塊流程圖如圖3所示。單片機(jī)采集的濃度數(shù)據(jù)及傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)貯在片內(nèi)RAM中，隨時(shí)準(zhǔn)備供上層軟件讀取小論文。
2.2通信軟件模塊設(shè)計(jì)
各單片機(jī)采樣模塊的通信軟件流程圖如圖4所示。通信軟件設(shè)計(jì)采用從動(dòng)式中斷通信設(shè)計(jì)，預(yù)先設(shè)定好各模塊的單片機(jī)地址。當(dāng)單片機(jī)采樣模塊接收到上位工控機(jī)（IPC）的 “啟動(dòng)采樣” 指令時(shí)，單片機(jī)采樣模塊開始對(duì)該模塊的8個(gè)濃度監(jiān)測(cè)回路進(jìn)行采樣，并檢測(cè)其控制的傳感器的故障狀態(tài)。
當(dāng)單片機(jī)采樣模塊從上位工控機(jī)接收到“本模塊地址”時(shí)，啟動(dòng)該模塊與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，傳輸相應(yīng)的濃度數(shù)據(jù)以及煤氣濃度傳感器的故障狀態(tài)數(shù)據(jù)，而地址不符的單片機(jī)采樣模塊在此期間不與上位機(jī)進(jìn)行通信。
2.3 PC端監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
PC端監(jiān)控軟件用VC6.0編寫，主要完成煤氣濃度數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)顯示、相應(yīng)點(diǎn)濃度曲線顯示，數(shù)據(jù)打印以及濃度數(shù)據(jù)監(jiān)控等。一旦發(fā)現(xiàn)在給定的時(shí)間段內(nèi)，某采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)連續(xù)超過臨界值，則采用聲光報(bào)警技術(shù)，提醒工作人員采取相應(yīng)技術(shù)措施確保安全生產(chǎn)。
結(jié)束語：本系統(tǒng)模／數(shù)轉(zhuǎn)化采用500K振蕩頻率，完成8路采樣時(shí)間周期在1s以內(nèi)。上位機(jī)通過與監(jiān)控模塊的通信可實(shí)現(xiàn)不間斷的車間、機(jī)房?jī)?nèi)煤氣濃度的實(shí)時(shí)測(cè)控。本系統(tǒng)不僅改變了過去車間機(jī)房煤氣濃度依靠崗位工人經(jīng)驗(yàn)判斷的落后狀況，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)、控制的自動(dòng)化，上位機(jī)還可以提供趨勢(shì)圖、歷史數(shù)據(jù)等功能。對(duì)技術(shù)問題的分析提供了精確的數(shù)據(jù)支持。本系統(tǒng)在2005年投入試運(yùn)行以來，由煤氣濃度超標(biāo)而引發(fā)的中毒安全事故為零。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠，應(yīng)用效果良好。
參考文獻(xiàn)
[1]王福瑞.單片機(jī)微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全(M).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999.
[2]梁新榮.高精度多路溫度檢測(cè)系統(tǒng)的研制(J).儀表技術(shù)與傳感器,2001,(6):16~17,27.
[3]樊俊峰,尹斌.簡(jiǎn)易R(shí)S-232RS-485智能轉(zhuǎn)換器[J].微電子技術(shù),2002,(8):38~41.
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)； 酒精濃度檢測(cè)系統(tǒng)； 氣敏傳感器
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.006
1 引言
現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展之中，越來越多的人擁有私家車，并且在近幾年，故據(jù)事故的比重很大。在如今中國(guó)，由酒后駕車所引發(fā)的交通事故每年可達(dá)上萬起，其危害之嚴(yán)重可見一斑，已成為交通事故的第一大“殺手”。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于人權(quán)的尊重，對(duì)于生命的關(guān)愛，使更多人的生命權(quán)，健康權(quán)以及幸福美滿的家庭能夠得到更好的保護(hù)，需要設(shè)計(jì)一種智能的酒精檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)駕駛員的體內(nèi)的酒精含量。本論文研究的是一種以氣敏傳感器和單片機(jī)為主，檢測(cè)酒精的濃度，并且具有顯示和報(bào)警功能的基于單片機(jī)的酒精檢測(cè)系統(tǒng)。
2 基于單片機(jī)的酒精測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)方案
此次設(shè)計(jì)是采用STC12C5A60S2紋機(jī)作為主控芯片，設(shè)計(jì)一款酒精濃度測(cè)試儀，用C語言編寫主控芯片的控制程序，再結(jié)合所構(gòu)建的特定的電路，使酒精測(cè)試儀可鍵盤輸入數(shù)據(jù)，控制其在LCD顯示器上所顯示的酒精的閾值，以便于應(yīng)對(duì)在不同情況下，該酒精檢測(cè)儀進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用。通過酒精濃度的檢測(cè)，LCD顯示器上會(huì)顯示出準(zhǔn)確的酒精的數(shù)值，而經(jīng)過程序的運(yùn)行與判斷，對(duì)不符合的酒精值進(jìn)行警告，從而引起響應(yīng)電路的報(bào)警，表明駕駛員已經(jīng)達(dá)到酒駕的標(biāo)準(zhǔn)。
在本設(shè)計(jì)中，由于人飲酒之后，酒精被人體利用消化系統(tǒng)吸收，大約有90%的酒精通過肺部被轉(zhuǎn)化為氣體，通過呼吸系統(tǒng)排出，因此直接測(cè)量呼出氣體中的酒精含量，所以利用氣敏傳感器來測(cè)量呼出的氣體，就可以檢測(cè)出人體大概的酒精含量了。
以下為基于51單片機(jī)的酒精測(cè)試儀的總設(shè)計(jì)框圖：
3 硬件電路設(shè)計(jì)
硬件電路分為電源模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊，電源模塊，MQ-3傳感器模塊，1602液晶顯示模塊，聲光報(bào)警模塊，按鍵模塊。下面分別介紹電源模塊，MQ-3傳感器模塊，1602液晶模塊，聲光報(bào)警模塊，按鍵模塊。
（1）電源模塊電路。為了進(jìn)行實(shí)物演示的方便，我們并沒有給這個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)用電池供電，而是直接運(yùn)用DC電源座與數(shù)據(jù)線將其連接在電腦上，用電腦直接給其供電，使單片機(jī)滿足5V電壓的運(yùn)行環(huán)境。
（2）MQ-3傳感器模塊。在設(shè)計(jì)中需要應(yīng)用到MQ-3氣敏傳感器，該傳感器能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出人體呼出氣體中酒精的含量，然后通過STC12單片機(jī)中內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換線路，可以將傳感器所檢測(cè)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)發(fā)送到1602液晶上，顯示出相應(yīng)的酒精濃度。
（3）1602液晶顯示模塊。1602液晶是兩行各16字符的字符型液晶，該液晶擁有體積小、功耗低、顯示操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，剛好滿足本設(shè)計(jì)對(duì)于液晶的要求。同時(shí)還要加上一個(gè)藍(lán)白電位器，便于調(diào)節(jié)液晶的電壓與電流。
（4）聲光報(bào)警模塊。為了能夠使酒精濃度的檢測(cè)產(chǎn)生更加具體的視聽感受，所以加上了聲光報(bào)警模塊。當(dāng)所檢測(cè)的酒精濃度已經(jīng)達(dá)到或超過所設(shè)定的閾值時(shí)，由蜂鳴器與LED燈所組成的模塊，就會(huì)產(chǎn)生蜂鳴器發(fā)出刺耳的聲音，led二極管發(fā)出紅光的警告。
4 軟件代碼調(diào)試
系統(tǒng)開始工作，對(duì)LCD液晶、閾值、IO口等數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，初始化結(jié)束，程序進(jìn)入循環(huán)，用MQ3采集酒精氣體，對(duì)測(cè)得氣體數(shù)值進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，使得其數(shù)據(jù)在LCD上顯示，若酒精濃度大于閾值，會(huì)有聲光報(bào)警產(chǎn)生。
5 結(jié)論
由于本設(shè)計(jì)使用的是以單片機(jī)作為核心控制元件和靈敏的MQ-3氣敏傳感器，使本酒精濃度檢測(cè)系統(tǒng)具有功能強(qiáng)、性能可靠。電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。但在實(shí)際的操作中，發(fā)現(xiàn)氣敏傳感器濃度下降過快，不方便測(cè)量，沒有密閉的呼吸管，所測(cè)酒精濃度不準(zhǔn)確等問題。接下來將以此為基礎(chǔ)，更加深層次的探究基于單片機(jī)酒精檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)理論研究的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]何道清.傳感器與傳感器技術(shù)[M].科學(xué)出版社.
[2]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].高等教育出版社.
[3]黃惠媛.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].海洋出版社.
[4]萬福君，潘松峰.單片機(jī)微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；計(jì)數(shù)器；敏感性能；采集系統(tǒng)；二級(jí)控制系統(tǒng)；
【中圖分類號(hào)】TP339【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0356-02
1.單片機(jī)的介紹
單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率。
由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級(jí)匯編語言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語言了，既然這么低級(jí)為什么還要用呢？很多高級(jí)的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡(jiǎn)單，就是單片機(jī)沒有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)可視化高級(jí)語言編寫的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾十K的尺寸！對(duì)于家用PC的硬盤來講沒什么，可是對(duì)于單片機(jī)來講是不能接受的。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來運(yùn)行，家用PC的也是承受不了的。
目前最常用的單片機(jī)為MCS-51，是由美國(guó)INTEL公司（生產(chǎn)CPU的英特爾）生產(chǎn)的，89C51是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)，它是由美國(guó)ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的，其內(nèi)核兼容MCS-51單片機(jī)。
單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：?jiǎn)纹瑱C(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：.在智能儀器儀表上的應(yīng)用，單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備。
在家用電器中的應(yīng)用，可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。
2.計(jì)數(shù)器總體思路與結(jié)構(gòu)框圖
系統(tǒng)上電復(fù)位，計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)位清零。當(dāng)無物體遮擋時(shí)計(jì)數(shù)器不被觸發(fā)計(jì)數(shù)，使之保持原態(tài)，計(jì)數(shù)器顯示數(shù)值不會(huì)變化。當(dāng)有物體遮擋時(shí)使計(jì)數(shù)器可靠觸發(fā)，計(jì)數(shù)器被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。當(dāng)物體下次到來時(shí)，計(jì)數(shù)器將自動(dòng)加一，直到加至計(jì)數(shù)值為999。繼續(xù)加一，使計(jì)數(shù)器進(jìn)入下次從099的循環(huán)計(jì)數(shù)。通過以上分析，數(shù)字式光電計(jì)數(shù)器電路主要由直流穩(wěn)壓電源、光電變換電路（信號(hào)采樣電路）、信號(hào)觸發(fā)電路和兩位數(shù)電子計(jì)數(shù)器電路及譯碼顯示電路等組成。
電路分析。電路中對(duì)于第一比較器IC2B，當(dāng)紅外傳感器輸出的脈沖信號(hào)電壓小于參考電壓時(shí)，輸出端輸出高電平；當(dāng)輸入電壓大于參考電壓時(shí)，輸出低電平。對(duì)于IC2A，當(dāng)IC2B輸出高電平時(shí)，它輸出低電平。這時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管、光敏三極管導(dǎo)通，使VT導(dǎo)通輸出低電平，這是紅外傳感器在無物體遮擋時(shí)脈沖輸出端的輸出狀態(tài)。當(dāng)IC2B輸出低電平時(shí)，IC2A輸出高電平，光耦合器中的發(fā)光二極管截止，光電管及VT截止，輸出高電平，這是紅外傳感器被遮擋后脈沖輸出端的輸出狀態(tài)。這樣，每當(dāng)傳感器被遮擋一次，脈沖形成電路便輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。從而觸發(fā)譯碼器在數(shù)碼管上顯示計(jì)數(shù)值。一只計(jì)數(shù)器上加上兩個(gè)譯碼器和兩個(gè)數(shù)碼管組成一個(gè)兩位的電子計(jì)數(shù)器。它的計(jì)數(shù)范圍為0～999，采用同樣的計(jì)數(shù)器和譯碼器進(jìn)行級(jí)聯(lián)便可組成多位計(jì)數(shù)器。電路中，C4與R12組成開機(jī)復(fù)位電路，接通電源后由RC電路產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖加至計(jì)數(shù)器的復(fù)位端R，計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零。本電路采用脈沖下降沿觸發(fā)方式，計(jì)數(shù)脈沖由EN端輸入，這時(shí)應(yīng)將CP端接地。
電路的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法：一是電路的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、計(jì)數(shù)精確、直觀性比較好、具有一定的抗干擾能力且比較容易實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，以達(dá)到擴(kuò)大計(jì)數(shù)范圍的作用，同時(shí)電路具有很強(qiáng)的實(shí)用性。二是電路的不足，由紅外發(fā)射管IRED和接收管VTP組成的信號(hào)采樣電路靈敏度稍差，以及電路焊接工藝和線路排布個(gè)人覺得并不十分完美。三是電路改進(jìn)措施，在調(diào)試之前我把發(fā)光管與接收管正對(duì)，同時(shí)為避免自然光線干擾引起誤計(jì)數(shù)，我在接收管上套一段黑色圓管作遮光筒，將兩管之間調(diào)整好距離，以有效實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)。在電路板焊接工藝這一塊，有待于在今后的技能實(shí)習(xí)中進(jìn)一步加強(qiáng)和訓(xùn)練。四是電路調(diào)試過程中兩種出現(xiàn)的情況 ①電壓比較器LM393的第一級(jí)比較器的參考電壓端（五號(hào)端）的上電電壓很高，接近于電源電壓，使輸入端（六號(hào)端）與之比較時(shí)沒有反應(yīng)，LM393不能正常工作，從而不能產(chǎn)生脈沖信號(hào)。②某些時(shí)候數(shù)碼顯示器計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于脈沖發(fā)生電路所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)頻率不正常。
解決方法：一是電壓比較器LM393集成塊的四號(hào)端和八號(hào)端對(duì)調(diào)，使四腳接地，八腳接正極，這樣就將參考電壓端（五號(hào)端）的電壓拉低，使之為VDD/2，即4.5V，使電路正常工作。二是既然脈沖信號(hào)頻率不正常，那么我就查脈沖發(fā)生電路，由發(fā)射接收管到電壓比較器再到光耦合器再到三極管最后到充放電電容。最終確定充放電電容不匹配，由容量為10的4次方皮法改為了10的2次方皮法，電路能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，正常工作。
電源電路。220V交流市電經(jīng)變壓器T降壓，橋式整流器D1整流，電解電容C7濾波，三端穩(wěn)壓器78L05穩(wěn)壓，最后得到整機(jī)要求的+5V穩(wěn)定直流電源。單片機(jī)系統(tǒng)。U1為AT89S52單片機(jī)。C1，R0，R1和復(fù)位按鈕RESET組成手動(dòng)電平復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位電路；C2，C3以及晶振JT1組成時(shí)鐘電路；C4，C5為+5V電源濾波電容。U2為CMOS6反相器CC4069，起驅(qū)動(dòng)作用。VD1～VD6為紅外發(fā)射管，其負(fù)極端接與P1口，P1口設(shè)置為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1口為“0”時(shí)，VD1～VD6發(fā)紅外光。VD7～VD12為紅外接收管，當(dāng)接收到紅外光時(shí)導(dǎo)通，+5V電源通過VD7～VD12加到反相器CC4069的輸入端，經(jīng)反相為低電平，這時(shí)P3.0～P3.5為低電平。
參考文獻(xiàn)
[1] 張志虎；張少賢；賈紅光；王曉衛(wèi)；陳偉；；AT89S8253單片機(jī)在導(dǎo)彈武器系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備中的應(yīng)用[A]；’2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C]；2010年
[2] 何家明；方憲法；王光輝；王德成；；基于單片機(jī)的青貯打捆機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A]；2010國(guó)際農(nóng)業(yè)工程大會(huì)現(xiàn)代畜牧業(yè)裝備創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化分會(huì)場(chǎng)論文集[C]；2010年
[3] 項(xiàng)四平；；HY280B超若干單片機(jī)軟件新技術(shù)新方法[A]；中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)醫(yī)療儀器分會(huì)2010兩岸四地生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C]；2010年
[4] 張紅兵；基于ARM的雙絲脈沖MIG高速焊分布式控制系統(tǒng)的研究[D]；華南理工大學(xué)；2010年
