單片機系統軟體設計

⑴ 請簡述單片機系統的設計過程是怎樣的

單片機應用系統設計分為硬體設計與軟體設計兩部分及系統調試三個部分，大致過程如下：一、硬體電路設計1、根據任務需求規劃確定單片機類型及外圍介面電路方案；2、根據方案設計具體電路。二、軟體設計1、根據目標任務的功能需求，結合硬體電路控制方式，規劃設計軟體功能模塊；2、將功能模塊細化成流程圖；3、根據流程圖編寫程序代碼；4、將編譯後的目標代碼下載到實物單片機或虛擬單片機進行軟體模擬調試；三、系統調試1、將初調成功的目標的代碼下載到單片機目標試驗板進行軟硬體聯調及功能驗證；2、驗證成功符合設計要求，就可以進入小批量測試了。

⑵ 做單片機軟體設計時，都應該考慮哪些事情

1.首先要保證實現所需要的各種功能，要做到零故障，准確無誤，做到零BUG。
2.其次，凡是需要人工操作的，要做到操作簡便，避免可能出現的誤操作，必須在軟體上加以限制，做到零錯誤。
3.需要顯示時，做到顯示明確，避免用戶誤會，應准確顯示出系統狀態，出現故障時應及時提示和報警。
4.在軟體編寫時，做到模塊化，層次清晰，結構合理，易懂易讀易移植，利用團隊合作完成。
5.在軟體上，要有防止干擾的措，加看門狗，防止飛程序，禁止死循環。
這些是主要幾點，對於一個項目，一個產品，在研發時，公司會有嚴密的管理制度和措施，更會有硬體軟體的設計要求的，會更詳細具體。

⑶ 單片機論文

單片機論文

在平時的學習、工作中，大家都經常接觸到論文吧，論文是指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章。怎麼寫論文才能避免踩雷呢？以下是我為大家收集的單片機論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。

單片機論文 篇1

摘要：

本文針對工科院校單片機課程中存在的問題進行探究，提出了以項目化教學作為主導的改革方案，以學生為本，充分調動學生的主觀能動性和學習興趣。

關鍵詞：

項目；單片機教學；改革探索

單片機課程將程序設計、通信技術、微機介面等多種專業知識綜合在一起，是一門工程性、實踐性以及技術性很強的課程。單片機課程是電子信息和自動化等專業的核心課程。

1、單片機課程教學現狀

1.1教師教學手段較為單一

單片機是大規模集成電路的發展產物，內部結構較為復雜。各大工科類院校對於單片機教學，仍舊採用教師在課堂上面講述相關的理論知識、單片機內部結構，然後講解單片機的程序設計以及匯編語言，教學方式較為單一，使學生沒能抓住學習的重點，喪失對單片機學習的熱情和興趣，導致教學質量越來越差[1]。

1.2學生沒有明確的學習目標

單片機課程的實踐性和應用性較強，在學習時要以應用為主要目標，然而有許多教師在教學的過程中忽略了這一點，導致學生沒有明確的學習目標，單純地跟著教師的思路，缺乏學習自主性和探究意識，學習目標不明確，影響教學效率。

1.3學生缺乏實踐機會

學生在做實驗時，主要的器材就是一本實驗指導書、一個集成實驗箱，學生按照指導書上面的流程機械式的進行實驗，盲目的觀察實驗結果，對於實驗中所應用到的一些原理模糊不清，導致學生在實驗結束後仍舊對所學的內容有疑惑，沒能掌握相關器材基本使用的方式，更沒有將之運用到實際工程中的能力。

1.4考核方式有著一定的局限性

各種工科類院校對於學生單片機課程考試仍舊採用筆試的方式，這種考試形式具有一定的局限性，不能真實客觀的反映出學生的學習水平，更不能考察出學生的實踐能力和動手能力，這種考試方式沒能很好的與實踐相結合，導致考核結果不具有客觀性。

2、應用項目教學方法

項目教學方法能夠很好的適用於技術教育，可以將學科體系的內容轉化成若干教學項目，然後圍繞著這些項目進行教學，教師要引導學生直接參與到項目教學整個過程中[2]。設計教學項目，著重強調讓學生參與其中，在模擬的生產場景中，完成規定的項目，這是理論與實踐的完美結合。

在項目教學整個過程中，學生要在規定的時間內，可以自由的進行討論，安排整個過程的進度，如此有助於激發學生的創新能力和積極性，培養了學生分析、解決問題的能力和團隊的協作能力。

3、項目教學法的實施步驟

如今許多單片機教科書中知識結構都是從簡單的數制到較為復雜的單機硬體，最後再到復雜的系統介面技術。但項目教學法改變了傳統的教學模式，教師能夠靈活掌握課程的教學順序，合理的安排教學任務，並結合自身多年教學經驗，總結出幾個步驟幫助學生對單片機進行有效的學習。首先應該對單片機有所感知，自己查找一些有關資料，進一步了解對單片機學習的必要性和應用性；其次教師要給學生布置一些項目具體的任務，例如製作秒錶、電子萬年歷等，給每個學生分配具體的任務，讓他們由淺及深的了解單片機課程；再次教師要對一些小模塊進行具體的講解和分析；最後以期末的實訓內容作為引導，將之貫穿於整個理論教學的過程中，模擬出一些生產場景，增強學生實際動手能力，完成最終的項目教學目標。

4、項目的選擇

項目化教學主要是以項目為主要載體，以任務作為動力，將實踐和理論緊密的結合起來，使學生在完成任務過程中就能夠充分掌握相關的技能和知識，進而不斷提高學生的實踐能力和學習效果。在設計教學時，要挑選合適的項目來保證改革效果。所選的項目既能包含單片機相關的知識，又不會過大的增加學生的學習負擔，給學生造成一定的心理壓力。

5、基於項目的單片機改革策略

5.1以項目為主要導向

傳統的教學方法主要是以教師講授知識為主，重視教師、教材以及課堂教學，這種傳統的教學模式主要強調理論知識的連續性和基礎知識的運用，但卻忽略了對學生興趣以及創造能力的培養。現階段，在課堂教學中要改變這種教學模式，變換傳統的教學結構，打破原有的教學框架，將教材中原有的知識順序分散成諸多小的知識點，運用一些經典的項目案例將這些小的知識點融入整個課堂教學，從而能夠實現以項目為導向教學模式。

5.2項目設置的方法

教師要對項目的實例進行選擇，認真撰寫項目的內容。所選的基礎項目能夠與學生自身的興趣相符合，給學生布置一些功能簡單易於實現的項目任務。選擇技能項目，鼓勵學生通過多種形式來實現項目的具體要求，對於學生獨立思考的能力有著較高的要求，在教學過程中教師可以指導學生進行分組討論，主要以學生互相討論以及師生互動的形式進行。綜合項目則是側重學生知識的提高，對於一些能力較強的學生應該充分發揮出他們的鑽研精神，能夠在鑽研的過程中提升自身專業技能。例如教師給學生布置一些製作秒錶的項目任務，讓學生自己動手，在製作的過程中將所學的知識運用到操作之中，使得學生們的理論知識與實踐能力有效的.結合在一起。

5.3測評環節

以項目為主要導向的教學過程中，考核的方式與傳承考試也有所不同，考量學生的學習效果主要是通過綜合評價實現的，主要評價有自我評價、教師評價、學生互評以及項目組長的評價等。

從項目框架的設計、需求的分析以及詳細的方案等各個環節對學生進行點評打分。教師在評價的過程中，主要以支持和鼓勵學生為主，可以增加學生自信心；在小組評價的過程中，應該著重了解學生在整個項目中所起到的作用，觀察學生是否屬於設計的主要人員，在設計的過程中是否配合等；在自我評價的過程中，要反映出自身在學習過程中所遇到的困難，在面對困難時是否能及時尋找到解決問題的方法，自我測評在今後的學習中有利於提升學生的學習效率。學生應該虛心接受別人的評價，在評價中才能夠更快、更好地改善自己的不足之處，不斷地完善自己。

6、結束語

項目教學法能夠充分調動學生學習的積極性，在整個教學過程中，既提升了學生的實踐能力，又促進了師生之間的情感交流。本文著重探討了工科類院校單片機課程教學的現狀，如教師教學手段較為單一、學生沒有明確的學習目標、學生缺乏實踐機會、考核方式具有一定的局限性。

本文也研究了應用項目教學方法、項目教學法的實施步驟、基於項目的改革策略等，主要是以項目為導向，設置項目方法優化測評環節。如此才能大幅度的提升學生們的實踐能力、創新能力以及思維能力。

參考文獻：

[1]李冰.單片機課程的項目化教學改革與實踐[J].實驗室科學.2014(1).

[2]郭毅飛,王華.項目教學法在單片機教學改革中的應用[J].湖南農機.2013(1).

單片機論文 篇2

摘要：

單片機是當前被運用到各個領域的一個技術產品，隨著當前社會生產活動的增多，單片機被運用到眾多的生產領域中，在一定程度上提升了人們的生活水平和質量。就當前單片機的使用情況看，單片機更多地被運用到電子技術領域中，提升電子領域的發展程度，例如在儀表儀器中使用單片機可以提升其智能程度；單片機在工業控制中通過自身功能的發揮，可使工業控制更加先進化。該文從單片機的概述入手，研究在電子技術發展中單片機運用的程度。

關鍵詞：

單片機；電子技術；應用研究

20個世紀70年代，單片機得到快速的發展，形成一個品種較為全面，功能更加強大的技術產品，開始在各生產領域中運用。隨著近半個世紀的發展，單片機取得更優質的成果，科技水平更加先進，在眾多領域中實現高效運用，提升這些領域的發展程度。單片機現在在電子技術領域中得到廣泛的使用，如在通信功能、儀表儀器等方面實現高效的運用，促進這些企業實現優質的發展。同時，隨著單片機運用程度的增加，應用領域的擴展，其技術呈現創新發展趨勢。

1、單片機的科學分析

1.1概述

單片機是嵌入式系統的一個組成部分，它採用規模較大的電路技術將CPU、RAM、ROM以及定時器等眾多功能集成在一個矽片上，繼而形成一個具有完善功能的，微型的計算機系統。單片式是1970年左右開始在生產中運用，隨著多年技術的革新和使用程度的加深，當前它在汽車電子，醫療器械，工業控制以及儀表儀器中得到運用。單片式發展速度較快，由最開始的4位單片機發展成8位單片機，到目前300M具有高速運轉和處理能力的單片機。

1.2主要特點

單片機是當前計算機發展的一個重要組成部分，隨著計算機水平的增長，單片機也呈現高效革新的態勢，且呈現不同用途的，不同型號的單片機產品。以AT89S52型號單片機為例，單片機目前重要的發展特點有6個方面。

第一，單片機具有使用方便的特點，單片機整體體積較小，系統構成較為簡單，整體呈現模塊化；

第二，對環境的要求較低，單片機具有較強的環境適應能力，可以在不同的環境得到運用；

第三，控制能力較強大，單片機有著較強的科技力量，通過眾多功能的集成，其具有很強的控制功能；

第四，功能消耗較低，單片機在運行的時候只需要較低的電壓，整體對功能的消耗低；

第五，速度快，單片機具有極強的處理功能，對各項數據和信息有著極快的處理速度；

第六，可靠性高，單片機可以實現長時間的工作，提升整體系統的運轉能力。

2、電子技術中單片機的應用情況分析

2.1手機通信中的運用

單片機在電子通訊中得到運用，主要體現在手機語音功能的建設中，單片機對手機語音信息進行識別，並開展相關操作。在手機的音頻入口安置單片機可以使其收集眾多的音頻信息，系統分辨工作開展之後，向各個部件下具體的指令和信息，實現語音信息中的手機操作。

2.2單片機提升醫療器械診斷正確性

人們在實現溫飽之後，更加關注自身的健康，對醫療水平有著越來越高的需求。但是，在醫療建設的過程中總會出現一些問題，檢測手段以及消毒水平存在一定的不足，影響整體醫療建設的質量。單片機在醫療器械中得到運用之後，大大減少了醫療問題的出現，使醫療工作得到一定程度的提升。單片機的使用增加了醫療設備的診療准確性，提升了診斷的精準性。同時，隨著單片機在醫療器械中的運用，整體醫療設備朝著更加智能化、自動化的發展方向前進，使醫療診斷的結果更加精準，更好地為人們的健康提供醫療保障。

2.3單片機使儀表儀器的使用更加智能化

單片機因其集成度高等特點被用於儀表儀器的生產，隨著單片機科研水平的不斷革新，儀表儀器的發展更加智能化，更加符合當前人們的使用需求。同時，隨著單片機使用程度的增加，儀表儀器設備朝著數字化方向發展，整體測試水平較高，儀表儀器控制和處理的功能建設更加優質。例如，在航天儀器製造的時候，使用單片機這種先進的技術可以使儀器的精準性和集成性更強，提升航天電子系統的數字化程度，大大降低航天事故發生的幾率。

2.4家電中普遍使用單片機

單片機不僅在高科技的領域中實現運用，如醫療器械、儀表儀器等領域，同時也在日常生活中得到運用，例如在家電行業中。隨著科研水平的發展，單片機越來越多地在生活中得到運用，提升人們生活的質量和幸福感。當前人們家庭生活中使用的洗衣機、微波爐以及電視機等家電都運用了單片機這項技術。在電視機的運用中，通過使用單片機使其系統控制技術更加先進，功能操作更加便捷。

例如，人們可以通過遙控器自由切換不同的電視頻道，選擇自己想看的電視節目。單片機在微波爐建造中，通過系統信息的處理，可以根據食材的不同進行科學的、自動的選擇工作，主要是選擇加熱時所需要的溫度和具體時間。單片機在洗衣機的系統控制中，可以根據衣物的材質以及臟污程度進行自動洗滌，對洗衣液的使用量、洗滌的強度控制以及詳細的洗滌時間有著科學的控制和選擇。

3、單片機在未來電子技術領域中開發趨勢分析

隨著社會生產實力的增強，科研技術程度更加深入，單片機型號和技能革新的速度會越來越快，其在電子領域的應用開發主要從以下3個方面進行。

3.1對單片機程序開發

隨著單片機自身開發程度的加深，其在嵌入式系統的建設中得到越來越全面的運用，目前已經不在裸機的環境中實現開發和使用。單片機已經實現一定程度的自動執行，可以對數據進行較強的儲存，科學處理和傳輸數據。單片機具有較強的環境使用能力，可以保障計算機在不同的環境中實現正常的運轉和數據的處理，對外界的物理參數實現高質量的採集，並對其進行邏輯分析和正確的處理。

3.2優化C語言系統程序

C語言有著強大的數據處理能力，可以以簡易的方式對編程語言開展編譯、處理等工作，有著強大的編程能力。為了使單片機在復雜的計算數據和控制數據的環境中實現正常的使用，提升系統的集成和控制能力，一定要加強C語言在單片機中的運用程度。通過對C語言更深度的開發，可以加大單片機的開發程度和力度，進而拓展單片機使用和運用的范圍和領域。

3.3加強對計算機的研發

目前，單片機的製作中使用眾多的通信介面，通過介面的連接可以和計算機進行數據的交流和溝通。可以說，單片機通過通信介面可以讓通信設備和計算機形成一定的聯系，可以使雙方進行精準的數據支持，提升設備對數據的使用程度和運用程度。為此，要想對單片機進行深度的開發，應該對計算機進行系統的分析和運用，提升數據連接和傳輸的質量。

4、結語

單片機是當前計算機發展的一個重要組成部分，隨著計算機水平的增長，單片機也呈現高效革新的態勢，在電子領域實現高效的運用。突出表現在手機通信中和家庭電器的使用中，提升人們的生活建設質量。同時，單片機使儀表儀器的使用更加智能化，提升醫療器械的診斷正確性。在未來的發展中，可以通過對單片機程序進行開發、優化C語言系統程序以及加強對計算機的研發這3個方面提升單片機在電子領域的運用程度。

參考文獻

[1]鄭澤宏.單片機在電子技術中的應用和開發技術研究[J].科技信息，2013(25)：140，221.

[2]王紅紀，徐小亞.單片機在電子技術中的應用和開發[J].電子測試，2014(13)：44-46.

[3]王德權.研究單片機在電子技術中的應用[J].科技與企業，2013(3)：113.

[4]張力.單片機在電子技術中的應用和開發[J].電子技術與軟體工程，2016(5)：259.

[5]許文濤.單片機在電子技術中的應用[J].黑龍江科技信息，2016(19)：15.

單片機論文 篇3

摘要： 隨著電子科技的飛速發展，尤其是超大規模集成電路的出現，給我國的經濟帶來了實質性的改變。其中，對於單片機的使用已經在很多領域都有出現，比如說在工業自動化控制房間、在智能儀器儀表方面以及各種家用電器方面，單片機都起到了很大的作用。由於其極高的性能價格比，使其在電子時鍾方面的應用也是很常見的。本文通過對普通單片機電子時鍾的設計分析，從而達到對單片機進行更深入的學習與設計。

關鍵詞： 單片機；電子時鍾；設計分析

時鍾就是一個最典型的例子，由於人們的生活速度越來越快，人們的時間觀念也在不斷增強，生活中處處離不開時鍾，時鍾對人們可以說是不可或缺的東西。現如今，時鍾的樣式很功能也越來越多，人們對時鍾的精準度要求也越來越高。本文就是針對時鍾的精準度來設計一個普通單片機電子時鍾。

一、單片機的簡單介紹

（一）單片機的定義與分類

單片機是一種集成電路晶元，採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器、隨即存儲器、只讀存儲器等集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。主要分類包括：STC系列單片機、AVR單片機、AT系列單片機等等 。

（二）單片機的應用與發展

目前，隨著電子自動化的廣泛應用，單片機以其自身的諸多優勢已經應用到了各個領域之中，這些領域主要包括智能儀器儀表、計算機網路、機器人控制、工業控制、家電管理等等。由於單片機的優勢很有多，在未來的生活中一定會被更多的領域所應用，有很好的發展趨勢。

二、單片機電子時鍾的設計方案

單片機電子時鍾的構成主要由：一個8位CPU；一個片內振盪器及時鍾電路；4K位元組ROM程序存儲器；256位元組RAM數據存儲器；兩個16位定時器/計數器；可定址64K外部數據存儲器和64K外部程序存儲器空間的控制電路；32條可編程的I/O線（四個8位並行I/O埠）和一個可編程全雙工串列口組成。

單片機電子時鍾的設計主要是對時鍾的內部工作和外部顯示進行設計，主要的設計方案則分為數字時鍾方案和數碼管顯示方案。通過數字時鍾和數碼管顯示的完美結合使電子時鍾的質量得到完善和保證。

（一）數字時鍾方案

這部分是單片機電子時鍾最主要的設計，也是時鍾內部工作部分。在單片機的內部存儲器中設置三個分別代表時、分、秒信息的位元組。在對內部的存儲器進行設置的時候，要根據時鍾的運作規律設定，時鍾的工作是由內部的定時器和軟體結合來實現的。對此設定1秒中斷，以此來推動秒針的運動，而當秒針中斷的次數達到60次的時候，則將其清零，同時分針的位元組開始運行，以此類推，當分鍾的中斷次數達到60次的時候，時鍾的位元組開始運行。當時鍾的位元組達到24的時候，便將時鍾的位元組清零，以上的操作反復進行，這就是單片機電子時鍾關於數字時鍾的設計方案。這部分的設計起來比較繁瑣，每個步驟都要做到很好的處理，設置時、分、秒的順序也不能打亂。

（二）數碼管顯示方案

數碼管顯示方案主要是對時鍾的外部顯示進行設計，主要分為靜態顯示和動態顯示兩個部分，在電子時鍾外部顯示中佔主導地位的就是動態顯示。所謂動態顯示就是根據內部設計中的秒針的運行情況，在出現的顯示器數字的輪流點亮，每隔一段時間都要點亮一次，這部分要求顯示器的掃描必須要有足夠快的速度，只有這樣，顯示出來的字元才不會出現閃爍的效果。同時，秒鍾和顯示器的運作應該是保持一致的，否則在電子時鍾運行的時候，就很容易出現時間上的誤差，這種動態顯示節省了I/O口，也會降低耗能。

（三）電子時鍾的硬體選擇

1、單片機的選擇，在單片機電子時鍾的設計中，通常都會選用AT89c52單片機，配備12MHz晶振，採用上電復位來對電路進行系統復位。

2、顯示電路選擇，在顯示電路的選擇上，採用軟體解碼動態顯示。

3、電源選擇，採用直流電源供電，電源基本選擇在4.5V左右。

4、選擇器的選擇，通常採用741s04.

三、系統軟體設計

對系統軟體的設計主要包括軟體的設計思想、總體設計以及按鍵掃描子程序。

（一）軟體設計思想

根據人們對電子時鍾功能的需求，需要設計出來的電子時鍾程序必須具備動態掃描、時鍾信號產生以及按鍵掃描處理等功能。利用單片機來實現電子時鍾的這些功能，主要利用的方法就是分時復用，要協調好各個器件的佔用時間，這樣才能實現單片機電子時鍾以上的功能，使電子時鍾對人們的需求造成滿足。

（二）總體設計

1、系統說明及設計框圖

利用普通單片機製作的簡易時鍾，其主要的工作原理就是運用6個PNP管來分別控制6個LED數碼管來完成時鍾的運行工作。這里出現的6個數碼管主要負責顯示小時、分鍾以及秒針的十位位置和個位位置，還會設定一個按鍵用於對時間的調整。

2、模塊設計

普通單片機電子時鍾的設計主要包括電源部分、復位電路、顯示部分、控制部分、位選部分等幾個模塊。對於電源部分的技術，要從外部引入直流電，電流應該選擇4.5V，這樣就可謂電子時鍾提供電源，使其能夠正常運行。

位選電路、復位電路二極體、電解電容部位，在其運行的時候，相應的引腳也會出現不同。在開關按下時引腳RST為高電平1，斷開時引腳為低電平0。

（三）按鍵掃描子程序

普通單片機電子時鍾的運行，最好選用按鍵來切換各種不同的狀態，這樣不僅簡單，容易操作，而且在電子時鍾出現狀況而需要查詢按鍵信息的時候，電子時鍾所具有的按鍵掃描功能就可以提供以往的按鍵情況，這種按鍵程序中還嵌套了按鍵掃描程序用來處理在不同情況下的電子時鍾狀態切換。

四、對整體系統進行調試

在單片機電子時鍾設計完成之後，要對電子時鍾所應用的系統進行簡單的測試，仔細分析在測試的過程中所出現的問題，進行問題的統計與分析，從而找到合理、科學的解決方法。使單片機電子時鍾更加完善。

（一）系統調試方法

對於單片機電子時鍾各個系統的調試，首先要對每個單獨的程序進行調試，將出現的問題歸納整理，找到合理的解決方法後，針對出現問題的程序進行系統的調試。確保每個程序都沒有問題之後，再進行整體的調試工作。只有這樣，才調試的過程中才會使調試工作有理有序的進行。

（二）系統時鍾誤差分析

時間准確，長時間不容易出現誤差是一個時鍾被認可的標准之一。對於系統誤差，設計者應該及時進行誤差的分析和調試工作。

在單片機電子時鍾系統中，能夠出現誤差的地方有很多，比如說晶體頻率的誤差，定時器溢出誤差以及延遲誤差等等，設計者要結合不同的誤差進行不同的分析，找出其內在的原因，從而擬定出解決的方案，使電子時鍾的精準度提高。

（三）軟體調試問題及解決

在軟體調試的過程中，應該將調試的重點分別放在各個模塊上，對這些模塊的調試可以採取在線調試和離線調試兩種方法，在調試過程中出現的問題要及時分析及時解決。

結語：

隨著我國電子技術的迅速發展，單片機的應用也會越來越廣泛，對於電子時鍾系統的設計一定也會日趨完善，功能也會越來越全面，性能會更加穩定，可以預見，在未來的幾年裡，單片機的應用也會越來越廣泛。更好的造福人們。

參考文獻：

[1]何立民.MCS251單片機應用系統設計技術[M].北京:北京航天航空大學.1999

[2]程光璇.普通單片機電子時鍾的設計[J].電子世界.2011(8)

[3]華貴山.基於單片機微機測控系統中的數字濾波技術研究[J].安徽電子信息職業技術學院學報.2006(5)

⑷ 基於單片機的溫度數據採集系統設計

單片機課程設計任務書

題目：基於單片機的溫度數據採集系統設計
一．設計要求
1．被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。
2．被測溫度點：4個，每2秒測量一次。
3．顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4．鍵盤要求：
（1）定點顯示設定；（2）輪流顯示設定；（3）其他功能鍵。
二．設計內容
1．單片機及電源管理模塊設計。
單片機可選用AT89S51及其兼容系列，電源管理模塊要實
現高精密穩壓輸出，為單片機及A/D轉換器供電。
2．感測器及放大器設計。
感測器可以選用鎳鉻—鎳硅熱電偶（分度號K），放大器要實現熱電偶輸出的mV級信號到A/D輸入V級信號放大。
3．多路轉換開關及A/D轉換器設計。
多路開關可以選用CD4052，A/D可選用MC14433等。
4．顯示器設計。
可以選用LED顯示或LCD顯示。
5．鍵盤電路設計。
實現定點顯示按鍵；輪流顯示按鍵；其他功能鍵。
6．系統軟體設計。
系統初始化模塊，鍵盤掃描模塊，顯示模塊，數據採集模塊，標度變換模塊等。

引言：
在生產和日常生活中，溫度的測量及控制十分重要，實時溫度檢測系統在各個方面應用十分廣泛。消防電氣的非破壞性溫度檢測，大型電力、通訊設備過熱故障預知檢測，各類機械組件的過熱預警，醫療相關設備的溫度測試等等都離不開溫度數據採集控制系統。
隨著科學技術的發展，電子學技術也隨之迅猛發展，同時帶動了大批相關產業的發展，其應用范圍也越來越廣泛。近年來單片機發展也同樣十分迅速，單片機已經滲透到工業、農業、國防等各個領域，單片機以其體積小，可靠性高，造價低，開發周期短的特點被廣泛推廣與應用。傳統的溫度採集不僅耗時而且精度低，遠不能滿足各行業對溫度數據高精度，高可靠性的要求。溫度的控制及測量對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到重要作用。在單片機溫度測量系統中關鍵是測量溫度，控制溫度和保持溫度。溫度測量是工業對象的主要被控參數之一。本此題目的總體功能就是利用單片機和熱敏原件實現溫度的採集與讀數，利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號，實現熱電轉化，實現溫度的精確測量。本設計是以Atmel公司的AT89S51單片機為控制核心，通過MC14433模數轉換對所測的溫度進行數字量變化，且通過數碼管進行相應的溫度顯示。採用微機進行溫度檢測，數字顯示，信息存儲及實時控制，對於提高生產效率和產品質量、節約能源等都有重要作用。
目錄：
一、系統總體功能及技術指標的描述........................................ 5
二、各模塊電路原理描述............................................................. 5
2.1單片機及電源模塊設計...................................................... 5
2.2、AT89S51引腳說明.......................................................... 7
2.3、數據採集模塊設計........................................................ 11
2.4、多路開關......................................................................... 12
2.5、放大器............................................................................. 15
2.6、A/D轉換器..................................................................... 16
2.7、顯示器設計..................................................................... 21
2.8、鍵盤電路設計................................................................. 22
2.9、電路總體設計圖........................................................... 22
三、軟體流程圖 ...................................................................... 24
四、程序清單.............................................................................. 25
五、設計總結及體會.................................................................... 31
六、參考資料................................................................................ 32

一、系統總體功能及技術指標的描述
1. 系統的總體功能：
溫度數據採集系統，實現溫度的採集與讀書，利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號，實現熱電轉化的原理過程。
被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。被測溫度點4個，每2秒測量一次。顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。顯示方式為定點顯示和輪流顯示，可以通過按鍵改變顯示方式。
2. 技術指標要求：
1．被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。
2．被測溫度點：4個，每2秒測量一次。
3．顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4．鍵盤要求：
（1）定點顯示設定；（2）輪流顯示設定；（3）其他功能鍵。
二、各模塊電路原理描述
2.1單片機及電源模塊設計
如圖所示為AT89S51晶元的引腳圖。兼容標准MCS-51指令系統的AT89S51單片機是一個低功耗、高性能CHMOS的單片機，片內含4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統和引腳兼容。
AT89S51單片機片內的Flash可允許在線重新編程，也可用通用非易失性存儲編程器編程；片內數據存儲器內含128位元組的RAM；有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）埠;具有兩個16位可編程定時器；中斷系統是具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級中斷優先順序的中斷結構；震盪器頻率0到33MHZ，因此我們在此選用12MHZ的晶振是比較合理的；具有片內看門狗定時器；具有斷電標志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式[8]。

圖5.1-1 AT89S51引腳圖

上圖就是PDIP封裝的引腳排列，下面介紹各引腳的功能。
2.2、AT89S51引腳說明
P0口：8位、開漏級、雙向I/O口。P0口可作為通用I/O口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收8各TTL的灌電流。作為輸入時，首先應將引腳置1。P0也可用做訪問外部程序存儲器和數據存儲器時的低8位地址/數據匯流排的復用線。在該模式下，P0口含有內部上拉電阻。在FLASH編程時，P0口接收代碼位元組數據；在編程效驗時，P0口輸出代碼位元組數據(需要外接上拉電阻)。
P1口：8位、雙向I/0口，內部含有上拉電阻。P1口可作普通I/O口。輸出緩沖器可驅動四個TTL負載；用作輸入時，先將引腳置1，由片內上拉電阻將其抬到高電平。P1口的引腳可由外部負載拉到低電平，通過上拉電阻提供電流。在FLASH並行編程和校驗時，P1口可輸入低位元組地址。在串列編程和效驗時，P1.5/MO-SI，P1.6/MISO和P1.7/SCK分別是串列數據輸入、輸出和移位脈沖引腳。
P2口：具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P2口用做輸出口時，可驅動4各TTL負載；用做輸入口時，先將引腳置1，由內部上拉電阻將其提高到高電平。若負載為低電平，則通過內部上拉電阻向外部輸出電流。CPU訪問外部16位地址的存儲器時，P2口提供高8位地址。當CPU用8位地址定址外部存儲時，P2口為P2特殊功能寄存器的內容。在FLASH並行編程和校驗時，P2口可輸入高位元組地址和某些控制信號。
P3口：具有內部上拉電阻的8位雙向口。P3口用做輸出口時，輸出緩沖器可吸收4各TTL的灌電流；用做輸入口時，首先將引腳置1，由內部上拉電阻抬位高電平。若外部的負載是低電平，則通過內部上拉電阻向輸出電流。在與FLASH並行編程和校驗時，P3口可輸入某些控制信號。P3口除了通用I/O口功能外，還有替代功能，如表5.3-1所示。

表5.3-1 P3口的替代功能

引腳

符號

說明

P3.0

RXD

串列口輸入

P3.1

TXD

串列口輸出

P3.2

/INT0

外部中斷0

P3.3

/INT1

外部中斷1

P3.4

T0

T0定時器的外部的計數輸入

P3.5

T1

T1定時器的外部的計數輸入

P3.6

/WR

外部數據存儲器的寫選通

P3.7

/RD

外部數據存儲器的讀選通

RST：復位端。當振盪器工作時，此引腳上出現兩個機器周期的高電平將系統復位。
ALE/ ：當訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存）是一個用於鎖存地址的低8位位元組的書粗脈沖。在Flash 編程期間，此引腳也可用於輸入編程脈沖（）。在正常操作情況下，ALE以振盪器頻率的1/6的固定速率發出脈沖，它是用作對外輸出的時鍾，需要注意的是，每當訪問外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如果希望禁止ALE操作，可通過將特殊功能寄存器中位地址為8EH那位置的「0」來實現。該位置的「1」後。ALE僅在MOVE或MOVC指令期間激活，否則ALE引腳將被略微拉高。若微控制器在外部執行方式，ALE禁止位無效。
：外部程序存儲器讀選取通信號。當AT89S51在讀取外部程序時， 每個機器周期 將PSEN激活兩次。在此期間內，每當訪問外部數據存儲器時，將跳過兩個信號。
/Vpp：訪問外部程序存儲器允許端。為了能夠從外部程序存儲器的0000H至FFFFH單元中取指令，必須接地，然而要注意的是，若對加密位1進行編程，則在復位時，的狀態在內部被鎖存。
執行內部程序應接VCC。不當選擇12V編程電源時，在Flash編程期間，這個引腳可接12V編程電壓。
XTAL1：振盪器反向放大器輸入端和內部時鍾發生器的輸入端。
XTAL2：振盪器反相放大器輸出端[9]。

電源模塊設計
在影響單片機系統可靠性的諸多因素中，電源干擾可謂首屈一指，據統計，計算機應用系統的運行故障有90％以上是由電源雜訊引起的。為了提高系統供電可靠性，交流供電應採用交流穩壓器，防止電源的過壓和欠壓，直流電源抗干擾措施有採用高質量集成穩壓電路單獨供電，採用直流開關電源，採用DC-DC變換器。本次設計決定採用MAXim公司的高電壓低功耗線性變換器MAX 1616作為電壓變換，採用該器件將輸入的24V電壓變換為5V電壓，給外圍5V的器件供電。MAX1616具有如下特點：
1.4~28V電壓輸入范圍。
2.最大80uA的靜態工作電流。
3.3V/5V電壓可選輸出。
4.30mA輸出電流。
5.2％的電壓輸出精度。
電源管理模塊電路圖如下：

本電路採用該器件將輸入的24V電壓變成5V電壓，給外圍5V的器件供電，其中二極體D1是保護二極體，防止輸入電壓接反可能帶來的對電路的影響和破壞。

⑸ 什麼是單片機應用系統的軟體設計

單片機是軟體與硬體的結合，所謂軟體設計就是要用程序來代替一些硬體上的不足或使之更加完美。

⑹ 畢業設計做單片機應該怎麼做

1、單片機的硬體系統是由單片機、A/D轉換器和顯示驅動電路等組成。一般在硬體電路設計完成時，應選擇標准化、模塊化的典型電路和符合單片機應用系統的常規電路在系統中.相關器件以及相關電路一定要做到性能匹配.當外接電路較多時.還應考慮驅動能力。在硬體設計中.必不可少的是可靠性和干擾性.這與自身的硬體系統有關.因此應認真對待。

2、針對於硬體的電路總體設計和各部分電路的組成.系統軟體可分為數據採集、數據顯示、數據傳輸和數據存儲這4個基本功能。軟體系統包括主程序、系統監控、定時/中斷等子程序。

主程序為整個通用數據採集系統的主體部分.它由若干個模塊組成：自檢與初始化模塊、MD轉換程序模塊、顯示驅動模塊、監控程序模塊、按鍵程序模塊、數據上傳通訊模塊、數據定時存儲模塊。

其中有些模塊還包含有子模塊，使用時下一級模塊被高一級模塊調用，各部分既相互獨立.又相互聯系主程序首先是系統初始化.當運行正常後.進入數據採集軟體的主程序運行.使用默認配置參數來設定系統的採集通道數，完成數據採集、數據顯示、數據傳輸及數據定時存儲等基本功能。

(6)單片機系統軟體設計擴展閱讀

通常，在各種工業設計環境中遇至不同形式的干擾.單片機數據採集系統是軟硬體的結合.因此設計者應從軟硬兩方面消除.結合各種抵抗干擾的方法互相補充和完善.才能確保系統可靠、安全、正確地運行。

單片機系統被干擾後會集中表現在幾個方面：控制狀態失效、採集數據誤差大、數據發生亂碼以及程序的運行失控這些干擾有內、外因素的干擾.所以軟硬體都應當採取有效的措施進行解決。

硬體系統的干擾就是防和抗的概念.即消除和抑制干擾源：降低系統對干擾信號的敏感性;切斷干擾對系統的耦合。而相應的措施有隔離、屏蔽、接地、提高信噪比、濾波以及電壓保護等軟體抗於擾主要是通過軟體的合理編制降低單片機系統對干擾的靈敏度。解決的技術有指令冗餘技術、軟體陷阱技術、「看門狗」技術、數字濾波技術等方法。

⑺ 誰能幫我講解單片機前後台系統設計的一般流程

前後台程序不是樓上說的那個意思..

前後台程序一般指著是沒有 操作系統的 程序,,

所謂的前台.就是主動去判斷某個事務..這個是主循環裡面要乾的.
也你就是代碼主要要寫的,

後台..指的是,中斷,也就是不需要你的cpu去判別..他會自動進入某一種狀態.
你在這個狀態下干什麼你要幹事就可以了.

至於架構.如果是小系統的話.其實也沒有什麼架構可以說的.
能完成任務就好了.
主要代碼寫的規范一點.

稍微大一點的系統...
分好模塊一步一步做....然後弄個大循環組合一下.

單片機畢竟不是pc ,所擁有的資源比較有限..沒有一種通用的方法.
畢竟要根據你項目的大小,,mcu本身的ram rom等資源,,
有時候明知道這樣寫代碼結構不好,,但是rom或ram或時間有限.
只好如此寫了.