单片机通信技术应用实例

‘壹’ 单片机串口

关于串口实验你可以看看这篇文章：
http://www.hificat.com/dpj_step/rs232.asp

手把手教你用增强型51实验板实现RS232串口通信 《电子制作》2006年8月 站长原创，如需引用请注明出处

上一期，我们已经利用增强型51实验板学会了单片机控制步进电机转动的方法，这一期，我们将一起来学习一下单片机如何与PC机进行通信，一起来完成一个简单的RS232通信实例，我们不做太多的理论，从实例出发，相信能够给大家一个比较通俗、透彻地认识，掌握了它的原理，那你就可以编出任何和PC机进行通信的程序了。
前几期，我们学习和介绍的内容都是以单机的形式，即所有的功能都是在一块增强型51实验板上得以实现。当单片机技术具体应用到工厂、企业及各类工业、民用领域中，它肯定要与外部设置作数据传输，其交互性也使得单片机的应用越来越广泛，我们可以利用它来传数据，传控制命令等等。因此，单片机与PC机的通信是我们学习单片机技术所经历的必要环节，由此，也使我们的学习更具趣味性。
下面我们一起来完成一个用单片机从串行口接收PC机数据，并在数码管上显示出来的实验。
先介绍一下串口通信基本知识。目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。串口引脚定义如图1所示。

9针串口（DB9） 25针串口（DB25）

针号
功能说明
缩写
针号
功能说明
缩写

1
数据载波检测
DCD
8
数据载波检测
DCD

2
接收数据
RXD
3
接收数据
RXD

3
发送数据
TXD
2
发送数据
TXD

4
数据终端准备
DTR
20
数据终端准备
DTR

5
信号地
GND
7
信号地
GND

6
数据设备准备好
DSR
6
数据准备好
DSR

7
请求发送
RTS
4
请求发送
RTS

8
清除发送
CTS
5
清除发送
CTS

9
振铃指示
DELL
22
振铃指示
DELL

图1 DB9和DB25的常用信号脚说明

我们来看一下本次实验的电路图，如图2所示，即增强型51实验板实现串口通信及数码管显示的电路部分。图2中的4个三极管分别与4个共阳数码管相连，是各个数码管的使能端，分别通过单片机的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3来控制，数码管显示的详细工作原理，我们已在前几期杂志中作过介绍，有兴趣的朋友可以去看一下以前几期的内容。图2中MAX232芯片起到RS232与TTL电平转换的作用，我们通过9芯串口与PC机相连。

图2 硬件电路原理图

下面是我们完成本次实验的源程序代码，使用Keil编译软件，将其编译生成HEX文件，然后，通过A51编程器烧入AT89S51芯片即可。
#include "reg51.h"
#include <absacc.h>
unsigned char code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsigned char dat;

void Init_Com(void)
{
TMOD = 0x20; //定时器工作方式2，初值自动装入
PCON = 0x00; //波特率不增倍
SCON = 0x50; //串行工作方式设定
TH1 = 0xFd; //定时器初值高位
TL1 = 0xFd; //定时器初值低位
TR1 = 1; //启动定时器
}
/*函数功能:LED数码管延时程序*/
void delay(void)
{
int k;
for(k=0;k<600;k++);
}
/*函数功能:LED数码管显示程序*/
void display(int k)
{
P2=0xfe; //位选
P0=tab[k/1000]; //显示千位数字
delay(); //延时
P2=0xfd; //位选
P0=tab[k%1000/100]; //显示百位数字
delay(); //延时
P2=0xfb; //位选
P0=tab[k%100/10]; //显示十位数字
delay(); //延时
P2=0xf7; //位选
P0=tab[k%10]; //显示个位数字
delay(); //延时
P2=0xff; //位选
}
/*函数功能:主程序*/
void main()
{
P2=0xff; //端口初始化，关LED显示
P0=0xff;
Init_Com(); //调用串口初始化程序
while(1) //主循环
{
if ( RI ) //判断是否收到数据
{
dat = SBUF; //接收数据
RI = 0; //软件清除标志位
}
display(dat-48); //显示收到的数据
}
}

我们来一起分析一下程序代码，main主程序首先将P2口和P0口全部输出高电平，即数据管不显示任何内容，Init_Com函数用来初始化串口设置，如波特率设置，工作方式的设置，这些都是程序运行的一切初始化设置。然后，我们看到了一个while(1)语句，该语句的作用是产生死循环，即单片机上电复位后，我们就不断地去接收由PC机发过来的串口数据，同时将接收到的数据放在dat 这个变量中，每接收完一次数据，我们需要执行RI = 0这条语句，用来清除串口数据接收标志位，现在我们已经收到了PC机传过来的数据了，余下的任务就是要将数字通过数码管显示出来，我想大家看了我们前几期的介绍，已经并不陌生数码管的使用了，在这里，我们也写得非常简洁，通过display这个函数将数字显示出来，因为我们收到的是字符型的ASCII码数据，如数字“0”的ASCII码值是48，所以，我们要显示“0”的话，还需要将其值减去48后才是真正要显示的数据。数码管我们采用动态扫描法进行显示，delay函数的作用是产生一定时间的延时，对于人眼来说是分辨不出来的，在display的函数体内，我们先将数据装载到P0口，如我们在程序开始时定义的：unsigned char code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}语句，意思相当于：数字“0”对应的数码管段码值为“0xc0”， 数字“1”对应的数码管段码值为“0xf9”， 数字“2”对应的数码管段码值为“0xa4”……以此类推，最后通过数码管的使能端来显示各位数码管的值。至此，整个程序的功能就轻松地实现了我们所需要的功能，看到这里相信你现在对串行通信感到并不是原来想的那么深奥了吧。

现在我们已经将程序写好，并烧入了单片机芯片，下面我们要做的就是用串口线将增强型51实验板和PC机相连起来，同时给实验板接上电源，然后就是通过PC机软件来发数据了，要在PC机上向串口发送数据一定要借助相应软件，打开光盘内附带的串口调试软件，它设置方便、灵活，界面简洁明。因为我们得告诉实验板来显示哪些数字，程序的功能是发送“1”、“2”、“3”......“8”、“9”、“0”等字符，增强型51实验板收到数据后通过数码管显示出来，所以我们得在软件发送区内填上我们所需要发送的数字，如图3所示。

图3

串口调试软件中，设置参数如下：串口：COM1；波特率：9600；校验位：无；数据位：8位；停止位：1位；发送内容：5
当我们点击“手动发送”按钮后，我们可以看到增强型51实验板上的数码管已显示数字“5”的字样，如图4所示。当然，我们也可以选择“自动发送”，即每隔一定的时间，由软件自动发送“发送缓冲区”内的数据，时间周期可以在软件界面中设置。

图4

现在，你已经可以自由发挥来接收PC机发过来的数据了，只要发挥你的想象力，定义好PC机和单片机两端的数据通信协议，你可以做出任何通过电脑来对单片机进行控制的程序，实现各种各样的数据传输，远程控制功能，比如通过PC机来控制液晶显示、控制步进电机的转动、控制蜂鸣器奏乐等等，您也可以将本期所讲的知识与前几期所讲的关联起来，完成功能更多，更实用的具体应用实例。因此，到本期的学习，我们已经可以将单片机与PC相连，借助PC机强大而灵活的功能，就可以为我们解决各类实际生产及应用型问题提供了方便。这一期的内容我们就介绍到这里，增强型51实验板更多的学习内容，我们将在以后几期陆续为大家作介绍，祝大家学习顺利。

‘贰’ 单片机论文

单片机论文

在平时的学习、工作中，大家都经常接触到论文吧，论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。怎么写论文才能避免踩雷呢？以下是我为大家收集的单片机论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

单片机论文 篇1

摘要：

本文针对工科院校单片机课程中存在的问题进行探究，提出了以项目化教学作为主导的改革方案，以学生为本，充分调动学生的主观能动性和学习兴趣。

关键词：

项目；单片机教学；改革探索

单片机课程将程序设计、通信技术、微机接口等多种专业知识综合在一起，是一门工程性、实践性以及技术性很强的课程。单片机课程是电子信息和自动化等专业的核心课程。

1、单片机课程教学现状

1.1教师教学手段较为单一

单片机是大规模集成电路的发展产物，内部结构较为复杂。各大工科类院校对于单片机教学，仍旧采用教师在课堂上面讲述相关的理论知识、单片机内部结构，然后讲解单片机的程序设计以及汇编语言，教学方式较为单一，使学生没能抓住学习的重点，丧失对单片机学习的热情和兴趣，导致教学质量越来越差[1]。

1.2学生没有明确的学习目标

单片机课程的实践性和应用性较强，在学习时要以应用为主要目标，然而有许多教师在教学的过程中忽略了这一点，导致学生没有明确的学习目标，单纯地跟着教师的思路，缺乏学习自主性和探究意识，学习目标不明确，影响教学效率。

1.3学生缺乏实践机会

学生在做实验时，主要的器材就是一本实验指导书、一个集成实验箱，学生按照指导书上面的流程机械式的进行实验，盲目的观察实验结果，对于实验中所应用到的一些原理模糊不清，导致学生在实验结束后仍旧对所学的内容有疑惑，没能掌握相关器材基本使用的方式，更没有将之运用到实际工程中的能力。

1.4考核方式有着一定的局限性

各种工科类院校对于学生单片机课程考试仍旧采用笔试的方式，这种考试形式具有一定的局限性，不能真实客观的反映出学生的学习水平，更不能考察出学生的实践能力和动手能力，这种考试方式没能很好的与实践相结合，导致考核结果不具有客观性。

2、应用项目教学方法

项目教学方法能够很好的适用于技术教育，可以将学科体系的内容转化成若干教学项目，然后围绕着这些项目进行教学，教师要引导学生直接参与到项目教学整个过程中[2]。设计教学项目，着重强调让学生参与其中，在模拟的生产场景中，完成规定的项目，这是理论与实践的完美结合。

在项目教学整个过程中，学生要在规定的时间内，可以自由的进行讨论，安排整个过程的进度，如此有助于激发学生的创新能力和积极性，培养了学生分析、解决问题的能力和团队的协作能力。

3、项目教学法的实施步骤

如今许多单片机教科书中知识结构都是从简单的数制到较为复杂的单机硬件，最后再到复杂的系统接口技术。但项目教学法改变了传统的教学模式，教师能够灵活掌握课程的教学顺序，合理的安排教学任务，并结合自身多年教学经验，总结出几个步骤帮助学生对单片机进行有效的学习。首先应该对单片机有所感知，自己查找一些有关资料，进一步了解对单片机学习的必要性和应用性；其次教师要给学生布置一些项目具体的任务，例如制作秒表、电子万年历等，给每个学生分配具体的任务，让他们由浅及深的了解单片机课程；再次教师要对一些小模块进行具体的讲解和分析；最后以期末的实训内容作为引导，将之贯穿于整个理论教学的过程中，模拟出一些生产场景，增强学生实际动手能力，完成最终的项目教学目标。

4、项目的选择

项目化教学主要是以项目为主要载体，以任务作为动力，将实践和理论紧密的结合起来，使学生在完成任务过程中就能够充分掌握相关的技能和知识，进而不断提高学生的实践能力和学习效果。在设计教学时，要挑选合适的项目来保证改革效果。所选的项目既能包含单片机相关的知识，又不会过大的增加学生的学习负担，给学生造成一定的心理压力。

5、基于项目的单片机改革策略

5.1以项目为主要导向

传统的教学方法主要是以教师讲授知识为主，重视教师、教材以及课堂教学，这种传统的教学模式主要强调理论知识的连续性和基础知识的运用，但却忽略了对学生兴趣以及创造能力的培养。现阶段，在课堂教学中要改变这种教学模式，变换传统的教学结构，打破原有的教学框架，将教材中原有的知识顺序分散成诸多小的知识点，运用一些经典的项目案例将这些小的知识点融入整个课堂教学，从而能够实现以项目为导向教学模式。

5.2项目设置的方法

教师要对项目的实例进行选择，认真撰写项目的内容。所选的基础项目能够与学生自身的兴趣相符合，给学生布置一些功能简单易于实现的项目任务。选择技能项目，鼓励学生通过多种形式来实现项目的具体要求，对于学生独立思考的能力有着较高的要求，在教学过程中教师可以指导学生进行分组讨论，主要以学生互相讨论以及师生互动的形式进行。综合项目则是侧重学生知识的提高，对于一些能力较强的学生应该充分发挥出他们的钻研精神，能够在钻研的过程中提升自身专业技能。例如教师给学生布置一些制作秒表的项目任务，让学生自己动手，在制作的过程中将所学的知识运用到操作之中，使得学生们的理论知识与实践能力有效的.结合在一起。

5.3测评环节

以项目为主要导向的教学过程中，考核的方式与传承考试也有所不同，考量学生的学习效果主要是通过综合评价实现的，主要评价有自我评价、教师评价、学生互评以及项目组长的评价等。

从项目框架的设计、需求的分析以及详细的方案等各个环节对学生进行点评打分。教师在评价的过程中，主要以支持和鼓励学生为主，可以增加学生自信心；在小组评价的过程中，应该着重了解学生在整个项目中所起到的作用，观察学生是否属于设计的主要人员，在设计的过程中是否配合等；在自我评价的过程中，要反映出自身在学习过程中所遇到的困难，在面对困难时是否能及时寻找到解决问题的方法，自我测评在今后的学习中有利于提升学生的学习效率。学生应该虚心接受别人的评价，在评价中才能够更快、更好地改善自己的不足之处，不断地完善自己。

6、结束语

项目教学法能够充分调动学生学习的积极性，在整个教学过程中，既提升了学生的实践能力，又促进了师生之间的情感交流。本文着重探讨了工科类院校单片机课程教学的现状，如教师教学手段较为单一、学生没有明确的学习目标、学生缺乏实践机会、考核方式具有一定的局限性。

本文也研究了应用项目教学方法、项目教学法的实施步骤、基于项目的改革策略等，主要是以项目为导向，设置项目方法优化测评环节。如此才能大幅度的提升学生们的实践能力、创新能力以及思维能力。

参考文献：

[1]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学.2014(1).

[2]郭毅飞,王华.项目教学法在单片机教学改革中的应用[J].湖南农机.2013(1).

单片机论文 篇2

摘要：

单片机是当前被运用到各个领域的一个技术产品，随着当前社会生产活动的增多，单片机被运用到众多的生产领域中，在一定程度上提升了人们的生活水平和质量。就当前单片机的使用情况看，单片机更多地被运用到电子技术领域中，提升电子领域的发展程度，例如在仪表仪器中使用单片机可以提升其智能程度；单片机在工业控制中通过自身功能的发挥，可使工业控制更加先进化。该文从单片机的概述入手，研究在电子技术发展中单片机运用的程度。

关键词：

单片机；电子技术；应用研究

20个世纪70年代，单片机得到快速的发展，形成一个品种较为全面，功能更加强大的技术产品，开始在各生产领域中运用。随着近半个世纪的发展，单片机取得更优质的成果，科技水平更加先进，在众多领域中实现高效运用，提升这些领域的发展程度。单片机现在在电子技术领域中得到广泛的使用，如在通信功能、仪表仪器等方面实现高效的运用，促进这些企业实现优质的发展。同时，随着单片机运用程度的增加，应用领域的扩展，其技术呈现创新发展趋势。

1、单片机的科学分析

1.1概述

单片机是嵌入式系统的一个组成部分，它采用规模较大的电路技术将CPU、RAM、ROM以及定时器等众多功能集成在一个硅片上，继而形成一个具有完善功能的，微型的计算机系统。单片式是1970年左右开始在生产中运用，随着多年技术的革新和使用程度的加深，当前它在汽车电子，医疗器械，工业控制以及仪表仪器中得到运用。单片式发展速度较快，由最开始的4位单片机发展成8位单片机，到目前300M具有高速运转和处理能力的单片机。

1.2主要特点

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分，随着计算机水平的增长，单片机也呈现高效革新的态势，且呈现不同用途的，不同型号的单片机产品。以AT89S52型号单片机为例，单片机目前重要的发展特点有6个方面。

第一，单片机具有使用方便的特点，单片机整体体积较小，系统构成较为简单，整体呈现模块化；

第二，对环境的要求较低，单片机具有较强的环境适应能力，可以在不同的环境得到运用；

第三，控制能力较强大，单片机有着较强的科技力量，通过众多功能的集成，其具有很强的控制功能；

第四，功能消耗较低，单片机在运行的时候只需要较低的电压，整体对功能的消耗低；

第五，速度快，单片机具有极强的处理功能，对各项数据和信息有着极快的处理速度；

第六，可靠性高，单片机可以实现长时间的工作，提升整体系统的运转能力。

2、电子技术中单片机的应用情况分析

2.1手机通信中的运用

单片机在电子通讯中得到运用，主要体现在手机语音功能的建设中，单片机对手机语音信息进行识别，并开展相关操作。在手机的音频入口安置单片机可以使其收集众多的音频信息，系统分辨工作开展之后，向各个部件下具体的指令和信息，实现语音信息中的手机操作。

2.2单片机提升医疗器械诊断正确性

人们在实现温饱之后，更加关注自身的健康，对医疗水平有着越来越高的需求。但是，在医疗建设的过程中总会出现一些问题，检测手段以及消毒水平存在一定的不足，影响整体医疗建设的质量。单片机在医疗器械中得到运用之后，大大减少了医疗问题的出现，使医疗工作得到一定程度的提升。单片机的使用增加了医疗设备的诊疗准确性，提升了诊断的精准性。同时，随着单片机在医疗器械中的运用，整体医疗设备朝着更加智能化、自动化的发展方向前进，使医疗诊断的结果更加精准，更好地为人们的健康提供医疗保障。

2.3单片机使仪表仪器的使用更加智能化

单片机因其集成度高等特点被用于仪表仪器的生产，随着单片机科研水平的不断革新，仪表仪器的发展更加智能化，更加符合当前人们的使用需求。同时，随着单片机使用程度的增加，仪表仪器设备朝着数字化方向发展，整体测试水平较高，仪表仪器控制和处理的功能建设更加优质。例如，在航天仪器制造的时候，使用单片机这种先进的技术可以使仪器的精准性和集成性更强，提升航天电子系统的数字化程度，大大降低航天事故发生的几率。

2.4家电中普遍使用单片机

单片机不仅在高科技的领域中实现运用，如医疗器械、仪表仪器等领域，同时也在日常生活中得到运用，例如在家电行业中。随着科研水平的发展，单片机越来越多地在生活中得到运用，提升人们生活的质量和幸福感。当前人们家庭生活中使用的洗衣机、微波炉以及电视机等家电都运用了单片机这项技术。在电视机的运用中，通过使用单片机使其系统控制技术更加先进，功能操作更加便捷。

例如，人们可以通过遥控器自由切换不同的电视频道，选择自己想看的电视节目。单片机在微波炉建造中，通过系统信息的处理，可以根据食材的不同进行科学的、自动的选择工作，主要是选择加热时所需要的温度和具体时间。单片机在洗衣机的系统控制中，可以根据衣物的材质以及脏污程度进行自动洗涤，对洗衣液的使用量、洗涤的强度控制以及详细的洗涤时间有着科学的控制和选择。

3、单片机在未来电子技术领域中开发趋势分析

随着社会生产实力的增强，科研技术程度更加深入，单片机型号和技能革新的速度会越来越快，其在电子领域的应用开发主要从以下3个方面进行。

3.1对单片机程序开发

随着单片机自身开发程度的加深，其在嵌入式系统的建设中得到越来越全面的运用，目前已经不在裸机的环境中实现开发和使用。单片机已经实现一定程度的自动执行，可以对数据进行较强的储存，科学处理和传输数据。单片机具有较强的环境使用能力，可以保障计算机在不同的环境中实现正常的运转和数据的处理，对外界的物理参数实现高质量的采集，并对其进行逻辑分析和正确的处理。

3.2优化C语言系统程序

C语言有着强大的数据处理能力，可以以简易的方式对编程语言开展编译、处理等工作，有着强大的编程能力。为了使单片机在复杂的计算数据和控制数据的环境中实现正常的使用，提升系统的集成和控制能力，一定要加强C语言在单片机中的运用程度。通过对C语言更深度的开发，可以加大单片机的开发程度和力度，进而拓展单片机使用和运用的范围和领域。

3.3加强对计算机的研发

目前，单片机的制作中使用众多的通信接口，通过接口的连接可以和计算机进行数据的交流和沟通。可以说，单片机通过通信接口可以让通信设备和计算机形成一定的联系，可以使双方进行精准的数据支持，提升设备对数据的使用程度和运用程度。为此，要想对单片机进行深度的开发，应该对计算机进行系统的分析和运用，提升数据连接和传输的质量。

4、结语

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分，随着计算机水平的增长，单片机也呈现高效革新的态势，在电子领域实现高效的运用。突出表现在手机通信中和家庭电器的使用中，提升人们的生活建设质量。同时，单片机使仪表仪器的使用更加智能化，提升医疗器械的诊断正确性。在未来的发展中，可以通过对单片机程序进行开发、优化C语言系统程序以及加强对计算机的研发这3个方面提升单片机在电子领域的运用程度。

参考文献

[1]郑泽宏.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].科技信息，2013(25)：140，221.

[2]王红纪，徐小亚.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子测试，2014(13)：44-46.

[3]王德权.研究单片机在电子技术中的应用[J].科技与企业，2013(3)：113.

[4]张力.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子技术与软件工程，2016(5)：259.

[5]许文涛.单片机在电子技术中的应用[J].黑龙江科技信息，2016(19)：15.

单片机论文 篇3

摘要： 随着电子科技的飞速发展，尤其是超大规模集成电路的出现，给我国的经济带来了实质性的改变。其中，对于单片机的使用已经在很多领域都有出现，比如说在工业自动化控制房间、在智能仪器仪表方面以及各种家用电器方面，单片机都起到了很大的作用。由于其极高的性能价格比，使其在电子时钟方面的应用也是很常见的。本文通过对普通单片机电子时钟的设计分析，从而达到对单片机进行更深入的学习与设计。

关键词： 单片机；电子时钟；设计分析

时钟就是一个最典型的例子，由于人们的生活速度越来越快，人们的时间观念也在不断增强，生活中处处离不开时钟，时钟对人们可以说是不可或缺的东西。现如今，时钟的样式很功能也越来越多，人们对时钟的精准度要求也越来越高。本文就是针对时钟的精准度来设计一个普通单片机电子时钟。

一、单片机的简单介绍

（一）单片机的定义与分类

单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随即存储器、只读存储器等集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。主要分类包括：STC系列单片机、AVR单片机、AT系列单片机等等 。

（二）单片机的应用与发展

目前，随着电子自动化的广泛应用，单片机以其自身的诸多优势已经应用到了各个领域之中，这些领域主要包括智能仪器仪表、计算机网络、机器人控制、工业控制、家电管理等等。由于单片机的优势很有多，在未来的生活中一定会被更多的领域所应用，有很好的发展趋势。

二、单片机电子时钟的设计方案

单片机电子时钟的构成主要由：一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4K字节ROM程序存储器；256字节RAM数据存储器；两个16位定时器/计数器；可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路；32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）和一个可编程全双工串行口组成。

单片机电子时钟的设计主要是对时钟的内部工作和外部显示进行设计，主要的设计方案则分为数字时钟方案和数码管显示方案。通过数字时钟和数码管显示的完美结合使电子时钟的质量得到完善和保证。

（一）数字时钟方案

这部分是单片机电子时钟最主要的设计，也是时钟内部工作部分。在单片机的内部存储器中设置三个分别代表时、分、秒信息的字节。在对内部的存储器进行设置的时候，要根据时钟的运作规律设定，时钟的工作是由内部的定时器和软件结合来实现的。对此设定1秒中断，以此来推动秒针的运动，而当秒针中断的次数达到60次的时候，则将其清零，同时分针的字节开始运行，以此类推，当分钟的中断次数达到60次的时候，时钟的字节开始运行。当时钟的字节达到24的时候，便将时钟的字节清零，以上的操作反复进行，这就是单片机电子时钟关于数字时钟的设计方案。这部分的设计起来比较繁琐，每个步骤都要做到很好的处理，设置时、分、秒的顺序也不能打乱。

（二）数码管显示方案

数码管显示方案主要是对时钟的外部显示进行设计，主要分为静态显示和动态显示两个部分，在电子时钟外部显示中占主导地位的就是动态显示。所谓动态显示就是根据内部设计中的秒针的运行情况，在出现的显示器数字的轮流点亮，每隔一段时间都要点亮一次，这部分要求显示器的扫描必须要有足够快的速度，只有这样，显示出来的字符才不会出现闪烁的效果。同时，秒钟和显示器的运作应该是保持一致的，否则在电子时钟运行的时候，就很容易出现时间上的误差，这种动态显示节省了I/O口，也会降低耗能。

（三）电子时钟的硬件选择

1、单片机的选择，在单片机电子时钟的设计中，通常都会选用AT89c52单片机，配备12MHz晶振，采用上电复位来对电路进行系统复位。

2、显示电路选择，在显示电路的选择上，采用软件译码动态显示。

3、电源选择，采用直流电源供电，电源基本选择在4.5V左右。

4、选择器的选择，通常采用741s04.

三、系统软件设计

对系统软件的设计主要包括软件的设计思想、总体设计以及按键扫描子程序。

（一）软件设计思想

根据人们对电子时钟功能的需求，需要设计出来的电子时钟程序必须具备动态扫描、时钟信号产生以及按键扫描处理等功能。利用单片机来实现电子时钟的这些功能，主要利用的方法就是分时复用，要协调好各个器件的占用时间，这样才能实现单片机电子时钟以上的功能，使电子时钟对人们的需求造成满足。

（二）总体设计

1、系统说明及设计框图

利用普通单片机制作的简易时钟，其主要的工作原理就是运用6个PNP管来分别控制6个LED数码管来完成时钟的运行工作。这里出现的6个数码管主要负责显示小时、分钟以及秒针的十位位置和个位位置，还会设定一个按键用于对时间的调整。

2、模块设计

普通单片机电子时钟的设计主要包括电源部分、复位电路、显示部分、控制部分、位选部分等几个模块。对于电源部分的技术，要从外部引入直流电，电流应该选择4.5V，这样就可谓电子时钟提供电源，使其能够正常运行。

位选电路、复位电路二极管、电解电容部位，在其运行的时候，相应的引脚也会出现不同。在开关按下时引脚RST为高电平1，断开时引脚为低电平0。

（三）按键扫描子程序

普通单片机电子时钟的运行，最好选用按键来切换各种不同的状态，这样不仅简单，容易操作，而且在电子时钟出现状况而需要查询按键信息的时候，电子时钟所具有的按键扫描功能就可以提供以往的按键情况，这种按键程序中还嵌套了按键扫描程序用来处理在不同情况下的电子时钟状态切换。

四、对整体系统进行调试

在单片机电子时钟设计完成之后，要对电子时钟所应用的系统进行简单的测试，仔细分析在测试的过程中所出现的问题，进行问题的统计与分析，从而找到合理、科学的解决方法。使单片机电子时钟更加完善。

（一）系统调试方法

对于单片机电子时钟各个系统的调试，首先要对每个单独的程序进行调试，将出现的问题归纳整理，找到合理的解决方法后，针对出现问题的程序进行系统的调试。确保每个程序都没有问题之后，再进行整体的调试工作。只有这样，才调试的过程中才会使调试工作有理有序的进行。

（二）系统时钟误差分析

时间准确，长时间不容易出现误差是一个时钟被认可的标准之一。对于系统误差，设计者应该及时进行误差的分析和调试工作。

在单片机电子时钟系统中，能够出现误差的地方有很多，比如说晶体频率的误差，定时器溢出误差以及延迟误差等等，设计者要结合不同的误差进行不同的分析，找出其内在的原因，从而拟定出解决的方案，使电子时钟的精准度提高。

（三）软件调试问题及解决

在软件调试的过程中，应该将调试的重点分别放在各个模块上，对这些模块的调试可以采取在线调试和离线调试两种方法，在调试过程中出现的问题要及时分析及时解决。

结语：

随着我国电子技术的迅速发展，单片机的应用也会越来越广泛，对于电子时钟系统的设计一定也会日趋完善，功能也会越来越全面，性能会更加稳定，可以预见，在未来的几年里，单片机的应用也会越来越广泛。更好的造福人们。

参考文献：

[1]何立民.MCS251单片机应用系统设计技术[M].北京:北京航天航空大学.1999

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‘叁’ 用AT89C51单片机和温度传感器DS18B20S设计数字式温度计

江苏省联合职业技术学院常州旅游商贸分院
专科毕业论文

基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计设计

姓 名：(××××××××3号黑体)
学 号：(××××××××3号黑体)
班 级：(联院班级号×××3号黑体)
专 业：(××××××××3号黑体)
指导教师：(××××××××3号黑体)
系 部：创意信息系××××3号黑体)

二〇二0年××月××日

摘 要
本设计采用的主控芯片是ATMEL公司的AT89S52单片机，数字温度传感器是DALLAS公司的DS18B20。本设计用数字传感器DS18B20测量温度，测量精度高，传感器体积小，使用方便。所以本次设计的数字温度计在工业、农业、日常生活中都有广泛的应用。
单片机技术已经广泛应用社会生活的各个领域，已经成为一种非常实用的技术。51单片机是最常用的一种单片机，而且在高校中都以51单片机教材为蓝本，这使得51单片机成为初学单片机技术人员的首选。本次设计采用的AT89S52是一种flash型单片机，可以直接在线编程，向单片机中写程序变得更加容易。本次设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器，DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。
本设计根据设计要求，首先设计了硬件电路，然后绘制软件流程图及编写程序。本设计属于一种多功能温度计，温度测量范围是-55℃到125℃。温度值的分辨率可以被用户设定为9-12位，可以设置上下限报警温度，当温度不在设定的范围内时，就会启动报警程序报警。本设计的显示模块是用四位一体的数码管动态扫描显示实现的。在显示实时测量温度的模式下还可以通过查询按键查看设定的上下限报警温度。

关键词：单片机、数字温度计、DS18B20、AT89S52

目 录

1 引言 1
2 系统总体方案及硬件设计 2
2.1 系统总体方案 2
2.1.1系统总体设计框图 2
2.1.2各模块简介 2
2.2 系统硬件设计 6
2.2.1 单片机电路设计 6
2.2.2 DS18B20温度传感器电路设计 6
2.2.3 显示电路设计 7
2.2.4 按键电路设计 7
2.2.5 报警电路设计 8
3 软件设计 9
3.1 DS18B20程序设计 9
3.1.1 DS18B20传感器操作流程 9
3.1.2 DS18B20传感器的指令表 9
3.1.3 DS18B20传感器的初始化时序 10
3.1.4 DS18B20传感器的读写时序 10
3.1.5 DS18B20获取温度程序流程图 11
3.2 显示程序设计 13
3.3 按键程序设计 13
4实物制作及调试 14
5电子综合设计体会 15
参考文献 16

1 引言
本系统所设计的数字温度计采用的是DS18B20数字温度传感器测温，DS18B20直接输出的就是数字信号，与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，上下限报警功能。其输出温度采用LED数码管显示，主要用于对测温比较准确的场所。
该设计控制器使用的是51单片机AT89S52，AT89S52单片机在工控、测量、仪器仪表中应用还是比较广泛的。测温传感器使用的是DS18B20，DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。显示是用4位共阴极LED数码管实现温度显示，LED数码管的优点是显示数字比较大，查看方便。蜂鸣器用来实现当测量温度超过设定的上下限时的报警功能。

2 系统总体方案及硬件设计
2.1 系统总体方案
2.1.1系统总体设计框图
由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。
温度计电路设计总体设计框图如图2-1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，显示采用4位LED数码管，报警采用蜂鸣器、LED灯实现，键盘用来设定报警上下限温度。

图2-1 温度计电路总体设计框图
2.1.2各模块简介
1.控制模块
AT89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含有8kb的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程的Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
2.显示模块
显示电路采用4位共阴LED数码管，从P0口输出段码，P2口的高四位为位选端。用动态扫描的方式进行显示，这样能有效节省I/O口。
3.温度传感器模块
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5v；零待机功耗；温度以9或12位二进制数字表示；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；
DS18B20采用3脚TO－92封装或8脚SO或µSOP封装，其其封装形式如图2-2所示。

图2-2 DS18B20的封装形式
DS18B20的64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图2-3所示。

图2-3 DS18B20的高速暂存RAM的结构
头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值，该字节各位的定义如表2-1所示。
表2-1：配置寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

TM

R1

R0

1

1

1

1

1

配置寄存器的低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率，“R1R0”为“00”是9位，“01”是10位，“10”是11位，“11”是12位。当DS18B20分辨率越高时，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示。
当符号位s＝0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位s＝1时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。输出的二进制数的高5位是符号位，最后4位是温度小数点位，中间7位是温度整数位。表2-2是一部分温度值对应的二进制温度数据。
表2-2 DS18B20输出的温度值

温度值

二进制输出

十六进制输出

+125℃

0000 0111 1101 0000

07D0h

+85℃

0000 0101 0101 0000

0550h

+25.0625℃

0000 0001 1001 0001

0191h

+10.125℃

0000 0000 1010 0010

00A2h

+0.5℃

0000 0000 0000 1000

0008h

0℃

0000 0000 0000 0000

0000h

-0.5℃

1111 1111 1111 1000

FFF8h

-10.125℃

1111 1111 0101 1110

FF5Eh

-25.0625℃

1111 1110 0110 1111

FF6Fh

-55℃

1111 1100 1001 0000

FC90h

DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。若T＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。主机ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。
4.调节模块介绍
调节模块是由四个按键接地后直接接单片机的I/O口完成的。当按键没有按下时单片机管脚相当于悬空，默认下为高电平，当按键按下时相当于把单片机的管脚直接接地，此时为低电平。程序设计为低电平触发。
5.报警模块介绍
报警模块是由一个PNP型的三极管9012驱动的5V蜂鸣器，和一个加一限流电阻的发光二极管组成的。报警时蜂鸣器间歇性报警，发光二极管闪烁。

2.2 系统硬件设计
2.2.1 单片机电路设计

图2-4 单片机最小系统原理图
单片机最小系统是由晶振电路，上电复位、按键复位电路，ISP下载接口和电源指示灯组成。原理图如图2-4所示。
2.2.2 DS18B20温度传感器电路设计
DS18B20温度传感器是单总线器件与单片机的接口电路采用电源供电方。
电源供电方式如图2-7，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。

图2-7 DS18B20电源供电方式
当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。
2.2.3 显示电路设计
显示电路是由四位一体的共阴数码管进行显示的，数码管由三极管9013驱动。
四位一体的共阴数码管的管脚分布图如图2-5所示。

图2-5 四位一体的共阴数码管管脚分布图
显示电路的总体设计如图2-6所示。

图2-6 显示电路
2.2.4 按键电路设计
按键电路是用来实现调节设定报警温度的上下限和查看上下报警温度的功能。电路原理图如图2-10所示。

图2-10 按键电路原理图

2.2.5 报警电路设计
报警电路是在测量温度大于上限或小于下限时提供报警功能的电路。该电路是由一个蜂鸣器和一个红色的发光二极管组成，具体的电路如图2-9所示。

图2-9 报警电路原理图

3 软件设计
3.1 DS18B20程序设计
3.1.1 DS18B20传感器操作流程
根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：
• 每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作
• 复位成功后发送一条ROM指令
• 最后发送RAM指令
这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500μs，然后释放，当DS18B20收到信号后等待16～60μs左右，后发出60～240μs的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。
DS18B20的操作流程如图3-1所示。

如图3-1 DS18B20的操作流程
3.1.2 DS18B20传感器的指令表
DS18B20传感器的操作指令如表3-1所示。传感器复位后向传感器写相应的命令才能实现相应的功能。
表3-1 DS18B20的指令表

指 令

指令代码

功 能

读ROM

0x33

读DS1820温度传感器ROM中的编码（即64位地址）

符合 ROM

0x55

发出此命令之后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单总线上与该编码相对应的 DS1820 使之作出响应，为下一步对该 DS1820 的读写作准备。

搜索 ROM

0xF0

用于确定挂接在同一总线上 DS1820 的个数和识别 64 位 ROM 地址。为操作各器件作好准备。

跳过 ROM

0xCC

忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 发温度变换命令。适用于单片工作。

告警搜索命令

0xEC

执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。

温度变换

0x44

启动DS1820进行温度转换，12位转换时最长为750ms（9位为93.75ms）。结果存入内部9字节RAM中。

读暂存器

0xBE

读内部RAM中9字节的内容

写暂存器

0x4E

发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。

复制暂存器

0x48

将RAM中第3 、4字节的内容复制到EEPROM中。

重调 EEPROM

0xB8

将EEPROM中内容恢复到RAM中的第3 、4字节。

读供电方式

0xB4

读DS1820的供电模式。寄生供电时DS1820发送“ 0 ”，外接电源供电 DS1820发送“ 1 ”。

3.1.3 DS18B20传感器的初始化时序
DS18B20传感器为单总线结构器件，在读写操作之前，传感器芯片应先进性复位操作也就是初始化操作。
DS18B20的初始化时序如图3-2所示。首先控制器拉高数据总线，接着控制器给数据总线一低电平，延时480μs，控制器拉高数据总线，等待传感器给数据线一个60-240μs的低电平，接着上拉电阻将数据线拉高，这样才初始化完成。

图3-2 DS18B20初始化时序
3.1.4 DS18B20传感器的读写时序
1.写时序
DS18B20传感器的读写操作是在传感器初始化后进行的。每次操作只能读写一位。
当主机把数据线从高电平拉至低电平，产生写时序。有两种类型的写时序：写“0”时序，写“1”时序。所有的时序必须有最短60μs的持续期，在各个写周期之间必须有最短1μs的恢复期。
在数据总线由高电平变为低电平之后，DS18B20在15μs至60μs的时间间隙对总线采样，如果为“1”则向DS18B20写“1”， 如果为“0”则向DS18B20写“0”。如图3-2的上半部分。
对于主机产生写“1”时序时，数据线必须先被拉至低电平，然后被释放，使数据线在写时序开始之后15μs内拉至高电平。
对于主机产生写“1”时序时，数据线必须先被拉至低电平，且至少保持低电平60μs。
2.读时序
在数据总线由高电平变为低电平之后，数据线至少应保持低电平1μs，来自DS18B20的输出的数据在下降沿15μs后有效，所以在数据线保持低电平1μs之后，主机将数据线拉高，等待来自DS18B20的数据变化，在下降沿15μs之后便可开始读取DS18B20的输出数据。整个读时序必须有最短60μs的持续期。如图3-2的下半部分。读时序结束后数据线由上拉电阻拉至高电平。

图3-3 DS18B20传感器的读写时序
3.1.5 DS18B20获取温度程序流程图
DS18B20的读字节，写字节，获取温度的程序流程图如图3-3所示。

图3-4 DS18B20程序流程图
3.2 显示程序设计
显示电路是由四位一体的数码管来实现的。由于单片机的I/O口有限，所以数码管采用动态扫描的方式来进行显示。程序流程图如图3-4所示。

图3-5 显示程序流程图
3.3 按键程序设计
按键是用来设定上下限报警温度的。具体的程序流程图如图3-5所示。

图3-6 按键程序流程图

4实物制作及调试
制作好的实物如图4-1所示。

图4-1 数字温度计实物正面图
在做实物时出现了不少问题。比如本来是采用NPN型9013驱动蜂鸣器，但是在实际调试中蜂鸣器驱动不了，经多次试验，在三极管的基极电阻与单片机的接口处接一个1、2kΩ的上拉电阻就能驱动了。但考虑到单片机的I/O口默认状态时为高电平，这样一上电蜂鸣器就会响，所以将NPN型9013换成了PNP型的9012三极管，效果还不错。

5电子综合设计体会
经过将近一个月的设计、焊接、编程、调试，我们终于完成了数字温度计的设计，基本能够达到设计要求，而且还设计了一些其他功能，比可以开启或消除按键音功能，开机动画功能，查看报警上下限温度功能。
此次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我们所学到的知识运用到实践中去。在大学课堂的学习只是给我们灌输专业知识，而我们应把所学的知识应用到我们现实的生活中去。这次的设计不仅使我们将课堂上学到的理论知识与实际应用结合了起来，而且使我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有了更进一步的认识，同时在软件编程、焊板调试、相关调试仪器的使用等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。此次单片机设计也为我们以后进行更复杂的单片机系统设计提供了宝贵的经验。
在本次设计的过程中，我们遇到不少的问题，刚开始焊好的板子下不进去程序，经过一再仔细的检查，才发现是在下载口处出了问题，由于焊盘口比较小，排针插不进去，最后使了很大力气才插进去，插进去后才发现坏了，结果在去排针的时候把焊盘给去下来了，最后只能在旁边将下载口引了出来。还有就是文章中提到的蜂鸣器驱动问题等等。经过此次的硬件制作与调试，锻炼了我们的动手实践能了。本次设计的另一个重点就是软件程序的设计，其中需要有很巧妙的程序算法，虽然以前写过几次程序，但我觉的写好一个程序并不是一件简单的事，有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论，有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。
通过此次的综合设计，我们初步掌握了单片机系统设计的基本原理。充分认识到理论学习与实践相结合的重要性，对于书本上的很多知识，不但要学会，更重要的是会运用到实践中去。在以后的学习中，我们会更加注重实践方面的锻炼，多提高自己的动手实践能力。

参考文献
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‘肆’ 谈谈单片机在日常生活中的应用。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，主要应用于以下七个方面：

1、在智能仪表上的应用。

单片机结合不同类型的传感器，可实现电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。单片机的控制使得仪器仪表数字化，智能化，微型化，功能比起采用电子或数字电路更强大。

2、在工业控制中的应用。

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工程流水线的智能化管理，电梯智能化控制，与计算机构成二级控制系统等。

7、单片机在汽车设备领域中的应用。

单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，gps导航系统，abs防抱死系统，制动系统等。

此外，在工商，金融，科研，教育，国防等领域都有广泛用途。

‘伍’ 单片机实现两相异步电机的SVPWM控制

基于单片机的步进电机控制系统
摘 要:本文论述了以单片机AT89C51为控制器的步进电机的控制系统,内容主要包括该系统的硬件组成,步进电机运行过程的详细分析,PC机与AT89C51单片机之间的串行通信以及AT89C51单片机对步进电机的控制程序流程图等。关键字:单片机; 通信; 步进电动机
1 引言
平为TTL电平,为了取得一致的传输信号,因此需要采用电平转换在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起芯片MAX485。根据实际需求选用AT89C51单片机,但由于其数着十分重要的作用。无论是在工农业生产还是在日常生活中的家据存储区只有256个单元,需要扩展片外数据存储器6264。此外用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。因此对电动机的控采用脉冲分配器CH250实现单片机对步进电动机的通电换向即脉制变得越来越重要了。电动机的控制技术的发展得力于微电子技冲分配,通过光电耦合器4N25实现步进电动机与单片机的电气隔术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、离,由于单片机本身的驱动能力有限,因此需要采用专门的驱动电微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使电动机控路单电压驱动来实现功率放大,从而为电动机提供足够大的电流。制技术在近二十多年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机的控总体的硬件方框图如图1所示:制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制。本文采用硬件和软件相结合的办法实现单片机对步进电动机的运动控制。
2 硬件部分
[2]
PC机与AT89C51单片机 之间的串行通信在硬件上是由转换器ATC－106和电平转换芯片MAX485来完成的。由于PC机图1 总体的硬件框图采用的是RS－232C接口标准,根据项目要求与生产中的实际情况,需要采用传输距离较远的RS－485,因此需要采用RS-232C
3 软件部分
收稿日期:2007-05-18
通过软件实现PC机与单片机间的异步串行通信。PC机采用查询的方式发送和接收数据,单片机采用中断的方式接收PC机 T —— 步进电动机运行第 ＋1 步时所用的时间
N
1+N
1
1
传送的信息,从而确定步进电动机的旋转方向,走的总的脉冲数; 即匀速运行每一步所需要的时间采用软件延时法控制脉冲的分配,从而控制步进电动机的整个运 由于采用软件延时的方法来控制单片机发出脉冲的时间间行过程。 隔即通过改变脉冲的频率来改变步进电动机的运行速度。在步进电动机匀加速运行阶段,只需按电动机每走一步所需要的时间
3.1 步进电动机运行的分析
[4]
来调用延时子程序即可。根据步进电动机 的加减速要有严格的控制要求,那就是保证在
-VV
1-
ii
不失步和过冲的前提下,用最快的速度和最短的时间移动到指定
=a
（6）
+
TT
1-
ii
位置。本设计要求步进电动机的速度按图2所示运行。
—— 步进电动机匀加速运行阶段走第i步时的速度
V
i
—— 步进电动机匀加速运行阶段走第i步时所用的时间
T
i
由于步进电动机在匀加速运行阶段走最后一步时的速度与匀速运行时的速度V相同
V
N
1
L
L
＝V= 又因为 ＝ 将其代入
＝
且
V V
V
V
N
1+N
1
1
1-i
i
T
T
i
1-i
（2-6）
TL
TL
-
1-ii
整理得到
a＝
+TT
-1ii
2
2
＋
＋
（7）
TaT
0=LT
TaTL
( )
-
1-ii
i
1-ii
图2 步进电动机的运行过程
通过软件调用一个开平方函数就可以求得首先令i＝
N
1
由图可知匀加速阶段与匀减速阶段的加速度和减速度大小等直到 、T ,这样就可以求出步进电动机匀
、
、
T
1
T
T
T
2
1-N
3-N
2-N
1
1
1
相同,方向相反,加减速的时间相同,因此只需算出加速段走的步加速运行阶段从静止开始每走一步所用的时间。电动机在升速数就可以知道减速时所走的步数,二者是一样的。计算过程如下:过程中所走的总的步数即脉冲数为 ,从静止开始步进电动机
N
1
首先,恒速运行时的速度V是由用户设置的,因此是一个已在匀加速阶段每走一步,升速阶段的总步数就减1,通过软件延时知量。加速度a,一个脉冲走过的距离L,整个运行过程所走的步的方法来控制走每一步所用的时间,加速阶段的延时时间是逐渐数即总的脉冲数P也都是给定值。运行方向是根据用户的要求,这样进行下
、
直到 、 、
变短的,依次为 、
T
T
T
T
T
T
1
3-N
2
2-N
1
N
1-N
1
1
1
由软件确定的。去,直到 ＝0,加速过程结束,进入恒速运行阶段。步进电动机
N
1
接着计算步进电动机运行时间
N
在恒速过程中走的总步数为 ,从恒速运行开始,电动机每走一
3
—— 为步进电动机匀加速运行时所用
根据
tatV =1 1
步,恒速总步数就减1,因为恒速运行时走每一步用的时间都是相的时间同的,因此软件延时的时间均为 ,直到恒速总步数减为0,恒
T
V
1+N
1
可以求出t ＝
(1）
1
a
速过程结束,进入减速运行阶段。由于匀减速运行的过程是加速由于匀加速阶段与匀减速阶段的加速度大小相同,因此匀过程的逆过程,在匀加速运行阶段,步进电动机走的总的步数为
t
加速运行阶段所用的时间t 与匀减速运行时所用的时间 是相
2
1
,且 ＝N ,减速阶段电动机每走一步,减速总步数就减1,
N
N
1
1
2
2
2
at
。因为是匀加速运行,所以S＝同的,即t ＝
,由a和t
t
1
1
1
2
2
软件延时的时间是逐渐变常的,依次为 、
、 、 直
T
T
T T
N
1-N
2-N 3-N
1
1
1 1
求出步进电动机匀加速运行阶段走过的总的距离,通过
2
到 、 ,减速总步数减为0,减速过程结束,电动机停止运行。
T
S
T
at
21
2
1
1
N
＝
（2）
＝
1
L
L 3.2 通信软件的设计
可以求出匀加速运行阶段步进电动机走的总步数即脉冲
[5]
PC机与AT89C51的串行通信程序 由两部分组成:一部分数。由于步进电动机匀减速运行阶段是匀加速运行阶段的逆过是PC机的通信程序,另一部分是AT89C51的通信程序。PC机程,因此匀减速运行阶段所走的步数与匀加速运行阶段所走
N
2
发送时,AT89C51单片机一定接收;PC机接收时,AT89C51单片的步数 是相同的,即 ＝ ,由P、 和 可以求出步进电
N N N
N N
1
1
2
1 2
机肯定发送。而且对应发送和接收的字符要相同,否则不能达到动机匀速运行阶段走的总步数即脉冲数为 ,即
N
3
正常通信的目的。此次设计PC机采用8086/8088汇编语言编
N＝P－ － ＝P－2
（3）
N
N
N 1
3 1
2
写,AT89C51单片机端采用MCS－51语言编写。为了保证数据步进电动机匀速运行时走每一步即每一个脉冲所需要的时通信的可靠性,制定通信协议如下:间是相同的,根据
① PC机与AT89C51单片机都可以发送和接收
L
（4）
V=
② PC机与AT89C51单片机的通信波特率为9600bps,采
T
1+N
1
L
（5）
因此
T
=
用的晶振频率为24MHZ,定时器T1工作在模式2,SMOD设置

为1,TH1的预设值为0CH,TL1的预设值为00H。
③ PC机与AT89C51单片机均采用串行口方式3。
④ 帧格式为:1位起始位,8位数据位,1位偶效验位,1位停止位。
⑤ PC机发送的数据帧为:
表1 PC机发送数据帧表
帧起始标志为 02H,假设电动机的运行标号为5号,对应的ASCII码值为30H,35H两个字节表示。若命令为传送命令MOV则用0表示,其对应的ASCII码值为30H,用一个字节表示。D表示步进电动机运行的方向标志,若为0则表示电动机正转,其对应的ASCII码值为30H;若为1,则表示电动机反转,其对应的ASCII码值为31H。P表示PC机传送给单片机的总的走的脉冲数。若传送的命令为设置命令SET则用1表示,其对应的ASCII码值为31H,用一个字节表示。需要单片机设置的参数有:a, V和 L;为了便于PC机与AT89C51的通信编程,数据的长度取6个字节。传送的数据只有5个字节,剩余的1个字节均用ASCII码值30H补足,对应的为0。这样做不影响效验和。若为传送命令帧,则效验和定义为方向信号D与总的脉冲数P的十六进制之和再转换为相对应的ASCII码值。若为设置命令帧,则效验和定义为a、V与L的十六进制之和再转换为D对应的ASCII码值。帧结束标志为03H。
⑥ PC机采用查询的方式发送和接收数据,AT89C51单片机采用串行口中断的方式接收和发送数据。
3.3 控制软件的设计控制步进电动机匀加速、恒速、匀减速运行的程序流程图如图2。图2 控制步进电机的程序流程图
4 结束语
参考文献:
[1] 韩全立。单片机控制技术及应用[M]。北京:电子工业出采用本方案可以很好的实现对步进电动机的控制。目前此版社,2004方案已经成功应用于电机控制的工厂等并取得了良好的效益,并
[2] 求是科技。单片机典型模块设计实例导航[M]。北京:人正试图将其进一步完善以应用于压缩机、洗衣机等日常设备中。民邮电出版社,2004
[3] 胡汉才，单片机原理及系统设计[M]。北京:清华大学出当然,随着控制产品与控制技术的发展,步进电机的控制也会得到版社,2002进一步完善。
[4] 王晓明。电动机的单片机控制[M]。北京:北京航天航空大学出版社,2002
[5] 杨金岩,郑应强,张振仁。8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M]。北京:人民邮电出版社,2005

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‘柒’ 单片机开发与典型工程项目实例详解的目 录

1.1 单片机的应用和特点 1
1.1.1 单片机的应用 1
1.1.2 主流单片机的种类及特点 3
1.2 MCS-51系列单片机的内部结构 7
1.3 MCS-51单片机的引脚功能与时序 9
1.3.1 MCS-51系列单片机引脚说明 10
1.3.2 MCS-51单片机的时序 16
1.4 MCS-51单片机的存储器组织 17
1.4.1 程序存储器 18
1.4.2 数据存储器 19
1.4.3 特殊功能寄存器 21
1.5 单片机最小系统 24
1.5.1 单片机最小系统 24
1.5.2 彩灯控制器的设计 25
1.5.3 顺序控制器的设计 27
1.6 本章小结 29 2.1 单片机C语言宏配置介绍 30
2.1.1 处理器的配置 30
2.1.2 ID区域 31
2.1.3 EEPROM数据 31
2.2 单片机数据结构 31
2.2.1 类型限定词 32
2.2.2 常数 33
2.2.3 变量 34
2.2.4 构造数据类型 38
2.2.5 函数 46
2.2.6 中断 49
2.2.7 C语言和汇编语言的嵌套使用 53
2.2.8 伪指令 54
2.3 MPLAB IDE编译器简介 57
2.3.1 MPLAB工程管理器（MPLAB Project Manager） 57
2.3.2 MPLAB文本编辑器（MPLAB Editor） 57
2.3.3 MPLAB软件仿真器（MPLAB-SIM Simulator） 58
2.3.4 MPLAB在线仿真器（MPLAB-ICE Simulator） 58
2.4 MPLAB IDE的安装和使用 58
2.4.1 MPLAB IDE的安装要求 58
2.4.2 MPLAB IDE的使用 59
2.4.3 实例应用 59
2.4.4 MPLAB IDE中的工程 62
2.4.5 MPLAB IDE工程的编译 65
2.4.6 MPLAB IDE的软件仿真 66
2.5 MCC18基础 68
2.5.1 MCC18的安装目录浏览 68
2.5.2 MCC18的语言执行流程 70
2.5.3 MCC18举例 70
2.5.4 MCC18的编译环境 72
2.5.5 MCC18和单片机的比较 73
2.6 单片机的混合开发 74
2.6.1 C51和汇编语言的性能比较 74
2.6.2 C51和汇编语言的混合编程 74
2.7 本章小结 79 3.1 单片机应用系统设计的流程 80
3.2 单片机应用系统两设计原则 82
3.2.1 硬件系统设计原则 82
3.2.2 应用软件设计原则 83
3.3 单片机的选型 83
3.3.1 单片机选型的原则 83
3.3.2 单片机选型参考 85
3.3.3 开发工具的选择 86
3.4 系统常见故障与调试 87
3.5 本章小结 88 4.1 数字滤波算法 89
4.1.1 算术平均值滤波 90
4.1.2 滑动平均值滤波 92
4.1.3 防脉冲干扰平均值滤波 93
4.1.4 中值滤波 95
4.1.5 一阶滞后滤波 96
4.2 数字PID控制算法 97
4.2.1 位置式PID控制算法 98
4.2.2 增量式PID控制算法 100
4.2.3 积分分离的PID控制算法 102
4.2.4 变速积分PID控制算法 103
4.3 本章小结 104 5.1 键盘设计的组成和分类 105
5.1.1 键盘的物理结构 106
5.1.2 键盘的组成形式 106
5.2 键盘接口的工作过程和工作方式 111
5.2.1 键盘的抖动干扰和消除方法 111
5.2.2 盘接口的工作过程 112
5.2.3 键盘的工作方式 112
5.3 键位置的判别方法 113
5.4 键盘接口设计的储存芯片和
5.4 相关协议 114
5.4.1 键盘接口设计的储存芯片 114
5.4.2 AT24CXX系列的芯片及I2C协议 114
5.4.3 A93CXX系列的芯片及SPI协议 124
5.5 键盘接口实现的工程实例 132
5.5.1 矩阵键盘接口的工程实例 132
5.5.2 矩阵式中断扫描键盘的设计 137
5.5.3 二进制编码键盘接口的工程实例 139
5.6 重点与难点 141 6.1 交通灯顺序控制 143
6.1.1 硬件系统的设计 143
6.1.2 反向器74F06 145
6.1.3 控制字 145
6.1.4 程序设计 145
6.2 设计一种基于模糊理论的单片机控制交通路口调度系统 148
6.2.1 系统的总体设计 148
6.2.2 十字路口调度系统模糊控制器的设计 149
6.2.3 电路设计 151
6.2.4 车流量检测电路 154
6.2.5 系统主程序和模糊控制程序设计 155
6.2.6 系统显示程序设计 157
6.3 重点与难点 159 7.1 显示屏显示原理及串行通信基本概念 161
7.1.1 显示屏显示原理 161
7.1.2 串行通信 163
7.1.3 阵列式LED显示屏的实现 166
7.2 显示屏硬件电路设计 166
7.2.1 硬件电路介绍 168
7.2.2 外扩数据存储器电路 170
7.3 列式LED显示屏显示程序的171
7.3.1 汉字点阵数据的提取 171
7.3.2 显示主程序 174
7.3.3 串口中断处理程序 176
7.3.4 显示驱动函数 179
7.3.5 外部存储器读写程序 181
7.3.6 串口通信程序 181
7.3.7 文字显示特效程序 182
7.4 本章小结 191 8.1 IC卡基础 192
8.1.1 IC卡的分类 192
8.1.2 IC卡的标准 194
8.2 接触型IC卡读写系统的开发 194
8.2.1 IC卡读写系统的时序 195
8.2.2 IC卡读写系统的硬件连196
8.2.3 IC卡读写系统的软件系统 197
8.3 基于SLE4442加密卡读写系统的开发 201
8.3.1 SLE4442卡的介绍 201
8.3.2 SLE4442的模式 203
8.3.3 SLE4442的操作命令 205
8.3.4 SLE4442读/写系统的软硬件设计 208
8.4 重点与难点 215 9.1 无刷直流电机控制原理 216
9.1.1 无刷直流电机的组成 217
9.1.2 无刷直流电机的工作原理 217
9.1.3 无刷直流电机的控制方法 219
9.2 无刷直流电机的工作特性 220
9.3 直流无刷电机控制的应用实现 221
9.3.1 总体设计概述 221
9.3.2 直流无刷电机控制的硬件设计 222
9.3.3 直流无刷电机控制的软件设计 224
9.3.4 无刷直流电机速度闭环控制系统 227
9.4 本章小结 230 10.1 永磁同步电机的结构与分类 231
10.2 永磁同步电机的矢量控制 232
10.3 永磁同步电机控制 236
10.3.1 控制电路设计 237
10.3.2 光电隔离电路设计 238
10.3.3 功率电路设计 239
10.4 永磁同步电机控制的软件实现 239
10.4.1 电压SVPVM的DSPIC33f软件实现 241
10.4.2 转子位置检测 243
10.4.3 AD转换模块 245
10.5 本章小结 246 11.1 汽车行驶记录仪功能介绍 247
11.2 简易汽车行驶记录仪的设计 249
11.2.1 汽车行驶记录仪的考虑因素 250
11.2.1 MSP430 251
11.2.2 车模拟信号的采集 254
11.2.4 数字信号采集电路 255
11.2.5 SST39VF160芯片介绍 257
11.3 记录仪的软件设计 257
11.3.1 软件流程图 258
11.3.2 数据存储格式 259
11.3.3 SST39VF160存储器数据读写的实现 259
11.4 数据采集的程序实现 263
11.5 本章小结 264 12.1 USB-GPIB控制器简介 265
12.1.1 认识USB 266
12.1.2 GPIB 269
12.2 USB-GPIB控制器的硬件电路设计 271
12.2.1 器件的选择 272
12.2.2 USB-GPIB控制器电路设计 278
12.3 USB-GPIB控制器的软件程序的实现 287
12.3.1 USB单片机协议控制芯片与主机（计算机）的数据交互 288
12.3.2 USB协议控制芯片与GPIB控制器的数据交互 299
12.4 USB-GPIB控制器固件的调试与固化 300
12.4.1 USB-GPIB控制器固件的调试 301
12.4.2 USB-GPIB控制器固件程序的固化 302
12.5 本章小结 303 13.1 研究抗干扰技术的重要性 304
13.2 干扰的分类 305
13.2.1 按噪声产生的原因分类 306
13.2.2 按噪声传导模式分类 306
13.2.3 按噪声波形及性质分类 307
13.3 干扰的耦合方式 308
13.4 单片机系统可靠性的设计任务与方法 310
13.4.1 单片机系统可靠性设计的任务 310
13.4.2 可靠性设计一般方法 311
13.5 本章小结 313 14.1 无源滤波器抗干扰 314
14.1.1 电容滤波器 315
14.1.2 电感滤波器 316
14.1.3 RC低通滤波器 316
14.1.4 1LC低通滤波器 318
14.1.5 低通滤波器的结构选择 319
14.1.6 低通滤波器的平衡结构与串联形式 319
14.2 有源滤波器抗干扰 321
14.2.1 一级低通有源滤波器 321
14.2.2 二级低通有源滤波器 322
14.3 去耦电路 324
14.3.1 尖峰电流的形成原理 324
14.3.2 去耦电容的配置 325
14.3.3 光电隔离 326
14.3.4 继电器隔离 328
14.3.5 变压器隔离 328
14.3.6 布线隔离 329
14.4 接地技术 330
14.5 本章小结 334 15.1 概述 335
15.2 指令冗余技术 336
15.2.1 单字节指令冗余 337
15.2.2 重要指令冗余 337
15.3 软件陷阱技术 337
15.3.1 未使用的中断向量区设置陷阱 338
15.3.2 RAM数据区中设置陷阱 338
15.3.3 未使用的EPROM数据区设置陷阱 339
15.3.4 非EPROM单片机空间设置陷阱 339
15.3.5 运行程序区设置陷阱 339
15.4 看门狗技术 339
15.4.1 硬件看门狗技术 340
15.4.2 软件看门狗技术 342
15.5 本章小结 345

‘捌’ 单片机原理与应用

《单片机原理和应用》是2010年9月由电子工业出版社出版的图书，本书系统全面地介绍了80C51单片机的基本原理、硬件结构、指令系统，并从应用的角度介绍了汇编语言程序设计、单片机外部电路的扩展，以及与键盘、LED显示、LCD显示、打印机等多种硬件接口的设计方法，详细介绍了串行、并行接口的A/D、D/A转换器功能特点和典型应用，增加了单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等内容。

二，本书特色

本书为江西省省级精品课程建设成果。

本书从现实教学和工程实际应用出发，对传统单片机教材内容进行了改良，力求做到与市场接轨，与现实同步。在并行总线扩展问题上，着重介绍了扩展方法和典型应用，对并行器件、并行总线扩展及8255、8155、8279等已基本淘汰的器件进行了精简或摒弃，补充了串行总线技术、串行总线器件接口应用和STC系列单片机内部新增功能部件的使用，以及C51编程规范等内容。

书中有单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等章节，主教材与实验教材整合为一本书，知识量大。

‘玖’ ATM128单片机编程应用。

电子技术书籍

音响技术
74 立体声音箱的结构、应用和制作
75 电子产品维修技术丛书 音响原理与电路分析
76 家用电器维修丛书 家用音响电路原理与检修方法
77 现代音响设备原理与维修大全
78 高保真音响设计制作
79 实用音响工程与调音技术
80 无线电爱好者丛书 高保真扩音机制作
81 现代扩声技术与工程
82 现代音响工程
83 新编HI-Fi音响原理及检修技术
84 音响设备原理与维修精华
85 家庭影院组建
86 怎样配置、调试家庭影院系统
87 音响爱好者

硬件编程
95 VHDL 与数字电路设计
96 复杂数字电路与系统Verilog HDL设计技术
97 VERILOG HDL硬件描述语言
98 ahdl入门

仪器仪表
99 常用仪表的使用方法
100 半导体管特性图示仪原理、维修、检定与应用
101 常用仪表的使用方法
102 电子示波器及其应用
103 高压兆欧表
104 胜利牌数字仪器仪表原理与检修指南
105 无线电实验丛书 常用无线电仪器和器件手册
106 现代电信仪表原理与应用
107 常用电子仪器原理、使用、维修
108 电子示波器及其应用
109 模拟与数字万用表检测及应用技术
110 实用万用电表检修
111 万用电表检修技巧与实例
112 无线电爱好者丛书 怎样用万用电表检测集成电路
113 线电爱好者丛书精品系列 万用电表使用技巧与实例
114 新型万用表的使用技巧
115 新型万用表实用手册
116 用万用表检测电子元器件
117 指针式万用表实用测量技法与故障检修
118 万用表测试元器件大全
119 新型数字万用表原理与维修
120 无线电爱好者丛书 怎样用万用电表检测集成电路

显示技术
121 液晶电视――液晶显示的原理和应用
122 液晶器件工艺基础
123 液晶显示应用技术
124 高新技术丛书 平板显示器件原理及应用
125 LED显示屏系统原理及工程技术
126 VGA、SVGA彩色显示器的原理、维修及图集
127 电子显示技术
128 光栅数字显示技术及其应用
129 计算机数据显示器原理与设计
130 微型计算机显示器实用维修技术与实例
131 显示技术（译文集）
132 显示器电路原理与维修
133 显示器维修大全
134 荧光屏上的示波测量法 电子示波器在生产和科学技术中的应用
135 示波器技术

微波技术
136 微波电路
137 微波技术基础（第二版）
138 微波通信与卫星通信
139 微波电路设计
140 微波技术基础与应用_陈振国
141 微波原理_吴下娴

微电子技术
142 大规模可编程逻辑器件及其应用
143 集成电路的分析与设计
144 集成电路名词术语解释
145 集成电路入门
146 集成电路――设计原理与制造
147 集成电路制造工艺
148 集成电子技术教程
149 模拟集成电路（原理、设计、应用）
150 专用集成电路高级综合理论
151 专用集成电路设计技术基础
152 超大规模集成电路微细加工技术
153 集成电路及应用
154 微电子电路设计原理及应用
155 微电子焊接与封装
156 微电子技术概论
157 微电子技术基础 双极、场效应晶体管原理
158 微电子器件应用可靠性技术
159 微电子设备的换热
160 微电子学丛书 ULSI器件、电路与系统
161 微电子学丛书 碳化硅宽带隙半导体技术
162 微电子学丛书 小尺寸半导体器件的蒙特卡罗模拟
163 高等学校电子信息类规划教材 微电子器件可靠性

遥控遥测技术
164 实用遥控电路原理与设计速成
165 无线电爱好者丛书 实用无线电遥控（修订本）
166 无线电遥测
167 遥测遥控技术
168 遥感遥测及计算机应用
169 遥测遥控信息传输原理

嵌入系统设计
嵌入式系统开发圣经

电磁兼容技术
170 机电一体化电磁兼容设计
171 电磁兼容标准汇编·通信、信息技术设备类及系统间卷
172 通信系统中的电磁兼容理论与技术
173 无线电工程中的电磁兼容
174 电磁兼容性原理及应用
175 电磁兼容标准与认证
176 电磁兼容标准汇编·电工、电子产品类卷
177 电磁兼容设计

电子工艺技术
178 电子工业生产技术手册（3）电子元件卷
179 电子工艺及电子工程设计
180 电子工艺实训教程
181 电子装配工艺
182 电子组装技术
183 高等学校教材 电器制造工艺学（第2版）
184 高等学校教材 电子工艺基础
185 晶体管原理与工艺
186 现代电子工艺技术指南
187 电工产品学

防干扰技术
188 电子设备的防干扰设计
189 电子电路实用抗干扰技术
190 屏蔽技术
191 电子对抗原理（上册）
192 电子电路实用抗干扰技术
193 密封技术
194 密封

静电技术
195 电机工程手册（第二版）(7) 应用卷（二） 第5篇 静电技术和电的其他
196 电子产品防静电技术要求
197 电子产品制造防静电系统测试方法
198 电子设备制造防静电技术
199 esd 保护设计
200 ESD知识介绍
201 接地技术

自动化技术
202 机械工业自动化技术 检测自动化
203 电气控制与PLC
204 高等工科学校适用 工厂电气控制技术
205 机电一体化系统设计手册
206 工业自动化仪表丛书 射流技术及其应用

光电技术
207 光电技术
208 光电子学及其应用
209 激光原理与激光技术
210 高等学校教材 光测原理和技术
211 光电检测技术
212 光电子学及其应用
213 红外技术基础与应用
214 激光工艺与微电子技术
215 无损检测技术丛书 激光全息检验
216 现代高技术丛书 激光与光电子技术
217 红外电子学
218 红外技术原理手册
219 无线电爱好者丛书 红外线与超声波遥控
220 光电图像处理
221 激光等离子体原理
222 激光技术和应用
223 激光器件原理与设计
224 激光原理与激光技术
225 固体激光技术基础丛书之二 激光晶体

电工技术
226 安装与维修电工技术 （第2版）
227 带电作业技术
228 低压电工实用技术
229 电动机应用技术丛书 变频器应用技术及电动机调速
230 电工基础
231 电工技术与电子技术 下册
232 电工类实用手册大系
233 电工与电子基础
234 供配电设计手册
235 交流电机的非正弦供电
236 节电技术与节电工程
237 输配电工程学
238 常用电工计算
239 电工必读丛书 电工电气线路与设备故障检修600例
240 电工基础
241 电工实用技术丛书 常用电工测量技术
242 电工实用技术丛书 如何保证安全用电
243 电工实用手册
244 现代家庭生活常识丛书 电工常识百问百答
245 现代家庭实用电工技术
245 袖珍电机修理工手册
247 最新电工实用经典线路范例
248 交流步进传动系统
249 交直流传动系统的自适应控制
250 异步电动机直接转矩控制
251 执行电动机
252 直流无刷电动机原理及应用

对讲机
253 集群移动通信机和对讲机原理、使用及维护手册
254 对讲机原理、使用及纵图集（二）
255对讲机原理、使用及纵图集（三）

通信技术
256 GSM手机维修培训教程
257 OHM科学丛书 图解B-ISDN宽带综合业务数字网
258 可视图文业务网
259 通信基础知识
260 现代通信系统原理
261 射频通信电路
262 综合业务数字网导论
263 综合宽带接入技术
264 宽带城域建设与管理
265 专用移动通信网组网技术及维护
266 渔业电子技术丛书 单边带通信原理
267 中等职业学校电子信息类教材（通信技术专业） 手持移动电话原理与维
268 有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术
269 异步转移模式――ATM技术及应用
270 异步传递方式宽带ISDN技术
271 移运通信前尚技术丛书 软件无线电原理与应用
272 移动通信前沿技术丛书 GSM网络与GPRS
273 曜高技术普及丛书 虚拟专用网
274 现代移动通信技术丛书 蓝牙协议及其实现
275 无线寻呼机（BB机）原理与维修
276 无线寻呼系统
277 无线电寻呼和无绳通信
278 卫星数字电视接收机的使用与维修
279 微机通信指南
280 微机通信原理与实用技术
281 微波与光导波技术
282 网络与信息安全技术丛书 电子商务站点黑客防范
283 同步数字体系（SDH）技术及其应用
284 完全手册系列丛书 MODEM完全手册
285 网络与通信译林精选系列 ADSL／VDSL原理
286 通信原理与技术
287 通信原理（第4版）
288 通信网原理及其实现技术
289 锁相与频率合成技术
290 数字移动通信及ISDN
291 数字移动电话机原理及维修技术
292 数字卫星电视接收技术
293 数字微波中继通信及设备
294 数字通信：第三版
295 实用卫星电视接收技术 ――原理、安装、测试和检修
296 时分双工CDMA移动通信技术
297 时尚数字手机原理与维修（二）
298 雷达原理（修订版）
299 全国高技术重点图书·通信技术领域 信号复制生成理论及应用
300 全国高技术重点图书·通信技术领域 编码密码学
301 宽带无线接入和无线局域网
302 宽带网络技术及测试
303 宽带Zooe丛书 xDSL技术与应用
304 宽带Zone丛书 宽带接入技术
305 纠错编码技术和应用
306 精通串行通信
307 介质光波导器件原理
308 集成锁相环路 原理 特性 应用
309 国家自然科学基金资助项目 综合业务数字网与异步转移模式ISDN
310 光纤通信设计
311 光纤接入网技术
312 光纤技术及应用
313 蜂窝移动通信――模拟和数字系统
314 分组变换技术及其应用
315 调制解调器实用技术
316 调制解调器初学者指南
317 电子数据交换（EDI）系统工作原理及标准
318 cdma 2000技术
319 GSM原理及其网络优化
320 通信流理论基础与多媒体通信网
321 现代通信网和计算机网管理
322 信息高速公路实用教材 宽带网络技术及其应用
323 信息编码技术及其应用大全
324 异步传递方式宽带ISDN技术
325 GSM标准
326 第三代移动通信系统原理与工程设计IS-95 CDMA和cdma2000

单片机
327 单片机原理及应用
328 MCS-51单片机原理及实用技术
329 位微型计算机原理·接口技术及其应用
330 单片机开发与典型应用设计
331 单片机实用系统设计技术
332 IBM PC微型计算机原理及接口技术
333 MCS-51单片机原理及接口技术 修订版
334 北京职业教育计算机应用培训教材 单片机――原理·操作·实验·应用
335 单片机实用技术_整机设计、多机通信、实用技术
336 EM78系列单片机简介
337 单片机器件应用手册
338 MCS 96 MC68单片机原理与应用
339 数字PID及其算法

家用电器电器维修技术
340 45种厨房电器使用与维修
341《家用电器常识丛书》 声像·厨房家用电器分册
342 DVD机维修技术原理与方法
343 OHM科学丛书 图解数字磁带录音机
344 VCD、CVK、SVCD、DVD激光影碟机实用指南
345 VCD／DVD视盘机原理与维修
346 VCD／SVCD／DVD机维修宝典丛书 十大主板名牌VCD／SVCD／DVD机维修精
347 VCD／SVCD／DVD机维修宝典丛书 十大主板拼装VCD机维修精要与实例
348 百种家用电器实用手册
349 彩色显示器原理与检修技术速成
350 初级家用电子产品维修工（含视频设备维修工、音频设备维修工）
351 磁带录像机原理与调试
352 大彩电、摄录机、影碟机 原理·调测·检修
353 大哥大 BP机 住宅电话使用手册
354 大屏幕遥控彩色电视机原理与维修
电子基础
442 图解电子学入门[日]OHM
443 变流技术基础及应用
444 超高频技术
445 磁路与磁场
446 等离子体电子工程学
447 低频电子线路
448 电子工程师便携手册
449 电子高新技术丛书 第6分册
450 电子调节技术入门
451 电子工程中的积分变换
452 电子模拟数字转换器
453 电子技术教育丛书 电子特技原理及应用
454 电子设计技术
455 电子线路（提高版·模拟电路与脉冲数字电路）
456 电子学基础及应用集成和分立系统
457 电子系统建模仿真与评估
458 电子学重要公式活用手册
459 高等电路
460 高等学校教材 数字电路
461 固态高频电路
462 高频电子线路 第三版
463 高等学校教学用书 无线电技术
464 脉冲与数字电路
465 实用电气线路及原理
466 实用电子公式手册
467 数字电路与逻辑设计
468 数字集成电子技术基础
469 数字信号处理（修订版）
470 数字原理
471 现代工程师实用数字化技术
472 线性与非线性电路
473 线性系统理论和设计
474 新旧电气图形符号对照读本
475 现代电子学辞典――英汉、汉英名词对照
476 信号变换与处理
477 袖珍电子工程师手册
478 优化方法与电路优化设计
479 与电子爱好者谈电子技术
480 怎样看电气线路图
481 自适应滤波器原理（第三版）
482 电子工程师指南
483 无线电爱好者丛书精品系列 无线电爱好才读本
484 无线电爱好者丛书精品系列 无线电爱好才读本(上)
485 21世纪电子电气工程师系列 数字电路
486 数控技术
487 数字控制系统――原理、硬件与软件
488 数字电子技术基础
489 数字电子技术分析及其实用电路设计
490 21世纪电子电气工程师系列 数字电路
491 数字系统现场集成技术丛书
492 图解数字电路的计算
493 无线电接收
494 通讯及消费类电子产品的设计
495 电子电路资料荟萃
496 超高频技术和器件(上册)超高频技术
497 磁偏转线圈设计理论基础
498 电器照明设计
499 电子爱好者电子线路设计应用手册
500 电子电路系统及标准最佳设计及实践
501 电子线路设计手册
502 蓄电池快速充电的原理与实践
502 非线性半导体电阻及其应用
503 变容二极管的应用
504 常用电子元器件简明手册
505 常用新颖电子器件及其应用
506 磁性材料基础
507 电力电子电路精选 ――常用元器件·实用电路·设计实例
508 电介质材料及其介电性能
509 电力电子新器件及其应用技术
510 电子电路及电子器件
511 电子工程师手册 上册 第4篇 电子元器件
512 电子工程师手册 上册 第1篇 常用资料
513 电子电路及电子器件
514 电子元器件的可靠性
513 无线电元器件精汇
514 无线电元器件检测与修理技术入门
515 可靠性·维修性·保障性丛书 电子元器件失效分析及应用
516 最新电子元器件产品大全第三册--真空电子器件与显示器件
517 最新电子元器件产品大全第一册--分立半导体器件
518 固态继电器

电子制作技术
519 电子镇流器原理与制作
520 实用电子装置制作精选·续集·
521 新颖实用电子设计与制作
522 无线电制作精汇

电视技术
523 背投影式彩色电视机检修手册 1
524 闭路电视系统工程技术
525 闭路电视系统设计与应用
526 彩色电视和立体电视
527 超高频电视调谐器设计与原理
528 大屏幕电视
529 大屏幕遥控彩色电视机原理与维修
530 等离子体电子工程学
531 电视机元器件检修大全（下）
532 电视机原理与检修
533 电视技术与应用
534 电视墙显示及控制技术
535 电视天线放大器原理、制作与维修
536 电信技术普及丛书 大屏幕电视
537 电信新技术培训系列教材 会议电视
538 高清晰度电视（HDTV）
539 工业电视摄象机
540 共用天线电视系统（修订本）
541 广播电视设备原理·使用·维修系列教材 有线电视原理·设计·维修
542 家用电器维修金例丛书 大屏幕及背投彩电维修金例
543 监控电视系统原理与设计
544 开路与闭路电视原理及维修
545 看图学修家丛书 看图学修彩色电视机
546 全数字高清晰度电视和DVB
547 数字电视和高清晰度电视
548 数字电视技术：高清晰度数字视频原理与应用 （第三版）
549 数字电视原理
550 天线原理
551 图文电视系统原理与应用
552 卫星电视与有线电视技术
553 电视与有线电视技术（修订本）
554 无线电爱好者丛书 电视接收天线
555 相控阵和频率扫描天线原理
556 新型电视接收天线
557 有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术
558 有线电视系统性能检测
559 最新实用卫星电视接收技术（第二版）

电源技术
560 电源技术
561 电子工业技术词典 电源
562 不间断电源的原理安装调试和维修
563 电子设备电源技术普及丛书 逆变器知识
564 开关集成稳压器控制器的原理及应用
565 特种集成电源最新应用技术
567 微型计算机电源原理与维修
568 新型单片开关电源的设计与应用
569 转换式电源供给器原理与设计
570 PWM开关变换器的工作原理
571 UPS不间断电源剖析与应用
572 UPS应用及其维修技术
573 不连续导电模式高功率因数开关电源
574 集成开关电源的设计制作调试与维修
575 开关电源
576 开关电源的设计
577 开关电源的设计与应用
578 开关式稳压电源
579 开关稳压电源――原理、设计与实用电路
580 实用电源电路集锦
581 无线电爱好者丛书精品系列 新型实用电源电路集锦
582 现代电源设计大全
583 新型特种集成电源及应用

变频技术
584 变频高速应用技术
585 变频器基础及应用
586 变频器应用手册
587 电气自动化新技术丛书 SPWM变频调速应用技术
588 交流调速技术
589 脉宽调速系统
590 PWM变频调速技术
591 SPWM变频调速应用技术 第二版
592 大功率交-交变频调速及矢量控制

变压器技术
593 电力变压器安装
594 变压器应用与维修
595 变压器全书 （电力变压器实用技术）
596 电力变压器的安装、运行和维修
597 电力变压器绝缘技术
598 电流互感器
599 电能表修校及装表接电工
600 继电保护丛书 发电机变压器 整流型保护继电器原理
601 脉冲变压器设计
602 新编变压器实用技术问答

程控交换技术
603 EWSD数字电子交换系统
604 程控交换机原理及维护
605 程控数字交换与现代通信网
606 清华大学电子与信息技术系列教材 程控交换与综合业务通信网
607 数字程控交换原理与应用
608现代交换原理

传感器技术
609 传感器
610 传感器的理论与设计基础及其应用
611 传感器原理 设计与应用（第三版）
612 现代传感器集成电路：通用传感器电路
613 新编传感器技术手册

DSP技术
614 DSP基础与应用系统设计
615 DSP控制器及其应用
616 DSP芯片的原理与开发应用（第2版）
617 DSP原理及其在移动通信中的应用
618 TMS320C6000系列DSPs的原理与应用
619 DSP开发技术
620 DSP原理及应用
621 DSP广度与深度
622 DSP指导

USB技术
623 USB系统体系

SMT技术
624 实用表面组装技术
625 表面安装技术设计指南
626 自动装置元件及其动态特性
627 表面组装工艺通用技术要求
628 表面组装用胶粘贴通用规范
629 表面组装元器件焊接实验
630 表面组装组件焊点质量评定
631 贴片代码手册

PLC技术
632 CAD应用系列丛书 可编程逻辑器件设计
633 可编程序控制器（PLC）应用技术
634 可编程控制器原理及应用系统设计技术
635 可编程序控制器（PLC）原理及应用
636 可编程序控制器的系统设计与应用实例
637 可编程序控制器基础与编程技巧
638 逻辑与可编程控制系统
639 现代可编程序控制器原理与应用
640 可编程逻辑器件PLD原理与应用
641 可编程逻辑器件设计
642 可编程逻辑器件原理、开发与应用

PCB技术
641 无线电电子设备印制板的设计和生产的自动化
642 印制电路技术
643 印制电路设计标准手册
644 高速PCB设计指南
645 PCB设计基础教程
646 PCB设计基本工艺要求
647 印刷电路板的设计原则和抗噪声措施
648 印刷电路板的平衡设计
649 PCB Designer’s SI Guide

半导体技术
650 CMOS模拟电路设计
651 半导体变流技术
651 半导体超晶格材料及其应用
652 半导体导波光学器件理论及技术
653 半导体电路原理及应用
654 半导体发光材料和器件
655 半导体和半导体器件
656 半导体器件物理
657 半导体手册 第二编 材料
658 半导体应用知识

FPGA/CPLD技术
659 CPLD技术及其应用
661 CPLD数字电路设计--使用MAX+plusⅡ入门篇
662 PLD与CPLD数字电路设计――使用machxl
663 FPGA高级设计
664 FPGA原理、设计与应用
665 可编程逻辑陈列FPGA和EPLD
666 可编程逻辑器件的开发与应用
667 FPGA设计指导手册
668 FPGA集成培训
669 可编程逻辑器件FPGA/CPLD

‘拾’ 51单片机应用实例详解的图书目录

第1章 大转折——从学习单片机到应用单片机 1
1.1 如何利用单片机 1
1.2 哪些工具可以帮助我们 4
1.3 调试乃成功之母 13
1.4 实例点拨——无线鼠标 15
第2章 时刻准备着——扫除基础知识障碍 21
2.1 AT89S51单片机满足需要吗 22
2.2 管脚描述 25
2.3 工作时序问题 32
2.4 存储器组织 33
2.5 汇编语言 43
2.6 寻址方式与指令概述 45
2.7 定时/计数器 48
2.8 串行口通信 59
2.9 中断 65
2.10 实例点拨——啤酒装瓶系统中的单片机 69
第3章 系统的“脸蛋”——显示器 72
3.1 电子时钟的“脸蛋”——多位七段数码管 73
3.2 大屏幕的秘密——发光二极管点阵 88
3.3 计算器的“脸蛋”——段式液晶屏 97
3.4 “Hello, world!”——字符液晶屏 101
3.5 图形的显示——点阵液晶屏 108
3.6 绚丽的世界——彩色液晶屏 123
3.7 系统应用——中文液晶屏显示系统 125
第4章 从收录机到CD唱机——模拟与数字之间的转换 132
4.1 从数字温度计中学习模拟与数字的转换 134
4.2 单片机与A/D 139
4.3 单片机与D/A 144
4.4 如何选择A/D与D/A器件 149
4.5 系统应用——空调温度控制系统 151
第5章 凝固的数据——扩展存储器 156
5.1 透过电子密码锁观察片外存储器 157
5.2 半导体存储器的种类 161
5.3 单片机与片外程序存储器的接口 163
5.4 单片机与片外数据存储器的接口 167
5.5 存储器的地址解码 173
5.6 典型片外存储器的扩展接口电路 178
5.7 系统应用——串行片外存储器扩展实例（ 接口） 184
第6章 触角的延伸——输入技术 199
6.1 常用开关 200
6.2 I/O口作为输入端口 202
6.3 I/O口的使用 206
6.4 使用8255扩充更多的I/O口 210
6.5 键盘 218
6.6 传感器与单片机 225
6.7 输入信号的调理 245
6.8 实例点拨——指纹安保系统 250
第7章 触角的延伸——输出技术 265
7.1 为控制电机准备 266
7.2 直流电机的控制 271
7.3 步进电机的控制 277
7.4 开集电极输出结构 283
7.5 逻辑家族及逻辑电平 288
7.6 通用输出技术 293
7.7 实例点拨——量程的自动转换 300
第8章 信息沟通无极限——通信技术 308
8.1 串行通信的魅力 309
8.2 两个单片机之间的沟通 314
8.3 多个单片机之间的沟通 323
8.4 单片机与计算机的沟通 331
8.5 单片机的无线通信 354
8.5.1 利用红外线检测物体 355
8.5.2 利用红外线传输数据 373
8.5.3 单片机与蓝牙通信 377
8.6 实例点拨——射频识别（RFID）系统 384
8.6.1 射频标签的秘密 385
8.6.2 射频识别系统规划 387
8.6.3 射频识别系统设计 388
第9章 启发设计的灵感——完整系统实例点拨 389
9.1 生理参数监护仪 391
9.1.1 心率的测量原理 392
9.1.2 系统规划与设计 394
9.2 电子器件测试仪 420
9.2.1 系统功能说明 421
9.2.2 电子器件测试仪软件设计 422
9.3 电话远程遥控器 435
9.3.1 电话线利用有道 436
9.3.2 电话远程遥控器设计 438
9.4 你准备好了吗 444
参考文献 446
附录A 51单片机指令集及用法示例 450
附录B 指令的执行代码表 472
附录C 中文字型码表 479
附录D 51单片机USB口下载线 483
附录E 基础逻辑门及常用数字电路芯片 484
附录F 霁ision3支持的单片机 488
附录G 51单片机伪指令 497
附录H 51单片机比较表 500
附录I ASCII码表 502
附录J 常见封装形式 506
附录K 常见芯片生产商 509
附录L 指纹传感器SM630通信协议 511
附录M 常用低容量存储器器件表（RAM、ROM） 516
附录N 希腊字母表 518
附录O 电阻阻值读取方法和色环定义 519
附录P 用于重定位和连接模块的指令介绍 521
附录Q AT89S51单片机特殊功能寄存器一览表 523
附录R 51单片机汇编程序保留字 530