桂林电子科技大学单片机最小应用系统
设
计
报
告
指导老师：吴兆华
学生：冯焕焕
学号：1000150301
前言
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善.
单片机是指在一个芯片上集成了中央处理器、存储器和各种I/O接口的微型计算机，它主要面向控制性应用领域，因此又称为嵌入式微控制器。单片机诞生30多年以来，其品种、功能和应用技术都得到飞速的发展，单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域。
本次课程设计目的主要是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
本课程设计实在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机只是完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理和应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获的初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
摘要
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广普及，单片机控制技术将不断发展，日益完善。本文是设计频率/脉冲宽度的测量与显示的硬件电路与程序的编制。它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，频率等参数。利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。利用定时器T0定时T1计数来测量由P3.5口输入的脉冲信号的频率。在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。显示时采用动态扫描的方式将将各位数的BCD码依序输入到LED中，并连续扫描2秒钟。通过采用STC89C52RC 单片机为中心器件来设计脉冲宽度测量器，并运用MCS—51/52单片机计数功能，选择好工作模式，对脉宽进行计数。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，并在计算机上编写汇编程序调试运行。
关键词: 门控信号GATE；脉冲宽度；扩展测量范围；脉冲频率
ABSTRACT
Along with the large scale integrated circuit technology and the computer technology rapid development, the computer logic unit and the controller (namely CPU), the memory and the many kinds of interfaces integration the chip which becomes together on the chip is a monolithic integrated circuit. The monolithic integrated circuit is published for 20 years, development speed swift and violent, the application scope was broad is formerly any technology all is unable to compare. The monolithic integrated circuit achievement inserts declines controller its application to be very popular. This ticle introduced the monolithic integrated circuit concept, the classification, the developing process, and use the MCS-51 monolithic integrated circuit and the CD4094 monolithic integrated circuit design multipurpose square wave-form oscillator hardware electric circuit and the control circuit, and has carried on the software programming to the monolithic integrated circuit, causes manufacture and production multipurpose square-wave signal generating device which the user may facilitate. The this article first chapter simply introduced the monolithic integrated circuit developing process and the application domain; Second chapter take the MCS-51 monolithic integrated circuit as the example, specifically introduces the monolithic integrated circuit the structure as well as the principle of work; Third chapter uses the MCS-51 monolithic integrated circuit and the CD4094 monolithic integrated circuit design multipurpose square wave-form oscillator hardware electric circuit and the control circuit, and carries on the software programming. Key word: Microprocessor, monolithic integrated circuit, MCS-51 monolithic integrated circuit, multipurpose signal generating device electric circuit, multipurpose signal generating device program,
Key words: Microprocessor，
目录
前言 (3)
摘要 (3)
目录 (4)
一、设计原理 (4)
1.1脉冲宽度测量原理 (6)
1.1脉冲频率测量原理 (7)
1.2扩展测量范围原理 (7)
二、实验课题内容及要求 (8)
三、实验目的及意义 (9)
四、系统硬件电路 (10)
4.1硬件电路说明 (10)
4.2系统调试及结果分析 (110)
4.3最小系统控制部分 (15)
4.3.1晶振电路 (14)
4.3.2复位电路 (17)
五、软件设计 (26)
5.1程序流程图 (27)
5.2程序源代码 (28)
六、注意事项及解决问题的方案 (31)
七、心得体会 (32)
八、参考文献 (34)
一、设计原理
（1）T0工作方式
通过设置TMOD，使其为定时器模式。在做定时器使用时，将T0定时为0.001S。
当GATE=1时，为门控方式。只有TR0设置为1，且同时外部中断引脚也为高电平时，才能启动T0开始计数工作。
把脉冲信号从P3.2脚引入，T0设为定时器方式工作，并工作在门控方式（GATE=1）。在待测信号高电平期间，T0对内部周期脉冲进行计数。在待测脉冲高电平结束时，其下降沿向P3.2发中断，在外部中断0的中断服务程序中，读取TH0、TL0的计数值，该值就是待测脉冲的脉宽。随后，清零TH0和TL0，以便下一个脉宽的测量。
计算方法：脉冲宽度=计数值*0.01s,将脉冲宽度的数值转换为压缩BCD码，再将压缩BCD码转换为非压缩BCD码用于显示，最后调用显示程序，读取脉冲宽度。
（2）T2捕捉工作方式
使用T2的捕捉方式，TH2、TL2的初值设为0，待测信号从T2EX(P1.1)引入，采用定时器T0定时0.001s,刚开始待测信号为高电平或低电平时等待，再次检测为高电平时T2开始计数，定时器T0每定时0.001s,通过串口P1.0的开关状态使T2的计数值增一并将计数值存入RCAP2H和RCAP2L两个寄存器中。
计算方法：脉冲宽度=计数值*0.001s，再将得到的表示脉冲宽度的十六进制转换为压缩BCD码，再将压缩BCD码转换为非压缩BCD码用来显示，读取LED上显示的数据即为要
测量的脉冲宽度。
1.1 脉冲宽度测量
利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。对定时器T1来讲，如果GATE=0，必须使软件控制位TR1=1，且INT1为高电平方可启动定时器T1，即定时器T1的启动要受外部中断请求信号INT1的影响。利用此特点，被测脉冲信号从INT1端引入，其上升沿启动T1计数，下降沿停止T1计数。定时器的计数值乘以机器周期即为脉冲宽度。下图中给出了脉冲宽度测量的原理图。
为低时启动T1
为高则等待上升沿开始计数
图1 脉冲宽度测量过程
图 2 系统原理图
1.2 脉冲频率测量
频率测量实际上就是在1s内对脉冲个数进行计数，计数值就是信号频率。令定时器T0
工作在方式1，得到100ms的定时间隔，再进行软件计数10次，形成一个1s的测量闸门信号。在测量闸门信号期间令计数器T1工作在计数方式1，对脉冲信号的频率计数，计数值
存入COUNT、COUNT+1和COUNT+2单元，计数值通过6位动态数码管显示出来。
1.3 扩展测量范围原理
上述系统被测脉冲宽度范围最大为65535us，扩展计数器的位数可提高脉冲宽度的测量范围。令定时器T1工作在方式1定时，GATE=1，用COUNT单元，COUNT+1单元即定时器T1的计数单元TH1和TL1组成一个32位的计数器对脉冲宽度进行测量。并且在定时器T1溢出时，给COUNT+2赋值#01H,并将THI和TH0置零，重新开始计数。以扩展系统测量范围使可
以达到130ms的任务要求。同时在进行频率测量时，当计数器T1溢出时，给COUNT+2赋值#01H,并将THI和TH0置零，重新开始计数。以扩展系统测量范围使可以达到100KHZ的任务要求。
二、实验课题内容及要求
2.1 要求
用8031单片机控制可测方波100~1000Hz，并测量方波宽度
2.2设计内容
利用单片机及4位LED数码管做成四位脉宽显示，在一个脉宽期间对内部周期进行计数，得到的一个高电平脉冲内的计数值显示在四位数码管上，并达到相应的技术指标要求技术指标
（1）输入脉冲幅度：0-5V
（2）脉宽测量范围：0.1-50ms
（3）测量精度：±1%
（4）显示方式：四位数字显示
计数
被检测脉冲信号
为高则开始计数为低时停止计数
T0：把脉冲信号从P3.2脚引入，T0设为定时器方式工作，并工作在门控方式（GATE=1）。在待测信号高电平期间，T0对内部周期脉冲进行计数。在待测脉冲高电平结束时，其下降沿向P3.2发中断，在外部中断0的中断服务程序中，读取TH0、TL0的计数值，计算出所测。随后，清零TH0和TL0，以便下一个脉宽的测量。显示：将数码管的段控信号与P口与六位LED数码管相连。
T2：使用T2捕捉方式时将脉冲信号加到P1.1引脚，并且同时开通T0定时器，将数码管的段控信号与P0口与六位LED数码管相连，将位控信号P2与键盘相连。
三、实验目的及意义
目的：
1、加深外部中断指令的基本使用方法；
2、熟悉外部中断处理程序的编程方法；
3、进一步熟悉8051内部定时/计数器的初始化、使用方法及编程法；
4、进一步掌握8051中断处理程序的编程方法和应用；
5、掌握I/O接口的基本方法；
6、学会使用并熟练掌握电路绘制软件Protel99SE（或DXP）。
7、基于STC89C52RC单片机测量脉冲宽度；
8、研究分别使用定时计数器0，1 的GA TE 模式和定时计数器2 的捕捉功能完成外部脉冲宽度测量；
9、通过6位LED显示计数值，时间精确到0.1秒。并熟悉了解试验箱的应用，提高动手能力。
意义：
1、通过单片机的综合设计，能够将所学的知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机的应用系统能力，领会单片机应用系统的软件、硬件调试方法和系统的研制开发过程，为进一步的科研实践活动打下一定的基础。
2、通过单片机综合设计更加熟悉的掌握51单片机的应用；掌握了方波频率计算以及形成的原理，更加进一步的学习方波宽度的测量，并且对软件编程及硬件设计方法更加好的掌握，掌握根据课题要求，提出并选择设计方案、查找确定所用元器件、设计并搭制硬件电路、编程写入并调试等的一系列，掌握单片机应用的基本方法与步骤。
3、通过单片机的综合设计，对输出方波的原理有很大的了解，掌握方波频率的计算方法，同时对其脉冲测量过程学习到很多，在设计中对系统原理图也有很好地掌握，实验中和本组队员努力配合，明白团队的努力是伟大的。
四、系统硬件电路
整个设计主要包括单片机基本的晶振电路，按键复位电路，设计中需要的LED管，开关、按键等。具体的电路图如下图1所示
图1系统设计总电路图
4.1硬件电路说明
本次硬件系统包括单片机最小系统、外部中断电路、LED显示电路三部分在下面介绍中对每一部分都有详细的说明。
AT89C51单片机简介
AT89S51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4K bytes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。它集Flash程序存储器，既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
图2 AT89S51引脚图
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
1、AT89S51具有如下特点：
40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
2、AT89S51的运行模式
（1）空闲模式
在空闲模式下，CPU处于睡眠状态，振荡器和所有片内外围电路仍然有效。空闲模式可由软件设置进入（设IDL＝1）。在这种模式下，片内RAM和SFR中的内容保持不变。空闲模式可通过任何一个允许中断或硬件复位退出。
若用硬件复位方式结束空闲模式，则在片内复位控制逻辑发生作用前长达约两个机器周期时间内，器件从断点处开始执行程序。片内硬件禁止访问内部RAM，但不禁止访问端口。为避免采用复位方式退出空闲模式时对端口的不应有的访问，在紧随设置进入空闲指令（即设IDL＝1）的后面，不能是写端口或外部RAM的指令。
（2）掉电模式
引起掉电模式的指令是执行程序中的最后一条指令（使PD＝1的指令）。在
掉电模式下，振荡器停止工作，CPU和片内所有外围部件均停止工作，但片内RAM和SFR 中的内容保留不变，直到掉电模式结束。
退出掉电模式可用硬件复位或任何一个有效的外部中断INT0和INT1。复位可重新设置SFR中的内容，但不改变片内RAM中的内容。在Vcc电源恢复到正常值并维持足够长的时间之后，允许振荡器恢复并达到稳定，方可进行复位，以退出掉电模式。
3、MCS-51系列单片机的并行I/O口
接口电路是微机必不可少的组成部分，并行输入确出接口是CPU和外部进行信息交换的主要通道。MSC－51系列单片有4个8位并行双向I/O口P0～P3，共32根I/O线。每一根线能独立用作输入或输出。单片机可以外接键盘、显示器等外围设备．还可以进行系统扩展，以解决硬件资源不足问题。4个并行口都是双向口，既可以输入又可以输出。P0、P2口经常作外部扩展存储器时的数据、地址线，P3口除作I/O口外，每一根都有第二功能。这4个I/O口结构基本相同，但仍存在差别。
(1) P1口是最常用的I/O口如图3所示，因为不作数据地址线，其结构中没有数据地址线，也没有多路开关MUX，输出驱动电路接有上拉电阻。P1口输入输出时与P0作I/O时相似，输出数据时．先写入锁存器，经Q端反相，再经场效应管反相输出到引脚。输入时，先向锁存器写l，使v管截止．外部引脚信号由下方读缓冲器送入内部总线，完成读引脚操作。P1口也可以读锁存器。外部提升电阻将引脚拉升至高电平，但输人的低电平信号能将其拉低，不会影响低电平的输入。
图3 P1口一位结构
(2) P3口为双功能口，当P3口作为通用I/O口使用时，它为准双向口，且每位都可定义为输入或输出口，其工作原理同P1口类似。
（3）P3口还具有第二功能，其引脚描述，P3口特殊功能
4.2系统调试及结果分析
1、硬件调试
硬件电路板中器件连接好后，先用万用表测试电路中有无虚焊短接之处，测试无误后，将板子通电，进行静态调试。
取好两跟短的导线，一根导线的其中一端接地，另一端接P2.3~P2.0口中的一个口，若数码管亮，再用另一根导线，其中异端接地，另一端与P0.0~P0.7依次接触，看数码管各段的亮灭情况，从而判断每个数码管各段的好坏及电路的是否正确。
硬件的测试首先是检查电路的逻辑线路是否正确，如果正确再检查原理图的线路连接是否正确，电路的布局安排是否合理等等。软件的测试只要是检查程序的语法是否正确，数据结构安排是否妥当，时序是否正确，整体流程安排是否合理。上面两部检查妥当后，就到了系统调试最关键的一步，软硬件的协同调试，问题往往在此才能被发现。
2、软件调试
在软硬件协同调试时，硬件问题比较少，主要体现在上拉电阻的使用，滤波电容的使用等，极少发生逻辑上的错误。硬件的问题往往是致命的问题，其不易察觉，发现之后电路更改也不容易。这就需要我们不断的实验，在实战中摸索出规律，吸取经验教训，在以后的电路设计中能设计出稳定的抗干扰能力强的电路。软件问题是调试中遇到问题最多的，此系统中出现过的问题有以下几处：
1、键盘中断处理程序中中断入口后，没有关掉外部中断，出现键值读取不正确，不能正确操作键盘。解决方法，在中断入口处关掉外中断，并在出口时再开外中断；
2、键盘扫描前没有软件延时消抖，出现键值读取不准确。解决方法，在键盘中断入口后在键值扫描前软件延时5ms，消去键盘抖动所带来的误操作；
3、程序中有个别地方将“=”与“==”混淆，造成结果不准确，解决办法，仔细查找，将混淆出更正。
再把到计时设定时子程序加进来，看是否能通过菜单正确调用，返回。能否修改到计时。整个调试完毕。
3、结果分析
因为从设计程序分析，数码管显示器动态到秒的频率约为167HZ，实际使用观察时完全没有闪烁，由于计时中断程序中加了中断延时误差处理，所以，实际设计时精度非常的高。
4.3最小系统控制部分
4.3.1单片机最小系统
单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地进行工作。因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。时钟电路由片外晶体、微调电容和单片机的内部电路组成。选取频率为11.0592MHz的晶振，微调电容是瓷片电容。
89S52单片机的P0.7口作为波形输出口，若接示波器，则可通过示波器来观察波形，是一个矩形波。
此单元电路包括时钟电路、复位电路，具体电路如图2所示：
小键盘接口电路
小键盘如图3所示。它包括8个键，系统中用到的键只有5个，分别为0号、1号、2号、3号、4号键。其中0号键是状态键，采用外部中断控制，用它来确定其它几个键的按键功能，具体作用在前述的系统功能中已做介绍了；另外4个键为功能键，调节频率与占空比的。小键盘中引出的6根线依次分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口。
4.3.2晶振电路
电源引脚Vcc和Vss
Vcc：电源端，接＋5V。
Vss：接地端。
时钟电路引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须接地。
XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出，若使用外部TTL时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。
系统扩展时，ALE用于控制地址锁存器锁存P0口输出的低8位地址，从而实现数据与低位地址的复用。
图4 系统晶振电路
系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路（如图5所示）。AT89S单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为22μF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
外部程序存储器读选通信号，是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。
程序存储器地址允许输入端 /VPP。
当为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。
输入/输出口引脚P0、P1、P2和P3。
P0口（P0.0～P0.7）：该端口为漏极开路的8位准双向口，负载能力位8高LSTTL负载，它为8位地址线和8位数据线的复用端口。
P1口（P1.0～P1.7）：它是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P1口的驱动能力为4个LSTTL负载。
P2口（P2.0～P2.7）：它为一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P2口的驱动能力也为4个LSTTL负载。在访问外部程序存储器时，它作存储器的高8位地址线。
P3口（P3.0～P3.7）：P3口同样是内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P3口除了作为一般的I/O口使用之外，其还具有特殊功能。
3.3.3复位电路
复位使单片机处于起始状态，并从此状态开始运行MCS5-51单片机RST引脚为复位端，该引脚连续保持2个机器周期(24个时钟振荡周期)以上的高电平。可使单片机复位。本论文使用的是外部复位电路，单片机在启动后要从复位状态开始运行，因此上电时要完成复位工作，称上电复位，如图6－a所示。上电瞬间电容两端的电压不能发生突变，只RST端为
高电平＋5v，上电后电容通过及RC电路放电RST端电压逐渐下降，直至低电平0V，如图6－c所示。适当选择R、C的值，使RST端的高I电平维持2个机器周期以上即可完成复位。单片机L在运行过程中，出于本身或外并干扰的原因会导致出错。这时可按复位键以重新开始远行，按键复位可分为按键电平复位或按健脉冲复位，如图6－b所示。按键脉冲复位和上电平复值的原理是一样的，都是利用RC电路的放电原理，如图6－d所示。让RST端能保持一段时间的高电平，以完成复位，按键电平复位时，按键时间也应保持在两个机器周期以上。
（a）上电复位
（b）按键电平复位
（c）RC放电过程
(d) 电平复位过程
图5 单片机常用复位电路
根据设计要求和计算简便的原则，我们选择12M的石英晶振、30PF的电容、+5V电源，最小系统如下：
单片机控制继电器电路 毕业论文 题目:单片机制作控制继电器的电路 目录 毕业论文 引言??????????????????????????????????????????????1 摘要??????????????????????????????????????????????2 第1章、硬件部分结构功能简介:?????????????????????2 1.1单片机介绍????????????????????????????????????3 1.2 AT89S51单片机的主要性能参数和主要引脚????????3 1.3、继电器介绍???????????????????????????????????6 第2章、原理图????????????????????????????????????7 第3章、系统设计预期目标:?????????????????????????9 第4章、工作原理:?????????????????????????????????9 第5章、下面是我总结的制板“八步走”???????????????10 第6章、制板中容易出现的问 题 :????????????????????11 第7章、本设计的C语言程序:???????????????????????11 第8章、总结??????????????????????????????????????13 第9章、答谢词????????????????????????????????????14 参考文献??????????????????????????????????????????14 引言 现代自动控制设备中，都存在一个电子电路一电气电路的互相连接问题，一方面要是电子电路的控制信号能够控制电器电路的执行元件(电动机、电磁铁、电灯
基于MC51单片机的频率可调的方波信号发生器 用单片机产生频率可调的方波信号。输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。要求用“增加”、“减小”2 个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2 秒后，给定频率以10 次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。开机默认输出频率为5Hz。 1：系统设计 （1）分析任务要求，写出系统整体设计思路 任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 ms），因此，定时器可以工作在8 位自动装载的工作模式。涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。 问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。 系统的整体思路： 主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。 （2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图 采用MCS51 系列单片机At89S51 作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。数码管驱动采用2 个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244 作为数码管的驱动。在74HC244 的7 段码输出线上串联100 欧姆电阻起限流作用。独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。 图1 方波信号发生器的硬件电路原理图 （3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图 软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。 程序设计思路：根据定时器溢出的时间，将频率值换算为定时器溢出的次数（T1_over_num）。使用变量（T1_cnt）暂存定时器T1 的溢出次数，当达到规定的次数（T1_over_num）时，将输出管脚的状态取反达到方波的产生。主程序采用查询的方式实现按键的扫描和数码管的显示，中断服务程序实现方波的产生和连续按键的计时功能。单片机内部资源分配：定时器T1 用来实现方波的产生和连续按键的计时功能，内部变量的定义： hz_shu:设定的频率数；
单片机方波发生器 组成：单片机最小系统+显示屏+矩阵键盘 1. 数字输入键盘（0-9和小数点）-------11个按键 输入 2. 调整参数光标移动键（上下）----------2个按键 上下移动到需要调整的参数上 3. 参数确认键-------------------------------------1个按键 参数生效 4. 参数取消键-------------------------------------1个按键 参数更改（可无） 5. 脉冲触发输出键-------------------------------1个按键 脉冲输出 6. 信号发生器性能: 显示屏可调的参数有（同时显示三行,价格尽量低一些）： 输出脉冲个数:xxxx 1-9999次（可商议） 输出脉冲宽度:xxxx.x us,步进0.05us . 最大值尽可能大 多脉冲间隔时间: xxxx.x us,步进0.05us （可以放宽到 0.1us ） 当输出单脉冲时候，间隔时间依然有效（按下触发等待时间1-5S ） 串口通讯：可以通过串口发送特定命令来输入上述信息和触发动作---本功能另外付50元，本次有没有都可以。没有付150元+硬件。 原材参考（淘宝有卖,接包方自购，买家承担100%费用）：单片机最小系+显示屏（尽量不用1602） +16键矩阵键盘 期望输出波形图如下： 围0.05us---max 步进0.05us 围0.05us---max ，步 进0.05us
验收标准： 1. 接包方视频展示功能正确 2. 需求方收到实物，实际验证功能/输出正确 其他要求： 接包方自行购买所需硬件（最小系统+显示屏+按键键盘），软件内代码需做必要注释（尤其功能/参数调整部分），最终把全部功能硬件+软件源代码/执行文件一起寄送给需求方（硬件/邮费需求方支付）。 纯粹自己玩和学习，非毕业设计/成品（任意信号源成品已经很成熟且价格足够低），所 以只需要功能实现即可，对硬件没有要求。 单片机选型尽量低端的，毕竟需要另外买。
MCS-51单片机的引脚和输入输出端口 MCS-51有4组8位I/O口，共占用32个引脚：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3为准双向口，P0口则为双向三态输入输出口。 ●P0口（P0.0～P0.7）占用32～39脚； ●P1口（P1.0～P1.7）占用1～8脚； ●P2口（P2.0～P2.7）占用21～28脚； ●P3口（P3.0～P3.7）占用10～17脚； 这四个口的主要功能如下： (1) P0 口是一个8位不带内部上拉电阻的漏极开路型准双向I／O口，因此该口输出时需外接上拉电阻，而P1 、P2 和P3口都是带内部上拉电阻的8位双向I／O口。 (2) 在访问片外ROM时，P0口分时兼作数据总线和低8位地址线；P2口作高位地址线。 (3) 内部带程序存储器的芯片，在EPROM编程和程序验证时，P1输入低8位地址，P2输入高8位地址，P0输入指令代码。（注：P1、P2作输入口时，必须要使每位先置“1”，才能读入外部数据。） (4) P3口除作双向I／0口外还兼有专用功能。 P0口和P2口： 图1为P0口和P2口其中一位的电路图，由图可见，电路中包含一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓冲器，另外还有一个数据输出的驱动和控制电路。这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口，而不能像P1、P3直接用作输出口。它们一起可以作为外部地址总线，P0口身兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。 P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15，P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为216=64k，所以8051最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器 P1口：图2为P1口其中一位的电路图，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截止，内上拉电阻将电位拉至1，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。 作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况，其一是：首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，像JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。其二是：读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。 P3口:P3口的电路如图3所示，P3口为准双向口，为适应引脚的第二功能的需要，增加了第二
用单片机控制继电器 首先看看继电器的驱动 这是典型的继电器驱动电路图,这样的图在网络上随处可以搜到,并且标准教科书上一般也是这样的电路图. 单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口.这个很重要,因为,一直让我们的电气工程师(我指的是那些没有学习过相应的电子技术的)感到迷惑不解的是:一个小小的芯片,怎么会有如此强大的威力来控制像电动机这样强大的东 西? 怎么样理解这个电路图? 要理解这个电路,其实也比较容易.那么请您按照我的思路 来,应该没有问题: 首先的,里面的三极管很重要.三极管是电子电路里很重要
的一个元件.怎么样理解三极管呢? 简单的来说三极管有两个作用一个是放大作用,一个是开关作用.(严格来讲开关作用是放大作用的极限情况,不过没关系,把两者分开,更便于理解它的工作原理).在这里,我们只了解它跟本电路有关的开关作用. 首先把三极管想成一个水龙头. 上面的Vcc就是水池,继电器是一个水轮机,下面的GND是比水池低的任何一点.刚才说过,三极管就是水龙头,它的把手 就是那个带有电阻的引脚. 现在,单片机的某一个需要控制这个继电器电路的输出引脚就是一只"手",当单片机的这个引脚输出低电平的时候,就像"手"在打开三极管"水龙头",水就从上往下流,继电器"水轮机"就开始转起来了.反之,如果是输出高电平,"手"就开始关"水龙头",继电器"水轮机"因为没有水流下来,就会停 止. 这就是三极管的开关作用. 简单的理解和记忆就是:三极管是一个开关器件,其实你真的可以将它看成是一个开关,只不过它不是用手来控制,而是用电压(电流)来控制的,因此,三极管有些时候也被称做 电子开关(与机械开关相区别).
微型计算机技术专业方向课程设计 任务书 题目名称：基于单片机的方波信号发生器 专业自动化班级122 姓名学号 学校： 指导教师： 2014年12月9日
课程设计任务书 课程名称：微型计算机技术 设计题目：基于单片机的方波信号发生器系 统硬件要求： 从P1.0口输出方波，分四个档：按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波，要求误差少于1%， 软件设计： 1）主程序设计 2）各功能子程序设计 其他要求： 1、每位同学独立完成本设计。 2、依据题目要求，提出系统设计方案。 3、设计系统电路原理图。 1、调试系统硬件电路、功能程序。 2、编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序） （1）报告书封面 （2）课程设计任务书 （3）系统设计方案的提出、分析 （4）系统中典型电路的分析 （5）系统软件结构框图 （6）系统电路原理图 （7）源程序 （8）课设字数不少于2000字 成绩 评语
摘要 本实验是基于AT89C51单片机单片机所设计的，可以实现四种频率不同的方波信号的发生。本实验方波输出在89C51的P1.0口，分为四档，按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波。 关键词：51单片机；方波；四档
目录 第一章前言 (5) 第二章系统总体设计 2.1系统介绍 (5) 2.2 硬件简介 (5) 2.3 软件简介 (5) 2.4 系统结构框图 (5) 第三章硬件电路 3.1硬件设计思想 (6) 3.2开关信号采集 (6) 3.3复位电路及晶振电路 (8) 3.4方波输出 (8) 第四章软件系统 4.1软件系统概述 (8) 4.2各部分程序 (10) 第五章总结 (15) 附录 (16)
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP KG MAIN: SETB EA ; SETB EX0 ; SETB IT0 ; CLR ET0 ; CLR TR0 ; MOV TMOD ,#00H MOV TH0 ,#0FCH MOV TL0 ,#1CH LOOP: JBC TF0, LOOP1 ;查询方式 AJMP LOOP; LOOP1:CPL P1.0 MOV TH0 ,#0FBH MOV TL0 ,#0AH LOOP3: JBC TF0, LOOP2 ; 查询方式 AJMP LOOP3 LOOP2: CPL P1.0 MOV TH0 ,#0FCH MOV TL0 ,#1CH AJMP LOOP; KG : CPL TR0; RETI END ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP KG ORG 000BH LJMP PIOT0 ORG 001BH LJMP PIOT1 MAIN: SETB EA ; SETB EX0 ; SETB ET0 SETB ET1 SETB IT0 SETB IT1
CLR TR0 CLR TR1 MOV TMOD ,#00H MOV TH0 ,#0FCH MOV TL0 ,#1CH HERE :SJMP HERE PIOT0:CPL P1.0 MOV TH1 ,#0FBH; MOV TL1 ,#0AH; RETI PIOT1:CPL P1.0; MOV TH0 ,#0FCH MOV TL0 ,#1CH RETI KG : CPL TR0 CPL TR1 END ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP KG ORG 000BH LJMP PIOT0 MAIN: SETB EA ; SETB EX0 ; SETB ET0 CLR ET1 SETB IT0 CLR TR0 CLR TR1 MOV TMOD ,#00H MOV TH0 ,#0FCH MOV TL0 ,#1CH HERE:JBC TF1,LOOP SJMP HERE PIOT0:CPL P1.0 MOV TH1 ,#0FBH; MOV TL1 ,#0AH; CLR TR0 SETB TR1 RETI
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (1) 2 硬件电路设计 (2) 2.1单片机系统 (2) 2.1.1 晶振时钟电路 (2) 2.1.2 复位电路 (3) 2.2电流驱动系统 (3) 2.3发光二极管演示系统 (5) 2.4独立键盘系统 (5) 3 软件设计 (6) 3.1软件执行过程 (6) 3.2子程序模块 (6) 4 调试分析 (8) 5 结论及进一步设想 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理图 (11) 附录2 程序清单 (12)
基于单片机的继电器控制系统设计 胡启洋沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：本文设计了一种基于单片机的继电器控制系统，由单片机、继电器、驱动电路、发光二极管、独立键盘等部分组成，主要使用了单片机开发板上STC公司生产的89C54RD+型号单片机及其最小系统、ULN2003A达林顿管驱动芯片、JQC-3F-05VDC-1ZS 型号继电器、四个发光二极管，运用定时器精准定时对继电器开关进行控制，并在继电器输出端使用发光二极管显示。在以上基础上，实现了8路继电器的循环控制功能。 关键词：单片机；继电器；驱动电路。 0 前言 继电器是当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。它可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及非电气量（如温度、压力、速度等）继电器两大类。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等。 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸合的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，可以这样来区分：继电器线圈为通电时处于断开状态的静触点，成为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 1 总体方案设计 针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计通过单片机I/O口输出高低电平控制继电器的输入端，采用ULN2003A型号的达林顿管驱动芯片加大输入电流，使用内部定时器中断进行精准计时，实现继电器通断时间分别为1秒、2秒的精准控制，并实现通过继电器进行八路发光二级管循环1秒的控制。 该继电器控制系统的设计，在总体上大致可分为以下几个部分组成：1.单片机及其最小系统电路，为了使单片机正常工作，需要加入晶振电路，为了使单片机方便使用，需要
80C51单片机的时钟频率为12MHz，利用定时器T1和P1.0输出矩形脉冲。 波形只画出了2段：一段为100us 另一段为50us。 要完全的、完整的、详细的编写此程序的过程！谢谢 ------------------------ 最佳答案： 用一个定时器定时50us，也可以达到题目要求。 在我的空间里面有类似的问题和解答。 ORG 0000H SJMP START ORG 001BH ;T1中断入口. SJMP T1_INT START: MOV TMOD, #20H ;设置T1定时方式2 MOV TH1, #206 ;自动重新装入方式. MOV TL1, #206 ;定时时间 MOV IE, #10001000B ;开放总中断和T1中断. SETB TR1 ;启动T1 MOV R2, #3 ;周期是3×50us SJMP $ ;等着吧. T1_INT: SETB P1.0 ;输出高.
DJNZ R2, T1_END ;R2-1 CLR P1.0 ;减到0，就输出低电平. MOV R2, #3 T1_END: RETI ;中断返回. END ;完. ------------------------ 已知51单片机系统晶振频率为12MHz，请利用定时器1工作方式1，中断方式在P2.3输出频率为10Hz的方波。 写出定时设计过程及完整代码 问题补充：用汇编的麻烦写一下 ------------------------ 最佳答案： ORG 0000H SJMP START ORG 001BH ;T1中断入口. SJMP T1_INT START: MOV TMOD, #10H ;设置T1定时方式1 MOV TH1, #(65536-50000) / 256 ;送入初始值.
在各种自动控制设备中，都存在一个低压的自动控制电路与高压电气电路的互相连接问题，一方面要使低压的电子电路的控制信号能够控制高压电气电路的执行元件，如电动机、电磁铁、电灯等；另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，电磁式继电器便能完成这一桥梁作用。 电磁继电器是在在输入电路电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。 (3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。 (4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 (5)舌簧继电器：利用密封在管，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能. 电磁式继电器一般由控制线圈、铁芯、衔铁、触点簧片等组成，控制线圈和接点组之间是相互绝缘的，因此，能够为控制电路起到良好的电气隔离作用。当我们在继电器的线圈两头加上其线圈的额定的电压时，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的接通、切断的开关目的。 下面是一个小型信号继电器HK4100F-DC5V-SH的实物照片和主要技术参数。。。 HK4100F电磁继电器主要技术参数： 触点参数： 触点形式：1C（SPDT） 触点负载： 3A 220V AC/30V DC 阻抗：≤100mΩ 额定电流： 3A 电气寿命：≥10万次 机械寿命：≥1000万次 线圈参数： 阻值(士10%)：120Ω 线圈功耗：0.2W
单片机课程设计报告 设计题目：频率可调方波发生器 专业班级：生物医学工程09班 组长：李建华 组员：梁国锋，赖水兵，郭万劲，李建华2010 年 06 月 16日
摘要 本实验是基于PHILIPS AT89C51 单片机所设计的，可以实现键位与数字动态显示的一种频率可调方波发生器。通过键盘键入(10HZ-9999HZ)随机频率，使用七段数码管显示，每一个数码管对应一个键位。单片机对各个键位进行扫描，确定键位的输入，然后数码管显示输入的数值，方波发生器输出以数码管显示的数值为频率的方波。 关键词：单片机七段数码管键盘电路频率可调方波发生器
一、目的和功能 1.1 目的： 设计一种频率范围限定且可调的方波发生器，志在产生特定频率的方波。 1.2功能： 假设键盘是4*4的键盘，当键盘输入范围在10hz-9999hz的数字，单片机控制数码管显示该数值，并把该数值当做方波发生器的输入频率，单片机控制该方波发生器以该数值作为频率显示方波，从而得到我们想要频率的方波。 二、硬件设计 2.1 硬件设计思想 键盘的数字和键位关系固定，通过键盘输入产生频率，通过LED数码管显示出来，每一个数码管对应一个键位。基本设备是基于PHILIPS AT89C51单片机，外围设备采用的是4个七段数码管，PHILIPS A T89C51单片机，1个OSCILLOSCOPE 方波发生器，16个Button，若干电阻，电源电池。 2.2 部分硬件方案论述 2.2.1 七段数码管扫描显示方式的方案比较 方案一：静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，七段数码管的每段发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。
(51单片机系列)用单片机控制继电器 2008-01-13 22:10 首先看看继电器的驱动 这是典型的继电器驱动电路图,这样的图在网络上随处可以搜到,并且标准教科书上一般也是这样的电路图 为什么要明白这个图的原理? 单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA 级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口.这个很重要,因为,一直让我们的电气工程师(我指的是那些没有学习过相应的电子技术的)感到迷惑不解的是:一个小小的芯片,怎么会有如此强大的威力来控制像电动机这样强大的东西? 怎么样理解这个电路图? 要理解这个电路,其实也比较容易.那么请您按照我的思路来,应该没有问题: 首先的,里面的三极管很重要.三极管是电子电路里很重要的一个元件.怎么样理解三极管呢? 简单的来说三极管有两个作用一个是放大作用,一个是开关作用.(严格来讲开关作用是放大作用的极限情况,不过没关系,把两者分开,更便于理解它的工作原理).在这里,我们只了解它跟本电路有关的开关作用. 首先把三极管想成一个水龙头.
上面的Vcc就是水池,继电器是一个水轮机,下面的GND是比水池低的任何一点.刚才说过,三极管就是水龙头,它的把手就是那个带有电阻的引脚. 现在,单片机的某一个需要控制这个继电器电路的输出引脚就是一只"手",当单片机的这个引脚输出低电平的时候,就像"手"在打开三极管"水龙头",水就从上往下流,继电器"水轮机"就开始转起来了.反之,如果是输出高电平,"手"就开始关"水龙头",继电器"水轮机"因为没有水流下来,就会停止. 这就是三极管的开关作用. 简单的理解和记忆就是:三极管是一个开关器件,其实你真的可以将它看成是一个开关,只不过它不是用手来控制,而是用电压(电流)来控制的,因此,三极管有些时候也被称做电子开关(与机械开关相区别). 图上还有一个东西,是保护二极管,如果不需要深入理解的话,你大可不必追就为什么有它存在,但是一定得记住,只要是用三极管驱动继电器的场合,一般都有它的存在.需要特别注意的是它的接法:并联在继电器两端阴极一定是接Vcc 【电子制作实验室－－转】 https://www.doczj.com/doc/2d8249850.html,/DJS.htm 这里我们先要安装好51试验板上的两个轻触按钮开关，我们采用的是 独立式按钮开关，也就是说将开关直接连接到电源的地和单片机的对应 引脚之间，这里K1接到单片机的P3.6引脚，K2接到P3.7。正常情况 下单片机的P3.6、P3.7都被程序初始化时置“1” 当有按键按下时对 应的单片机引脚被按钮开关下拉为“0”，这种方法比较直观，而且比
题目是通过单片机来控制继电器从而达到通断电的效果，通过DC12V电压或者DC5V电压来控制AC220V的通断。然后达到的效果是类似5s通5s断，之后每1s累加一次，即下一次6s通5s断，再下一次7s通，5s断...... 直至40s通，5s断，持续循环这样的 附有我画的一部分原理图，因为刚接触，想知道一个继电器能实现吗？然后就是通过c语言编程实现功能呢还是需要怎么搞原理图 bit flag_one=0; //第一次工作标记 uchar num1s=0; //1s计数器 uchar n=5; //总秒数计数器 void mast() //主控 { if(flag_one==0) //如果第一次工作标记为0 这里是你要求的第一次5s开5s关 { jk=1; //继电器吸合 num1s=0; //延时5s while(num1s jk=0; //继电器关闭 num1s=0; //延时5s 你要求开时间每次+1S 关时间不变while(n<5); //刚才没看见你最后一句话没写这段 if(n==40) //判断总次数如果总次数是40 { flag_one=0; //第一次工作标记清零 n=5; //总秒数计数器置5 } } void Server_Time0() interrupt 1 //定时器服务程序 { TH0 = xx; //重装定时初值1s TL0 = xx; //重装定时初值1s num1s++; //1s计数器自加 } void main() { Init_Time(); //定时器初始化没给你写基础程序了 while(1) { mast(); //调用主控程序 } } 桂林电子科技大学单片机最小应用系统 设 计 报 告 指导老师：吴兆华 学生：冯焕焕 学号：1000150301 前言 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善. 单片机是指在一个芯片上集成了中央处理器、存储器和各种I/O接口的微型计算机，它主要面向控制性应用领域，因此又称为嵌入式微控制器。单片机诞生30多年以来，其品种、功能和应用技术都得到飞速的发展，单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域。 本次课程设计目的主要是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 本课程设计实在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机只是完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理和应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获的初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 摘要 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广普及，单片机控制技术将不断发展，日益完善。本文是设计频率/脉冲宽度的测量与显示的硬件电路与程序的编制。它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，频率等参数。利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。利用定时器T0定时T1计数来测量由P3.5口输入的脉冲信号的频率。在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。显示时采用动态扫描的方式将将各位数的BCD码依序输入到LED中，并连续扫描2秒钟。通过采用STC89C52RC 单片机为中心器件来设计脉冲宽度测量器，并运用MCS—51/52单片机计数功能，选择好工作模式，对脉宽进行计数。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，并在计算机上编写汇编程序调试运行。 关键词: 门控信号GATE；脉冲宽度；扩展测量范围；脉冲频率 ABSTRACT 实验二I/O口输入、输出实验 一、实验目的 1. 学习I/O口的使用方法。 2. 学习延时子程序、查表程序的编写和使用。 二、参考程序框图 led灯 500ms DJNZ R6,DE2; DJNZ R7,DE1; RET END 2、I/O口输入输出（方法一） ORG 0000H; START : MOV P2,#00H; //初始化 MOV P0,#00H; MOV P1,#0FFH; //p1 MOV DPTR,#TABLE; // MOV 50H,#0FEH; // L0 :MOV A,P1; //按键消抖 CJNE A,#0FFH,L1; AJMP L0; L1 :MOV A,P1; CJNE A,#0FFH,LL1; AJMP L0; LL1 :CJNE A,50H,LL2; //是否与地址50h中数据相等MOV P0,A; //相等输出对应led灯 MOV A,#00H; MOVC A,@A+DPTR; MOV P2,A; //输出表格数据到数码管 LCALL DELAY; //延时 LJMP START; //返回程序开头 LL2 :XCH A,50H; //交换数据 RL A; //左移 XCH A,50H; //再次交换，此时地址50h中数据左移一位 INC DPTR; //表格数据地址加一 LJMP LL1; //返回继续比较 DELAY : MOV R7,#01H; //延时程序 DE1 : MOV R6,#28H; DE2 : MOV R5,#5AH; DJNZ R5,$; DJNZ R6,DE2; DJNZ R7,DE1; RET TABLE : ;//DB 0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H; DB 06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH; //表格数据 END 程序二（方法二） ORG 0000H MOV P2,#00H; //I./O口初始化 MOV P1,#0FFH; //P1口赋FFH初值 MOV P0,#00H; START : MOV P2,#00H; //P2清0； MOV P0,#00H; //P0清0； MOV R1 ,P1; MOV A,R1; //读P1口 CJNE A,#0FFH,L1; //是否有数据输入 AJMP START; //无输入则跳转，继续查询 LCALL DELAY; L1 : MOV R1,P1; //消除按键抖动 MOV A,R1; CJNE A, #0FFH,LL1; AJMP START; LL1 : CJNE A,#0FEH,LL2; //是否按键1输入 MOV P2,#06H; //是则P2输出相应的按键号码 CPL A; //A取反 MOV P0,A; //输出到P0口 LCALL DELAY; //延迟 AJMP LP; //跳转到LP LL2 : CJNE A,#0FDH,LL3; //是否按键2输入 MOV P2,#5BH; //以下同上 CPL A; 晶振12M任意占空比方波输出 信号发生器又称波形发生器，是一种常用的信号源，被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中。传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成，借助电阻电容，电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。频率的变动由机械驱动可变元件完成，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其低频性能好但体积较大，价格较贵。 在今天，随着大规模集成电路和信号发生器技术的发展，许多新型信号发生器应运而生。用信号发生器并配置适当接口芯片产生程控正弦信号，则可替代传统的正弦信号发生器，从而有利于测试系统的集成化、程控化和智能仪表的多功能化。而信号发生器的最大特点是面向控制，由于它集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低，因此在数据采集、智能化仪器等技术中得到广泛的应用，从而使得信号发生器的应用成为工程技术多学科知识汇集的一个专门研究领域，其应用产生了极高的经济效益和社会效益。 如果是占空比任意，现在考虑12M晶振，所以机器周期Tcy为1 μs。 定时器工作方式1最长定时为65536×1×10-6=65.536ms 如果要输出周期为1s的任意占空比的方波。那可以把1s分为100份，每份中断一次。然后在中断里面计数（比如全局变量num）加一。加到100之后，表示一个周期结束。这样就可以控制每一份的电平的高低了。如果，占空比为30%，那么也就是num小于等于100×30%=30的时候，输出高电平，其余输出低电平就可以了。如果占空比为a（百分号的形式），那么也就是num小于等于100×a的时候输出高电平，其余输出低电平就可以了。 现在考虑定时器的初值如何设定，由于定时器需要在1s/100也就是10ms的时候进入一次中断进行判断。如果采用方式1，那么因为(216 ?X) ? 1 ? 10?6 = 10 ? 10?3， 所以定时器的初值为X=65536 – 1000. #include 电子信息工程系实验报告 课程名称：单片机原理与接口 实验项目名称：实验1实验系统编程应用 实验时间：2011-9-29 班级： 电信091 姓名：陈俊伟 学号：910706123 一、实 验 目 的： 熟悉使用keil 仿真软件编写C51单片机程序的编写过程以及调试运行步骤。熟悉在C51中各种类型 变量的定义方法，以及各种常用程序结构的编写方法。学习编写基本的单片机程序。 二、实 验 设 备 与 器 件： 微机，KEIL C51单片机仿真调试软件。 三、实 验 原 理： 1、C51变量的定义： C51定义的任何数据类型必须以一定的存储类型定位，在8051的某一存储区中。说明的一般格式： <数据类型> <存储类型> 变量名 C51对单片机的不同存储区域定义了不同的存储类型，它们的关系表1： 表1 C51的变量存储类型 全部的特殊功能寄存器和其中可以单独使用的大部分位都已经在REG51.H 这个头文件中定义了。 除 了P0 P1 P2 P3 中的每个位，若要使用这些位则 sbit P10=P1^0。 3、绝对地址引用法： 利用绝对地址访问头文件absacc.h 可对不同的存储区的存储单元进行访问。该头文件的函数有： CBYTE (访问code 区字符型) CWORD (访问code 区int 型) DBYTE (访问data 区字符型) DWODE (访问data 区int 型) XBYTE (访问xdata 或I/O 区字符型) XWODE (访问xdata 区int 型) 4、指针定义的方法和含义： 指针变量说明格式中的[ ]为可选项 ，则指针定义为通用型，指针变量则存放在默认存贮区或者在data 区。 * 号不可少，它表示变量为指针变量。 四、实 验 内 容 及 结 果： 1、19805×24503的编程： 打开KEIL 软件，点击project 创建新的项目（图1），选择单片机类型为C51，再点击FILE 新建文件， 设为首页 联系站长 加入收藏|首 页 |热销产品 |单片机轻松入门 |下载中心 |技术文章 |P r o t e l专区 |电子制作 |购物指南 |淘宝网店| 您现在位于：电子驿站 → 单片机轻松入门 手把手教你学单片机 单片机控制继电器实验 下面是一个小型信号继电器H H K4100F电磁继电器 品 牌 ：汇科（H U I K E） 型 号 ： H K4100F-D C5V-S H 外形尺寸（m m）： 10.5*15.5*11.8m m（W* 重 量 ： 3.5g 产 地： 中国宁波 一、继电器驱动原理 增强型单片机实验板上H K4100F继电器驱动电路原理图，三极管T 电器线圈的一端，线圈的另一端接到＋5V电源V C C上；继电器线圈两端并接一个二极管I 反向电动势，防止反向电势击穿三极管T5及干扰其他电路；R 点亮，这样就可以直观的看到继电器状态了。 H K4100F电磁继电器驱动原理图 图 2 上面图中所示，C N2的1、2、3为继电器输出接线端子，其中1接到继电 器的常开接点，2接到继电器的动接点，3接到继电器的常闭接点。当继 电器吸合的时候，1－2将接通，相当于开关闭合。因此我们就可以在端 子1－2上接线来控制其他电路了。 引脚输出低电平时，三极管T5饱和导通，＋5V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触点闭合，相当于开关闭合。 引脚输出高电平时，三极管T5截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，同时状态指示的发光二极管也熄灭，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。注：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管I N4148释放，从而保护了三极管免被击穿，也消除了感应电动势对其他电路的干扰，这就是二极管D1的保护作用。 下面给出了一个简单的继电器控制实验源程序，控制继电器不停地吸合、释放动作，程序很简单。 程序流程图继电器控制A S M源程序： O R G0000H A J M P S T A R T;跳转到初始化程序单片机输出方波及显示宽度
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