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51单片机-毕业设计基于单片机设计的红外线遥控器

51单片机-毕业设计基于单片机设计的红外线遥控器
51单片机-毕业设计基于单片机设计的红外线遥控器

学生毕业设计(论文)报告

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学生姓名:

学生学号:

设计(论文)题目:基于单片机设计的红外线遥控器指导教师:

设计地点:

起迄日期:

毕业设计(论文)任务书

专业电子信息工程班级电子085 姓名傅浩

一、课题名称:基于单片机设计的红外线遥控器

二、主要技术指标:

1.遥控距离:0~10m

2.额定工作电压:直流3V(普通5号干电池2节);红外光平均辐照度≥40μW/cm2;指向性(辐照度为20μW/cm2)≥30度

3.欠压条件下(直流2.4v):红外光平均辐照度≥20μW/cm2,指向性(辐照度为10μW/cm2)≥30度

三、工作内容和要求:

1.以AT89C2051单片机作为核心,综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识,应用红外光的优点

2.遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作

3.遥控接收器通过对红外光接收频率的识别,判断出控制操作,来完成整个红外遥控发射、接收过程

四、主要参考文献:

[1] 梅丽凤,王艳秋,张军等. 单片机原理及接口技术,北京:清华大学出版社,2004年.

[2] 戴峻峰,付丽辉. 多功能红外线遥控器的设计,传感器世界.2002,8(12):16~18.

[3] 李光飞,楼然苗,胡佳文等. 单片机课程设计实例指导,北京:北京航空航天出版社,2004年.

[4] 苏长赞. 红外线与超声波遥控,北京:人民邮电出版社.1995年.

学生(签名)2010 年 5 月7 日

指导教师(签名)2010 年5 月10 日

教研室主任(签名)2010 年5 月10 日

系主任(签名)2010 年5 月12 日

毕业设计(论文)开题报告

设计(论文)题目基于单片机设计的红外线遥控器

一、选题的背景和意义:

随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路,这种方法虽然制作简单、容易,但由于功能键数及功能受到特定的限制,只实用于某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计,具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。

二、课题研究的主要内容:

本设计主要应用了A T89C2051单片机作为核心,综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识,应用红外光的优点。遥控操作的不同,遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对红外光接收频率的识别,判断出控制操作,来完成整个红外遥控发射、接收过程。

三、主要研究(设计)方法论述:

我选择了基于单片机的红外线遥控器这个题目后,去图书馆查阅有关红外线、单片机的书籍,上网检索资料,去探究红外线遥控器的基本原理。遥控器分为发射器和接收器两部分,我先研究遥控发射器,遥控发射器发射电路采用红外发光二极管发出经过调制的红外光波;再研究遥控接收器,接收器将红外发射器发射的红外光波转换为相应的电信号,再送放大器处理还原成信号。最后对遥控器进行总结。

四、设计(论文)进度安排:

时间(迄止日期)工作内容

2010.5.4~2010.5.6 确定任务书的要求,准备开题

2010.5.8~2010.5.20 根据选题方向查资料,确定基本框架和设计方法

2010.5.21~2010.6.7 完成初稿,完成中期检查表并上交

2010.6.7~2010.6.25 在老师的指导下设计并完善论文

2010.6.26~2010.8.10 在老师指导下反复修改,完成设计

五、指导教师意见:

指导教师签名:2010 年 5 月10 日六、系部意见:

系主任签名:2010年 5 月11 日

基于单片机的红外线遥控器

目录

摘要

Abstract

第1章绪论 (1)

1.1 红外概述 (1)

1.2 外遥控的功能与特点 (1)

1.3 选择红外遥控的原因 (2)

1.4 红外的简单发射接收原理 (2)

第2章设计方案论述 (3)

2.1 设计目的与原理 (3)

2.2 单片机红外遥控发射器设计原理 (3)

2.3 单片机红外遥控接收器设计原理 (4)

第3章遥控器硬件电路设计 (5)

3.1 单片机AT89C2051介绍 (5)

3.1.1 简介 (5)

3.1.2 引脚介绍 (5)

3.2 红外线遥控电路设计 (5)

3.2.1 信号发射电路 (6)

3.2.2 信号接收电路 (8)

3.3 CPU时钟电路 (9)

3.4 独立式按键结构 (10)

3.5 掉电保护与低功耗设计 (10)

3.5.1 低功耗的实现方法 (10)

3.5.2 掉电保护与低功耗设计 (11)

3.6 系统完整电路设计图 (13)

3.6.1 红外发射电路图 (13)

3.6.2 红外接收电路图 (14)

第4章遥控器软件设计 (15)

4.1 遥控发射器程序设计 (15)

4.2 遥控接收器程序设计 (20)

第5章结束语 (25)

答谢辞

参考文献

本设计主要应用了AT89C2051单片机作为核心,综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识,应用红外光的优点。文章首先介绍了红外遥控的基本原理和应用范围,再对AT89C2051单片机的结构和性能给出简单的说明,接着给出了遥控器的编码格式,及遥控发射器,遥控接受器的电路设计。对于遥控操作的不同,遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作;遥控接收器通过对红外光接收频率的识别,判断出控制操作,来完成整个红外遥控发射、接收过程。最后分别详细介绍遥控系统的发射部分和接收部分的电路原理图和程序流程图。

关键词:单片机;红外线;发射;接收

The design has used AT89C2051 microprocessor as core, intergrately apply the interruptive system, timer, counter, etc. mainly to design originally and also take the advantage of the infrared light. Firstly,the fundamental principle and application ranges of infrared remote control are introduced.Secondly,the structure and performance of AT89C2051 single chip are simply given out.Next,the code form of remote controller is given here.The remote control launcher distinguishes different operation through the control on frequency of infrared emission of light. The remote control receiver judges control operation by adopting the discerned frequency of the received infrared light to finish the whole launching and receiving course. Its advantage is that the hardware circuit is simple, the software is with perfect function, have certain use and reference value. Lastly, both the transmitting and receiving parts are explained, including particular circuit and program flow chart respectively.

Keywords: Single-Chip Microcomputer;Infrared ray;launch;receive

第1章绪论

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

1.1 红外概述

从光学的角度而言,红外光是频率低于红色光的不可见光,在无线光谱的整个频率中占有很小一个频率段,波长为0.75—100微秒之间,其中0.75—3微秒之间的红外光称为近红外,3—30微秒之间的红外光称为中红外,30—100微秒之间的称为远红外。红外光就其性质而言很简单,与普通光线的频率特性没有很大的区别,但是,由于任何有热量的物体均有能量产生,所以红外的利用非常广泛,而且不可取代,能否检测红外、能测到多少红外或者红外检测的技术是否可以应用于任何自然的或想象的场合是红外应用技术的关键。

当今红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用,这个应用的发展非常迅速,尤其是红外通信应用于计算机设备中,近几年的发展已经表现出其非常成熟的特性。

1.2 红外遥控的功能与特点

红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它是把红外线作为载体的遥控方式。由于红外线的波长远小于无线电波的波长,因此在采用红外遥控方式时,不会干扰其他电器的正常工作,也不会影响临近的无线电设备。

红外遥控是利用波长为0.76μm-1.5μm之间的近红外线来传递控制信号的。

它具有以下特点:

1.由于为不可见光,因此,对环境影响很小。红外线的波长远小于无线电波的波长,所以,红外遥控不会干扰其它家用电器,也不会影响近邻的无线电设备。

2.红外线为不可见光,具有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗,警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。

3.红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。

4.红外线遥控具有结构简单,制作方便,成本低廉,抗干扰能力强,工作可靠性高等一系列优点,特别是室内遥控的优先遥控方式。同时,由于采用红外线遥控器件时,工作电压低,功耗小,外围电路简单,因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。

它在技术上的主要优点是:

1.无需专门申请特定频率的使用执照;

2.具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点;

3.传输速率适合于家庭和办公室使用的网络;

4.信号无干扰,传输准确度高;

它的缺点是:

由于它是一种视距传输技术,采用点到点的连接具有方向性,两个设备之间如果传输数据,中间就不能有阻挡物;而且通讯距离较短,此外红外LED不是一种

十分耐用的器件。

1.3 选择红外遥控的原因

无线遥控方式可分为无线电波式、声控式、超声波式和红外线式。由于无线电式容易对其它电视机和无线电通讯设备造成干扰,而且,系统本身的抗干扰性能也很差,误动作多,所以未能大量使用。

超声波式频带较窄,易受噪声干扰,系统抗干扰能力差以及声控式识别正确率低,难度大而未能大量采用。

红外遥控方式是以红外线作为载体来传送控制信息的,同时随着电子技术的发展,单片机的出现,催生了数字编码方式的红外遥控系统的快速发展。

另外,红外遥控具有很多的优点,例如红外线发射装置采用红外发光二极管,遥控发射器易于小型化且价格低廉;采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,增加遥控功能,提高信号传输的抗干扰性,减少误动作,而且功率消耗低;红外线不会向室外泄露,不会产生信号串扰;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。所以现在很多无线遥控方式都采用红外遥控方式。

1.4 红外的简单发射接收原理

红外的简单发射接收原理如图1-1所示。其中发射电路采用红外发光二极管发出经过调制的红外光波,如图1-1(a)所示;接收电路由红外接收二极管三极管或硅光电池组成,它们将红外发射器发射的红外光波转换为相应的电信号,再送放大器处理还原成信号,如图1-1(b)所示。

发射电路接收电路

(a)红外发射(b)红外接收

图1-1 红外的简单发射接收原理

第2章 设计方案论述

2.1 设计目的与原理

目前市场上一般采用的遥控编码及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点,但由于功能键数及功能受到特定的限制,只适合用某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。

而采用单片机进行遥控系统的应用设计,具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。

本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同,来识别不同的遥控功能。当我们按下某一个按键的时候,由单片机识别出该按键后,由CPU 向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲,该脉冲与38KHz 左右的载波脉冲进行调制,然后将已调制的脉冲进行缓冲放大,激励红外发光二极管将电能转化为光能,使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线,当接收控制系统接收到该红外光后,由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率,然后将该频率送往CPU ,由CPU 对该信号进行反编码,识别出控制信号,从而对控制电路实施控制功能,完成整个遥控功能。

2.2 单片机红外遥控发射器设计原理

单片机红外遥控发射器主要有单片机、行列式键盘、低功耗空闲方式控电路、红外管发射电路以及单片机的一些电源、复位、震荡子电路组成。

单片机不工作时一直处于低功耗状态,采用了空闲节电工作方式。当遥控器的某一按键被按下以后,外部中断1产生中断,唤醒单片机进入工作状态,查询键盘按下的是哪一个按键,当确认按键后,控制软件启动定时器T0、T1,T1作为发射时间控制器,T0作为红外线发射频率控制器,T0定时溢出时中断程序使红外管接口电平反转一次,写入定时器的初值不同,在输出端口就得到不同的发射频率。T1定时溢出时中断程序关闭T0定时器,停止红外线发射。其设计原理框图如图2-1。

图2-1 单片机遥控发射器设计原理图

AT89C2051 单片机

+5V 电源

行列式键盘

低功耗空闲方式 控制电路

红外管发射电路

2.3 单片机红外遥控接收器设计原理

单片机红外遥控接收器主要有单片机、红外遥控接收电路、状态指示电路、控制电路以及单片机的一些外围电路组成。

利用单片机中的T0作为红外脉冲计数器,T1作为计数时间控制器。当电路中红外接收管接收到第一个红外脉冲时,外部中断1被触发,启动计数器T0和定时器T1。定时溢出,中断程序关闭计数器T0,读入计数值并进行判断,确定操作对象(遥控按键)对其进行反转操作,控制电路对所控制的负载进行开或关。还可对接收电路实行上锁功能,对控制电路上锁后,遥控器不能对控制电路实施遥控功能。其设计原理方框图如图2-2。

图2-2 红外接收遥控电路原理框图

AT89C2051 单片机

红外接收电路

状态指示电路 控制电路

+5V 电源

第3章硬件电路设计

3.1 单片机AT89C2051介绍

3.1.1 简介

AT89C2051是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机。片内含有2KB可反复擦写的只读存储器(EPROM)和128B的随机存取存储器(RAM),器件采用ATMEL的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储器,功能强大。

AT89C2051只有20个双向输入/输出(I/O)端口,其中P1是完整的8位双向I/O口,两个外中断,2个16位可编程定时/计数器,两个全双向串行通信口,一个模拟比较放大器。

此外,AT89C2051的时钟频率可为零,即具备可用软件设置的睡眠省电功能,系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口,系统唤醒后即进入工作状态,省电模式中,片内RAM将被冻结,时钟停止震荡,所有功能停止工作,直至系统被硬件系统复位方可继续工作。

3.1.2 引脚介绍

Vcc:接+5V电源正端

GND:接+5V电源地端

P1.0—P1.7:完整的双向串行通信接口,P1.0与P1.1还有第二种功能

P3.0—P3.7:除P3.6外,双向I/O口,除P3.7外,均有第二功能,第二功能与MCS-51系列单片机基本相同

XTAL1:震荡器反向放大器内部工作时钟输入端

XTAL2:震荡器反向放大器的输出端

RST:复位引脚,震荡器工作时,该引脚上两个机器周期的高电平复位

图3.1 AT89C2051引脚图

主要功能特性

●兼容MCS51指令系统

●15个双向I/O口

●两个16位可编成定时/计数器

●时钟频率0—24MHz

●两个外部中断源

●可直接驱动LED

●低功耗睡眠功能

●可编程URRL通道

●2KB可反复擦写Flash ROM

●6个中断源

●2.7—6.0V宽工作电压范围

●128*8位内部RAM

●两个串行中断

●两级加密位

●内置一个模拟比较放大器

●软件设置睡眠和唤醒功能

3.2 红外线遥控电路设计

3.2.1 信号发射电路

发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器。

发射采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其波形如图3-2所示。

图3-2 遥控码的“0”和“1”

上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。

编码器产生的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰。芯片的用户识别码固定为十六进制01H;后16位为8位操作码(功能码)及其反码。遥控信号编码波形图如图3-3所示。

图3-3 遥控信号编码波形图

遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间,图3-4为遥控信号的周期性波形图。

图3-4 遥控信号的周期性波形

当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9ms~18ms),8位数据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。

根据红外发射管本身的物理特性,必须要有载波信号与即将发射的信号相“与”,然后将相“与”后的信号送发射管,才能进行红外信号的发射传送,而在频率为38KHz的载波信号下,发射管的性能最好,发射距离最远,所以本设计采用38KHz的晶振产生载波信号,与发射信号进行逻辑“与”运算后,通过三极管的功率驱动到红外发光二极管上。

红外发送电路由4001MOS或非门38KHz振荡器,单片机发送控制电路和红外发送管驱动输出电路组成,当单片机P3.4口输出为“0”时,发射管不发光,当单片机P3.4口输出为“1”时,红外发送管发出38KHz调制红外线。

具体的发射波形如下图所示。

图3-6 调制过程中的波形

红外线通过红外发光二极管发射出去,红外发光二极管是特殊的发光二极管,其内部材料和普通发光二极管不同,因而在其两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右,外形与普通发光二极管相同。

如图3-7,为信号发射电路硬件连接图。

图3-7 信号发射电路硬件连接图

3.2.2 信号接收电路

红外遥控接收可采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法。如CXA20106,此种方法电路复杂,现在一般不采用。较好的接收方法是用一体化红外接收头,一体化红外线接收头是一种集红外线接收和放大于一体,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,而体积和普通的塑封三极管大小一样,它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路做在一起,只有三个引脚,分别是+5V电源、地、信号输出。红外接收头的信号输出接单片机的INTO或INTl脚。

如图3-8,红外接收电路专门采用集成电路RPM6938,RPM6938有三个引脚,一个接电源一个接地,另外一个接信号端,它集光电转换,解调和放大于一体。当收到38KHz调制红外线时,RPM6938输出为“0”,平时输出为“1”。信号脚接到P3.3和P3.4脚上,当RPM6938收到第一个红外脉冲时,触发INT1产生中断,使单片机退出低功耗状态,进入工作状态,同时使记数器0和定时器1开始工作。

图3-8 红外接收电路

遥控信号的解码算法及程序编制:

平时,遥控器无键按下,红外发射二极管不发出信号,遥控接收头输出信号1。有键按下时,0和1编码的高电平经遥控头倒相后会输出信号0。由于与单片机的中断脚相连,将会引起单片机中断(单片机预先设定为下降沿产生中断)。单片机在中断时使用定时器0或定时器1开始计时.到下一个脉冲到来时,即再次产生中断时,先将计时值取出。清零计时值后再开始计时,通过判断每次中断与上一次中断之间的时间间隔。便可知接收到的是引导码还是0和1。如果计时值为9ms,接收到的是引导码,如果计时值等于1.12ms,接收到的是编码0。如果计时值等于2.25ms.接收到的是编码1。在判断时间时,应考虑一定的误差值。因为不同的遥控器由于晶振参数等原因,发射及接收到的时间也会有很小的误差。

解码方法如下:

(1)设外部中断0(或者1)为下降沿中断,定时器0(或者1)为16位计时器。初始值均为O。

(2)第一次进入遥控中断后,开始计时。

(3)从第二次进入遥控中断起,先停止计时。并将计时值保存后,再重新计时。如果计时值等于前导码的时间,设立前导码标志。准备接收下面的一帧遥控数据,如果计时值不等于前导码的时间,但前面已接收到前导码,则判断是遥控数据的0还是1。

(4)继续接收下面的地址码、数据码、数据反码。

(5)当接收到32位数据时,说明一帧数据接收完毕。此时可停止定时器的计时,并判断本次接收是否有效。如果两次地址码相同且等于本系统的地址,数据码与数据反码之和等于0FFH,则接收的本帧数据码有效。否则丢弃本次接收到的数据。

(6)接收完毕,初始化本次接收的数据,准备下一次遥控接收。

3.3 CPU时钟电路

时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。时钟信号可以有两种方式产生:内部时钟方式和外部时钟方式。

1、内部时钟方式

AT89C2051单片机有一个高增益反向放大器,用于构成振荡器,引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷振荡器,就构成了稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器,见图3-8,外接晶振时,C1、C2值通常选择为30pF左右;外接陶瓷振荡器时,C1、C2约为47pF。C1、C2对频率有微调作用,震荡频率范围是1.2—12MHz。为了减少寄生电容,更好的保证振荡器稳定可靠的工作,谐振器和电容应尽可能安装的与单片机芯片靠近。

内部时钟发生器实质上是一个二分频的触发器,其输出信号是单片机工作所需的时钟信号。

2、外部时钟方式

外部时钟方式是采用外部振荡器,外部振荡信号由XTAL2端接入后直接送至内部时钟发生器。输入端XTAL1应接地,由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的,故建议外接一个上拉电阻。

一般情况下,单片机时钟输入均采用内部时钟方式,外接一个震荡电路,本设计采用内部时钟方式,晶振采用12MHz,其电路如图3-9。

图3-9 AT89C2051时钟电路

3.4 独立式按键结构

独立式按键是指直接用I/O线构成的单个按键电路,每个独立式按键占有一根I/O口线,每根I/O口线上的按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态,其结构简单,但I/O口线浪费较大。

独立式按键配置灵活,软件结构简单,上拉电阻保证了按键断开时,I/O口线有确定的高电平,其电路原理图如图3-10。

图3-10 独立式按键电路

3.5 掉电保护和低功耗的设计

3.5.1 低功耗的实现方法

AT89C2051单片机的CPU有两种节电工作方式即空闲方式和掉电方式,遥控器采用了空闲节电方式。当CPU执行完IDL=1(PCON.0=1)指令后,系统进入空闲工作方式,这时内部时钟不向CPU提供,而只供给中断、串行口、定时器部分。遥控器退出低功耗空闲方式电路由与门来实现。当有键按下时,由与门触发外部中断1发生中断,单片机退出空闲工作方式,进入键盘和红外发射程序,结束后

又进入低功耗空闲方式待机。使用过程中单片机基本上都处于空闲工作方式,功耗相当低,从而为使用电池电源提供保障。

3.5.2 掉电保护和低功耗的设计

1.掉电保护

在单片机工作时,供电电源如果发生停电或瞬间停电,将会使单片机停止工作。待电源恢复时,单片机重新进入复位状态,停电前RAM中的数据全部丢失,这种现象对于一些重要的单片机应用系统是不允许的。在这种情况下,需要进行掉电保护处理。

掉电保护具体操作过程如下:

单片机应用系统的电压检测电路检测到电源电压下降时,触发外部中断INT0或INT1,在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入内部RAM保存。因单片机电源入口的滤波电容的储能作用,可以有足够的时间来完成中断操作。备用电源自切换电路属于单片机内部电路。它由两个二极管组成,当电源电压高于VPD引脚的备用电源电压时,VD1导通,VD2截止,单片机由电源供电;当电源电压降到比备用电源电压低时,二极管VD1截止,VD2导通,单片机由备用电源供电。

备用电源只为单片机内部RAM和专用寄存器提供维持电流,这时单片机外部的全部电路因停电而停止工作,时钟电路也停止工作,CPU因无时钟也不工作。

当电源恢复时,备用电源还会继续供电一段时间,大约10ms,以确保外部电路达到稳定状态。在结束掉电保护状态时,首要的工作是将被保护的数据从内部RAM中恢复过来。

当用户检测到一个掉电保护电路时,立即通过外部中断输入线INT0来中断单片机现行操作。外部中断0服务程序将有关数据信息送入片内RAM保存,然后向P1.0写入0,P1.0输出的这个低电平触发单稳态电路MC755。它输出的脉宽取决于R、C的数值及VCC是否以掉电。如果当单稳态定时输出后,若VCC仍然存在,这是一个假掉电报警,并从复位开始重新操作;若VCC已掉电,则断电期间由单稳态电路给RESET/VPD供电,维持片内RAM处于“饿电流”供电状态保存信息,一直维持到VCC恢复为止。

80C2051的掉电保护过程则不同。当电压检测电路检测到电源电压降低时,也触发外部中断,在中断服务子程序中,除了要将外部RAM中的有用数据保存以外,还要将特殊功能寄存器的有用内容保护起来,然后对电源控制寄存器PCON进行设置。PCON寄存器的各位定义如表3-1。

表3-1 PCON寄存器的各位定义

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SMOD ———GF1 GF0 PD IDL

其中,SMOD是波特率倍增位,在串行通信中使用。

GF1、GF0:通用标志,由软件置位、复位。

PD:掉电方式控制位,PD=1,则进入掉电方式。

IDL:待机方式控制位,IDL=1,则进入待机方式。

由软件将PD置1,就可以使单片机进入掉电保护状态。这时,单片机的一切工作都停止,只有内部RAM和专用寄存器的内容被保存。掉电保护时的备用电源是通过VCC引脚接入的。当电源恢复正常后,系统要维持10ms的恢复时间后才能退出掉电保护状态,复位操作将重新定义专用寄存器,但内部RAM的内容不变,可将被保护的内容恢复。如图3-11,为掉电保护电路。

图3-11 掉电保护电路

2. 低功耗设计

在很多情况下,单片机要工作在供电困难的场合,如野外、井下和空中,对于便携式仪器要求用电池供电,这时都希望单片机应用系统能低供耗运行。以CMOS工艺制造的80C31/80C51/87C51型单片机提供了空闲工作方式。

空闲工作方式(通常也指待机工作方式)是指CPU在不需要执行程序时停止工作,以取代不停的执行空操作或原地踏步等待操作,达到减小功耗的目的。

空闲工作方式是通过设置电源控制寄存器PCON中的IDL位来实现的。

用软件将IDL位置1,系统进入空闲工作方式。这时,送往CPU的时钟被封锁,CPU停止工作,但中断控制电路、定时/计数器和串行接口继续工作,CPU内部状态如堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态寄存器PSW、累加器ACC及其他寄存器的状态被完全保留下来。

在空闲工作方式下,80C51消耗的电流由正常的24mA将为3mA。

单片机退出空闲状态有如下两种方法。

第一种是中断退出。由于空闲方式下,中断系统还在工作,所以任何中断的响应都可以使IDL位由硬件清零,而退出空闲方式下,单片机就进入中断服务程序。

第二种是硬件复位退出。复位时,各个专用寄存器都恢复默认状态,电源控制寄存器PCON也不例外,复位使IDL清零,退出空闲工作方式。

MCS—51的掉电保护也是一种节电工作方式,它和空闲工作方式一起构成了低功耗工作方式。一旦用户检测到掉电发生,在VCC下降之前写一个字节到PCON,使PD=1,单片机进入掉电方式。在这种方式下,片内震荡器被封锁,一切功能都停止,只有片内RAM00H—7FH单元的内容被保留。

在掉电方式下,VCC可降至2V,使片内RAM处于50微安左右的“饿电流”供电状态,以最小的耗电保存信息,VCC恢复正常之前,不可进行复位;当VCC 正常后,硬件复位10ms即能使单片机退出掉电方式。

在本设计中,退出空闲工作方式采用中断的方法。当遥控键盘上的人任一个按键按下以后,与门输出即为低电平,触发INT1引脚,外部中断1响应,使IDL 位清零,退出空闲工作方式,恢复正常状态。其硬件电路如图3-12。

图3-12 低功耗控制电路3.6 系统完整电路设计图

3.6.1 红外发射电路图:

如图3-13,为红外发射电路图:

图3-13 红外发射电路图

单片机类毕业设计题目汇总

单片机类毕业设计题目汇总

单片机类毕业设计题目汇总 1.孔子时钟的设计 2.?全自动节水灌溉系统--硬件部分 3.?数字式温度计的设计 4.?温度监控系统设计 5.?基于单片机的语音提示测温系统的研究 6.?简易无线电遥控系统 7.?数字流量计 8.?基于单片机的全自动洗衣机 9.冰塔智能水位控制系统 10.?温度箱模拟控制系统 11.?超声波测距仪的设计 12.?基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现 16X16点阵显示屏 13.?基于AT89S51单片机的数字电子时钟 14.?基于单片机的步进电机的控制 15.?基于单片机的交流调功器设计 16.?基于单片机的数字电压表的设计 17.弹片机的数字钟设计 18.?智能散热器控制器的设计 19.弹片机打铃系统设计 20.?基于单片机的交通信号灯控制电路设计 21.?基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计 22.?基于单片机的安全报警器 23.?基于单片机的八路抢答器设计 24.?基于单片机的超声波测距系统的设计 25.?基于MCS-51数字温度表的设计 26.?电子体温计的设计 27.?基于AT89C51的电话远程控制系统 28.?基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器 29.?基于单片机的数控稳压电源的设计 30.?基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究 31.?基于单片机的空调温度控制器设计

32.?基于单片机的可编程多功能电子定时器 33.?单片机的数字温度计设计 34.?红外遥控密码锁的设计 35.?基于51单片机的语音识别系统设计 36.?家用可燃气体报警器的设计 37.?基于数字温度计的多点温度检测系统 38.?基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计 39.?基于单片机的数字频率计的设计 40.?基于单片机的数字电子钟设计 41.?设施环境中温度测量电路设计 42.?汽车倒车防撞报警器的设计 43.?篮球赛计时记分器 44.?基于单片机的家用智能总线式开关设计 45.?设施环境中湿度检测电路设计 46.?基于单片机的音乐合成器设计 47.?设施环境中二氧化碳检测电路设计 48.?基于单片机的水温控制系统设计 49.?基于单片机的数字温度计的设计 50.?基于单片机的火灾报警器 51.?基于单片机的红外遥控开关设计 52.?基于单片机的电子钟设计 53.?基于单片机的红外遥控电子密码锁 54.?大棚温湿度自动监控系统 55.?基于单片机的电器遥控器的设计 56.?单片机的语音存储与重放的研究 57.?基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 58.次外遥控电源开关 59.?基于单片机的低频信号发生器设计 60.?基于单片机的呼叫系统的设计 61.?基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 62.?基于单片机的密码锁设计 63.?单片机步进电机转速控制器的设计 64.術AT89C51控制的太阳能热水器

遥控器注塑模具设计及主要零件加工工艺分析

目录 第一章绪论 (2) 一.毕业设计应达到的要求 (2) 二.塑料模具的分类 (2) 三.塑料成型在工业生产中的重要性 (2) 第二章.零件的工艺分析 (3) 一.材料的选择 (3) 二.产品工艺性与结构分析 (5) 第三章模具结构设计 (7) 一.模具型腔的设计 (7) 二.成型零件的设计与计算 (12) 三.模架的设计 (16) 第四章绘制装配图和零件图及总结 (19) 参考文献 (19)

前言 毕业设计是在修完所有课程之后,我们走向社会之前的一次综合性设计。在此次设计中,主要用到所学的注射模设计,以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程,即注射成型的分析、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点,主要包括成型位置的及分型面的选择,模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择,模具工作零件的结构设计,侧面分型及抽芯机构的设计,推出机构的设计,拉料杆的形式选择,排气方式设计等。通过本次毕业设计,使我更加了解模具设计的含义,以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题,这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。 本次毕业设计也得到了老师和同学的帮助,在此一一表示感谢!由于实践经验的缺乏,且水平有限,时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处,恳请各位老师批评指正。 在编写说明书过程中,我参考了《塑料模成型工艺与模具设计》、《实用注塑模设计手册》和《模具制造工艺》等有关教材。引用了有关手册的公式及图表。但由于本人水平的有限,本说明书存在一些缺点和错误,希望老师多加指正,以达到本次设计的目的。

基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本

《单片机技术》 课程设计报告 题目:基于MCU-51单片机的秒表设计班级: 学号: 姓名: 同组人员: 指导教师:王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日

目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)

基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要:单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,安全性高,使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表,它采用键盘输入,单片机技术控制。设计容以硬件电路设计,软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示,在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的容,进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求

基于51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告 院系:电子通信工程 团组:电子设计大赛1组 姓名: 指导老师:

目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词:STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能: 不加热时实时显示时间,并可手动设置时间; 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度,范围在20~70度之间,打开开关后,根据设定温度与水温确定是否加热,及何时停止加热,可实时显示温度; 设定加热时间功能。限定烧水时间,加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警,并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括:电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度,单片机STC8951获取采集的温度值,经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ,当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ,这里采用通过LED1和LED2取代!!! 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障,或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声,这里采用HLLED提示。

本科毕业设计--基于51单片机的电子日历设计

成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计(论文) 论文题目:基于51单片机的电子日历设计 教学点:重庆科创职业学院 指导老师:张忠雨职称:讲师 学生姓名:聂燕学号: 2011700558 专业:应用电子技术 成都电子机械高等专科学校成教院制 2012 年 3 月 9 日

成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计(论文)任务书 题目:基于51单片机的电子日历设计 任务与要求: 通过单片机设计电子日历数码管正常显示阳历、阴历日期,显示的格式为年-月-日,利用外部按键的操作实现阳历和阴历之间的 转换,实现阴历和阳历显示的暂停、运行等功能。 时间:2011年12月15日至2012 年3月15日共12 周教学点:重庆科创职业学院 学生姓名:聂燕学号:2011700558 专业:应用电子技术 指导单位或教研室: 指导教师:张忠雨职称:讲师 成都电子机械高等专科学校成教院制

毕业设计(论文)进度计划表

摘要 设计以单片机AT89C51为核心部件的电子日历,利用74LS245作为驱动器,74LS138作为译码器使用,六个七段数码管均采用共阴极的方式,P0口作为段选码输出口,P2口作为位选码输出口。 本次设计的题目是基于单片机的电子日历设计,可以正常的显示年、月、日,还可以利用外部按键实现阴历和阳历之间的转换以及暂停等功能。电子日历具有性能稳定、精确度高、成本低、易于产品化,以及方便、实用等特点。适用于家庭、公司、机关等众多场所。为人们的日常生活、出行安排提供了方便,成为人们日常生活中不可缺少的一部分。 本次设计可分为两部分:硬件系统、软件系统。 硬件系统包括:AT89S51单片机、74LS245驱动器、74LS138译码器、RC复位电路、+5V直流电源电路、去抖电路、动态显示扫描电路。 软件系统主要有单片机的编程构成。 关键词:单片机,日历,位码,段码,显示

基于51单片机简易电子琴的课程设计

基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物,属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物,是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有8个按键,和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图,主要芯片,个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号,因此,我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8八个键,能够发出7个不同的音调,而且有一个按键可以自动播放歌曲,要求按键按下时发声,松开延时一小段时间,中间再按别的键则发另外一音调的声音,当系统扫描到键盘按下,则快速检测出是哪一个按键被按下,然后单片机的定时器启动,发出一定频率的脉冲,该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下,则启动中断系统。前面的发音停止,转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成,它几乎不存在噪声,音响效果较好,而且由于所需驱动功率较小,且价格低廉,所以,被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块

基于单片机的毕业论文题目有哪些

基于单片机的毕业论文题目有哪些 很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣,不光是对专业的热爱,另外由于单片机是集成电路芯片,是控制整个流程最基础的环节,大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇,下面,我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目,欢迎各位借鉴。 基于单片机的毕业论文题目一: 1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2、基于单片机的超声测距系统 3、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计 4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现 5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用 6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究 7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用 8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统 9、基于单片机的正弦逆变电源研制 10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发 11、基于单片机的温湿度检测系统的设计 12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现 13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究 14、基于单片机的温度控制系统的研究 15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究 16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现

17、基于单片机的LED显示系统 18、基于单片机的校园安防系统 19、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现 20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现 21、基于AVR单片机教学实验板的设计 22、基于单片机的阀岛控制系统的研究 23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计 24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究 25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究 26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究 27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究 28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究 29、基于单片机的通用控制器设计与实现 30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现 31、Proteus在单片机教学中的应用 32、基于单片机的变频变压电源设计 33、基于单片机的监控系统控制部分的设计 34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计 35、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发 39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计 基于单片机的毕业论文题目二: 40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究 41、单片机与Internet网络的通信应用研究 42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究 43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计 44、基于单片机控制的直流恒流源的设计 45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究 46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制 47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究 48、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究 49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计 50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现 51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计 52、基于单片机的数据串口通信 53、基于单片机的智能寻迹系统设计 54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制 55、基于单片机的微型电子琴研究与实现 56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计 57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发

遥控器面板注塑模具设计毕业设计

本科毕业设计(论文)题目遥控器面板注塑模具设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前

提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。

基于51单片机的电子琴设计课程设计

目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容,它在陶冶情操、提高素养、开发智力,特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来,我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩,探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今,电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面,它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间:瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法;瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施,这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室,让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中,电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表,体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性,以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求,都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格,对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育,更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前,市场上的电子琴可谓琳琅满目,功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心,设计并制作的电子琴系统运行稳定,其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等,具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一台电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能:音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理,使用单片机C语言,利用定时器来控制频率,而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

基于单片机的毕业设计题目

单片机类 业设计 刷电子时钟的设计 刷全自动节水灌溉系统--硬件部 刷数 式温度计的设计 刷温度 控系统设计 刷基于单片机的语音提示测温系统的研究 刷简易无线电遥控系统 刷数 流 计 刷基于单片机的全自动洗衣机 刷水塔智能水 控 系统 刷温度箱模拟控 系统 刷超声波测距仪的设计 刷基于51单片机的L司号点阵显示屏系统的设计与实 16×16点阵显示屏 刷基于A切89分51单片机的数 电子时钟 刷基于单片机的步 电机的控 刷基于单片机的交流调 器设计 刷基于单片机的数 电压表的设计 刷单片机的数 钟设计 刷智能散热器控 器的设计 刷单片机打铃系统设计 刷基于单片机的交通信 灯控 电路设计 刷基于单片机的电话 程控 家用电器系统设计 刷基于单片机的安全 警器 刷基于单片机的 路抢答器设计 刷基于单片机的超声波测距系统的设计 刷基于MC分-51数 温度表的设计 刷电子体温计的设计 刷基于A切89C51的电话 程控 系统 刷基于A三R单片机幅度 调的号号分信 发生器 刷基于单片机的数控稳压电源的设计 刷基于单片机的室内一氧化碳 测及 警系统的研究 刷基于单片机的空调温度控 器设计 刷基于单片机的 编程多 能电子定时器 刷单片机的数 温度计设计 刷红外遥控密码锁的设计 刷基于61单片机的语音识别系统设计 刷家用 燃气体 警器的设计 刷基于数 温度计的多点温度检测系统 刷基于凌 单片机的语音实时采集系统设计 刷基于单片机的数 频率计的设计 刷基于单片机的数 电子钟设计 刷设施 境中温度测 电路设计 刷汽车倒车 撞 警器的设计 刷篮球赛计时记 器

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万能学习型红外遥控器制作(毕业设计)

学号 密级 ××大学本科毕业论文 万能学习型红外遥控器设计 院(系)名称:×××× 专业名称:×××× 学生姓名:×××× 指导教师:×××× 二○○九年五月

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF ×××× UNIVERSITY Design of Universal IR Learning Remote Controller College :×××× Subject :×××× Name :×××× Directed by :×××× May 2009

摘 要 随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及,红外遥控器的使用频率越来越高,针对国内红外遥控学习技术成熟,但产品化程度低的特点,本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器,借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。 在红外解码方面,传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号,环境不理想情况下可能需要多次解码,本文借助电脑辅助记录全波形,通过相关软件优化波形,解码一次即可成功;在红外发射方面,本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响,通过调试将38KHz载波红外信号发射距离提高到10米;在红外接收方面,进行了红外干扰测试;在触屏校验方面,通过实验获取触屏数据,利用matlab参数估计lsqcurvefit函数求得校正参数,解决了触屏漂移问题;在彩屏显示方面,将遥控器所有按键简化为方向键和确认键,虚拟数码管显示按键位置,避免了单片机片上资源紧张的问题,此外,彩屏仅支持16位R5G6B5格式数据,一张176*220图片占用72. 6KB空间,造成极大浪费,本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术,给出了一种具体的图片压缩格式。 按照由简单到复杂的顺序,本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器,以SAA3010遥控器作为典型代表(遵循飞利浦RC-5编码协议),成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能,最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010遥控器。 关键词:红外学习;红外解码;单片机控制;声卡采样;触屏校验

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。 方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。综上所述,选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,我考虑了二种方案:方案一:采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。方案二:采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大,并可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较高。 综上所述,选择方案一。 3 输入方案: 设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。 该方案的优点是:使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述,选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示: 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能:

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目:温度监控系统设计 学院:能源与动力工程学院 专业:测控技术与仪器专业 班级: 2班 成员:魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

51单片机16X16LED点阵式汉字电子显示屏设计_毕业设计(论文)

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

红外遥控器设计(方案)(1)

毕业实践环节毕业设计(典型性项目)说明书红外遥控器设计(方案)

毕业论文(设计)原创性声明 本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名:日期: 毕业论文(设计)授权使用说明 本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名:指导教师签名: 日期:日期:

注意事项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作) 2)原创性声明 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论 7)参考文献 8)致谢 9)附录(对论文支持必要时) 2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。 4.文字、图表要求: 1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写 2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印 4)图表应绘制于无格子的页面上 5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档

51单片机课程设计

课程设计说明书
课程设计名称






学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排: 设计任务:分两部分: (一)、设计实现类:进行软、硬件设计,并上机编程、联线、调试、 实现; 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声(自己选曲) 7.键盘液晶显示系统 (二)、应用系统设计类:不须上机,查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明:第 1--7 题任选其二即可。(二)里题目自拟。 日程安排: 本次设计共二周时间,日程安排如下: 第 1 天:查阅资料,确定题目。 第 2--4 天:进实验室做实验,连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天:编写程序,并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天:整理资料,撰写课程设计报告,准备答辩。 第 10 天:上交课程设计报告,答辩。 设计报告要求:
1. 设计报告里有两个内容,自选题目内容+附录(实验内容),每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现,要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括: 1) 设计题目、任务与要求 2)硬件框图与电路图 3) 软件及流程图 (a)主要模块流程图 (b)源程序清单与注释 4) 总结 5) 参考资料 6)附录 实验上机调试内容
注:此任务书由指导教师在课程设计前填写,发给学生做为本门课程设计 的依据。

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

51单片机万年历毕业设计论文

专科毕业设计(论文) 题目51单片机电子万年历论文 51单片机电子万年历论文 摘要: 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时,没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制,每项功能实现时需要那种硬件,程序该如何编写,算法如何实现等,没有一定的基础就不可能很好的实现。在编写程序过程中发现

以现有的相关知识要独自完成编写任务困难重重,在老师和同学的帮助下才完成 了程序部分的编写。 万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,LED显示电路,以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用2片7SEG-MPX8-CA和一片7SEG-MPX4-CA。7SEG-MPX8-CA是一种八个共阳二极管显示器,7SEG-MPX4-CA是一种四个共阳二极管显示器。为了能更轻松的控制这三片显示器,本人使用了3片74HC164来驱动。74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器,串行输入数据,然后并行输出。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,公历转阴历程序,显示程序等。程序采用汇编语言编写,以便更简单地实现调整时间及阴历显示功能。所有程序编写完成后,在wave软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。最后总在老师同学的帮助以及自己的努力下完成了此次电子万年历的设计。 关键词: 时钟电钟;DS1302;DS18B20;动态扫描;单片机 Abstract E-calendar day time is a very wide range of tools, increasingly popular in modern society. It can be year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds for time, but also has a leap year compensation to a variety of functions, and the DS1302's long life, small error. For the digital electronic calendar using an intuitive digital display can simultaneously display year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds, and temperature and other information, but also a time-calibration and other functions. The circuit uses AT89S52 microcontroller as the core, power consumption, low-voltage work in 3V, the voltage can choose 3 ~ 5V voltage supply. The design is based on 51 series of microcontrollers to the design of electronic calendar, you can display date information on when the minutes and seconds, and weeks, with adjustable date and time functions. At the same time in the design of the theoretical basis of the MCU and peripheral expansion of knowledge of the more comprehensive preparation. The hardware and software design, there is no good basic knowledge and practical experience will be greatly limited, each feature is required to achieve the kind of hardware, procedures, how to write, how to implement such algorithms, there is no certain foundation can not be good implementation. Found during the preparation process to the existing knowledge to complete the preparation of the task alone difficult, In the help of teachers and students to complete the program part of the preparation. Calendar of the design process in hardware and software to synchronize the design. Hardware mainly by the AT89C52 microcontroller, LED display circuit, and the tune composed of the circuit when the button. In the SCM choice I used the AT89C52 microcontroller, which is suitable for many of the more complex control applications. Monitor the use of two 7SEG-MPX8-CA and a 7SEG-MPX4-CA. 7SEG-MPX8-CA is a total

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