51单片机控制74HC595驱动的编程要点
51单片机编程要点
51单片机控制74HC595驱动的编程要点:74595外形图
______
QB--|1 16|--Vcc
QC--|2 15|--QA
QD--|3 14|--SI
QE--|4 13|--/G
QF--|5 12|--RCK
QG--|6 11|--SCK
QH--|7 10|--/SCLR
GND-|8 9|--QH'
|_____|
74595的数据端：
QA--QH: 八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。
QH': 级联输出端。我将它接下一个595的SI端。
SI: 串行数据输入端。
74595的控制端说明：
/SCLR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。
SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）
RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低点平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。
/G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。
注1)74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。
2)74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不
变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。
3)595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，在正常使用时SCLR
为高电平，
G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，如下面的真值表，在正常使用时SCLR为高电平，
G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。入时钟SCK 上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据
就被送到了输出端。
其实,看了这么多595的资料,觉得没什么难的,关键是看懂其时序图,说到底,就是下
面三步(引用):
第一步：目的：将要准备输入的位数据移入74HC595数据输入端上。
pcbdown
方法：送位数据到 P1.0。
第二步：目的：将位数据逐位移入74HC595，即数据串入
方法：P1.2产生一上升沿，将P1.0上的数据移入74HC595中.从低到高。
第三步：目的：并行输出数据。即数据并出
方法：P1.1产生一上升沿，将由P1.0上已移入数据寄存器中的数据
送入到输出锁存器。
说明：从上可分析：从P1.2产生一上升沿（移入数据）和P1.1产生一上升沿（输出数据）是二个独立过程，实际应用时互不干扰。即可输出数据的
同时移入数据。
而具体编程方法为
如：R0中存放3FH,LED数码管显示“0”
无插件，无病毒
;*****接口定义：
DS_595 EQU P1.0 ;串行数据输入（595-14）
CH_595 EQU P1.2 ;移位时钟脉冲（595-11）
CT_595 EQU P1.1 ;输出锁存器控制脉冲（595-12）
;*****将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示
OUT_595:
CALL WR_595 ;调用移位寄存器接收一个字节数据子程序
CLR CT_595 ;拉低锁存器控制脉冲
NOP
12 11 号引脚接脉冲信号14号接高电平13号引脚接低电平
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
目录 一引言 (2) 二概要设计 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2总体设计框图 (2) 三硬件设计 (3) 3.1LED循环电路设计 (3) 3.1.1 89cs51单片机概述 (3) 3.1.2 LED循环说明 (5) 3.2 倒计时显示电路 (5) 3.2.1 74LS164芯片 (5) 3.2.2 共阴极数码显示管 (6) 3.2.3 倒计时电路 (6) 3.2.4 急通车电路 (7) 四软件按设计 (7) 4.1 程序流程图： (7) 4.2 LED红绿灯显示 (8) 4.3倒计时显示 (9) 4.4 急通车控制 (9) 4.5程序代码 (9) 五总结 (9) 参考文献 (9) 附录一： (9) 附录二： (10)
基于51单片机的交通灯控制系统设计 摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外，还具有时间设置、LED信息显示功能，市交通实现有效控制。 关键词：交通灯，单片机，自动控制 一引言 当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，是警察受伤，遂被取消！ 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 信号灯的出现，使得交通得以有效的管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号灯，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯，面对红灯的车辆必需在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口！ 二概要设计 2.1 设计思路 利用单片机实现交通灯的控制，该任务分以下几个方面： a 实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。 b 用数码管显示倒计时。可以利用动态显示或静态显示，串行并出或者并行并出实现。 C 实现急通车。这需要人工实现，编程时利用到中断才能带到目的，只要有按钮按下，那么四个方向全部显示红灯，禁止以诶车辆通行。当情况解除，让时间回到只能隔断处继续进行。 2.2总体设计框图 见图一：
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 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分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
学号 07437230 常州大学 硬件实习报告 题目：步进电机单片机控制系统的设计 学生： 学院（系）：专业班级： 指导教师： 通信（怀）081单片机原理与应用实习任务书 一、设计题目 步进电机单片机控制系统的设计 二、设计背景 步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位
通信工程系指导教师：孙守昌1、前言 1.1课题的背景、目的和意义 1.1.1课题设计的背景：
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机也是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位器，调节电压和电流，从而实现对执行机构的控制。在数字控制系统中，由于它可以直接接收计算机输出的数字信号，而不需要进行D/A转换，所以使用起来十分方便。步进电机具有快速的启停能力和精度高的显著特点，在定位场合得到了广泛应用。 1.1.2 课题设计的目的： （1）了解步进电机的结构和工作原理。 （2）掌握步进电机控制系统的设计方法及其调试技术。 （3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。步进电机驱动控制系统设计内容 1.1.3 课题设计的意义： 随着工业自动化的发展，步进电机的应用越来越广泛。步进电机是用脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽阔的频率来实现调速，快速起停，正转反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单，廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装备等多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器具有十分重要的意义。 1.1.4课题的现状与发展趋势 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Stepping moter,pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有80年的历史。正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展。步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到了广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术，我国的数控系统也取得了很大发展，我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。
李建：基于单片机的云台控制系统设计 ABSTRACT This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the Yuntai of the structure and it's control requirements. And the same time realize communication of computer through serial communication of RS-485 bus. MCU control module, keyboard module, motor driver module and remote control module comprise the control system. And complete the corresponding software design, testing and simulation. Key word: A T89C52; Yuntai control; Stepper motor; Simulation ;Serial communication 目录 摘要........................................................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT ................................................................................................................... I 第1章引言 (1) 1.1 云台 (1) 1.2 单片机 (1) 1.3 本设计完成的任务 (2) 第2章云台 (3) 2.1 云台概述 (3) 2.1.1 云台内部结构 (3) 2.1.2云台的性能指标 (3) 2.1.3云台电机 (5) 2.2 步进电机 (6) 2.2.1步进电机的工作原理 (6) 2.2.2 步进电机主要技术指标 (8) 第3章总体方案 (10) 3.1云台控制系统简析 (10) 3.2控制系统实现 (10)
目录 摘要 (3) 关键词： (3) 1直流电动机 (3) 1.1直流电动机的工作原理 (3) 1.1.1直流电动机的运动特性与优点 (4) 1.2直流串励电动机 (5) 1.2.1串励电动机的特点 (5) 1.3直流他励电动机 (5) 1.3.1他励电动机的特点 (6) 2设计概要 (6) 2.1硬件设计概要 (7) 2.2程序设计流程图 (7) 3硬件设计 (8) 3.1.1电机驱动电路 (8) 3.1.2单片机及控制电路 (10) 3.1.3单片机介绍 (12) 3.1.3.3管脚说明 (14) 4程序设计 (16) 4.1主程序设计 (19) 4.1.1定义说明程序 (19) 4.1.2执行主程序 (20) 4.2子程序设计 (22) 4.2.1定义延时程序函数 (22) 4.2.2定时器1中断服务程序 (22)
4.2.3定时器2中断服务程序 (23) 4.3调速原理 (23) 4.3.1PWM（脉冲宽度调制）原理 (23) 4.3.2PWM（脉冲宽度调制）特点 (24) 5调试与仿真 (25) 参考文献 (25) 附录 (26)
摘要 通过单片机改变输出脉冲波的宽度井陉调节，以便实现直流电的起动、正反转、加速、减速功能，在这种调速方法下，可以有效的减少其损耗功率。 关键词：单片机；直流电机；调速 1直流电动机 直流电动机主要由静止的定子和旋转的转子组成。定子由主磁极、换向极、电刷装置和机座组成。主磁极铁芯上套有线圈，通入直流励磁电流便会产生磁场，即主磁场。换向极也由铁芯及套在上面的线圈组成，其作用是产生附加磁场。以减弱换向片与电刷之间的火花，避免烧蚀。机座除作电动机的机械支架外，还作为各磁极间磁的通路。转子由转子铁芯、转子绕组、换向器、轴和风扇组成。转子铁芯用来安装转子绕组，并作为电动机磁路的一部分。转子绕组的主要作用是产生感应电动势并通过电流，以产生电磁转矩。换向器由换向片组成，换向片按一定规律与转子绕组的绕组元件连接。 1.1直流电动机的工作原理 直流电动机包括俩个在空间固定的永久磁铁，一个为N极，另一个为S极。在磁极的中间，装有一个可以转动的线圈，它的首末两端分别接到两片圆弧形的换向片（铜片）上，两个换向片之间、换向片与转轴（与线圈一起旋转）之间均相互绝缘，为了把电枢绕组和外电路接通，在换向器上安置了两个固定不动的电刷。由于电刷和电源固定连接，因此无论线圈怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。由左手定则可知，通电线圈在磁场中受到逆时针方向的力矩作用。虽然电流方向是交替变化的，但所受的电磁力的方向不改变，因此线圈可以连续地按逆时针方向旋转。这就是直流电动机的工作原理。
一、摘要： 随着科技的飞速发展，越来越多的控制功能强大的芯片出现在我们生活中，但8051系列单片机，因为其的廉价几成本，在我们生活中依然处于十分重要的地位。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机是作为一个核心部件来使用，但是仅单片机方面知识是不够的，还需要根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。作为交通控制的重要组成部份单片机。因此，本人选择制作交通灯作为课题加以设计并实现。 交通管制应当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。 关键词：交通灯，51单片机，数码管 二、实习目的和意义 1．学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用 2．熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。 3．熟练单片机的程序设计与调试。 4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。 5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基 础。 三、实习要求 1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯 控制的硬件设计（在altium designer下画出硬件原理图）。布线，印制 电路板，并焊接原件搭载硬件电路，做出实物。 2. 完成交通灯控制系统的软件编程。 3. 软硬件综合调试，模拟实现对交通灯控制系统的控制。 4. 撰写实验报告：报告中给出硬件方案、软件流程图、软件关键
代码 四、实习内容 1.设计题目：基于51单片机交通十字路口信号灯设计 2.实现功能：具有红、绿、黄三种颜色彩灯，并有一个数码管进行倒计 时显示倒计时时间为三十秒。还应具有按键控制特殊情况下十字路口 不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。 五、系统实现 1.电路设计: 51单片机介绍：本实验使用的51单片机为STC89C52 STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的 随机存取数据存储器（RAM）。 STC89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口。单片机外部引脚图如下：
东北大学秦皇岛分校自动化工程系《过程控制系统》课程设计 设计题目：智能化压力测量仪设计 学生：李玲娜 专业：测控技术与仪器
班级学号：5091030 指导教师：宋爱娟 设计时间：2011.6.18-2011.7.1
前言........................................................................................................................ .. (3) 一、设计任务书 (4) 二、器件选择......................................................................................................... . (4) 2.1 压力传感器的选 择 (4) 2.2键盘显示控制芯片 8279 (6) 2.3模数转换 器.................................................................................................................. (7) (1)A/D转换器ADC0809 (8) (2)A/D转换器ADC0808 (9) 2.4 显示数码管 (10) 2.5 D锁存器74LS373 (11) 2.6地址锁存器74LS273 (12) 2.7 译码器74LS138 (13) 三、系统设计......................................................................................................... (13) 3.1 设计思 路.................................................................................................................. (13) 3.2 系统硬件框 图 (1) 4 3.3 控制系统总体结 构.......................................................................................................,14
基于51单片机的自动控制系统设计 1 绪论 1.1能源危机与环境问题 能源在人类社会的发展进步过程中起到了巨大的促进作用，社会的进步与能源的开发利用是相辅相成的，在过去的两个多世纪，化石能源为人类的进步提供了强劲的动力。然而，随着发展的日益迅速，传统化石能源日趋枯竭，但我们的能源需求却与日剧增，我们正面临着巨大的能源危机。相关资料表明，2010 年，全球石油消费量达到创纪录的8738.2 万桶/日（40.28 亿吨），比上年增长了 3.1%（266.8 万桶/日）。这一增值是过去 10 年间平均水平的两倍，是 2004 年以来最大的增幅；天然气的消费也不容小觑,全球增长7.4%，为 1984 年以来最快增速；全球煤炭消费增长 7.6%，自2003 年以来没有更高的了。另外，2010 年，化石燃料消费的全球二氧化碳排放量增长了 5.8%，达到 33.16 亿吨，超过了能源消费的增长速度，达到了1969 年以来的最高水平。目前，我国经济仍在高速发展，对能源的需求只增不减，能源问题是我们发展道路上的严峻挑战，与其相随的环境污染也会给我们带来许多麻烦，我们面临着巨大的能源危机。 有关数据表明，可开采的石油和天然气大约还能用30 年，事实上更多的石油资源藏在深深的海底，但是由于开采环境恶劣，技术条件的相对不足，这些能源还不能被充分利用。而且按照目前的消耗量，即便全都开采出来，也仅够人类使用 270 年。煤炭是自有人类文明记载以来的最传统的能源，同石油、天然气相比，是固态的，且大部分分布在陆地，虽然储量较大，但是也仅够再开采三百年左右。核能也许是解决能源问题的金钥匙，但是它的能量来源--铀矿却是种紧俏资源资源，据已探明的储量，全球铀矿将在2030年以前开采完。水力资源是人类利用最早的自然资源，但是，在工业化过程中，水力资源已被开发了70%左右，而且利用水力资源的主要方式是水电站，但是水电站投资大、周期长，并且受地理环境的限制。各种传统能源的逐渐匮乏，新兴能源的储量不足导致了全球范围内的能源危机[1]。世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛应用。然而，石油、天然气和煤炭等化石能源都是不可再生资源，随着经济发展，对它们的需求也将进一步增加，这
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计
摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。本设计通过AT89C51单片机结合LED照明技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、处理等技术来实现对照明设备的智能控制。单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭、通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度不够则单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号，根据有无人体热释电传感信号单片机立刻控制照明设备打开或关闭。 关键词：单片机；传感器；BIS0001；照明控制；节能
Abstract With the development of society people of the quality of life in demand is higher and higher, lighting in the proportion of energy consumption, thus increasing illumination energy conservation also more and more importantly. Now universal use energy-saving switch at home and abroad have sonic basic type, touch type, photographic type and so on. This several switch have their own disadvantages, such as sonic type is not suitable for environmental noisy places, photographic switch in one period can't shut automatically. This design combined by AT89C51 LED lighting technology, infrared sensing technology, light sensor technology, the delay technique and processing technology to realize the intelligent control of lighting equipment. Microcomputer controls lighting equipment open or closed, by the relay ,through the light detection circuit for lighting equipment testing, if surrounding brightness is not enough then microcomputer detect the BIS0001 chip whether collected to human pyroelectric sensing signals, according to whether have pyroelectric sensing signals microcontroller redirected immediately control lighting equipment open or closed. Keywords: microcontroller;sensor;BIS0001;lighting control;energy-saving
单片机课程设计报告 题目：温度控制系统设计 学院：通信与信息工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级：测控三班 成员：徐郡 二〇一四年六月十二日
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
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (1) 2 硬件电路设计 (2) 2.1STC89C52单片机系统 (2) 2.2 光电传感器模块 (3) 2.3显示模块设计 (5) 3 软件设计 (6) 3.1 主程序设计 (6) 3.2 计算流量子程序 (7) 3.3 显示子程序 (8) 4 调试分析及硬件组装 (9) 5 结论及进一步设想 (10) 参考文献 (10) 课设体会 (11) 附录1 电路原理图 (12) 附录2 程序清单 (13)
路灯控制系统设计（1） 张磊沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：本设计以STC89C52单片机为核心控制芯片，此单片机可靠性高、性价比高、精度高、微型化、易于操控、管脚功能简单。整个电路采用模块化设计，由单片机最小系统模块、显示模块、光电传感器模块组成。光电传感器发送信号给单片机综合分析处理，实现路灯控制系统的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个模块的功能。相关模块附有硬件电路图、程序流程图、功能与原理的说明。最后经实验证明，这套系统软硬件设计能有效结合、抗干扰能力强、功能完善，可以实现对汽车流量的监测并能达到节能的目的，可应用于马路路灯的控制。 关键词：STC89C52；亮灭；流量 0 前言 此路灯控制系统最主要的模块是光电开关（光电传感器）模块，既是控制路灯亮灭的 传感器也是计算流量的传感器。此光电传感器是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同 步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被 检测。此光电开关属于漫反射式光电开关，它是一种集发射器和接收器于一体的传感器， 当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是 光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，对射式和镜反 射式都不适用，漫反射式的光电开关才是是首选的检测模式，因为红外线光电开关在环境 照度高的情况下都能稳定工作。所以此路灯控制系统具有稳定性好，可靠性高，体积小重 量轻，节能等优点。此设计系统的原理还在许多方面得到了应用，例如在行程控制、直径 限制、转速检测、气流量控制等方面。我们相信光电开关会做得越来越先进，它的应用也 会越来越广泛。 1 总体方案设计 针对本课题的设计任务，进行分析得到：该路灯监测系统设计主要由以下几个模块组 成：单片机最小系统模块、光电传感器模块、显示模块。在这几个模块中最主要的是光电 传感器的模块，其功能是监测车辆以实现对路灯亮灭的控制和流量监测。单片机模块主要 用于对数据的处理。显示模块用于显示汽车流量。将此三个模块有效地结合在一起才能完 成设计要求。光电传感器模块利用的是光电开关，也称光电传感器，此模块为最重要的组 成部分，其他模块都是根据它产生的信号脉冲来控制的。 单片机模块选用用STC89C52单片机作为控制芯片，连接好最小系统板并与光电传感 器构成组合电路，此模块是电子设计的基础模块，单片机的复位电路和晶振接法固定，简 单且易于控制。光电传感器选用的是漫反射式光电开关，有接收和放送两部分组成，其性
基于单片机的温度控制系统设计 1、设计要求 要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下: ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度; ②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别就是设置键、加 1 键、减 1 键与启动/复位键; ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的芳C时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。 2、方案论证 根据设计要求,本次设计就是基于单片机的课程设计, 由于实现功能比较简单我们学习中接触到的51 系列单片机完全可以实现上述功能, 因此可以选用 AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警与指示模块中,可以选用 3 种不同颜色的LED 灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一:使用LED 数码管显示采集温度与设定温度； 方案二:使用LCD 液晶显示屏来显示采集温度与设定温度。 LED 数码管结构简单, 使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选与段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD 显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED 数码管显示更多字符,但就是编程要求比LED 数码管要高。综合考虑之后,我选用了LCD 显示屏作为温度显示器件, 由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度, 可以直观的瞧到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3、硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1硬件电路设计框图 3、1单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部 时钟方式与外部时钟方式。本次设计采用 内部时钟方式，如图2所示。 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与 XTAL2分别为此放大器的输入端与输出端, 其频率范围为1、2~12MHz,经由片外晶体 振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一起 形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 3、2复位电路 复位就是单片机的初始化操作，其作用就是使CPU与系统中的其她部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始 工作,以防止电源系统不稳定造成CPU 工作 不正常。在系统中，有时会出现工作不正常 的情况，为了从异常状态中恢复，同 图2单片机内部时钟方式电路 图3单片机按键复位电路
编号： 瓷学院大学生创新性实验项目 申请书 项目名称：基于51单片机实现智能照明控制系 统的设计 项目类别：自然科学类创新性实验项目 院系名称：机械电子工程学院 项目负责人：邹凯龙 导师：金光浪 填表日期： 2011年10月13日 教务处制 年月
填报说明 一、申请书各项容，要实事，逐条认真填写。表达要明确、严谨，字迹要清晰易辨。外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现的缩写词，须注出全称。 二、申请书请用A4纸打印（复印），于左侧装订成册。表中各栏空格不够时，请自行加页。申请书一式三份（至少一份为原件），由所在部门审查签署意见后，统一报送教务处。申请项目一经教务处批准立项，该“申请书”转为项目合同书执行，作为项目立项、管理及验收的依据。 三、封面左上角“项目编号”由教务处填写。 四、部分栏目填写要求： 项目名称——应确切反映研究容和围，最多不超过25个汉字。 申请金额——指申请教务处经费金额。以元为单位，用阿拉伯数字表示。 起止年月——起始时间从申请的当年11月算起。终止时间为完成年度的11月。 项目组主要成员——指在项目组对学术思想、技术路线的制定与理论分析及对项目的完成起主要作用的人员。
三、项目方案 总体方案：本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现照明控制，以达到节能的目的，如想实现多路热释电红外线传感器控制，可额外增加无线发射和接受模块（如PTR2000），也可增加时间显示模块（如LCD1602）。框图如下图1： 硬件：光照检测电路由光敏电阻实现光—电信号的转换，采集光强，交由单片机进行处理，由程序控制是否实现照明。热释电红外线传感器及处理电路主要由热释电红外线传感器和信号处理电路（BIS0001）构成，用于采集人员信息，框图如图3： 其中BIS0001是一款具有较高性能的热释电传感器信号处理集成电路，它主要由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成，用于实现传感器输出信号的不规则波形转变成适合于单片机处理的数字信号。中心控制模块：目前较为流
摘要 本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。控制系统主要是以8051单片机为核心组成的控制系统，本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例，而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此，由MCU内部的可编程计数器阵列输出PWM波，以调整电机两端电压与控制波形的占空比，从而实现调速。 目录 第一章：设计任务 (1) 第二章：总体设计方案 (2) 第三章系统硬件电路设计 (2) 第四章系统的软件设计 (3) 第五章：程序 (5) 第六章：PCB图 (5) 第七章：元件清单 (5) 第八章：参考文献 (5) 第九章：心得体会 (6) 第一章：设计任务 任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数: 功能主要包括： 1)直流电机的正转； 2)直流电机的反转； 3)直流电机的加速； 4)直流电机的减速；
5)直流电机的转速在数码管上显示； 6)直流电机的启动； 7)直流电机的停止； 第二章：总体设计方案 总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示。 键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过P1.0与P1.1其中一口输出与转速相应的PWM脉冲，另一口输出低电平，经过ULN2003芯片控制电路，实现电动机转向与转速的控制。电动机的运转状态通过数码管显示出来。电动机所处速度级以速度档级数显示。正转时最高位显示“三”，其它三位为电机转速；反转时最高位显示“F”，其它三位为电机转速。每次电动机启动后开始显示，停止时数码管显示出“0000”。 第三章系统硬件电路设计 整体框图如下
本系统编程部分工作采用KELI-C51语言完成，采用模块化的设计方法，与各 子程序做为实现各部分功能和过程的入口，完成键盘输入、按键识别和功能、PWM
课程设计 课程名称嵌入式系统课程设计 题目名称（黑体，三号） 专业班级2012级电子信息科学与技术（？）班学生 学号 指导教师 二○一五年五月三十一日
分工协作说明 目录
摘要 (1) 一引言 (5) 二设计方法和原理 (4) （一）水塔水位的控制原理 (4) （二）总体设计方案 (4) 三硬件设计 (5) （一）硬件设计方案 (5) （二）主芯片AT89C51 (5) （三）光报警及显示电路 (6) （四）键盘连接电路 (6) （五）复位电路 (7) （六）晶振电路 (7) 四软件设计 (9) （四）程序流程图及其分析 (9) 五系统仿真及实际调试 (10) （一）元器件清单 (10) （二）系统调试及仿真 (10) 六总结 (13) 致 (13) 附录一源代码 (15)
摘要 水箱水位控制系统研究背景： 在工农业生产中，常常需要控制液体水位。随着国家工业的迅速发展，水位控制技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行水位控制的实验装置。 水箱水位控制系统研究意义： 大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产效率。从水资源节约方面考虑，以往的人工控制在很多情况下，造成资源不必要的浪费，大部分原因是水箱部水位没有及时的反馈信息到操作员，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。而对水箱水位的监控以及自动化的引入可以很好的改善补水过多和及时补水的情况，可以很好的节约资源有效的降低成本。单片机，一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分，它的诞生使众多自动化控制系统得以实现。80C51以它功能强大，设计简单，制造廉价，支持指令集较多。所以应用到众多嵌入式系统开发中。因此，