深圳大学
本科毕业论文（设计）
题目:基于单片机设计的全自动
洗衣机控制器
姓名: 郑嘉泽
专业: 电子信息工程
学院: 信息工程学院
学号: 2009130099
指导教师:李霞
职称：教授
年月日
深圳大学本科毕业论文（设计）诚信声明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《基于单片机设计的全自动洗衣机控制器》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。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注明。除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明的法律结果。
毕业论文（设计）作者签名：
日期：年月日
目录
1．引言 (1)
1.1洗衣机的发展概况 (1)
1.2单片机在工业生产中的应用 (2)
1.3课题设计的目的和意义 (2)
2.总体设计方案 (3)
2.1控制器主要功能 (3)
2.2系统总体设计模块 (3)
2.2.1中央控制模块 (3)
2.2.2显示模块 (3)
2.2.3按键模块 (3)
2.2.4电机驱动模块 (3)
2.2.5系统简要模块图 (4)
2.3洗衣机工作过程 (4)
2.3.1洗衣过程 (4)
2.3.2进出水过程 (5)
2.4洗衣机的多功能设计 (5)
2.4.1标准模式 (5)
2.4.2轻揉模式 (5)
2.4.3甩干模式 (6)
3．系统硬件设计 (6)
3.1.单片机最小系统电路 (6)
3.1.1单片机概述 (6)
3.1.2 STC89C51芯片概述 (7)
3.1.3 STC89C51芯片结构 (7)
3.1.4 STC89C51的引脚功能 (8)
3.1.5单片机复位电路 (9)
3.1.6单片机时钟电路 (9)
3.2电机驱动电路 ............................... 错误！未定义书签。
3.2.1.步进电机简介.......................... 错误！未定义书签。
3.2.2 ULN2003A简介 (11)
3.2.3电机驱动连接 (11)
3.3显示电路 ................................... 错误！未定义书签。
3.3.1.数码管简介............................ 错误！未定义书签。
3.3.2 数码管显示电路 (13)
3.3.3 LED灯状态显示电路 (13)
3.4按键电路 ................................... 错误！未定义书签。
3.5警报电路 ................................... 错误！未定义书签。4．系统软件设计 (15)
4.1程序整体结构 (15)
4.2电机工作程序 ............................... 错误！未定义书签。
4.2.1.洗涤子程序............................ 错误！未定义书签。
4.2.2 漂洗子程序 (16)
4.2.3 脱水子程序 (17)
4.3洗衣机多功能程序 (17)
4.3.1.标准模式程序 (17)
4.3.2 轻揉模式程序 (18)
4.3.3 甩干模式程序 (18)
4.4数码管显示程序 (18)
4.4键盘扫描程序 (18)
5.仿真与调试 (18)
5.1软件仿真 (18)
5.1.1 Proteus简介 (19)
5.1.2 利用Proteus进行仿真 (19)
5.2硬件调试 (20)
6.总结 (21)
【参考文献】 (21)
致谢 (22)
附录 (23)
基于单片机设计的全自动洗衣机控制系统
信息工程学院电子工程系（电子信息工程）郑嘉泽学号：2009130099
【摘要】洗衣机是利用电能产生机械作用来代替人手洗涤衣服的家电产品，它的发明结束了人类数千年以手洗衣的局面，大大减轻了家庭劳务人员的负担。随着数字电子技术的广泛应用，全自动智能洗衣机取代了以往需要专人操作的手动洗衣机，成为家电市场的宠儿。
单片机是一种集成电路芯片，利用超大规模集成电路技术将具有处理数据能力的中央处理器、随机存储器和I/O端口等集成为一个完善小巧的微型计算机系统，它具有结构简单、可操作性强、处理速度快和价格低廉等优点，是包括全自动洗衣机之内的许多智能家电系统的理想控制器。【11】
本文以STC89C51单片机为控制器，利用单片机所拥有的众多I/O口对芯片进行扩充，并使用计算机语言作为软件程序，设计成全自动智能洗衣机控制系统。本系统拥有中央控制电路、按键电路、显示电路和电机驱动电路四大模块，使用LED二极管、蜂鸣器、数码管、三极管和步进电机等常见电子元件进行洗衣机模拟，可以实现全自动洗衣机的无人洗涤、自动控制和多功能洗衣等智能功能，虽然和真正的洗衣机相比还显简陋，但已基本实现自动洗衣机的功能，具有较强的参考性和实用性。
【关键词】全自动；洗衣机；单片机；C语言；智能化
1．引言
1.1洗衣机的发展概况
衣服的洗涤是人类生活过程中必不可少的家务劳动，古代人一般以手洗衣，并借助洗
衣棒、搓衣板等简单工具进行辅助。随着科学技术的发展，1858年，美国人汉密尔顿·史密斯发明了世界上第一台洗衣机，大大方便了人们洗涤衣服。但那时的洗衣机仍以人力操作为主，耗费的时间和力气依然巨大。随着蒸汽洗衣机、水力洗衣机和内燃洗衣机的出现，外界动力取代人力进行洗衣的时期到来。1910年，美国人费希尔发明了世界上第一台电动洗衣机，才真正标志着人类家务劳动自动化的开端。【11】
随着数字技术在工业生产的广泛应用，越来越自动化的洗衣机更新换代，70年后期，以微处理器控制的全自动智能洗衣机在日本问世，洗衣机发展史进入了一个全新的时代，科技改变生活的宗旨在全自动洗衣机中得到充分的体现。
1.2 单片机在工业生产中的应用
单片机一种采用超大规模集成电路技术将中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM和多种I/O口等部件集成在一起的电路芯片，是一个小巧而完善的微型计算机系统，在工业控制领域有着广泛的应用。由于单片机具有系统结构简单、可靠性高、处理能力强、环境适应性强、便携式和价格低廉等许多优点，使得它几乎出现在生产生活中的各个领域，如导弹导航系统、计算机数据传输、工业自动化和电子宠物机器人等方面，都有单片机的参与，具体可分为以下几个范畴：
（1）智能仪器：单片机具有体积小、功耗低、控制能力强、扩展灵活和使用方便等有点，广泛应用于仪器仪表中，可实现如电压、电流、功率、湿度、温度、压力等许多物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表具有数字化、智能化和微型化等特点，比采用电子数字电路更加强大。
（2）工业控制：单片机环境适应能力强、处理速度快、功耗低、体积小，是工业控制系统的理想元件，使用单片机搭建的工业控制系统，拥有信号检测、无线感知、数据采集等许多功能，大大方便了工业生产者在生产过程中进行机器的监控和维护。
（3）家用电器：家用电器的出现极大方便了人类的生活，采用单片机设计的智能自动化家用电器更是将家务生活迈向更便捷的领域。从电冰箱、空调、洗衣机等常见家电，到体重秤、按摩仪等家电产品，都能见到的单片机的身影。
（4）医用设备：单片机在医用设备的应用也十分广泛，从心跳机、呼吸机、血压测量仪，到超声仪器、病床呼叫系统等仪器，都要使用到单片机。
（5）国防航天：随着国防武器的日益智能化与信息化，单片机以其稳定性高、体积小巧、处理数度快、适应环境强等特点，广泛应用于各种国防设备。在航天领域，导航仪器、呼叫仪器和飞机数据监控等也缺少不了单片机。
此外，单片机在汽车电子、金融商业、科研教育、通信电力和交通物流等领域也有着十分广泛的应用。【11】
1.3课题设计的目的和意义
目前家电行业竞争激烈，洗衣机的市场份额在家电行业中占着比较大的比例。因此，生产出具有市场竞争力，符合消费者要求的洗衣机，成为了许多家电生厂商占领市场份额的关键。随着数字电子技术在家电工业中的应用，高度的智能化、自动化的洗衣机深受消费者青睐。
在国际家电市场竞争中，由于美国、日本等发达国家起步早，发展快，产品更新换代十分迅速，品牌号召力越来越大。而我国家电行业起步时间较晚，技术和人才相对缺乏，与国际知名品牌还有一定差距。但随着改革开放，科教兴国的战略步伐，我国家电产业奋起直追，已经出现了如海尔、小天鹅等国产著名品牌。在市场竞争越来越激烈的今天，全自动洗衣机的市场潜力巨大，尚待开发，可以说，谁能抢占先机，分得全自动智能洗衣机这块市场大蛋糕，谁就能引领家电行业的品牌发展。
单片机具有低功耗、低价格和易操作等许多优点，是现阶段全自动智能洗衣机控制芯片的不二选择。本课题以单片机为基础，通过C语言编程和电路扩充，设计出能全自动无人洗涤的智能洗衣机控制系统，并实现了标准洗涤、轻柔洗涤和甩干等多功能选择，配有LED指示灯、数码管显示器和蜂鸣器，能自动显示洗衣机工作状态、工作时间和提示工作过程，方便使用者对洗衣机进行操作，是一套小巧而完善的全自动洗衣机控制系统。虽然本系统元件较为简单，但已基本实现全自动洗衣机的标准功能，具有较强的参考性和实用性，有抛砖引玉的意义。【3】
2.总体设计方案
2.1控制器主要功能
本课题采用C51单片机为控制芯片，扩展I/O端口，将显示模块、电机驱动模块、按键模块等组合起来，形成一个完整的全自动洗衣机控制系统，主要具有以下功能：（1）通过按键选择，能实现洗衣机的标准洗涤、轻柔洗涤和甩干三种不同功能。功能选择后，洗衣机根据相应模式，全自动完成洗涤。
（2）洗衣机工作过程中，LED二极管指示相应的工作状态，数码管倒计时显示洗衣机工作完成所剩时间。
（3）洗衣机工作完成后，蜂鸣器自动长鸣报警，控制器所有元件停止工作。
2.2系统总体设计模块
本系统以C51单片机为中央处理器进行硬件扩充，利用C语言编程完成对各个模块的功能控制。系统硬件模块主要包括中央控制模块、显示模块、按键模块和电机驱动模块四部分。
2.2.1中央控制模块
中央控制模块由单片机和复位电路、时钟电路构成。本设计采用深圳STC公司生产的STC89C51单片机作为中央处理芯片，以12M晶振、陶瓷电容组成系统的时钟振荡电路，以电阻、按键和电容组成系统复位电路。
2.2.2显示模块
显示模块包括数码管显示和LED二极管显示两部分。其中数码管用于显示洗衣机工作
结束所剩时间，LED 二极管用于模拟洗衣机进水和出水情况，同时显示洗衣机标准洗涤、轻柔和甩干的状态指示。本系统采用三极管、电阻和四位共阳极数码管组成数码管显示器；用电阻和红绿黄三色LED 二极管组成LED 显示器。
2.2.3按键模块
按键模块用于实现洗衣机标准洗涤、轻柔和甩干三大功能的选择，是启动洗衣机洗涤的开关，本系统拥有3个按钮，分别对应三种不同的洗涤功能，操作简单，反应快速。
2.2.4电机驱动模块
电机驱动模块用于模拟洗衣机转筒进行快速旋转，是洗衣机的主要功能实现部分。本系统选择四相步进电机作为洗衣机转筒的模拟，用ULN2003A 芯片对步进电机进行驱动。
2.2.5系统简要模块图
2.3洗衣机工作过程
2.3.1洗衣过程
洗衣机一般包含三个洗衣过程，分别是洗涤、漂洗和脱水，具体情况如下： （1）洗涤过程：这是洗衣机首要的洗涤运动，转筒带动衣物，
通过高速的正反交替旋
转，使衣物与转筒内壁之间产生机械运动，从而将衣物上的污渍去除。由于是主要的去污过程，所以洗涤程序一般放在洗衣的首道程序。为了方便观察结果，本系统采用步进电机，以0.4s每圈的速度，正反交替，交替间隙暂停1秒，各旋转10圈为一个周期，一共旋转10次为一次洗涤过程，一次洗涤过程耗时100秒。
（2）漂洗过程：漂洗过程和洗涤过程基本一样，只是转速变慢，这样能比较有效地去除衣物残留的洗涤剂，同时也减少对易磨损衣物的损害。为了方便观察结果，本系统采用步进电机，以0.8s每圈的速度，正反交替，交替间隙暂停1秒，各旋转10圈为一个周期，一共旋转5次为一个漂洗过程，一次漂洗过程耗时90秒。
（3）脱水过程：脱水过程就是衣物洗涤完毕后，转筒带动衣物，高速地朝一个方向进行旋转运动，以离心力将衣物的水分脱出，达到脱水的效果，以便于快速晾干。脱水过程一般是洗衣的最后一道程序为了方便观察结果，。本系统采用步进电机，以0.4s每圈的速度，正向旋转10圈为一个周期，一共旋转10次为一个脱水过程，一次脱水过程耗时40秒。
2.3.2进出水过程
洗衣机洗涤前后都需要进行进水和排水操作，市面上的洗衣机通常采用进水阀和排水阀对洗衣机的进出水过程进行自动化控制。本系统采用一个红色LED灯模拟进水阀，用一个黄色LED灯模拟出水阀。在洗涤和漂洗过程进行前，需要进水浸泡衣物，此时红色LED 灯亮9s，代表进水阀打开，洗衣机进水9s的时间，进水结束后红色LED进水灯熄灭。在脱水过程进行前，先要排出多余的水分，此时黄色LED排水灯亮9s，电机不动，表示排水9s。在脱水过程进行时，也需要打开排水阀将离心力甩出的水分排出，此时电机开始进行脱水运动，而黄色LED排水灯也继续点亮，代表排水阀持续开启，直到脱水过程结束，黄色LED排水灯熄灭，表示脱水结束，排水阀关闭。
2.4洗衣机的多功能设计
如今市面上洗衣机众多，仅全自动完成一项洗衣功能的产品已远远不能满足消费者的要求。为了应对人们越来越多的衣物洗涤功能要求，提升生活品质，本系统设计了洗衣机的多功能洗涤，消费者能根据洗衣情况的不同要求，针对性地进行洗衣功能选择。本系统一共有三个洗衣模式，分别为标准模式、轻柔模式和甩干模式。
2.4.1标准模式
标准模式是洗衣机洗涤的一般模式，适用于大部分需要洗涤的衣物，主要过程为：进水——洗涤——进水——漂洗——进水——漂洗——排水——脱水——报警。具体过程为，洗衣机先进水9秒，暂停1秒，然后开始进入100秒的洗涤过程，以清除衣物上的污渍。洗涤结束后进水9秒，暂停1秒，然后进入90秒的漂洗过程，对顽固污渍再次进行去除，
并初步去除大部分洗涤剂。漂洗结束后进水9秒，暂停1秒，再次进行90秒漂洗过程，以便完全去除残留在衣物上的洗涤剂。第二次漂洗结束后排水9秒，接着进入40秒的脱水过程，将衣物里的水分以高速产生的离心力甩出，便于晾干。脱水过程结束后，标准洗涤模式结束，蜂鸣器长鸣1秒提示用户洗衣完成。
标准模式一共耗时360秒，当控制器通电时，按下“标准”按键，系统开始进入标准洗涤模式，同时标注“标准”的绿色LED灯点亮，数码管倒计时360秒。标准洗涤模式结束后，蜂鸣器鸣响警报，表示洗衣完毕。
2.4.2轻揉模式
轻揉模式是洗衣机洗涤的特色模式，由于人们生活水平的提高，有许多高级衣物采用价格昂贵却易磨损的材料制作而成，比如羽绒服。这样的衣物如果用标准模式进行机洗，往往容易破坏衣物，因此本系统设计了轻揉的洗涤模式，用于这些特殊衣物的洗涤。在日常使用中，用户的衣物若不太脏，也可使用此模式，以便更好保护衣物。
轻揉模式与标准模式基本一样，主要减少了第一步的洗涤过程，由两次漂洗和一次脱水过程构成。具体过程为：进水——漂洗——进水——漂洗——排水——脱水——报警。通过两次漂洗对衣物进行轻揉，去除污渍和洗涤剂，再通过脱水将衣物水分甩出，便于晾干。
轻揉模式一共耗时250秒，当控制器通电时，按下“轻揉”按钮，系统开始进入轻揉洗涤模式，同时标注“轻揉”的绿色LED灯点亮，数码管倒计时250秒。轻揉洗涤模式结束后，蜂鸣器鸣响警报，表示洗衣完毕。
2.4.3甩干模式
有些时候，用户并不需要对衣物进行洗涤，而只需要进行脱水晾干。或者由于衣服太脏，用户选择手洗，洗完后通过洗衣机的甩干功能可以将水分快速去除，以便晾干。这就是甩干模式的作用。
由于不需要对衣物进行清洗，甩干模式主要由脱水过程组成，具体过程为：排水——脱水——报警。通过高速旋转产生的离心力，机器将衣物的水分甩出，以便晾干。
脱水模式一共耗时50秒，当控制器通电时，按下“甩干”按钮，系统开始进入甩干模式，同时标注“甩干”的绿色LED灯点亮，数码管倒计时50秒。甩干模式结束后，蜂鸣器鸣响警报，表示甩干完毕。
3．系统硬件设计
本系统所采用的硬件都是市面上常见且价格便宜的器件，性能稳定，能够形象地模拟洗衣机的工作过程，科学地到达本课题研究目的。
本系统的硬件电路包括单片机控制电路、电机驱动电路、显示电路、按键电路和蜂鸣器警报电路五大部分。
3.1单片机最小系统电路
单片机控制电路是全自动洗衣机控制系统的控制核心，要使单片机能正常运作，就需要构成单片机最小系统，单片机最小系统由单片机、时钟电路和复位电路构成。【1】
3.1.1单片机概述
微处理器是智能化控制系统的核心，微处理器在智能化控制系统中的作用，犹如人脑对于人体，是系统总的指令和控制中心。可以说，如果没有微处理器，控制系统是不可能实现智能化和自动化的。
单片机是一种采用超大规模集成电路技术，将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机和只读存储器RAM和ROM、I/O输入输出端口以及定时器/计时器等部件集成在一起的芯片。它是一个完整的微处理器，更是一个微型计算机系统，由于其拥有许多无可比拟的优点，单片机已成为许多领域智能化控制系统的理想芯片选择。【7】
最早的单片机诞生于1971年，由美国著名电子芯片公司INTEL研制。单片机至今经历了三大发展阶段。
早期的单片机为SCM，即单片微型计算机阶段。这个阶段的单片机发展主要探索了如何以最佳的体系结构应用于嵌入式系统。在这个阶段，单片机奠定了与通用计算机完全不同的发展道路，开创了嵌入式系统独立发展道路，这时期的代表作品有：MC6800、INTEL8048等。
单片机的中期发展为MCU即微控制器阶段。这一阶段单片机开始寻求与智能控制对象衔接的模式，因此主要发展外围电路与接口电路的扩充。由于接触领域大部分与电气、电子行业相关，INTEL开始淡出MCU发展，取而代之的是著名的PHILIPS公司。PHILIPS 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51单片机从微型计算系统发展为单片机微控制器，远远拓宽了单片机的发展道路。
单片机的当前发展趋势为SOC即嵌入式系统阶段。由于微电子技术、EDA技术和IC 技术的快速发展，寻求一种芯片与应用系统的最大化发展道路，将基于SOC的单片机应用于系统设计，是未来单片机的主要发展方向。【11】
3.1.2 STC89C51芯片概述
目前单片机制造研究的公司众多，单片机的种类和型号各异。在考虑了系统的设计内容后，本课题选用STC公司的STC89C51新片作为全自动洗衣机控制系统的中央处理芯片。
STC晶宏科技公司是在深圳的一家8051单片机设计生产公司。STC系列的单片机现在在中国的51单片机市场上占有较大比例。宏晶科技现已成长为全球最大的8051单片机设计公司,现提供专用MCU设计服务.深圳宏晶科技有限公司是专业单片机供应商，致力于提供处于业内领先地位的，高性能STC系列MCU和SRAM．其产品已通过国际权威认证机构SGS（瑞士通用公证行）的多项认证
STC公司研发生产的STC89C51芯片是现在市面上经常使用到的一种单片机芯片。
STC89C51是带有4K字节闪存的CMOS 8位微处理器，能擦写只读存储器1000次，是一种高效、低耗和廉价的单片机芯片，能为许多嵌入式单片机系统提供灵活而低价的解决方案。【11】
3.1.3 STC89C51芯片结构
STC89C51芯片用总线将中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计数器和I/O输出端口集成在一起，具体包含以下功能结构：
（1）一个8位CPU
（2）一个片内振荡器和时钟电路
（3）一个4KB大小的ROM
（4）一个128X8字节的RAM
（5）两个16位定时器/计时器
（6）32个I/O端口
（7）5个中断结源
（8）一个可编程双工串行端口【5】
3.1.4 STC89C51的引脚功能
STC89C51芯片共有40个引脚，采用双列直插DIP封装，具体引脚结构如图3—1。【2】
图3-1 STC89C51引脚图
根据功能的不同，STC89C51的引脚可分为4大类，分别为电源、时钟、控制和I/O 引脚：
（1）电源引脚：电源引脚有两个，其中第40引脚VCC用于接入供电电压，第20引脚GND用于接地。
（2）时钟引脚：时钟引脚有两个，分别是19引脚XTAL1和18引脚XTAL2，这两个引脚与晶体振荡器相接，构成单片机震荡时钟电路。
（3）控制引脚：控制引脚有四个，其中30引脚ALE/PROG 的ALE功能用于地址锁存允许，而PROG功能用于片内EPROM的编程脉冲输入。31引脚EA/VPP
的EA功能用于内外ROM的选择，而VPP功能用于片内EPROM的编程电源
施加。29引脚PSEN是外ROM读选通信号。9引脚RST是单片机的复位引脚，
与电阻电容等器件连接，可构成单片机的自动或手动复位电路。
（4）I/O引脚：I/O引脚一共有四组，每组8个。其中P0组为一组八位漏级开路双向I/O口，每个引脚可吸收8TTL门电流。当用于外部程序数据存储器时，可
用于低8位地址和数据信号。当FLASH进行校验输出原码时，P0外部必须上
拉电阻。P1组为一组内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，每个引脚可输出
4TTL门电流。P2组为一组内部提供上拉电阻的8位双向I/0口，比P1多一个
输出控制部分，在进行外存储器扩充时，可用于传送高8位地址数据。P3组
也是一组内部上拉电阻的双向I/0口，既是一般I/O引脚，但也作为一些特殊
功能的引脚，其中P3.0 RXD和P3.1TXD分别为串行输入、输出口；P3.2 INT0
和P3.3 INT1是外部中断0和外部中断1引脚；P3.4 T0和P3.5 T1引脚为计时
器/定时器0和计时器/定时器1的外部输入；P3.6 WR和P3.7 RD 引脚为外部
数据存储器的写选通和读选通引脚。
3.1.5 单片机复位电路
复位电路是单片机最小系统的必要组成部分，能为单片机系统提供稳定可靠的工作条件。复位电路在单片机控制系统中主要的功能是上电复位，即使系统各个部分恢复初始状态，STC89C51单片机的复位信号从RST引脚输入。复位电路分为手动复位和自动复位两种，本系统采用手动复位的电路模式。
手动复位电路的电子元件由电容、电阻和按钮组成，具体复位电路见图3—2
图3—2 单片机复位电路图
3.1.6 单片机时钟电路
在单片机最小系统中，时钟电路用于产生时钟震荡周期，为工作提供时钟周期，使得单片机能进行计时和定时。单片机的时钟电路由晶体振荡器和电容组成，时钟引脚为XTAL1和XTAL2。
石英晶体振荡器是是一种精度高、稳定性好的振荡器，工作原理是利用石英晶体的压电效应，配合电容产生周期震荡。石英晶体振荡器一般用金属作为外壳封装。
晶体振荡器的震荡范围从1.2MHz到12MHz。本系统采用12MHz的石英晶体振荡器，与两个30PF的陶瓷电容并联，接入单片机的两个时钟电路引脚，组成时钟电路。具体电路结构见图3—3
图3—3 单片机时钟电路图
3.2电机驱动电路
电机驱动电路是全自动洗衣机控制系统的主要工作电路，本系统采用步进电机模拟洗衣机的转筒作为电机元件，并采用ULN2003A作为驱动芯片。
3.2.1 步进电机简介
步进电机是一种利用电子电路将直流电变为分时多相时序控制电流而工作的感应电机。步进电机不同于一般的直流驱动电机，它需要专门的驱动器，将直流电变为分时多相时序控制电流，才能正常工作。
使用步进电机需要双环型脉冲信号和功率驱动电路的参与，当接受到一个脉冲信号时，步进电机就被驱动而按指定方向旋转一个固定的角度，通过控制脉冲信号的数量，可以准确地控制电机的运转速度，故称步进电机。【6】
由于步进电机能通过脉冲信号来控制转速，具有精度高、即启动即停止、方便控制等有点，所以广泛应用于各个领域。
步进电机的工作指标主要有相数和拍数。相数是指步进电机产生不同对极N、S磁场的激磁场对数，本系统采用四相步进电机作为工作元件。拍数是指完成一个磁场周期变化所需的脉冲数，如四相步进电机有四拍运行方式，即AB-BC-CD-DA-AB，以及八拍运行方式，即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A，本系统采用八拍的电机运行方式。
3.2.2 ULN2003A简介
单片机输出的高低电平不能直接控制步进电机，故需要专门的驱动电路对步进电机进行驱动，本系统采用ULN2003A作为四相步进电机的驱动模块。
ULN2003A是一个7路方向器电路，当输入高电平时，电路会输出低电平，反之亦然。
ULN2003A是一组大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN复合晶体管组成，可以看成是晶体放大器的集合。ULN2003A具有高耐压、大电流和带负载能力强等特点，是单片机驱动的理想元件。ULN2003A的内部结构如图3—4【9】
图3—4 ULN2003A内部结构简略图
3.2.3 电机驱动连接
四相步进电机有四个输入接口，分别为ABCD，与ULN2003A的其中四个输出端口连接，ULN2003A的四个对应输入端口接单片机的P1.0至P1.3 I/O口，这样通过对单片机的
I/O口的控制，就可以驱动步进电机的转动了。使用八拍的控制方式，不但能控制步进电机的旋转方向，而且也能控制步进电机的旋转速度，这对于模拟转筒的工作状态是十分匹配的。
电机驱动电路具体连接方式如图3—5。
图3—5 电机驱动电路图
3.3显示电路
全自动洗衣机控制系统的显示电路由两部分组成，一部分是数码港的倒计时显示电路，另一部分是三色LED灯的状态显示电路。
3.3.1 数码管简介
数码管是一种用LED发光二极管作为基本单元构成的半导体发光器件，故也称为LED 数码管。在数码管里，七个LED发光二极管排列成“8”字型，如再加上旁边的小数点就一共有八个LED发光二极管。操作人员可以根据需要显示的字型，控制这八个LED二极管的亮灭，以形成所需的发光数字。
数码管根据发光二极管的连接方式，可分为共阳极和共阴极两种。共阳极数码管即所有二极管的阳极都连接在一起形成公共端的数码管，使用共阳极数码管需要将公共端连接到5V电源，再通过控制二极管不同阴极的高低电平，来显示不同的数字。共阴极数码管即所有二极管的阴极都连接在一起形成公共端的数码管，使用共阴极数码管需要将公共端接地，再通过控制二极管不同阳极的高低电平，来显示不同的数字。
数码管的LED引脚结构如图3—6所示。
图3—6 LED数码管引脚定义
数码管的显示方式分为静态和动态两种。静态显示方式是指每一个码段都对应一个I/O 口直接驱动，这种方式虽然编程简单，而且显示亮度也较大，但是却占用太多I/O端口，加大硬件设计负担。动态显示方式是指将所有数码管的码位都连接到一起，当单片机输出字型的时候，每位的数码管都显示相同的字型，但是具体需要哪个数码管显示，则用位选通引脚进行控制，如需要第一位数码管显示，就打开第一位数码管的位选通。只要将每位数码管显示的时间控制在1到2ms之间，利用人眼的视线残留错觉，会发现肉眼观察下，仿佛每位数码管都同时点亮。这就是动态显示方式。
本系统采用四位共阳极数码管作为显示器件，采取动态显示方式进行显示。
3.3.2 数码管显示电路
本系统采用四位共阳极数码管作为倒计时显示元件，用1K欧姆电阻和三极管进行驱动。将单片机的P0口作为数码管段选引脚，由于本系统最大的时间数字是三位数，故只使用四位数码管的其中三位。用P2.0到P2.2作为数码管的位选引脚。具体显示电路连接如图3—7所示。
图3—7 数码管倒计时显示电路
3.3.3 LED灯状态显示电路
LED二极管是一种能发光的半导体元件，由于二极管的导通性，LED灯只能往一个方向导通，这叫做正向偏置。由于LED二极管具有高效率、耐使用、价格低廉和连接简单等许多优点，所有被广泛应用于各种需要长时间点亮显示的电路里。【4】
本系统采用红黄绿三色LED灯构成系统的状态显示电路。其中红色模拟的是洗衣机的进水阀。当洗衣机进水阀打开时，红色LED灯点亮，当进水阀关闭时，红色LED灯熄灭。绿色LED等模拟洗衣机的排水阀，点亮时代表排水阀打开，熄灭时代表排水阀关闭。黄色LED灯有三个，分别显示洗衣机“标准”、“轻揉”、“甩干”三种洗涤功能，当洗衣机在选定的功能下工作时，对应绿色LED灯就显示，以提醒用户洗衣机的工作状态。LED灯单片机由P3.3到P3.7五个I/O口控制。具体的状态显示电路连接如图3—8所示。
图3—8 LED状态显示电路
3.4按键电路
按键电路是全自动洗衣机控制系统的输入电路，用于多功能洗衣机的实现。在系统工作初期，单片机扫描到了按键按下，就执行对应的功能。按键电路较为简单，本系统用单片机的P3.0到P3.2作为扫描按键的I/O端口。具体连接如图3—9所示。
图3—9 按键电路
3.5警报电路
警报电路是全自动洗衣机控制系统中简单但是由必不可少的一部分。由于洗衣机全自动工作，故工作是否完成需要通过声音来告知用户。本系统采用蜂鸣器作为警报元件。
蜂鸣器是一种常见的电子报警器，主要利用振荡器的谐振产生声音。由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，故直接使用单片机的I/O端口是无法让蜂鸣器发声的。故本系统利用三极管作为驱动电路，将电流放大以供蜂鸣器工作。具体的警报电路连接如图3—10所示。
图3—10 蜂鸣器警报电路
4．系统软件设计
4.1程序整体结构
根据全自动洗衣机系统的工作过程，洗衣机通电后，系统处于初始状态，单片机扫描按键是否有按下，当按下相应按键，单片机执行相应程序，直到工作结束，蜂鸣器警报，系统停止工作。总体的程序流程如图4—1所示。
图4—1 系统程序总流程图
徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日
说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它
课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡
如何设计单片机常用通信 协议论文
目录 1．自定义数据通信协议 (3) 2．上位机和下位机中的数据发送 (3) 3．下位机中的数据接收和协议解析 (4) 4．上位机中的数据接收和命令处理 (8) 5．总结 (9)
单片机通信协议现在大部分的仪器设备都要求能过通过上位机软件来操作，这样方便调试，利于操作。其中就涉及到通信的过程。在实际制作的几个设备中，笔者总结出了通信程序的通用写法，包括上位机端和下位机端等。 1．自定义数据通信协议 这里所说的数据协议是建立在物理层之上的通信数据包格式。所谓通信的物理层就是指我们通常所用到的RS232、RS485、红外、光纤、无线等等通信方式。在这个层面上， 底层软件提供两个基本的操作函数：发送一个字节数据、接收一个字节数据。所有的数据协议全部建立在这两个操作方法之上。通信中的数据往往以数据包的形式进行传送的，我们把这样的一个数据包称作为一帧数据。类似于网络通信中的TCPIP协议一般，比较可靠的通信协议往往包含有以下几个组成部分：帧头、地址信息、数据类型、数据长度、数据块、校验码、帧尾。 帧头和帧尾用于数据包完整性的判别，通常选择一定长度的固定字节组成，要求是在整个数据链中判别数据包的误码率越低越好。减小固定字节数据的匹配机会，也就是说使帧头和帧尾的特征字节在整个数据链中能够匹配的机会最小。通常有两种做法，一、减小特征字节的匹配几率。二、增加特征字节的长度。通常选取第一种方法的情况是整个数据链路中的数据不具有随即性，数据可预测，可以通过人为选择帧头和帧尾的特征字来避开，从而减小特征字节的匹配几率。使用第二种方法的情况更加通用，适合于数据随即的场合。通过增加特征字节的长度减小匹配几率，虽然不能够完全的避免匹配的情况，但可以使匹配几率大大减小，如果碰到匹配的情况也可以由校验码来进行检测，因此这种情况在绝大多说情况下比较可靠。 地址信息主要用于多机通信中，通过地址信息的不同来识别不同的通信终端。在一对多的通信系统中，可以只包含目的地址信息。同时包含源地址和目的地址则适用于多对多的通信系统。 数据类型、数据长度和数据块是主要的数据部分。数据类型可以标识后面紧接着的是命令还是数据。数据长度用于指示有效数据的个数。 校验码则用来检验数据的完整性和正确性。通常对数据类型、数据长度和数据块三个部分进行相关的运算得到。最简单的做法可是对数据段作累加和，复杂的也可以对数据进行CR C运算等等，可以根据运算速度、容错度等要求来选取。 2．上位机和下位机中的数据发送 物理通信层中提供了两个基本的操作函数，发送一个字节数据则为数据发送的基础。数据 包的发送即把数据包中的左右字节按照顺序一个一个的发送数据而已。当然发送的方
1.1核心芯片8051单片机 (2) 1.2 ADC0809转换芯片 (5) 1.2.1 ADC0809的逻辑结构 (5) 1.2.2 ADC0809 的通道选择 (6) 1.2.3 ADC0809的引脚图及各引脚作用 (6) 1.3 MC14499芯片 (8) 1.3.1.MC14499的结构及功能介绍 (8) 1.3.2 MC14499在单片机中的应用 (10) 1.4 74LS373芯片 (13) 1.5 LED数码管 (15) 1.5.1 LED数码管显示器的结构 (15) 1.5.2 LED数码管显示器的显示段码 (17) 1.5.3 LED显示器的参数 (18) 1.6 X25045 (18) 2 系统硬件设计 (20) 2.1系统设计原理和系统框图 (21) 2.1.1设计原理 (21) 2.1.2系统框图 (21) 2.2液位传感器设计 (22) 2.2.1 传感器原理 (22) 2.2.2 传感器的组成 (22) 2.2.3 测量原理 (23) 2.2.4 将电容转化成电信号部分 (24) 2.2.5 电信号放大电路设计 (25) 2.3 A/D0809模数转换 (25) 2.4 显示电路的设计 (27) 2.5 键盘电路 (29) 2.5.1矩阵式键盘的工作原理 (30) 2.5.2 硬件电路设计及电路图 (30) 2.6 继电器控制水泵加水电路 (31) 2.7 报警电路 (32) 2.8 电源电路 (33) 2.8.1 直流电源电路 (33) 2.8.2 备用电源切换电路 (34) 2.9看门狗电路 (35) 3 系统软件的设计 (38) 3.1 软件设计流程图 (38) 3.2矩阵键盘程序设计 (40) 3.2.1 程序设计内容 (40) 3.2.2系统程序 (40) 3.3 ADC0809模数转换流程图 (42) 4 结论 (45) 附录A (46)
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
mcu001 80386保护模式【论文+91页+4.2万+doc】 mcu002 ARM硬件电路板设计之外围接口电路研究【毕业论文+21页+1.2万+doc】 mcu003 CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析【doc格式+45页+毕业论文1.6万】 mcu004 CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析【论文+45页+1.7万+doc】 mcu005 CDMA系统的研究与MATLAB仿真【论文+41页+1.8万+doc】 mcu006 DS18B20温度采集【doc+毕业论文+45页1.9万】 mcu007 FIRA 5v5机器人足球赛进攻策略研究【毕业论文+45页+1.8万+doc】 mcu008 FIR数字滤波器设计与实现【论文+28页+0.7万+doc】 mcu009 FPGA实现差错控制编码技术【论文+31页+1.3万+doc】 mcu010 FPGA在数字滤波器设计中的应用【论文+9页+0.7万+doc】 mcu011 GPRS远程登陆数据终端设计【论文+55页+1.5万+doc】 mcu012 GPRS远程控制系统设计——信息收集与处理子系统【论文+16页+0.3万+doc】 mcu013 GPRS远程控制系统设——远程控制设计【论文+73页2.6万+doc】 mcu014 GPS汽车定位系统设计【论文+30页+1.35万+doc】 mcu015 GSM无线网络优化【论文+53页+2.6万+doc】 mcu016 I2C总线接口的数据采集系统【毕业论文+27页+0.85万+doc】 mcu017 IIR带通滤波器的VHDL描述及仿真【论文+doc+47页+2.1万字】 mcu018 LED显示屏动态显示和远程监控的实现【论文+11页+0.8万+doc】 mcu019 MCS-51单片机温度控制系统【论文+6页+0.2万+doc】 mcu020 MSN机器人程序的设计与实现【论文+0.8万+36页+doc】 mcu021 PLC在自动售货机中的运用【论文+26页+0.5万+doc】 mcu022 PT100温度巡检【毕业论文+22页+1万+doc】 mcu023 QPSK、QAM的调制通信仿真【毕业论文+43页+2万+doc】 mcu024 SPCE061A的教育机器人硬件平台设计【毕业论文+184页+1.37万+doc】 mcu025 USB接口的多路温湿度采集系统设备端设计【毕业论文+25页+0.9万+doc】 mcu026 USB摄像头驱动开发与研究【论文+28页+1.6万+doc】 mcu027 USB数据采集系统设计【论文+1.4万+46页+doc】 mcu028 Y2O3添加量对低居里点PTC热敏电阻器性能的影响【论文28页+1.7万+doc】 mcu029 π4-DQPSK信号的FPGA实现【论文+54页+2.5万+doc】 mcu030 板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定（拉伸）关于焊接的毕业论文【论文+1.3万+24页+doc】 mcu031 步进电机控制器设计与实现【毕业论文+30页+0.9万+doc】 mcu032 板卡式语音平台开发【论文+55页+2.3万+doc】 mcu033 采矿工程本科毕业论文【论文+6.3万+140页+doc】 mcu034 采用适用的跟踪来区分和监控站点活动【毕业论文+13页+0.8万+doc】 mcu035 仓库温湿度的监测系统【毕业论文+31页+1.4万+doc】 mcu036 常用电子元器件SQL查询系统设计【论文+33页+1.2万+doc】 mcu037 超声波明渠流量计【论文+84页+3.4万+doc】 mcu038 超声波明渠流量计的研究【论文+71页+2.1万+doc】 mcu039 车库电脑收费管理系统【论文+60页+2.3万+doc】 mcu040 传感器控制温度【毕业论文+33页+1.4万+doc】【论文+91页+4万+doc】 mcu041 串口通信与控制系统【毕业论文+38页+1.5万+doc】 mcu042 磁性物含量计设计【论文+95页+4.2万+doc】
51串口通信协议（新型篇） C51编程:这是网友牛毅编的一个C51串口通讯程序！ //PC读MCU指令结构：(中断方式，ASCII码表示) //帧：帧头标志|帧类型|器件地址|启始地址|长度n|效验和|帧尾标志 //值： 'n' 'y'| 'r' | 0x01 | x | x | x |0x13 0x10 //字节数： 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 //求和： ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //公司名称：*** //模块名：protocol.c //创建者：牛毅 //修改者： //功能描述：中断方式：本程序为mcu的串口通讯提供(贞结构)函数接口，包括具体协议部分 //其他说明：只提供对A T89c51具体硬件的可靠访问接口 //版本：1.0 //信息：QQ 75011221 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// #include
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
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统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功能，现在已能用单片机通过软件方法
简易计算器的设计
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。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
关于单片机毕业设计论文文档 On the graduation design thesis document of single chip microcomputer 编订：JinTai College
关于单片机毕业设计论文文档 前言：毕业论文是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节，为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。本文档根据毕业论文内容要求和特点展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文下载后内容可随意调整修改及打印。 单片机毕业设计论文如下文 第一章绪论1.1 课题的提出及意义 单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，实现代学校必不可少的设备。 1.2 设计的任务及要求 1.作息时间能控制电铃 2.作息时间能启动和关闭放 音机 单片机作息时间控制的功能如下：
使用4位七段显示器来显示现在的时间。 显示格式为“时分” 由led闪动来作秒计数表示 具有4个按键来作功能设置，可以设置现在的时间及显示定时设置时间 一旦时间到则发出一阵声响，同时继电器启动，可以控制放音机开启和关闭。 第二章总体方案设计2.1 芯片比较 2.1.1 单片机选型 当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。常用的单片机有很多种：intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond（华邦）w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog 的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。at89c52是美国atmel公司生产的低电压，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256bytes的随机存取数
习题 1 1.1 单项选择题 （1） A （2）C （3）C 1.2 填空题 （1）硬件系统、软件系统 （2）时钟电路、复位电路 （3）XTAL1、XTAL2、RESET、EA （4）晶振 1.3 问答题 什么是单片机它由哪几部分组成什么是单片机应用系统 答：单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、存储器（memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。 单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示等外围接口电路和控制程序，能实现一种或多种功能的实用系统。 1.4 上机操作题 （1） 参考程序： #include
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 超声波倒车雷达 摘要 随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。 倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和启动车俩时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。本文介绍了以AT89S52单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统，该倒车雷达根据超声波测距原理研制，采用温度补偿技术、开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行三级声光报警。驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。 关键词：倒车雷达、超声波、单片机AT89S52 目录 引言 (5) 第一章倒车雷达工作原理 1.1 单片机的发展及其应用----8 1.2 超声波测距--9 1.3超声波测距原理1
1.4超声波倒车雷达系统工作原理2 1.5超声波倒车雷达的芯片选择-13 1.6 超声波倒车雷达的工作原理15 第二章系统硬件设计与相应的软件设计 2.1倒车语音及报警电路及控制程序 2.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序 2.3超声波检测接受电路 2.4 超声波测距仪的算法设计--19 2.5距离计算程序-19 2.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序 2.6.1倒车语音电路 2.6.2倒车语音及报警控制程序29 第三章主程序 3.1主程序 3.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序33 第四章安装调试及分析 4.1 硬件部分----38 4.2 软件实现与操作 第五章测距仪改进的设想 第六章心得体会与总结 第七章英语翻译及参考文献----44
总体设计 本课题设计主要是制作一款能进行智能判断并能做出正确反应的小车。小车具有以下几个功能：自动避障功能；寻迹功能（按路面的黑色轨道行驶）；无线遥控功能和语音控制。作品既可以对高端智能化进行剖析，也可以作为高级智能玩具发展对象，同时可成为大学生学习嵌入式控制系统的应用实例。 作品以两直流电动机为主驱动，通过各类传感器件来采集各类信息，送入主控单元AT89S51单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D；避障采用红外线收发来完成，自动寻迹采用红外线接收二极管完成；无线遥控则是采用带有PT2272解码的TDL-9915接收模块和带有PT2262编码的TDL9988-4发送模块完成以及附加功能的语音模块是以柱极式话筒脉冲波经过处理后完成。最后由控制单元处理数据后通过汇编程序有序合理的将各模块信号整合在一起并完成相应动作，实现了智能控制，相当于简易机器人[2]。 2.1 各模块分析选择 通过收集各硬件模块资料信息，对其进行有效的分析选择，最终选出最合理的设计方案。 2.1.1 主控单元方案比较与选择 方案一：采用各类数字电路来组成小车的控制系统，对外围避障信号，自动寻迹信号，无线遥控信号，语音控制信号进行处理。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，对各路信号处理比较困难。 方案二：采用AT89S51单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发射管与及接收头，经过比较芯片调制处理后由控制系统接收。路线寻找采用红外线管对路面信号采集，送到单片机系统处理，同样包括无线遥控信号和语音控制信号。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求[3]。 比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，更能达到题
毕业设计（论文）课题名称基于单片机控制的喷泉系统的设计
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 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它
西安邮电学院 毕业设计（论文） 题目： 院（系）： 专业： 班级： 学生姓名： 导师姓名：职称：
1.绪论 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。 1.1 单片机基础知识
单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。 1.2 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴： 一、在智能仪器仪表的应用 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，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、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。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
基于单片机设计的计算器毕业论文 目录 摘要............................................................................ I ABSTRACT...................................................................... II 第一章引言 (1) 1.1 选题的依据及课题的意义 (1) 1.2 研究概况及发展趋势综述 (1) 1.3 实验设计要求 (2) 1.4.总体设计思路 (2) 第二章设计方案论证与选择 (3) 2.1 控制部分的设计方案论证与选择 (3) 2.2 显示电路的设计方案论证与选择 (4) 2.3 单片机电源部分的设计方案论证与选择 (6) 2.4 键盘设计方案论证与选择 (8) 2.5 单片机复位电路的设计方案论证与选择 (9) 2.6 系统组成 (10) 第三章重要器件的知识介绍 (11) 3.1 单片机的知识介绍 (11) 3.1.1单片机功能特性 (11) 3.1.2单片机各引脚功能说明 (11) 3.1.3单片机时钟电路 (13) 3.1.4 LED提示电路 (14)
3.21602液晶显示资料 (15) 第四章计算器的软件编程 (16) 4.1 程序设计思想 (16) 4.2 4*5键盘扫描程序 (17) 4.3 1602液晶显示程序 (18) 第五章计算器使用说明 (19) 结语 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录 (23) 第一章引言 单片机设计的计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。其特点是携带方便与价格廉价，因此广泛运用于商业交易与生活实用中，可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次设计用单片机来设计一个六位数的计算器。 1.1 选题的依据及课题的意义 单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复