单片机系统设计实例

7个基于STM32单片机的精彩设计实例，附原理图、代码等相关资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。

今天总结了几篇电路城上关于STM32的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。

尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。

1、STM32与FPGA强强联合，实现完整版信号发生器话说之前看过作者的另外一个作品，是STM32和FPGA实现的示波器，当然感觉不做。

现在作者又推出了信号发生器。

重点是TFT触屏来控制波形，相当于一个终端，STM32用来通信，起到了FPGA和TFT之间的纽带作用。

最后波形输出作者使用了巴特沃斯滤波器，让输出的波形更加干净。

虽然以高端的信号发生器无法比拟，但是用于平时信号输出使用时足够了。

2.采用STM32单片机基于uCOS II系统控制VS1053B语音芯片制作的MP3播放器一看到uCOS II，就觉得是个高级货，绝对不是一般的小打小闹。

该制作耗时半年能完成制作，不得不佩服作者的坚持。

这个使用了VC1053B音频模块，TFT液晶显示，还是用了NRF24L01无线模块（暂时没明白这个无线如何使用的），最后作者还很细心的提供了理论指导，方便大家制作。

3.使用OV7670让STM32转身变成照相机（附原理图、代码源文件）经常使用STM32的同学有没有做过照相机呢？虽说在智能手机遍布的时代，正经相机也要束之高阁了。

但是能使用STM32做个相机，拿出去拍个照也是非常拉风的。

这个相机使用了ST32F103C8T6（ST32F103C8T6数据手册），摄像头用的是OV7670，带SD卡和触摸屏2.4寸，整体尺寸和卡片机差不多。

4.基于STM32的手机WIFI 控制四轴飞行器设计我们平时看到的四轴飞行器多是遥控手柄控制的，给你推荐的这个是手机通过wifi就可以控制了，重点在作者还提供了安卓版本的app，直接安装就可以控制飞行器了，当然前提是要根据作者提供的原理图、pcb、代码做出个飞行器了。

基于单片机的电梯控制系统设计随着现代社会的快速发展，电梯已成为人们日常生活中不可或缺的运输工具。

为了提高电梯的运行效率，保证其安全可靠性，设计一种基于单片机的电梯控制系统。

该系统以单片机为核心，结合传感器、按键、显示等模块，实现对电梯的运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示。

一、系统硬件设计1、单片机选择本设计选用AT89S52单片机作为主控芯片，该芯片具有低功耗、高性能的特点，内部集成了丰富的外围设备，方便开发与调试。

2、输入模块设计输入模块主要包括楼层传感器和呼梯按钮。

楼层传感器采用光电式传感器，安装在各楼层，用于检测电梯的运行状态和位置；呼梯按钮安装在电梯轿厢内，用于收集用户的呼梯信号。

3、输出模块设计输出模块主要包括显示模块和驱动模块。

显示模块采用LED数码管，用于实时显示电梯的运行状态、楼层位置等信息；驱动模块包括继电器和指示灯，用于控制电梯的运行和指示状态。

4、通信模块设计通信模块采用RS485总线，实现单片机与上位机之间的数据传输与通信。

二、系统软件设计1、主程序流程图主程序主要实现电梯控制系统的初始化、数据采集、处理与输出等功能。

主程序流程图如图1所示。

图1主程序流程图2、中断处理程序中断处理程序主要包括外部中断0和定时器0的中断处理。

外部中断0用于处理楼层传感器的信号，定时器0用于计时和速度控制。

三、系统调试与性能分析1、硬件调试首先对电路板进行常规检查，包括元器件的焊接、电源的稳定性等；然后分别调试输入、输出、通信等模块，确保各部分功能正常。

2、软件调试在硬件调试的基础上，对软件进行调试。

通过编写调试程序，检查各模块的功能是否正常；利用串口调试工具，对通信模块进行调试。

3、性能分析经过调试后的电梯控制系统，其性能稳定、运行可靠。

该系统能够实现对电梯运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示，并且具有速度快、安全可靠等特点。

该系统还具有成本低、易于维护等优点，适用于各种场合的电梯控制。

基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计（附程序）基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计--------- 单片机原理及应用实践周设计报告姓名：班级：学号：同组成员：指导老师：成绩：时间：2011 年7 月3 日单片机温度控制系统摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。

很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。

因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。

本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B2数字温度传感器，上、下限进行比较，由此作出判断是否触发相应设备。

本设计还加入了常用的液晶显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。

关键词：温度箱；AT89C52 LCD1602单片机；控制目录1引言11.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义11.2温度控制系统的目的11.3温度控制系统完成的功能12总体设计方案22.1方案一 22.2方案二 23DS18B20温度传感器简介73.1温度传感器的历史及简介73.2DS18B20的工作原理7DS18B20工作时序7ROM操作命令93.3DS18B20的测温原理98B20的测温原理：9DS18B20的测温流程104单片机接口设计124.1设计原则124.2引脚连接12晶振电路12串口引脚12其它引脚135系统整体设计145.1系统硬件电路设计14主板电路设计14各部分电路145.2系统软件设计16 系统软件设计整体思路系统程序流图176结束语2116附录22参考文献391引言1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

目录前言................................................................... . (1)第1章方案比较与选择 (2)1.1系统的比较与选................... ..... .... ......... (2)1.2显示器的比较与选择 (2)1.3时钟芯片的比较与选择................... . (2)第2章系统框图 (3)2.1系统框图 (3)第3章原理分析 (4)3.189C52简介 (4)3.2键盘控制模块 (7)3.3时钟电路模块............. ............. ............. ........... . (7)3.4复位电路模块........... ........ ........... ................ .. (7)3.5系统电源模块........ ........ ........... ................ ....... (8)3.6液晶显示模块........ ........ ........... ................ ......... .. (8)3.7打铃模块....... ........ . ......... .......... ................ .. (9)3.8 ISP下载线接口....... ........ .......... .......... ............ . (9)第4章系统软件设计 (10)4.1软件调试 (11)结论..................................................... .............13 致谢.................... .... .... .... .... ...................... (24)参考文献....................... ..... ..... ..... .. (26)单片机打铃系统设计前言随着现代科技的发展，管理水平的完善，具有自动提示功能的打铃器能够为企业节省人力资源，减少开支，对做到一体化管理具有很大的帮助。

单片机开发案例在现代科技的浪潮中，单片机以其强大的功能和广泛的应用领域，成为了电子工程师们手中的得力工具。

从智能家居到工业自动化，从医疗设备到消费电子，单片机的身影无处不在。

下面，让我们一起来深入了解几个单片机开发的案例。

案例一：智能温度控制系统在工业生产中，对温度的精确控制至关重要。

为了实现这一目标，我们基于单片机开发了一套智能温度控制系统。

首先，我们选用了一款性能稳定、功能强大的单片机，如 STM32系列。

它具有丰富的外设资源和较高的运算速度，能够满足系统的实时性要求。

温度传感器采用了高精度的热敏电阻或热电偶，将温度变化转化为电信号。

这些电信号经过放大、滤波等处理后，输入到单片机的模拟数字转换器（ADC）中，单片机对转换后的数字信号进行处理和计算，得到当前的温度值。

根据设定的温度范围，单片机通过控制继电器或可控硅等器件，来调节加热或冷却设备的工作状态。

例如，当温度低于下限值时，单片机控制加热设备开启；当温度高于上限值时，控制冷却设备启动。

为了实现人机交互，我们还配备了液晶显示屏（LCD）和按键。

通过显示屏可以实时显示当前温度和设定的温度范围，按键则用于设置温度上下限等参数。

在软件方面，我们采用了 C 语言进行编程。

通过合理的算法和控制逻辑，实现了温度的精确控制和稳定运行。

同时，还加入了故障检测和报警功能，当传感器故障或温度异常时，系统能够及时发出警报，提醒工作人员进行处理。

案例二：智能家居灯光控制系统随着人们生活水平的提高，对家居智能化的需求也日益增长。

智能家居灯光控制系统就是其中的一个重要应用。

在这个系统中，我们选用了低功耗的单片机，如 Arduino 系列。

它具有简单易用、成本低廉的特点，非常适合智能家居应用。

灯光控制采用了智能灯泡或 LED 灯带，通过蓝牙或 WiFi 模块与单片机进行通信。

用户可以通过手机 APP 或语音指令，向单片机发送控制信号。

单片机接收到控制信号后，解析并执行相应的操作。

单片机课程设计报告题目：数据采集系统学院：工学院专业：电气工程及其自动化班级：电气072 姓名：曹利军学号： 2007154944 指导教师：李志伟吴锴2010 年 9 月17（一）设计任务1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。

能够顺序采集各个通道的信号。

2. 先利用A/D转化器对各路电压进行采样，得到相应数字量，再按数字量与模拟量成正比关系运算得到相应的模拟电压值，然后将模拟量通过显示器显示出来。

3. 采集信号的动态范围：0～5V。

每个通道的采样速率：100 SPS。

4.要求四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示，测试最小分辨率为0.019V,测量误差为± 0.02V。

5.利用单片机仿真器，将采样数据送入单片机70H~77H存储单元。

6．编写相应的单片机采集程序，到达规定的性能。

（二）设计方案硬件选择：89C51,ADC0809，电源，单片机仿真器，LED，电位器，RAM,74LS02,开关K1K2。

接口芯片：74LS244驱动及四个共阳极的LED数码管软件部分：1测量电压值最大是5V,显示最大值为5V。

2使用89C51单片机，6MH晶振，P0口读入A/D值，P2口为A/D转换控制口。

3采用T0定时100uS来产生5分钟来进行数据采集，以下为主要芯片的简要介绍：AD0809引脚图1、AD0809 的逻辑结构ADC0809 是8 位逐次逼近型A/D转换器。

它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。

多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。

三态输出锁器用于锁存A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

2、AD0809 的工作原理IN0－IN7：8 条模拟量输入通道ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

单片机控制系统的设计和实现单片机是一种集成电路，经常被用于设计和实现各种控制系统。

这篇文章将深入讨论单片机控制系统的设计和实现。

一、单片机控制系统的基础知识单片机控制系统的基础是单片机的控制功能。

单片机是一种集成电路芯片，它集成了微处理器、存储器和输入输出接口等组件，可以通过编程控制其输入输出，完成各种控制功能。

单片机一般采用汇编语言或高级编程语言进行编程，将程序保存在存储器中，通过输入输出接口与外部设备交互。

单片机控制系统一般包括硬件和软件两个部分。

硬件部分包括单片机芯片、外设、传感器等，软件部分则为程序设计和开发。

二、单片机控制系统的设计步骤1. 确定系统需求：首先要明确需要控制什么，控制什么范围以及需要什么样的控制效果，从而确定控制系统的需求。

2. 选定合适的单片机：根据控制系统的需求，选择功能强大、接口丰富且价格合理的单片机，以便实现复杂的控制功能。

3. 确定硬件电路：根据单片机的控制需求设计相应的硬件电路，包括传感器、执行器、通信接口等。

4. 编写程序代码：将控制逻辑转化为编程指令，使用汇编语言或高级编程语言编写程序代码。

5. 完成程序烧录：将编写好的程序代码烧录到单片机芯片中，使它能够正确地执行控制任务。

6. 测试调试：将单片机控制系统连接至外设并进行测试和调试，优化程序代码及硬件电路，确保系统正常运行。

三、实例：智能家电控制系统的设计和实现以智能家电控制系统为例，介绍单片机控制系统的设计和实现。

智能家电控制系统主要负责监测家庭环境，对家用电器进行自动化控制，为用户提供便利。

1. 硬件设计：智能家电控制系统的硬件设计主要包括传感器、执行器和通信接口等。

传感器：设计温度传感器、湿度传感器、气压传感器、烟雾传感器等，用于监测家庭环境的变化情况。

执行器：通过单片机控制继电器、电机等执行器，实现对室内照明、风扇、空调等家电的自动控制。

通信接口：通过单片机的网络通信模块，实现系统与家庭无线网络连接，允许用户通过访问互联网从外部对家电进行远程控制。

相信很多人都用过51单片机（比如STC89C52RC、STC12C5A60S2等）。

以下以做一个以STC12C5A60S2为主芯片做智能小车开发板为例讲解。

1、注意安装问题，测量装在小车上的孔的距离，对应车底座上的安装孔，而且孔可以做大一点，或者做成椭圆形，这样方便安装（本人的板安装孔为孔径4mm），另外如果这些孔比较靠近中心还应该在四角加孔以方便放在桌上稳定。

还要注意长度和宽度。

长度10cm以内工厂100*100规格普遍100元十张打样，超长的要会另外标准算钱。

宽度在这个小车上限制了为8.5cm，因为宽度太长会卡到车轮。

2、做小车用的话注意引出 H桥驱动接口和光电测速接口。

3、电源稳压。

常用的有两个，电池接口（或外电源）转5V，5V转3.3V。

5V稳压芯片可以用LM2940，3.3V稳压芯片可以用AMS1117。

外接的2PIN电源接口最好使用 2.54-2P XH-2P 接口，以防正负反接。

4、液晶接口。

标配12864接口和1602接口，注意：12864的PSB口建议以跳线帽选择的方式来选择并行或串行。

这样12864接口接彩色液晶的时候彩屏的CS脚（位置对应12864的PSB 脚）就可以用杜邦线连接到IO口。

另外可以在其背光的VCC（或GND）上加一个电位器，让背光可调，一般并不一定需要全5V的量度。

背光电位器可以用 202（2K欧），对比度电位器一般就采用103（10K欧）。

5、其它扩展接口：1）蜂鸣器的三极管要用PNP型的，因为PNP型是低电平导通，高电平阻断。

51单片机复位后默认为高电平，所以蜂鸣器默认是阻断的。

如果采用NPN型的三极管，那么默认情况下蜂鸣器一直导通，一直在耗电。

而且蜂鸣器的耗电量不少（你可以对比一下开和关蜂鸣器，看液晶背光的亮度）。

2）串口总线，可以引出几个排针排母，目前本人用过常用串口通信的有：GPS模块（仅接收），SYN6288语音模块（仅发送），蓝牙模块（收和发），串口总线的VCC电源建议设计成插电自动即通电，不经过开关。