第八章单片机系统设计
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8单片机交通灯远程控制系统设计和制作单片机交通灯远程控制系统是一种利用单片机技术和无线通信技术实现对交通灯的远程控制的系统。
本文将详细介绍该系统的设计和制作。
设计思路:1.系统整体架构:系统由交通灯控制器、无线通信模块、远程控制终端和交通灯组成。
其中,交通灯控制器通过单片机控制交通灯的开关,无线通信模块负责和远程控制终端建立连接并传输控制指令。
2.硬件设计:a.交通灯控制器:使用单片机作为控制核心,通过IO口输出控制信号控制交通灯的亮灭。
可以使用基于AVR、STM32等单片机的开发板。
b.无线通信模块:选择一种合适的无线通信模块,如WiFi模块、蓝牙模块或者射频模块,用于和远程控制终端进行通信。
c.远程控制终端:可以是一台电脑、智能手机或者单片机终端设备。
通过用户界面发送控制指令给交通灯控制器。
3.软件设计:a.单片机控制程序:编写单片机上的控制程序,根据接收到的命令控制交通灯的亮灭状态。
可以使用C语言或者汇编语言编写。
b.无线通信程序:编写无线通信模块上的程序,用于建立和维持与远程控制终端的通信连接,并将接收到的控制指令传送给单片机控制程序。
c.远程控制终端程序:编写远程控制终端上的程序,用于发送控制指令给交通灯控制器。
可以选择适合的编程语言和界面设计工具。
4.制作过程:a.制作交通灯控制器:根据设计思路,选择合适的单片机和开发板,连接交通灯,并编写控制程序,完成交通灯控制器的制作。
b.制作无线通信模块:选择合适的无线通信模块,根据其提供的开发文档进行接线和程序编写,完成无线通信模块的制作。
c.制作远程控制终端:根据设计要求,制作远程控制终端,安装相应程序,并实现与交通灯控制器的通信。
d.进行整体测试:将交通灯控制器、无线通信模块和远程控制终端进行连接,测试系统的功能是否正常,并对系统进行调试和优化。
5.系统功能:a.远程控制交通灯的亮灭状态:用户可以通过远程控制终端向交通灯控制器发送控制指令,实现对交通灯的开关操作。
第8章 单片机应用系统的设计方法教学提示:单片机应用系统的设计是以单片机为核心,配以一定的外围电路和软件,能实现某种功能的应用系统。
因此单片机应用系统主要包括硬件和软件两大部分。
硬件设计以芯片和元器件为基础,目的是要研制一台完整的单片机应用系统;软件设计是基于硬件上的汇编语言程序设计的过程。
本章主要讲解单片机应用系统设计的步骤及开发流程。
教学目标:通过本章学习,掌握MCS-51单片机应用系统的设计方法,了解其开发流程以及应用系统中的实用技术。
8.1 单片机应用系统开发的一般方法单片机应用系统是为完成某项任务而研制开发的用户系统,虽然每个系统都有很强的针对性,结构和功能各异,但它们的开发过程和方法大致相同。
本节介绍单片机应用系统开发的一般方法和步骤。
8.1.1 总体设计1. 需求分析在设计一台单片机应用系统时,设计者首先应进行需求分析。
对系统的任务、测试对象、控制对象、硬件资源和工作环境做出详细的调查研究,必要时还要勘察工业现场,进行系统试验,明确各项指标要求。
2. 确定技术指标在现场调查的基础上,要对产品性能、成本、可靠性、可维护性及经济效益进行综合考虑,并参考同类产品,提出合理可行的技术指标。
主要技术指标是系统设计的依据和出发点,此后的整个设计与开发过程都要围绕着如何能达到技术指标的要求来进行。
3. 方案论证设计者还需要组织有关专家对系统的技术性能、技术指标和可行性做出方案论证,并在分析研究基础上对设计目标、被控对象系统功能、处理方案、输入输出速度、存储容量、地址分配、输入输出接口和出错处理等给出明确定义,以拟定出完整的设计任务书。
4. 主要器件的选型(1) 单片机的型号主要根据精度和速度要求来选择,其次根据单片机的输入输出口配置、程序存储器及内部RAM的大小来选择,另外要进行性能价格比较。
(2) 传感器是单片机应用系统设计的一个重要环节,因为工业控制系统中所用的各类传感器是影响系统性能的重要指标。