单片机设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇单片机设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
单片机设计范文第1篇
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
一、引言
在开发单片机系统时，可以用计数法作为初次测量频率的主程序，然后根据测量结果选择二次精确测量应选用两种方法中的那种，计数法和周期法能够比较容易的计算出被测量的频率，适合一般的应用，但是由于单片机本身执行指令需要时间，因而采用以上两种方法测量都存在误差，要的精确的测量结果必须根据所用单片机性能参数在程序中补偿，这里不再讨论。频率计由AT89C51、信号予处理电路、串行通信电路以及测量数据的显示电路还有系统软件所构成的，在当中信号的予处理电路包含了波形变换、波形整形以及分频电路。信号的予处理电路当中的放大器所实现的是对待测信号的一个放大的功能，能够降低对待测信号的幅度的一个要求，波形的变换和整形电路实现将正弦波样的一个正负交替的号波形转换成为能够被单片机所接受的一个信号，分频电路所用于扩展的单片机的频率测量范围并且通过实现单片机频率测量以及周期测量使用统一的一个输入的信号。系统软件有测量初始化的模块、显示的模块以及信号频率测量的模块等等。
二、频率的测量在单片机设计中的相关处理方法
以AT89C51单片机作为我们频率计的核心，通过它内部的一个定时计数器来进行对待测信号周期的一个测量。在89C51当中有2个16位的定时器，它们都是通过编码来进行事先定时、计数以及产生计数溢出中断要求的这一功能。在构成定时器的时候，每一个机器的周期加上一，然后这样就能够使得机器周期作为一个基准从而来测量出一个时间的间隔。然而在构成计数器的时候，就应当在相应的外部引脚发生一个从一到零的一个跳变时计数器加一，这样计数的闸门就能够在门的控制之下用来测量待测信号的一个频率。在外部输入每个周期进行采样一次，这样就能够检测出从一到零的跳变至少要两个周期，所以说最大的计数速率是时钟频率的二十四分之一。
定时器的工作通过相应的一个运行的控制位进行控制，当控制为一时，那么定时器就要开始计数了，当控制位为零时，那么就停止计数。设计的时候还要综合考虑到频率测量的精度以及测量反应时间的一个要求。譬如说当要求的频率测量结果是3位的有效数字，那么这个时候如果说待测的信号是1Hz的话，那么计数闸门的宽度就必须大于1000s。也是为了能够照顾到测量精度以及测量时间的需要，因此就将测量工作分成了两种方法进行。也就是说当待测信号的频率大于100Hz的时候，定时器也就成为了一个计数器，当以机器的周期为基准的时候，就通过软件产生一个技术闸门，这个时候当然要满足频率测量的结果是为三位的，如果技术闸门的宽度大于了一秒，那就表示为合格了。然而当待测信号的频率小于了100Hz的时候，也就构成了定时器，通过频率计的予处理电路将待测信号转换成了一个方波信号，当方波的宽度同待测信号的周期相等的时候，那么方波就作为了计数的一个闸门，也就是说当待测信号的频率等于了100Hz的时候，那么使用12MHz时钟的时候，最小的计数值就是10000，这样以来就能够完全满足到测量精度的一个要求。在当使用技术方法来实现频率测量的时候，此时外部的待测信号就是计数源，通过软件延时的程序能够实现计数闸门。
三、频率的测量在单片机设计系统硬件
在系统硬件的设计方面，必要介绍的一个就是信号的予处理电路：该电路是由四级的电路所构成，第一级通常是为零偏置的放大器，在当输入信号时零或者是负电压的时候，三极管是一个截止的状态，输出的信号为高电平，在当输入的信号时正电压的时候，三极管才导通，输入的电压会随着电压的上升而下降着。零偏置放大器将正弦波样的正负交替波形转换成为了一个单向的脉冲，这样就能够使频率计不仅能够测量方波的信号，而且还能够测量正弦波信号的一个频率。并且三极管所采用的开关三极管能够保证放大器有着良好的高频的响应。在第二级上所采用的是一个带施密特触发器的反相器7414，它能够将放大器生成的单相的脉冲转换成为同电平相互兼容的一个方波。
在显示电路上面所要采用的是静态的显示方式。频率测量结果通过译码，然后通过89C51的串行口送出。串行口工作于模式0，即同步移位寄存器方式。这时从89C51的RXD（P3.0）输出数据，送至串入并出移位寄存器74164的数据输入口A和B;从TXD（P3.1）输出时钟，送至74164的时钟输入口CP.74164将串行数据转换成并行数据，进行锁存。74164输出的8位并行数据送至8段LED，实现测量数据的显示。使用这种方法主程序可不必扫描显示器，从而单片可以进行下一次测量。这种方法也便于对显示位数进行扩展。
四、设计系统软件设计数据处理过程
在频率计开始工作，或者完成一次频率测量，系统软件都进行测量初始化。测量初始化模块设置堆栈指针（SP）、工作寄存器、中断控制和定时/计数器的工作方式。定时器/计数器的工作首先被设置为计数器，用于测量信号的频率。在计数的定时器/计数器0寄存器，运行控制位TR1，开始计数的抽样信号。计数闸门采用软件延时程序实现，从最小值计数闸门，是从大范围的启动频率测量。清末0计数闸门TR，停止计数。16米的寄存器的值以10进制数的转换程序转换成10进制数。确定在10进制数的位置，如果数字不是0有效位元，满足测量数据，测量和距离信息显示模块；如果该位为0，计数闸门宽度扩大10倍，对计数信号，直到满足要求的数据的有效位数。完成周期测量信号，需要做一个交互操作获取信号的频率。然后对其处理浮点运算，接收到的信号的频率与浮点格式表示的值。浮点数到BCD码转换模块，通过浮点格式表达式值的显示格式转换成本频率计的信号频率，发送到显示模块显示信号的频率值。该频率计是需要完成的周期频率转换，以确保测量结果的准确性，这里应用点算法。转换过程的周期，频率转换，包括：3字节固定浮点浮点运算和浮点数到BCD码。由于通过多次的转换精度，整个转换过程是不是很高，通过测量，精度约为2/1000.
五、结语
在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。为了实现智能化的计数测频，实现一个宽领域、高精度的频率计，一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计当中。频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。在单片机和数字电路中，经常需要测量脉冲个数、脉冲宽度、脉冲周期、脉冲频率等参数。利用单片机内部高稳定度的标准频率源和定时/计数器，可方便地测量信号的频率和周期，实现计数器和频率计的功能。本文所介绍的频率计的设计方法，所制作的频率计需要器件较少，适宜用于嵌入式系统。该频率计应用周期测量和相应的数学处理实现低频段的频率测量，因此很容易扩展实现信号的周期测量和占空比测量。相信在投入使用过程当中一定能够取得良好的应用效果。
参考文献：
单片机设计范文第2篇
关键词：单片机 模糊控制 电熔焊机 设计 应用
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0065-01
该文就基于单片机技术和模糊控制技术的电熔焊机的设计及应用情况进行简单的分析和探讨，从而更好的强化电熔焊机在焊接领域中的应用地位，促进和推动电熔焊机更好的发展。
1 电熔焊机的设计原理
基于单片机和模糊控制的电熔焊机其设计系统主要是由温度检测电路、继电器控制电路、单片机、独立式按键盘、LCD显示器、双向晶闸管、扫描器、键盘接收电路等设备部件构成的。它的工作原理主要是利用对系统加热来实现的。因此，在电熔焊机的整个系统设计中，温度控制是其中最为关键的核心环节。只有将温度控制设计的科学、恰当，才能在焊接操作过程中，运用温度检测电路对实际的施工场地温度情况进行科学、准确的检测，并利用聚乙烯管道接头上的条形码所示温度进行PID模糊运算，而后推算出合适的温度控制量，在经过进一步的系数修正后，确定最终的加热时间，从而将电熔焊机的温度调节到最为适宜的温度，进而有效提高焊接操作的质量和效率。在整个加热过程中，单片机进行加热时间和电压的自动调节，LED显示器进行加热时间的倒计时显示。当时间显示为0时，系统会自动进行断电操作，从而完成焊接任务。其电熔焊机的加热操作过程如图1所示。
2 电源控制设计
电熔焊机的工作过程是以电力为动力保障的，因此，其对电源的控制设计非常的重要。在单片机和模糊控制电熔焊机的电源设计中，其继电器和芯片的电源采用的是LM2576（单片降压型开关稳压器）。这种开关稳压器具有较强的电流输出驱动能力以及工作效率，从而能够更好的保障电熔焊机控制系统在运行过程中的可靠性和稳定性，进而确保了电熔焊机的正常、运行工作。
3 环境温度检测设计
单片机和模糊控制电熔焊机在运行时的温度设定同其所处的实际施工现场环境温度具有较高的关联性，通常情况下，电容焊机对施工环境的温度要求在-30～50 ℃之间。在单片机和模糊控制电熔焊机的温度检测设计中，采用了AD590型传感器作为外部环境温度的传感器。这是因为AD590型传感器属于一类半导体型的传感器，它同其他型号的热电阻和传感器比较，避免了线性化问题的出现，在设计和工作过程中，不需要进行微弱信号和电桥放大器的输入，也不需要实行冷端补偿操作，能够选择相应不同的工作电压，使得设定温度同输出电流之间形成完整的线性关系，从而有效缩小了测量的范围。AD590型传感器是一种低温传感器，它的操作过程是采用抗恒高阻流源形式实现输出，并在不影响电流输出的情况下降低传输线的电压，从而更好的实现远距离电压的传输。之后，利用转换器保持和采集输入的模拟信号，并将之转变成相应的数字信号，从而更加准确的测量外部环境的温度情况。
4 信息保持和显示设计
单片机和模糊控制电熔焊机在信息数据保存显示设计中，采用LCD显示器作为数据显示工作，不仅使操作人员能够直观、实时的获取系统温度及加热时间情况，还方便了操作人员对电熔焊机的使用操作。设计人员将电熔焊机的单片机同LCD显示器连接起来，并采用相应的计算机软件进行焊接数据编程，使其在LCD显示器上能够直观、清晰的显示出设置温度、当前温度、加热时间、系统菜单等相应信息，便于人员的随机观察和操作调整。同时，在机器操作面板上设置清晰的LED指示灯，使操作人员能够通过LED指示灯的亮灭或颜色及时的检查和判断电熔焊机系统的实际运行情况，从而使操作人员能够更好的进行焊接作业。此外，LCD显示系统还能够将焊接工作过程中的一些需要长久保存的数据进行完善、系统的保存（通常是存入相应的储存卡），以便于相关操作人员的查看和核对。
5 模糊控制设计
在单片机和模糊控制电熔焊机中，模糊控制技术能够有效的避免外部环境因素对系统计算的影响，并降低了对精确数学模型的依赖性。在系统工作过程中，模糊控制技术主要是通过模糊推理以及模糊化计算等操作将所输入的数字量利用输入的隶属函数变换成模糊数据变量，从而寻找出相对的隶属度。而模糊推理的运行则是根据相关的控制规则，在模糊概念的基础上实现相关的数据计算推理。这也是电熔焊机中模糊控制系统器的关键性核心内容。也就是说，电熔焊机中的模糊控制系统是通过变量中的相应关键词等模糊变量进行数字量的逻辑转换，从而实现同精确控制相同效果的模糊控制。在电熔焊机模糊控制系统的实际运行过程中，操作人员要依照实际焊接工作的具体要求调整相应的PID模糊参数，以便于得到更为满意的焊接成果。
6 结语
随着社会经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，电熔焊机在各行各业中的应用和推广也越来越广泛。因此，设计人员要不断加强基于单片机技术和模糊控制技术的电熔焊机的设计和应用，从而更好的推动和促进单片机和模糊控制电熔焊机在焊接领域中的应用和发展。
参考文献
[1] 杨晓玲，朱群雄.基于单片机和模糊控制的电熔焊机设计及应用[J].仪器仪表学报，2008（7）.
[2] 葛洪军，郑国华，李萍.基于单片机的木材干燥窑温度模糊控制器的设计方法[J].黑龙江工程学院学报，2013（3）.
[3] 陈星，甘方成.基于单片机模糊控制技术在恒压供水中的应用[J].科技广场，2009（10）.
单片机设计范文第3篇
关键词：主控制器；遥控开关控制器；热释电红外传感器；光强度传感器；无线发送模块
中图分类号：S611 文献标识码：A
0.引言
随着社会科技的发展，人类的生活发生了翻天覆地的变化，随着生活质量的提高，人们对照明的要求越来越高，照明在能耗中所占的比重也越来越多，为了节约照明对能源的消耗量，智能化、自动化等技术引入到了照明控制系统中。目前，大部分家庭和公共场所都使用手动开关灯大方式，常常由于人的疏忽，在人员离开时，灯也时常开着，有的公共场所甚至一整夜都开着灯，这种现象造成了电能的极大浪费。针对这些实际的问题，将自动化技术引入到照明系统中，可以节约电能，减少不必要的浪费。
1.节能灯的功能简述
节能灯包括灯体和遥控开关盒，灯体主要包括主控制器模块、热释电红外传感器模块、光强度传感器模块、无线接收模块等，主控制器模块由89C51单片机设计。遥控开关盒主要包括遥控开关控制器和无线发送模块，遥控开关控制器由89C51单片机设计。
灯体内的主控制器通过三极管连接热释电红外传感器的引脚，当室内无人时，热释电红外传感器引脚为低电平，三极管不导通，照明灯保持关闭状态；当室内有人时，热释电红外传感器输出引脚为高电平，三极管导通，照明灯开启。光强度传感器感应室内的光线强度并把信号输送到主控制器上的单片机内，单片机根据读取的室内亮度值，调节灯的亮度。
当室内有人需要休息时，即使是夜晚也需要强制将灯关闭，此时为了方便操作，节能灯具有相配合使用的遥控开关盒，遥控开关盒内有遥控开关控制器、无线发送模块和开、关灯按钮，当人手动按下遥控开关盒的开灯按钮或者关灯按钮时，遥控开关盒内的无线发送模块发送开灯或关灯信号，灯体内的无线接收模块接收开关灯信号，切断电路或者导通电路，使灯开启或者关闭。
2.节能灯的硬件设计
2.1 灯体的电路设计
主控制器采用89C51单片机设计，热释电传感器采用型号为HC-SR501的传感器，光强度传感器采用型号为BH1750FVI的传感器，无线接收模块采用nRF24L01实现无线收发功能。
灯体内的主控制器上的89C51的单片机的引脚P2.0通过NPN型的三极管连接热释电红外传感器HC-SR501的输出OUT引脚，当室内无人时，OUT引脚为低电平，三极管不导通，灯保持关闭状态；当室内有人时，热释电红外传感器的输出OUT引脚为高电平，三极管导通，灯L1开启，单片机P2.0引脚收到低电平，单片机引脚P1.0连接光强度传感器BH1750FVI的SCL引脚，P1.1连接SDA引脚，主单片机通过SDA引脚实时读取室内光照度值，主单片机的引脚P2.7输出可调脉宽PWM调节灯L1的亮度。单片机89C51的P2.1～P2.6连接nRF24L01无线接收模块的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ引脚，当人手动按下遥控开关盒上的开灯按钮和关灯按钮时，灯座内的nRF24L01无线接收模块MISO引脚接收到遥控开关的开关灯指令，执行相应的开灯或是关灯指令。
2.2 遥控开关盒的电路设计
遥控开关盒内的遥控开关控制器也采用89C51单片机设计，无线发送模块采用nRF24L01实现无线发送功能。
遥控开关盒内的89C51的遥控单片机的引脚P2.1和P2.2上连接开灯按钮K1和关灯按钮K2，当按下开灯或关灯按钮时，引脚P2.1或P2.2收到低电平，遥控单片机将开灯关灯指令通过nRF24L01无线发送模块的MOSI引脚发送出去，无线控制节能灯的点亮和熄灭。遥控开关盒上的指示灯L2连接到遥控单片机引脚P2.0上，指示灯L2用来指示是否按下遥控开关上的开灯或关灯按钮。当按下开灯和关灯按钮时，遥控单片机给引脚P2.0写入低电平，遥控开关上的指示灯L2点亮，当松开开灯和关灯按钮时，遥控单片机给引脚P2.0写入高电平，遥控开关上的指示灯L2熄灭。单片机89C51的引脚P1.0～P1.5连接nRF24L01无线发送模块的CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ引脚，当人手动按下开灯按钮和关灯按钮时，灯座内的nRF24L01无线接收模块MISO引脚接收到遥控开关的开关灯指令，执行相应的开灯或是关灯指令，从而节能灯由无线接收和发送模块实现遥控灯的开关的功能。
3.系统的软件程序设计
程序流程图如图1所示。
系统上电后首先进行初始化，程序首先判断是否室内有人出现，如果没人出现，那么节能灯关闭，如果室内有人出现，那么判断是否按下了遥控开关盒上的关灯按钮，如果没有按下关灯按钮，那么节能灯点亮，并且根据采集到的室内的光线的强弱，调节节能灯的光照度。如果室内有人，但是人按下了遥控开关盒上的关灯按钮，那么即使室内有人，那么节能灯也维持被强制关闭的状态，当再次按下遥控开关盒上的开灯按钮时，节能灯才能点亮。
结论
文章设计的节能灯能够实现公共场合及家庭照明用灯的遥控开关和自动开关功能，及随着室内亮度不同自动调节光的亮度的节能灯的开关调节装置，遥控开关盒能够遥控灯的开关和自动控制灯开关及调节光线强弱，具有遥控开关和自动开关功能的节能灯，可在公共场所和家庭中使用，节约电能，而且结构简单成本低，使用维修方便。
参考文献
[1]李鑫鑫，王志坤，刘松，等.智能灯光节能系统的研究与设计[J].高科技产品研发，2015，169（1）：23-24.
单片机设计范文第4篇
关键词：机电一体化；单片机；模块化；实验台；数字温度控制系统
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）30-0050-03
随着工业自动化控制设备的集成度越来越高，控制功能日趋完善，作为控制系统的核心部件――单片机日益受到重视，具有完善控制功能的单片机逐渐在自动控制系统领域大放异彩，而企业对于掌握单片机控制系统开发设计能力的人才更是求贤若渴，为此，必须要对机电专业学生的单片机设计能力进行重点培养和训练。而现有的单片机实验台很多都是集成度很高的实验台，由于集成度高而大大限制了其应用的范围，且由于集成度高而使得实验台系统相当脆弱，后期维护养护工作量较大。因此，相关人员有必要开展单片机能力训练和拓展方面的实验台研究。
本论文主要结合当前单片机实验台的应用现状，结合模块化的设计理念，对单片机综合实验台进行设计研究，以期从中能够找到模块化单片机实验台的设计应用模式，从中开发出合理有效的单片机能力训练拓展的实验方法，并以此和同行分享。
一、单片机实验台总体设计
（一）高校单片机实验台应用现状
当前各个高校的机械电子工程专业都普遍开设有单片机相关课程，但是配套的实验设备均是简单的演示性实验器材，只是让学生照着书本上的范例输入程序，即可完成单片机控制系统的全部控制功能的演示，对于学生动手设计单片机控制系统毫无实践动手的意义；国内一些教学实验仪器生产厂家所设计的单片机实验台，其控制功能过于复杂，并且配套设备多，零部件之间的依赖关系较大，集成度高，反而不利于学生对单片机控制系统内部原理的认识和理解，同时由于这些实验开发板大多已经将实验功能程序固化在系统内部了，因此实验系统的扩展功能较差，只能够进行预先设计好的实验项目，对于学生自主性设计综合实验实训项目，其实施难度较大，且这些实验仪器设备普遍存在着后期维护量大的问题，成本十分高昂，动辄高达十几万元，且并不适合我校学生的学习情况，因此并不适宜通过直接购买的方式引进相关实验设备。
综上所述，只有自制基于单片机控制功能的多功能实验台，才能从根本上解决我院学生微机原理与应用课程的实验设备配备问题，并且提高学生真正动手设计单片机控制系统进而达到应用开发的实践动手能力。
（二）实验台总体结构设计
该试验台从模块化设计的角度出发，从简单实验到综合设计实验，均采用模块设计、接口预留、连接组建的方式来实现单片机的具体控制应用；对于综合性的单片机测控系统实验，利用四个小型单片机控制实现的测控系统，组建综合性单片机控制实验中心，进而实现对相关单片机设计的应用。
该实验台是面向学生进行单片机课程实验而设计的，因此在设计时，一定要能够考虑到学生的动手能力、多名学生同时进行实验的可行性以及实验的可重复性。鉴于此，采用面包板的设计模式，将实验台中可能用到的各单片机模块挂在面包板上，面包板上可以刻画出不同测控系统的电路原理图，学生根据电气原理图，选择相应的单片机模块挂在面包板上，单片机模块与面包板之间采用专用连接插头进行电气连接，而各单片机模块之间采用杜邦连接件进行电气连接，从而搭建出不同测控功能的单片机测控实验系统。如图1所示，为基于单片机的模块化实验台结构框架示意图。
（三）实验台功能模块设计
如图2所示，该多功能实验开发板主要是围绕单片机控制与测试系统的基本构成，从传感器的输入开始，到信号处理电路，A/D转换电路，主MCU控制电路，存储电路，D/A转换电路，输出显示等模块，该系统囊括了单片机控制与测试系统的全部构成环节，通过模块化设计思路，将不同功能的单片机控制与测试系统环节模块化，并通过设计不同的接口选择电路，实现让学生动手连接不同电路模块，进而搭建不同功能的测试系统或单片机控制系统。
二、基于单片机的模块化实验台的实现
（一）实验台模块硬件模块的设计实现
对于该多功能实验开发板，采用独立化的模块设计方式，将搭建各种不同功能的单片机控制系统及测试系统的必要组成模块进行分离，借鉴“堆积木”的思想，使学生自主的选择不同的模块，进而按照实验功能要求构建具有不同实验功能的单片机控制系统。
在具体实现方式上，每一个模块都会设计统一的具有一定通用性的接口，有输入模拟量接口，输入数字量接口，输出模拟量接口，输出数字量接口，接口统一采用标准2.54mm的插针插母，方便不同模块之间的数据传输和交换。如下图3所示，是A/D转换模块和处理器模块（8051）进行连接的设计示意图。
从下图设计上可以发现，每一个独立模块都设计了由标准2.54mm插针构成了接口，按照接口类型的不同，可以具体分为输入模拟量接口，输入数字量接口，输出模拟量接口和输出数字量接口，不同模块之间采用杜邦连接件连接。实际上，本实验开发板的全部模块均采用此种模块化的设计方式，从而有利于学生动手能力和自主设计能力的提升。
（二）基于单片机实现的模块化数字温度测控系统构建
基于模块化的单片机数字温度测控系统，是利用了模块化的设计理念，将数字温度测控系统按照其构成模块，如CPU控制模块、数据采集模块、AD转换模块及数字显示模块等分别进行硬件连接连线，从而完成数字温度测控系统的设计，再配以合适的程序，即可实现对环境温度的数字测量与显示的功能。这样利用模块化的设计方法极大的提高了机电专业学生动手实验实践的能力，对于单片机的设计应用能力的提高有很大帮助。
图4 数字温度测控系统硬件接线原理图
硬件连线如上图4所示，该电路由51单片机、ADC0809电路及七段数码显示电路三部分组成。由于电路比较简单，在总线上没有其他器件，所以直接选通ADC0809，ADC0809转换器的转换结果显示在七段数码管显示电路上。需注意，试验中要将所有的电源的地线相连，包括+5V和+24V之间的。当＋5V的VCC本身波动不超过ADC0809的测量精度时，可以将参考基准电压输入端直接接到VCC（Vref+）和GND（Vref-）上。输入电压来自于温度变送器，在protues中可以按图所示，采用电阻分压，以产生电平信号。温度值与输入的数值之间的关系为：T=D*Vref/256*20。其中D为ADC0809输出的数据值。
三、结语
本论文结合当前高校单片机课程实验台普遍存在集成度较高、实用性较低的现状，从模块化设计的角度出发，设计了基于模块化单片机的集成实验台，能够面向高校单片机课程教学使用，本论文从硬件设计和软件设计的角度详细论述了实验台的实现方案，且该实验台造价合理，功能相对于目前国内市场上在售的单片机教学型实验台也比较完善全面，因而其性价比较高，经济合理适用，适宜在各高校机电专业实验教学设备中推广应用。
参考文献
[1] 郝迎吉，高红红，王燕．远距离水位智能监控系统的研究与实现[J].仪器仪表学报，2004，25（6）.
[2] 王幸之，等．单片机应用系统抗干扰技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2000.
[3] 丁玉美，等．数字信号处理[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2005.
[4] 范立南，李雪飞，尹授远．单片微型计算机控制系统设计[M]．北京：人民邮电出版社，2004.
单片机设计范文第5篇
1.1LED和键盘设计
为了能够实现人与机器的对话，单片机的步进电机控制系统设计了3*4键盘以及4*8LED数码管，人们可以直接对其进行控制。该系统通电后，通过键盘输入控制步进机的运转、启动以及转动方向等，由LED管动态清晰显示步进机的转向以及转速。器件8279能够控制系统键盘的输入以及LED的输出，进而减少单片机工作的承载，8279在控制系统工作的过程中，将键盘输入的信息进行扫描，利用其抖功能，避免事故的发生。（下图为LED和键盘模块）
1.2放大和驱动设计
逻辑转换器是步进机控制过程中的脉冲分配器，其是CMOS集成电路，其输出的源电流为20毫安，能够应用于三相以及四相步进机，其工作可以选择以下6种激进方式进行控制；其中，对于三相步进电机有1、2、1-2相；对于四相步进电机有1、2、1-2相，其输入的方式有单、双时钟选择方式，其具有正向控制、方向控制、监视原点、初始化原位等功能。PMM8713器件主要由激励方式判断、控制以及时钟设置等部分组成，所有的输入端都设置有秘制的电路，进而提高抗外界干扰的能力。PMM8713输出能够接受功率驱动电路，其通过驱图1LED和键盘模块动器，输出最大的工作电流，以满足电机工作的需求。单片机通过调节相关端口的脉冲信号，控制步进机的运行状态、运转方向以及运转速度等。
2单片机的步进电机控制系统软件设计
2.1单片机程序设计
通过中断脉冲信号，计算步进电机的运转步数以及圈数，并对其进行记录；实现对步进电机运转速速的控制；采用端口的中断程序关闭其相关程序，将电机控制在停机状态；通过中断电机的开启部位，将其转换到运行状态，实现电机的运行；PMM8713的U和D端口通过输出高电平，达到控制步进电机运转方向的目的；8279将其接口与自身的8个数据连接口进行连接，当单片机运行到键盘部位时，采用相关端口中断其工作状态，进而达到控制步进机的启动、停止、速度以及方向等，并将其反馈给8279，利用LED将其显示，明确其运转的速度以及方向。
2.2PC上位机设计
设计PC上位机的主要目的就是控制步进电机，利用单片机中相关部位，实现人与机的对话，其利用单片机发出执行命令，实现对步进电机的有效控制。其中，单片机接受的执行命令会存储在相关软件中，其与储存在片内的Flash的相关地址进行比较，不冲突的信息就储存在其中，如与其中储存的信息发生冲突，就会自动中断，有效的保护电机的正常运行。同时，此软件在运行的过程中，应该对晶振中的USART模块进行设置，其相关的控制软件由VB6.0对其进行编写，采用MSComm软件实现实时通讯。
3结语
