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單片機應用論文

時間:2023-03-02 14:58:38

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單片機應用論文

第1篇

[關鍵詞]動物溫度傳感器單片機

一、設計指標

本系統(tǒng)采用了高精度傳感器AD22100。要準確測量動物病患體溫,首先應全面了解動物的正常體溫。據(jù)有關資料報道.美國科學家用口腔電子體溫計對幾十種動物測試得到了一系列數(shù)據(jù),可將這些數(shù)據(jù)存儲于上位機之中??紤]到整個監(jiān)控系統(tǒng)的成本,A/D轉換采用價廉的8位芯片.設計時量程范圍確定為36.00-41.10℃。將36.0℃時.輸入到A/D芯片的電壓處理.調整為0V.溫度41.10℃時.輸入到A/D芯片的電壓處理、調整為5V。溫度每升高0.02℃,.電壓升高5V/255=0.0196V.保證系統(tǒng)分辨力為0.02c.0.02℃×255—5.10℃.溫度上下限為36.0℃-41.10℃。報警溫度為36.5℃。

二、方案比較與選擇

本課題的核心問題在于模擬量到數(shù)字量的轉換以及數(shù)字量的顯示,筆者對兩種比較理想的方案進行討論。

1.硬件實現(xiàn):在溫度傳感器AD22100將溫度信號轉換成電壓信號后,通過A/D轉換器將電壓模擬量轉化成八位二進制精度的數(shù)字信號,再把該八位二進制精度的數(shù)字通過譯碼轉化成十進制數(shù),并最終用數(shù)碼管顯示。

2.基于單片機的軟件實現(xiàn):在溫度傳感器AD22100將溫度信號轉換成電壓信號后,通過A/D轉換器將電壓模擬量轉化成八位二進制精度的數(shù)字信號,改用51單片機,通過編寫程序,按照一定的算法來將八位二進制精度的數(shù)字轉化成十進制數(shù),并通過數(shù)碼管顯示出來。

實踐表明:A/D轉化器轉化出來的是八位二進制精度的數(shù)字,這個二進制數(shù)的大小并不代表真實的溫度,需要一種算法來實現(xiàn)而不是單純的譯碼就可以實現(xiàn)的。而單片機軟件實現(xiàn)分辨率高,高可靠性且具有一定的智能功能。

所以綜合考慮,確立方案:用單片機程序將該八位二進制精度的數(shù)字轉化成十進制數(shù)字,再利用單片機驅動顯示器顯示,可以從顯示器上精確的讀出溫度的數(shù)值。

三、硬件設計

1.傳感器、放大模塊。測量溫度的時候,我們選用具有信號調理的電壓輸出溫度傳感器AD22100。其有以下特點:工作溫度范圍為—50~150度;溫度系數(shù)22.5mV/℃;輸出電壓正比于溫度與V+的乘積;線性優(yōu)于滿量程的±1%。;反向電壓保護;高電壓、低阻抗輸出。

溫度傳感器AD22100將溫度信號通過溫敏電阻R的變化轉換成電壓信號,從運放輸出端輸出電壓,對應的電壓信號傳輸函數(shù)為:

當圖中電源電壓為+5V,—50~150度對應的輸出電壓為0.25~4.75V。溫度與輸出電壓呈線性關系,當溫度變化有變化,則會對應有一個電壓輸出,通過溫度傳感器AD22100將溫度轉化成電壓。

2.A/D轉換模塊。運用A/D轉換器ADC0809將模擬量的電壓信號轉化成八位二進制精度的數(shù)字量ADC0809芯片介紹可參看有關文獻。

3.單片機的顯示數(shù)碼轉換模塊

(1)原理與算法。在很多運用單片機進行測量的系統(tǒng)中,通過傳感器或A/D轉換后的數(shù)據(jù)只是測量數(shù)據(jù),并非顯示數(shù)據(jù),將這些測量數(shù)據(jù)轉換為二進制的顯示數(shù)據(jù),才能通過查表的方式正確顯示直觀數(shù)據(jù)。8位二進制有0-255共256個值,但是電壓值卻只有0-5V,8位二進制的0和電壓的0V對應,而8位二進制的255和電壓值的5V對應,把0-255分成5分,即255/5=51,,1/51=0.0196V,即一個8位二進制值所代表的電壓值近似為0.0196伏。再按照這個關系去除以51,得到十位電壓值;再將余數(shù)與26比較,小于26直接乘以10再除以51,所得商就是個位電壓值;如大于26則先減去26,再乘以10,然后除以51,所得商再加上5,即得個位電壓值;將第二次除以51所得余數(shù),按第二次除以51的方法進行計算,所得結果為十分位電壓值。(2)單片機與LED數(shù)碼管動態(tài)顯示接口電路。具體電路可查閱相關文獻。由于動態(tài)顯示情況下,CPU要定時掃描刷新顯示,數(shù)碼管的信號在不停的通斷變化,為了保證顯示效果,一般會在數(shù)據(jù)端口接一個緩沖驅動芯片(如74HC244、74LS244等),而在位選通端接一個PNP三極管作驅動(如9012、8550等)。

4.超溫異常報警模塊。利用AD22100傳感器取得電壓模擬量后,根據(jù)其傳輸函數(shù)公式

可算得當溫度TA達到36.5時,電壓模擬量V0的值為2.196V。所以,在V0后面加一個比較器,當V0大于恒壓源設定值時,就會在比較器輸出端輸出一報警信號,從而引發(fā)報警裝置。

四、軟件設計

1.顯示程序的實現(xiàn)。在程序設計時一般將具體的顯示部分單獨分出來組成一個顯示子程序,這樣編程方便、思路清晰,也便于檢查。顯示時,從主程序調用顯示子程序,根據(jù)顯示數(shù)據(jù)通過查表程序讀取顯示代碼,將顯示代碼從P0口傳給數(shù)碼管,同時P2選中1個數(shù)碼管,每個數(shù)碼管亮1MS,顯示完接著顯示第二位數(shù)據(jù),當所有數(shù)碼管第一輪全部顯示完后返回主程序。

2.程序設計。設計者可按個人習慣及擅長具體設計。

五、問題及展望

此類溫度檢測器只能有一種報警溫度值,理論上只適用于平均溫度接近的一類動物的檢測,存在局限性,可在此問題上進行深入的研究,制造出集成的有各種溫度設定值得模塊,設計更加通用型的溫度檢測儀。

參考文獻:

[1]薛鈞義,張彥斌.MCS一51系列單片微型計算機及其應用.西安交通大學出版社,1991.

第2篇

【關鍵詞】溫度 at89s52 nrf9e5

1 引言

由于在局部的溫度通常具有不一致性,因此在檢測環(huán)境溫度時,傳統(tǒng)的單一測點測量溫度的方法并不能夠準確說明實際的溫度信息。在同一環(huán)境中,對多點進行溫度測量,能夠有效解決這一問題,使得溫度測量更加準確。但是多點溫度測量的溫度測量點比較分散,如果使用傳統(tǒng)的有線布線方式的話,則系統(tǒng)設計復雜,十分麻煩。本論文設計了一種基于無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng),采用了nrf9e5無線芯片,主控芯片采用的是at89s52單片機,溫度測量的傳感器為ds18b20[1]。

本論文首先介紹系統(tǒng)整體設計方案,然后分別簡要介紹硬件電路設計以及部分軟件程序設計。

2 系統(tǒng)方案

無線數(shù)據(jù)傳輸按照傳輸方式的不同,可以分為:點對點、點對多點以及多點對多點。本論文所設計的系統(tǒng)由主控芯片51單片機、主接收器以及多個測量終端組成。每個測量終端都是通過無線傳輸模塊nrf9e5傳遞數(shù)據(jù),進而形成無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

將相應的溫度傳感器分布在所要測量環(huán)境的不同位置,就能夠精確評估環(huán)境溫度。然后再將這些測量得到的溫度經過無線通信模塊發(fā)送到主控芯片上,主控芯片對數(shù)據(jù)進行處理和顯示。

3 硬件電路設計

3.1 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊

nrf9e5具有和8051相互兼容的微控制器,但是時序和指令都與其有些差別。nrf9e5與cpu的數(shù)據(jù)交換是通過串口來進行的。

nrf9e5和其他模塊通信主要是通過自身內部的并行口和內部的spi口。nrf9e5與nrf905等具有一樣的功能。收發(fā)器在與微控制器進行數(shù)據(jù)交換的過程中,主要是通過片內的spi和并行口。在要傳輸通信的數(shù)據(jù)準備好之后,就能夠產生中斷,供微控制器使用。

3.2 溫度測量電路

溫度檢測的方法有很多,比如采用熱電偶等。但是本論文采用的是ds18b20溫度傳感器。該溫度傳感器采用的是one-wire總線,即只采用一根信號線與單片機進行連接。該測溫傳感器能夠測量零下55度到125攝氏度的溫度范圍,同時分辨率能夠達到0.5攝氏度。工作電壓范圍很寬,一般為3.0至5.5v。

3.3 主控芯片

本論文設計的數(shù)據(jù)采集器使用的主控芯片是at89s52單片機。msc-51單片機是八位的非常實用的單片機。本論文所使用的at89s52單片機就是基于這款單片機的。msc-51單片機的基本架構被atmel公司購買,繼而在其基本內核的基礎上加入了許多新的功能,同時擴展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內核的單片機具有很多優(yōu)點,因此無論是在工業(yè)上還是在一些電子產品上應用都很多。全球也有許多大公司對其進行擴展,加入新的功能。即使是在今天,51單片機仍然在控制系統(tǒng)中占據(jù)很大市場。

下面對本論文所使用的單片機作簡要介紹。這款單片機具有最大能夠支持的64k外部存儲擴展,同時還具有8k字節(jié)的flash空間。該單片機具有4組i/o口,分別是從p0到p3,同時每組端口具有8個引腳。每個引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外,還具有其它功能,也就是我們通常所說的引腳復用。其還具有斷電保護、看門口、計時器和定時器。51單片機一般的工作電壓是5v。

4 軟件設計

4.1 通信協(xié)議

本系統(tǒng)為單點對多點的無線通信,主接收器在可靠通信范圍內分別與每個數(shù)據(jù)終端通信。主接收器與每個數(shù)據(jù)終端都有一個唯一的地址,因此在通信過程中必須明確接收方的地址。系統(tǒng)通信協(xié)議定制如表1所示。

4.2 溫度測量程序

本論文采用的溫度傳感器是one-wire總線的器件,與主控芯片進行一根數(shù)據(jù)線連接,就能夠同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)和時鐘信號的雙向傳輸。但是這樣就要求主控芯片的時序必須具有嚴格的要求。在出廠之前,每個器件的rom上都光刻上64位的編碼,這個編碼地址序列是唯一的,我們可以通過這個編碼地址序列來進行多

點的組網。但是本論文所設計的溫度采集系統(tǒng),在每一個結點只是用一個溫度傳感器,因此在程序中并不需要讀取其rom編碼。

5 總結

在實際的溫度測量過程中,測量單點的溫度往往并不能夠準確反映實際溫度信息,需要對同一環(huán)境進行多次測量,同時要對多個溫度節(jié)點進行測量。但是多點溫度測量的溫度測量點比較分散,如果使用傳統(tǒng)的有線布線方式的話,則系統(tǒng)設計復雜,十分麻煩。本論文設計了一種基于無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng),采用了nrf9e5無線芯片,主控芯片采用的是at89s52單片機,溫度測量的傳感器為ds18b20。本論文首先介紹系統(tǒng)整體設計方案,然后分別簡要介紹硬件電路設計以及部分軟件程序設計。

參考文獻

[1]馬祖長,孫怡寧,梅濤.無線傳感器網絡綜述[j].北京:通信學報,2004,25(4):15-17.

[2]鄭啟忠,耿四軍,朱宏輝.射頻socnrf9e5及無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)[j].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用,2004(8):51-54.

[3]季一錦,尹明德.一種基于nrf9e5的無線監(jiān)測局域網系統(tǒng)的設計[j].國外電子元器件,2004,(12):22-25.

[4]盛超華,陳章龍.無線傳感器網絡及應用[j].微型電腦應用,2005,21(6).10-13.

第3篇

【關鍵詞】單片機;項目式;課程改革

單片機應用技術是高職院校電子信息類、自動控制類等專業(yè)的核心課程,這門課程學習的好壞直接影響了學生對專業(yè)研究的進一步深入的能力及電子信息類人才培養(yǎng)的基本要求。據(jù)調研高職院校單片機技術應用課程教學方式,部分院校按照知識體系講授,講授內容順序為單片機技術概論、單片機體系結構、匯編語言程序設計等[1]。按照知識體系講解,教師和學生普遍感覺內容枯燥無味,學生對知識點難以理解,更不用說具備利用單片機設計應用系統(tǒng)的能力。部分院校目前利用項目驅動式教學,經過實踐教學測試,教學效果良好。

一、教學模式的改革

教學模式由知識體系講授轉變?yōu)轫椖框寗臃绞?。這兩種方式各有優(yōu)缺點,知識體系講授對于高職階段的同學說來說,能夠系統(tǒng)的了解單片機的內部體系結構,對指令執(zhí)行的內部過程更加清晰,知識點介紹完后再通過一個大的課程實訓項目完成課程的實踐教學。項目驅動式教學方法是通過多個項目的學習完成單片機課程的教學,即介紹某個項目時,先介紹理論知識,緊跟著完成實踐教學,即設計項目硬件電路、軟件程序,然后調試系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。每個項目能完成具體的某種功能,學生學習興趣會增加,對課程的理解更加深入。兩種講授方式存在的弊端有:知識講授體系缺乏興趣性、理論較難理解、缺乏實踐能力的鍛煉;項目驅動式對單片機的內部原理分析不夠深入,但提高了單片機應用項目的實際開發(fā)能力。

實際教學過程中可采用模擬仿真及實物焊接兩個環(huán)節(jié)。硬件仿真電路使用Proteus硬件仿真軟件,該軟件內部集成了多種常用的單片機芯片、電阻、電容、晶體管、LED、LCD液晶屏等,電路搭建方便,仿真效果良好,目前廣泛的應用在單片機課程的教學中。軟件采用KEIL軟件,該軟件使用方便,通過建立工程文件到生產HEX文件整個流程清晰易懂,代碼編譯質量高。Proteus和KEIL兩個集成開發(fā)環(huán)境具有聯(lián)調功能,提高了學習效率,使得系統(tǒng)開發(fā)流程更加直觀,容易被學生接受。

二、教學內容的選擇

教學內容的選擇需符合人才培養(yǎng)方案的定位。學生通過本門課程的學習,能夠掌握單片機實際項目的開發(fā)流程;能夠獨立設計常用的單片機控制系統(tǒng);具備檢修單片機應用系統(tǒng)故障的能力;能夠熟練使用仿真軟件進行系統(tǒng)仿真測試;提高學生手工焊接技能等要求。

通過多個項目的設計,使得單片機技術中的知識點全部介紹,能夠達到上述要求。教學項目需從簡到難,然后綜合設計多個項目,最終達到理論和實踐教學效果。教學內容詳細介紹如下:(1)單片機最小系統(tǒng)的介紹??蛇x用項目點亮一個發(fā)光二極管。分析單片機與PC機的區(qū)別,介紹單片機的基本知識等,理論分析后,在Proteus中搭建硬件電路,在KEIL中設計軟件程序,然后調試程序,觀察系統(tǒng)是否正常工作,需重點介紹集成開發(fā)環(huán)境Proteus、KEIL軟件的使用。(2)單片機IO端口的學習。如可選用流水燈系統(tǒng)展開介紹,詳細分析單片機內部IO端口的特點,分析其應用場合,通過軟硬件設計提高學生實踐能力。(3)單片機定時/計數(shù)器的學習??蛇x用秒表設計項目展開教學,通過對秒表延時時間的準確設計,采用定時器查詢方式完成延時,能夠較好的掌握定時/計數(shù)器的工作原理及實際應用程序設計。(4)單片機中斷系統(tǒng)的學習。在秒表設計中延時程序可用中斷方式完成,通過與查詢方式的比較,能夠讓學生更容易理解單片機定時與中斷之間的關系。(5)單片機鍵盤電路的學習。需掌握獨立按鍵和矩陣鍵盤兩種方式的應用,可采用萬年歷系統(tǒng)的設計,在此項目中介紹數(shù)碼管動態(tài)驅動方式及常用的LCD1602、12864等液晶屏的使用,此項目進一步綜合運用了定時、中斷資源,提升了學生綜合運用單片機內部資源的能力。(6)最后通過多個綜合項目的設計,達到教學目的。如單片機溫度控制系統(tǒng)設計、單片機測距系統(tǒng)設計、單片機密碼鎖系統(tǒng)設計、單片機語言報警系統(tǒng)設計等。[2-3]

在項目設計過程中,為了達到更好的教學效果,可以網購單片機學習套件,學生動手從單片機最小系統(tǒng)焊起,然后焊接接口電路及串口下載電路等。通過實物的焊接能夠加深學生對單片機應用系統(tǒng)的理解,且每個項目HEX文件能夠在此套件上驗證,包含了仿真與實物測試。也可以讓學生在萬能板上焊接每個項目電路,進而提高焊接能力及實物查錯能力等。

三、考核方式的改革

單片機課程的考核采用平時成績和期末成績按比例相加得到課程成績。平時成績應占主要部分。平時成績的重要性提高,學生的積極性會增加,能讓學生認真的完成項目的設計。

高職院校的學生主要是培養(yǎng)實踐能力的提升,在理論夠用的基礎上,強化其動手能力的鍛煉。如何對每個項目進行考核呢?可考核硬件電路設計的正確性、軟件程序設計的合理性、功能的完整性等。為了進一步提高學生的實際動手能力,可讓學生在萬能板上焊接單片機應用系統(tǒng),考核學生的手工焊接能力、實際電路板查錯能力、團隊配合能力等??己藘热菘砂衅渌麅热?,如學習態(tài)度、出勤情況等方面。

四、項目舉例

以電子鐘設計為例。項目目的是掌握單片機定時器、中斷系統(tǒng)、鍵盤電路、液晶屏的綜合應用。硬件電路設計方面,需搭建單片機最小系統(tǒng)、時鐘控制按鍵、顯示電路,通過硬件電路的模擬仿真及實際電路板的焊接,進一步強化了最小系統(tǒng)及擴展電路的設計要點,掌握了液晶LCD1602的內部電路結構原理及引腳的接線方法[4]。

軟件設計方面,軟件流程圖如圖1所示。主函數(shù)需先初始化液晶屏1602、定時器、中斷系統(tǒng)。初始化結束后進入無限循環(huán),無限循環(huán)包括有時、分、秒的顯示程序、按鍵掃描程序。當定時1S到后進入中斷服務程序,秒加1,當秒到60時,分加1,當分加到60時,時加1,當時為24自動返回到0。按鍵掃描程序需設計時鐘啟動、暫停、復位按鍵檢測程序,使得時鐘為可控時鐘,該程序需在循環(huán)程序中不停的被執(zhí)行,即為按鍵掃描達到控制效果,為了達到更好的控制效果,可采用按鍵中斷方式去完成軟硬件的設計。

五、總結

單片機技術是一門實踐性很強的課程,教學內容、教學方式、考核方式等需在實踐教學中不斷改進。論文簡要的介紹了項目驅動式教學法在單片機技術課程教學中的應用,通過實際教學效果的考核,達到了預期的教學目的,教學效果良好。

參考文獻

[1]汪萬維.單片機課程教學改革探討[J].武漢大學學報(理學版),2012(10):95-97.

[2]張濤,韓春賢,等.單片機課程教學改革之我見[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報,2012(8):101-102.

[3]王靜霞.單片機應用技術(C語言版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[4]楊利亞,潘海燕,等.《單片機原理與應用》教學改革與探索[J].電子世界,2012(11):167-168.

本文系2011年安徽商貿職業(yè)技術學院院級質量工程項目“特色專業(yè)--應用電子技術專業(yè)”階段性研究成果。

作者簡介:

第4篇

關鍵詞:收費器,單片機,雙音多頻,AT89S51

 

引言

本文具體介紹了怎樣利用AT89S51單片機設計和實現(xiàn)一款低成本的可配置性的單路電話計費器。該計費系統(tǒng)可識別市內或長途電話號碼,根據(jù)號碼進行計費;并能顯示通話時間和費用;可自動實現(xiàn)全價和折價的轉換;計費準確,可方便地查詢話單信息;并具有可配置性,可通過按鍵重新設置費率等參數(shù)。成本低,功耗小。完成其可配置性保證了該計費器可適應電信局費率的調整而重新設置計費參數(shù)。

1 系統(tǒng)工作原理及功能

1.1系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中利用CPU控制MT8880以實現(xiàn)DTMF信號的接收與發(fā)送,MT8880能接收全部16個DTMF信號,并對8279的顯示接口及有關管腳功能進行分析,然后在此基礎上設計一種驅動16位七段十進制數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示及鍵盤輸入陣列計算機應用系統(tǒng),利用8279可實現(xiàn)對鍵盤/顯示的自動掃描,以減輕CPU負擔,簡化硬件電路。系統(tǒng)總體框圖見圖1.1。碩士論文,單片機。

圖1.1 系統(tǒng)總體框圖

1.2 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

(1) 顯示功能

該系統(tǒng)采用16位LED顯示器,可實時顯示計費系統(tǒng)工作時的各種信息。在撥號時可顯示被叫號碼,通話時顯示通話時長,話費合計,掛機后可通過按鍵顯示通話記錄和累計話費等。

(2) 通話計費

在接通電話后,根據(jù)所撥電話號碼,由計費器自動識別通話類型(市話、長途),接通以后,計費系統(tǒng)立即開始計費,并實時顯示通話時間及話費金額。掛機后,顯示器上顯示此次通話的時間及費用。

(3) 話單查詢

在掛機后,通過鍵盤可直接查詢通話記錄及費用,通過按鍵盤上的“查詢”鍵、“上翻”鍵、“下翻”鍵,可查詢最近的5條通話記錄。掛機狀態(tài),按“查詢”鍵,計費器顯示最后一個話單序號及電話號碼;延時后顯示通話時長及費用。“上翻”鍵功能是顯示上一條話單信息;“下翻”鍵功能是顯示下一話單信息。

(4) 話費累計

話機處于掛機狀態(tài)時,按“累計”鍵,屏幕顯示已撥打電話的費用總計。

(5) 設置參數(shù)

在設置狀態(tài)下按“下翻”鍵,設置費率;若按“0”號鍵,清除話費累計。

2 電路模塊的設計

2.1 AT89S51及其外圍電路

AT89S51的P1口作為DTMF信號輸入口。MT8880的D0-D3分別接AT89S51的P1.0-P1.3,CP、RSO、R/W¯、CS¯、分別接AT89S51的P1.3-P1.7,IRQL接INT0,工作原理: MT8880每接收一個外部信號IRQL由高變低一次,IRQL接AT89S51的中斷0(P3.2),單片機在中斷期間將數(shù)據(jù)D0-D3從MT8880讀入內部數(shù)據(jù)存儲器,中斷服務完成后,IRQL由低變高,開始接收下一個信號(設計時應注意中斷服務時間小于拔號內部數(shù)字時間間隔)。當對外命令時,AT89S51將內部數(shù)據(jù)D0-D3傳送到P1口,然后再從P1口傳送到MT8880的D0-D3,數(shù)據(jù)MT8880中經雙音頻調制后從TONE腳輸出DTMF信號。讀寫信號R/W¯由P1.6提供,寄存器選擇信號由P1.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數(shù)據(jù)產生一個延時,讓CPU可正確讀取數(shù)據(jù)。碩士論文,單片機。

當手動按下S1,就把RESET引腳拉高,只要該高電平能持續(xù)兩個以上的機器周期就能使系統(tǒng)復位。系統(tǒng)正常工作時RESET保持在低電平。

時鐘電路為CPU提供精確的工作頻率,電容C6、C7對振蕩頻率有穩(wěn)定作用,其容量的選擇通常為30PF左右,振蕩頻率的選擇一般為1.2MHz-12MHz,本系統(tǒng)采用了12MHz的石英晶體振蕩器。

2.2 DTMF信號收發(fā)電路

目前,電話通信基本上使用雙音多頻(DTMF)發(fā)號,而MT8880是一種完整的DTMF發(fā)送與接收器,容易與單片機接口,且可編程控制,故選用MT8880,初始化時,將其設置為DTMF模式,可接收撥號。用戶線上的各種信號音(包括撥號音、回鈴音、忙音等)都是450Hz的FSK信號。鈴流信號:25Hz±3Hz,輸出電壓90V±15V,電流為300mA。

(1) 接收接口電路設計

當MT8880作為DTMF接收器的時候,DTMF信號經由IN+和IN-輸入,經過運算放大并且濾除信號中的撥號音頻率,然后發(fā)送到雙音濾波器,分離出低頻組和高頻組信號。通過數(shù)字計數(shù)的方式檢出DTMF信號的頻率,并且通過譯碼器譯成四位二進制碼。四位二進制編碼被鎖存在接收數(shù)據(jù)寄存器中,此時狀態(tài)寄存器中的延時控制識別位復位,狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標識位置位,對外來說,當寄存器中的延時控制識別位復位時IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖健H绻肐RQL作為單片機的中斷信號, IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖?向CPU發(fā)出中斷申請,當CPU響應中斷,讀出寄存器中的數(shù)據(jù)后,IRQL返回高電平。

MT8880的Q1-Q4與單片機的P1.0-P1.3相連,P1.4-P1.7分別與CP,RSO,R/W¯,CS¯相連, DTMF-IN、DTMF-OUT為雙音多頻信號的輸入和輸出端子;輸入端和輸出端分別加了濾波電路。

(2) 發(fā)送接口電路設計

當MT8880作為DTMF發(fā)送器時,數(shù)據(jù)總線D0-D3上四位二進制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中,發(fā)送的DTMF信號頻率由3.58MHz的晶振分頻產生。分頻器首先從基準頻率分離出8個不同頻率的正弦波,行列計數(shù)器根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù),以八取二方式分離出一個高頻信號和一個低頻信號,經開關電容作D/A轉換,在加法器中合成DTMF信號,并從TONE端輸出。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數(shù)據(jù)產生一個延時,讓CPU可正確讀取數(shù)據(jù)。

2.3 模擬摘機電路

根據(jù)國家有關標準規(guī)定:不論任何電話機,摘機狀態(tài)的直流電阻應≤300Ω,有“R”鍵的電子電話機的摘機狀態(tài)直流電阻應≤350Ω。在掛機狀態(tài)下,其漏電流≤5μA。因為程控電話交換機對電話摘機的響應是電話線回路電流突然變大為約30mA的電流,交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經摘機。

當單片機檢測到有效信號時,從CPU送出的摘機信號驅動光耦導通使負載接入,進入摘機狀態(tài),使電話線上的電流變?yōu)?0mA左右,交換機檢測到該電流后將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷?,完成摘機。碩士論文,單片機。

2.4 顯示/鍵盤驅動電路

AT89S51單片機應用系統(tǒng)的鍵盤顯示驅動電路8279的A、B口顯示數(shù)據(jù)輸出線分別與2個7447譯碼/驅動器的輸入端相連。碩士論文,單片機。碩士論文,單片機。SL0-SL3掃描輸出線接在3-8線譯碼74LS138的輸入端,輸出經8位驅動電路后,每位同時驅動2位七段數(shù)碼管。因此該電路可同時驅動16路七段十進制數(shù)碼管。74LS47的消隱輸入BI¯端與8279的BD端連,當8279的顯示數(shù)據(jù)切換時,D端輸出低電平,使74LS47的輸出均為低電平,將顯示熄滅。由于74LS47的輸出驅動電流可達20mA,能直驅動七段數(shù)碼管。來自RL0-RL7的8根回復線的回復信號,由回復緩沖器并鎖存。在鍵盤工作方式中,回復線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列掃描時,回復線用來搜索每一行列中閉合的鍵。當某一鍵閉合時,去抖電路被置位,延時等待10ms后,再檢驗該鍵是否繼續(xù)閉合,并將該鍵的地址、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入8279內部FIFO(先進先出)存儲器,即是8279的IRQ端。8279由單片機AT89S51控制,片選線為P2.7,命令/數(shù)據(jù)選擇線A0與單片機地址總線P0聯(lián)接,這時8279的端口地址為;數(shù)據(jù)口:7FFEH,命令/狀態(tài)口:7FFFH。碩士論文,單片機。CLK直接與單片機ALE聯(lián)接,即以AT89S51的ALE引腳輸出作為8279芯片的時鐘源,AT89S51內部晶振頻率fosc=12MHZ,則fALE=2MHZ,可由8279的時鐘分頻命令進行20分頻,從而使8279工作在100KHZ的最佳頻率。

3 總 結

該計費器的特點是低成本,可配置性好,可適應各種不同的費率要求,該計費系統(tǒng)自動識別所撥號碼,實現(xiàn)自動計費。但它也存在很多不足之處,我們可以在以下方面進行完善:增加打印機接口,用來打印收費單據(jù)等;增加語音錄放接口,進行語音提示;還可增加實時時鐘/日歷芯片接口,可以方便的看到時間。

參考文獻

[1]朱善君,孫新亞,吉吟東.單片機接口技術與應用[M].北京:清華大學出版社,2005.46~48

[2]房小翠,王金鳳.單片機實用系統(tǒng)設計技術[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005.23~24

[3]及力.Protel99SE原理圖與PCB設計教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.22~50

第5篇

論文摘要:目前單片機滲透到我們生活的各個領域,本文介紹了單片機的應用并且根據(jù)自己的一些經驗談了單片機應用過程中應該掌握的幾個技巧。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸,廣泛使用的各種智能IC卡等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此,單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

一、單片機的特點應用

單片機的特點主要有 :高集成度,體積小,高可靠性 ;控制功能強;低電壓,低功耗,便于生產便攜式產品 ;易擴展;優(yōu)異的性能價格比。目前,單片機的應用領域 主要包括:辦公自動化設備;單片機在機電一體化中的應用;在實時過程控制中的應用;單片機在日常生活及家用電器領域的應用;在各類儀器儀表中引入單片機,使儀器儀表智能化,提高測試的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬件結構,提高其性能價格比;在計算機網絡和通信領域中的應用;商業(yè)營銷設備;單片機在醫(yī)用設備領域中的應用;汽車電子產品;航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領域,單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發(fā)中的幾個基本技巧

在單片機應用開發(fā)中,代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?,F(xiàn)歸納出單片機開發(fā)中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug,應該先考慮系統(tǒng)運行中應考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù):這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入參數(shù),它包括激勵參數(shù)、采集處理中的運行參數(shù)和處理結束的結果參數(shù)。資源參數(shù):這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源,如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數(shù):這些應用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數(shù):指系統(tǒng)運行中的有序變化的參數(shù)。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發(fā)與應用的必然趨勢。如果使用C編程時,要達到最高的效率,最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數(shù),這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候,使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異,故編譯效率也會有所不同,優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長度和執(zhí)行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%。對于復雜而開發(fā)時間緊的項目時,可以采用C語言,但前提是要求你對該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉,特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言,但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那么調試起來問題就會很多,反而導致執(zhí)行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑,但往往很難做到,所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時,軟件抗干擾以其設計靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現(xiàn)象就是復位;至于程序跑飛,其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態(tài);所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態(tài)。一般單片機都會有一些標志寄存器,可以用來判斷復位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時,通過判斷這些標志,可以判斷出不同的復位原因;還可以根據(jù)不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續(xù)性,用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統(tǒng)的可靠性。當一個單片機系統(tǒng)設計完成,對于不同的單片機系統(tǒng)產品會有不同的測試項目和方法,但是有一些是必須測試的:測試單片機軟件功能的完善性;上電、掉電測試;老化測試;ESD和EFT等測試。有時候,我們還可以模擬人為使用中,可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統(tǒng)的接觸端口,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統(tǒng)工作,由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述,單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面,單片機應用的重要意義還在于,它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能,現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術,是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。此外在開發(fā)和應用過程中我們更要掌握技巧,提高效率,以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。

參考文獻:

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計系統(tǒng)配置與接口技術.北京:北京 航空航天大學出版社,1990

第6篇

【關鍵詞】鋰電池;充電;安全保護;動態(tài)管理

1.引言

鋰電池最早出現(xiàn)于1958年[1],20世紀70年代進入實用化。20世紀80年代趨向研究鋰離子電池,以后日益發(fā)展。隨著科技進步與社會發(fā)展,像手機、筆記本電腦、MP3播放器、PDA、掌上游戲機、數(shù)碼攝像機等便攜式設備已越來越普及,這類產品常常采用二次電池進行供電。

市面上廣泛使用的便捷式二次電池主要有鎳鎘電池、鎳氫電池、二次堿錳電池及鋰電池,其中鋰電池包括鋰離子電池和鋰聚合物電池。而可充電鋰電池是目前便攜式電子設備中應用最廣泛的電池,其以體積小、容量大、質量輕、無記憶效應、無污染、電池循環(huán)充放電次數(shù)多(壽命長)等優(yōu)點,受到大家的青睞[2]。

鋰電池能量密度高,難以確保電池的安全性,在過度充電狀態(tài)下,電池溫度上升后能量將過剩,于是電解液分解而產生氣體,容易使內壓上升而產生自燃或破裂的危險[3];因此鋰電池的過度充電及過電流保護很重要,所以通常都會設計保護電路,用以保護鋰電池。

本論文基于實際應用情況,以10節(jié)鋰電池為一組,研究鋰電池組充電安全保護電路的設計,其中鋰電池組充電時采用并聯(lián)模式。

2.鋰電池組充電安全保護電路硬件設計

并聯(lián)充電,即所有單體電池并聯(lián)獨立充電,均充滿時(4.2V)[4],充電結束。鋰電池組并聯(lián)充電系統(tǒng)框圖如圖1所示,單片機LPC768通過四位選通控制位來依次選通CD4067 的第0~9位,即依次對充電的十節(jié)鋰電池進行監(jiān)測和控制。單片機不停的掃描,并將采集到的電壓與電流信息與基準電壓與電流進行比較,通過控制相應的模擬開關的開斷程度來保證充電過程在恒流恒壓模式下進行。

圖1 鋰電池組并聯(lián)模式充電系統(tǒng)框圖

單片機CPU 通過模擬多路器(CD4067)從V0~V9采集電池兩端電壓,包括50mΩ 采樣電阻壓降,線路損耗壓降。從I0~I9采集流過電池的電流。向C0~C9發(fā)送控制信號,控制MOS場效應管的導通程度,從而實現(xiàn)電池恒流恒壓充電。

當電池兩端電壓低于4.2V時,控制場效應管,保持以2A電流恒流充電。當電池兩端電壓接近4.2V時,控制場效應管,保持恒壓充電。單片機控制10路單體充電電路,輪流采樣,調整。

2.1 單片機LPC768

LPC768單片機[5]是一種MCS-51 兼容的CPU。只有20個管腳,內部有4 路8bit A/D 轉換器,2 路8bit D/ A 轉換器(768 有4 路10bit PWM 型D/A轉換器),具有內部看門狗。價格便宜,功能齊全,抗干擾能力強,基本不需要外部譯碼控制元件與電路。其不足之處是只有4k 字節(jié)內部程序存儲器,128 字節(jié)用戶存儲空間。不過通過優(yōu)化程序,完全滿足程序存儲。

圖2 基于單片機控制的鋰電池組并聯(lián)模式充電軟件流程圖

2.2 單刀多擲開關CD4067

CD4067[6]相當于一個單刀十六擲開關,有四個二進制輸入端A、B、C、D和控制端INH,具體接通哪一通道,由輸入地址碼ABCD來決定。INH=1時,關閉所有的通道。

3.鋰電池組充電安全保護電路軟件設計

圖2給出基于單片機控制的鋰電池組并聯(lián)模式充電軟件流程圖。

4.鋰電池組充電安全保護電路設計實驗驗證

PC機上位串口通信監(jiān)測程序采用LabVIEW 圖形化編程語言編程,通信協(xié)議設置如下:1)異步串行通訊;2)串行通信波特率為9600Hz;3)幀格式為:1位開始位,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,無奇偶校驗位;4)單片機通過查詢方式接受PC機發(fā)送的數(shù)據(jù);5)PC機接收單片機由串口發(fā)送的數(shù)據(jù)后,由LabVIEW程序進行數(shù)據(jù)解析,分別取出電壓信號、電流信號等。

由于篇幅限制,圖3出示部分鋰電池充電過程監(jiān)測圖,并對10節(jié)鋰電池組進行充電監(jiān)測,約5h充電完成后,監(jiān)測數(shù)據(jù)表1所示。

通過上面的實驗驗證,充電結束后對每一節(jié)鋰離子電池電壓測量得到的數(shù)據(jù)可以看出,本論文設計的鋰電池組安全充電電路具有過壓過流保護功能,過壓保護終止電壓為4.2V,過流保護終止2A,保證充電過程中的安全性,實現(xiàn)了對鋰電池組充電過程的均衡管理。

5.結論

對鋰電池組并聯(lián)充電安全保護電路中,選用了LPC768 單片機做為充電器的核心控制單元,通過CD4067 多路模擬開關依次掃描并監(jiān)測十路鋰離子電池的充電狀態(tài),發(fā)現(xiàn)過充電和過電流等情況時,能夠及時對出現(xiàn)異常情況的單體電池做出調節(jié),保證了充電過程的安全性、均衡性和可靠性。最后,論文使用了LabVIEW 程序進行數(shù)據(jù)解析,根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)可以看出,該充電電路的設計達到了預期的效果。

參考文獻

[1]Walter A V S,Bruno S.Advances in Lithium-ion Batteries[M].New York:Kluwer Acadimic/Plenum Publishers,2002:185-232.

[2]林玉蘭,呂迎陽,梁廣等.基于半導體溫差發(fā)電模塊的鋰電池充電裝置[J].電源技術,2006(01):38-43.

[3]吳宇平,萬春榮,姜長印.鋰離子二次電池[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.

[4]潘靖.鋰電池智能管理系統(tǒng)[D].浙江大學,2007.

第7篇

關鍵詞:匯編語言,C語言

 

單片機的開發(fā)離不開單片機的開發(fā)語言,對于一個開發(fā)者來說,選擇適合的語言是非常重要的一個開發(fā)環(huán)節(jié)。

目前的單片機的編程語言主要有匯編和高級語言兩種,每一種類型的單片機都有自己的匯編語言,軟件可移植性不是很好。而高級語言有C 語言,PLM 語言,PASCAL 語言,BASIC語言等幾種。BASIC 語言主要應用在MCS51 系列單片機上,但效果不是很理想,現(xiàn)在已經基本上不用。PLM 語言主要應用在MCS51 和MCS96 系列單片機中,對硬件的控制能力和代碼效率都很好,PLM51語言是介于C語言和匯編語言之間的一種高級語言, 是由一種曾經用于大中型計算機的高級語言 PLM 語言移植來的。PLM 的程序書寫格式相當靈活,其說明語句寫在輸入行的位置不受限制,而且程序的元素之間可以隨意插入空格。PASCAL語言在MOTOROLA 單片機中有應用。C語言是現(xiàn)代單片機開發(fā)中較常用的高級語言,其程序的可讀性,可移植性都很好,對硬件的控制能力也很強,唯一不足的是其代碼效率較低,在程序量較大時需使用大容量的程序存儲器。下邊本文就主流的匯編語言與C語言的語言結構和特點進行研究。

首先是匯編語言的結構及特點。

匯編語言是一種采用助記符來編寫程序的語言,它由操作符和操作數(shù)兩個部分組成,其中操作數(shù)又分為源操作數(shù)和目的操作數(shù)。匯編語言比用機器語言的二進制代碼編程要方便些,在一定程度上簡化了編程過程。論文大全,匯編語言。。匯編語言的特點是用符號代替了機器指令代碼,而且助記符與指令代碼一一對應,基本保留了機器語言的靈活性。使用匯編語言能面向機器并較好地發(fā)揮機器的特性,得到質量較高的程序。

由于匯編語言中使用了助記符,用匯編語言編制的程序必須通過預先放入計算機的'匯編程序'的加工和翻譯,才可以變成能被計算機識別和處理的二進制代碼程序。用匯編語言等非機器語言書寫好的符號程序稱為源程序,運行時匯編程序要將源程序翻譯成目標程序。目標程序是機器語言程序,它一經被安置在內存的預定位置上,就能被計算機的CPU處理和執(zhí)行。

匯編語言像機器指令一樣,是硬件操作的控制信息,因而仍然是面向機器的語言,使用起來還是比較繁瑣費時,通用性也差。但是,匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件,其目標程序占用內存空間少,運行速度快,有著高級語言不可替代的用途。

其次是C語言的結構及特點。

C語言是一種通用的計算機程序設計語言,在國際上十分流行,它既可用來編寫計算機的系統(tǒng)程序,也可用來編寫一般的應用程序。以前計算機的系統(tǒng)軟件主要使用匯編語言編寫的,對于單片機應用系統(tǒng)來說更是如此。由于匯編語言程序的可讀性和可移植性都較差,采用匯編語言編寫單片機應用系統(tǒng)程序的周期長,而且調試和排錯也比較困難。而一般效率高的高級語言難以實現(xiàn)匯編語言對于計算機硬件直接進行操作(如對內存地址的操作移位操作等)的功能。而C語言既具有一般高級語言的特點,又能直接對計算機的硬件進行操作,并且采用C語言編寫的程序能夠很容易地在不同類型的計算機之間進行移植,因此許多以前只能采用匯編語言來解決的問題現(xiàn)在可以改用C語言來解決。

C語言可以用來編寫科學計算或其他應用程序,但它更適合于編寫計算機的操作系統(tǒng)程序以及其他一些需要對機器硬件進行操作的場合,有的大型應用軟件也采用C語言進行編寫,這主要是因為C語言具有很好的可移植性和硬件控制能力,表達和運算能力也較強。

概括來說,C語言具有以下一些特點:

1.語言簡潔緊湊,使用方便靈活 :C語言一共只有32個關鍵字,9個控制語句,主要用小寫字母表示,壓縮了一切不必要的成分;C語言程序書寫形式自由,可以用簡單的方法構造出復雜的數(shù)據(jù)類型和程序結構。

2.運算符豐富 :C語言把括號、賦值、強制類型轉換等都作為運算符處理,從而使C的運算類型極其豐富,共有34 種運算符。C表達式類型多樣化,靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)其他高級語言難以實現(xiàn)的運算。

3.數(shù)據(jù)結構類型豐富 :C的數(shù)據(jù)結構類型豐富,根據(jù)需要可以采用:整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等多種數(shù)據(jù)類型來實現(xiàn)復雜數(shù)據(jù)結構的運算,尤其是指針類型數(shù)據(jù)使用起來非常靈活多樣。

4.可進行結構化程序設計 :C語言是以函數(shù)作為程序設計的基本單位的,用函數(shù)作為程序模塊以實現(xiàn)程序的模塊化,是結構化的理想語言。

5.語法限制不嚴格,程序設計自由度大 :C語言的語法規(guī)則不太嚴格,程序設計的自由度比較大,限制和靈活是一對矛盾。C語言放寬了語法檢查,所以程序員應當仔細檢查程序,而不要過分依賴C編譯程序去查錯。

6.C語言允許直接訪問物理地址 :C語言允許直接訪問物理地址,能進行位(bit )操作,能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能,可以直接對硬件進行操作,這樣它可以對單片機的內部寄存器和I/O口進行操作,可以直接訪問片內或片外存儲器。

7.生成目標代碼質量高 :眾所周知,匯編語言程序目標代碼的效率是最高的,但統(tǒng)計表明,C語言編 寫的程序生成代碼的效率僅比匯編語言低10~20%。

8.程序可移植性好 :匯編語言完全依賴于機器硬件,因而不具有可移植性,C語言是通過編譯來得到可執(zhí)行代碼的。C語言的編譯程序便于移植,基本上不作修改就能用于各種機器和操作系統(tǒng)。

盡管C語言具有許多的優(yōu)點,但和其他任何一種程序設計語言一樣,也有其自身的缺點。但總的來說,C語言的優(yōu)點遠遠超過了它的缺點。論文大全,匯編語言。。

因此我們在使用中通常將匯編語言和C語言相結合,利用共同的優(yōu)點來完成開發(fā)工作。那在C語言中如何使用匯編語言呢?這個問題在不同的編譯器中,具體實現(xiàn)方法是不同的。不過在實現(xiàn)大方上也不過就是有兩種,而且各種編譯器的實現(xiàn)方法也是大同小異。論文大全,匯編語言。。通常的方法是:一、對C語言程序編譯后形成的匯編程序進行手工修改與優(yōu)化;二、在C語言程序中直接嵌人匯編語句;三、分別編寫C語言程序和匯編語言程序,然后獨立編譯成目標代碼模塊,再進行鏈接。第一種編程方式要求對匯編與C語言都極其熟悉,并且這樣的編程方式對程序的可讀性和擴展性的負面影響比較大,一般不建議使用。第二種方法適用于語句執(zhí)行頻率非常高,并且C編程與匯編編程效率差異較大的情況,例如進入中斷的通用中斷子程序等。第三種方式是混合編程最常用的方式之一,在這種方式下,C語言程序與匯編語言程序均可使用另一方定義的函數(shù)與變量。通過這樣的方法就可以使二者結合起來,達到混合使用的目的。

以上就是本文對多種單片機的開發(fā)語言特點進行的研究。

參考文獻:

[1]陳建鐸.單片機原理于應用.北京:科學出版社,2005.2

[2]劉守義.單片機應用技術.西安:西安電子科技大學出版社,2007.8

[3]李平,杜濤,羅和平.單片機應用開發(fā)與實踐.北京:機械工業(yè)出版社,2008.7

第8篇

論文關鍵詞:單片機原理及應用技術;設計理念

《單片機原理及應用技術》是機電一體化技術專業(yè)的一門必修專業(yè)技術核心課程。該課程是根據(jù)“機電一體化技術”專業(yè)職業(yè)崗位要求設置的一門實踐性和綜合性非常強的專業(yè)技能課程,是基于職業(yè)標準和工作過程開發(fā)的理實一體化的學習領域課程,是屬于職業(yè)學習領域課程之一,它擔負著幫助畢業(yè)生在未來職業(yè)生涯中從擔任單片機程序的編制、控制系統(tǒng)的自動化控制等崗位的重任。通過本課程的學習,旨在培養(yǎng)學生學習單片機的結構和原理、單片機的指令系統(tǒng)、程序設計、單片機的硬件結構及其擴展、單片機的應用等,培養(yǎng)學生具有單片機的編程、硬件的結構設計的能力及團隊協(xié)作、溝通表達等綜合素質,這對提高機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)質量、提升畢業(yè)生就業(yè)能力與就業(yè)質量具有重要意義。

一、課程整體設計理念與思路

(一)設計理念

打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學科課程模式,轉變?yōu)榛诠ぷ鬟^程的項目課程開發(fā)與設計,工作任務為中心、項目課程為主體,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識,并發(fā)展職業(yè)能力。

1、以崗位需求為依據(jù):依據(jù)自動化控制系統(tǒng)實踐能力要求,設置課程內容,實現(xiàn)課程內容和職業(yè)崗位需求緊密結合;2、以工作過程為基礎:按照工作過程中活動與知識的關系來設計課程,突出工作過程在課程框架中的主線地位,按照工作過程的需要來選擇知識,以工作任務為中心整合理論與實踐內容;3、以職業(yè)能力為主線:真正以“能力”為主線來設計課程。要按照工作的相關性,而不是知識的相關性來確定課程設置。

(二)設計思路

本課程從應用的角度出發(fā),依據(jù)由簡到難的原則,以典型工作任務為主線,設立教學項目,通過教師指導學生開展自立學習完成工作任務或項目,實現(xiàn)對工作過程的認識和對完成工作任務的體驗,從而形成職業(yè)能力。共設置9個學習項目, 每個學習項目均應從知識技能等方面達到教學的標準。

二、課程整體設計

(一)課程目標設計

確定課程目標的依據(jù)是根據(jù)人才培養(yǎng)方案中崗位具體工作對能力、知識、素質的基本要求。通過教學,本課程總體目標是實現(xiàn)學生能力、知識、情感態(tài)度與價值觀等不同層面職業(yè)素養(yǎng)的綜合提升和協(xié)調發(fā)展,培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的滿足企業(yè)需求的高技能人才的目標。  1、能力目標:(1)具備單片機硬件圖的表達、閱讀、分析能力;(2)具備單片機匯編語言編程的能力;(3)具備單片機硬件擴展的能力;(4)初步具備單片機的應用能力。

2、知識目標:理解單片機的結構及其工作原理,了解單片機的特點及其發(fā)展過程;掌握單片機的指令格式、尋址方式、數(shù)據(jù)傳送類指令、算術運算類指令等各種指令系統(tǒng)。掌握單片機軟件編程的方法;掌握單片機的硬件結構及其硬件擴展的方法。

3、態(tài)度目標:具有實事求是的科學態(tài)度和吃苦耐勞的實踐意識;具有開拓和創(chuàng)新精神,具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)素質。

(二)課程內容設計

為了保證學生畢業(yè)后能夠勝任有關崗位的要求,我們依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案經過反復研討后,選擇了貼近實際的5個典型項目作為教學內容,以保證學生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。并根據(jù)學生的認知規(guī)律以及職業(yè)能力成長規(guī)律,將教學項目組織為5個對應的能力訓練項目。

(三)教學方法設計

1、基于教與學的教學方法。一方面以學生為主體,以專業(yè)課程和專業(yè)技能提高的需求為目的確定綜合案例、單項任務和理論知識。通過課堂練習與測驗、課后研究報告、課后綜合案例及課程實驗與學生一起“學中做、做中學”。另一方面,以教師為主導,老師指出課程學習目標和學習方法,進行正確引導(課堂、實驗、課后研究報告),了解學生困惑,進行正確指導(課程學習、作業(yè)、實驗報告、課后研究報告書);2、創(chuàng)造真實氛圍的工作環(huán)境,實施一體化教學法。注重學生職業(yè)素質的養(yǎng)成,創(chuàng)設真實氛圍的工作環(huán)境,開展一體化教學,將教室與實訓室合二為一,形成仿真的工作場所,使教學過程變?yōu)樯a過程,學習任務變?yōu)楣ぷ魅蝿?,使學生通過學習親身體驗工作。教學組織過程實施“學做一體”。采用行動導向教學模式,教、學、做過程中,實行以學生為主體的教學互動,以活動為導向的自主學習;3、案例教學法。如講解單片機編程知識時,引入生活、工業(yè)控制實例等開展案例教學,如電動玩具的前進后退、走廊燈光的延時熄滅、倉庫貨物數(shù)量統(tǒng)計、交通燈制作等案例,增加學習興趣和動力,又為學生利用所學知識解決相應的實際問題奠定基礎;4、項目教學法。以生產過程為載體開發(fā)教學項目,整個教學圍繞各個項目的解決而展開,教師提出引導性問題,學生查找資料進行決策分析,制定出計劃,并進行實施,引導學生自主思考。

另外,還充分利用現(xiàn)代化多媒體教學手段,提高教學效率。充分利用網絡教學手段,提供了網絡教學平臺,提高學生自主學習的能力。

三、課程資源設計

使用高等職業(yè)教育時空技術專業(yè)“雙證課程”培養(yǎng)方案規(guī)劃教材、高職高專系列教材等作為教學參考教材,實行以多媒體技術為主的網絡教學環(huán)境;推薦優(yōu)秀網站,建立包括課程標準、教學內容、課件等內容的教學資源庫。鼓勵、引導學生利用網絡自主學習,利用校內實驗實訓教學條件,讓學生有目的的,主動地去學習。

第9篇

關鍵詞:單片機;一體化;教學模式

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)08-0041-02

目前,計算機硬件技術向巨型化、微型化和單片化三個方向高速發(fā)展。自1975年第一塊單片微型計算機芯片問世以來,在短短的三十多年間,單片機技術已發(fā)展成為計算機技術一個非常有前途的分支,它具有體積小、性能優(yōu)越、價格低廉等優(yōu)點。一方面,單片機芯片是自動控制系統(tǒng)的核心部件,廣泛應用于工業(yè)控制、智能化儀器儀表、通信終端設備、家用電器、高檔電子玩具等領域;另一方面,單片機也是電子技術數(shù)字化的核心部件之一,在數(shù)字化電子產品中承擔著數(shù)字信號處理的重任。鑒于單片機技術在實踐中的廣泛應用,很多高職院校電類專業(yè)均開設了《單片機技術》課程,但是院校之間的教學模式及教學效果存在著一定的差別,為了找到此類課程的理想教學方法,有必要對單片機課程的教學模式進行研究。

一、傳統(tǒng)的單片機教學模式

傳統(tǒng)的高職院?!秵纹瑱C技術》課程存在一些比較普遍的問題,主要體現(xiàn)在適合高職學生的優(yōu)質單片機教材較少,很多教材偏重于理論,相應的教學計劃針對性不強,傳統(tǒng)教學方法因過多體現(xiàn)“講授式”特點,缺乏對學生主動學習與實踐創(chuàng)新能力的關注。傳統(tǒng)的“單片機技術”課程教學模式往往是“理論課+實驗課”。理論課在教室采用多媒體或“粉筆+黑板”的方式,以逐個知識點的講授為主。實驗課在實驗室環(huán)境下練習,且實驗內容多為驗證性實驗。這種教學模式的缺點是教學中以教師為中心,理論與實踐相脫節(jié),學生被動地接受知識,學習過后不易理解和掌握。因此,開展《單片機技術》課程教學方法改革,探索適應新形勢要求的教學方法已是必然。

二、單片機一體化教學模式

《單片機技術》自身就是一項實踐性非常強的技術,光靠理論講授和后續(xù)的實驗驗證根本不可能使學生很好的掌握這項高新技術,為了改變現(xiàn)狀使學生掌握這項受之有用的技術,唯有在教學過程中加大實踐的力度,使得學生能夠在做中學,學中做,通過自己動手做而獲得成就感,通過自己動手做而找到學習的樂趣,進而自主的學習。基于此,本文對單片機一體化教學模式進行探究,采用“教學做一體化”的教學方式,以項目情景和工作過程為導向,突出學生的主體地位,在做的過程中由教師教和學生學來共同完成教學活動。

三、單片機一體化教學具體實施

整個課程教學過程的實施按照“理論引導普通項目實訓典型項目實訓綜合(創(chuàng)新)項目實訓競賽”的系列步驟展開。

1 實施方案。每個教學過程均安排在實訓室采用“理論講解-分析設計-學生編程-仿真-實訓-設疑-再編程-再仿真-再實訓”的方式進行,邊講邊動手,有目的、有計劃地帶領學生先完成普通項目實訓,再完成典型項目實訓,然后完成綜合(創(chuàng)新)項目實訓。例如,要完成“8個發(fā)光二極管輪流點亮”的任務,教師先講解完成這個實例需要掌握的相關電路原理和指令規(guī)則,接著引導學生一起來分析思考如何實現(xiàn)任務功能,待學生發(fā)現(xiàn)指令和任務之間的聯(lián)系之后,讓學生動手寫程序,并仿真看結果對不對。如果仿真正確。再嘗試將程序代碼下載到實驗板看結果是否正確。接下來再適當改變任務要求,讓學生動手完成新任務。通過這樣的過程,調動學生的主觀能動性,提高學生學習興趣,真正將“學-思-知-行”統(tǒng)一起來。

2 實施方法。本課程實踐教學環(huán)節(jié)的實施按照“普通項目實訓典型項目實訓綜合(創(chuàng)新)項目實訓競賽”的步驟循序漸進地展開,其組織形式也有相應的區(qū)別。

(1)普通實訓項目。普通實訓項目采用集中進行,統(tǒng)一指導和個別輔導相結合的方式進行。實訓后學生必須根據(jù)要求,寫出項目實訓報告。實訓過程中,教師的作用是導向、糾偏、督促、檢查。重在培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新地完成:資料查找、方案構思、電路設計與制作、編程及調試等工作,注重講練結合,教師一般先有統(tǒng)一的入門指導,講解實訓的原理、方法、步驟、注意事項,根據(jù)需要作必要的現(xiàn)場操作演示,然后巡回指導。通過普通項目的實訓使學生掌握單片機開發(fā)工具、單片機仿真軟件、應用軟件的使用方法,獲得基本實訓技能。掌握單片機指令應用、程序設計基本方法和技巧,提高了動手能力。

(2)典型實訓項目。教師下達典型實訓項目任務,提供參考資料書目,學生自己查閱資料,確定設計方案。在教師對設計方案檢查無誤后開始進行硬件原理圖的設計和軟件程序編制,調試硬件電路、調試設計程序直至成功,整個過程由老師提供技術支持。學生根據(jù)任務書的時間內容要求完成設計任務。典型實訓項目采用相對集中、任務分散,小組討論,個別輔導相結合的方式進行。通過典型實訓項目的實訓使學生進一步理解單片機的組成及工作原理,掌握接口電路的工作原理,理解接口技術、中斷、定時/計數(shù)器等功能部件的基本原理和設計應用方法,培養(yǎng)學生的單片機應用與開發(fā)能力以及團隊協(xié)作的能力。

(3)綜合(創(chuàng)新)項目實踐。綜合(創(chuàng)新)項目實踐采用課題組形式,每組學生進行任務分工,共同完成一個相對完整的設計任務:審題、查閱資料、方案構思、繪制原理圖、電路板設計與制作、編程及調試、論文撰寫等工作。教師采用相對集中、任務分散,小組討論,個別輔導相結合的方式進行。教師在實訓全過程中起技術指導作用。要真正提高學生單片機實際應用能力,單靠課堂(理論、實驗)教學是不夠的。為了鞏固、提高學生單片機理論教學的效果,單片機應用設計綜合項目,旨在繼續(xù)強化學生單片機應用能力的培養(yǎng),要求學生完成一個比較全面的單片機綜合應用項目,對學生進行全面綜合的訓練,有效地提高學生的創(chuàng)造性思維和獨立分析、解決問題的能力。

(4)競賽。競賽主要采用學生自由創(chuàng)作的形式,教師只對作品進行評價,通過學生獨立對整個作品的設計制作、設計報告的撰寫及答辯,使學生真正達到能夠獨立面對實際問題,獨立分析及解決問題。

通過以上實施步驟有效地解決了傳統(tǒng)理論課加實驗課的單片機教學中遇到的問題,增強了學生的參與感,提高了學生的學習興趣和動手能力,使理論教學與實際應用相結合,實現(xiàn)了一體化教學,對教學產生了積極的影響,增強了學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,具有一定的理論價值和實際意義。

參考文獻: