单片机自动检测系统的设计
基于单片机的智能型客车超载检测系统的设计
基于单片机的智能型客车超载检测系统的设计摘要：本文设计了一种基于单片机的智能型客车超载检测系统，该系统通过传感器检测客车重量，可实现自动化地判断车辆是否超载，提高了客车安全性能和运输效率。
本文主要介绍了系统的硬件设计、软件设计以及实验室测试结果。
系统硬件采用了AT89S52单片机为控制核心，利用AD7794称重传感器采集载重数据，通过LCD1602显示当前载重情况并发出警告信号以提示超载，并通过RS485接口将数据传输到上位机监控系统，实现了对车辆超载状态的实时监测。
实验结果表明，该系统具有较高的准确性和稳定性，可实现可靠的客车超载检测功能。
关键词：单片机，超载检测，AD7794，LCD1602，RS485Abstract:This paper designs an intelligent passenger car overload detection system based on single chip microcomputer. The system can automatically judge whether the vehicle is overloaded by detecting the weight of the passenger car through sensors, which improves the safety performance and transportation efficiency of the passenger car. This paper mainly introduces the hardware design, software design and laboratory test results of the system. The hardware of the system adopts AT89S52 single-chip microcomputer as thecontrol core, uses AD7794 weighing sensor to collect load data, displays the current load condition through LCD1602 and sends a warning signal to prompt overload, and transmits data to upper computer monitoring system through RS485 interface, which realizes real-time monitoring of vehicle overloadstatus. The experimental results show that the system hashigh accuracy and stability, and can realize reliable passenger car overload detection function.Keywords: Single-chip microcomputer, overload detection, AD7794, LCD1602, RS4851.引言为了保障客车的安全运行，防止超载车辆的发生，一些国家已经实行了客车超载检测制度。
基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计
基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计设计概述本文介绍了一种基于单片机的水位雨量自动检测系统。
该系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块组成。
系统可以实时监测水位和雨量，并将数据显示在LCD屏幕上。
此外，该系统还具有数据存储功能，可以将数据存储在系统存储器中。
通讯模块可以让用户通过远程访问来获取数据。
系统硬件设计该系统的硬件设计包括传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块。
传感器使系统能够检测水位和雨量。
该系统使用超声波传感器来检测水位，并且使用雨量传感器检测雨量。
这些传感器将数据传输到单片机上。
单片机是系统的核心。
它从传感器中读取数据，并在LCD显示器上显示水位和雨量的实时值。
这个系统使用ATmega16单片机作为主控制器。
这个单片机还可以存储数据，并与通讯模块进行通信。
LCD显示器用来显示系统检测到的水位和雨量。
它可以显示当前值、历史值和报警信息。
存储器用来存储检测到的数据。
这个系统使用EEPROM作为存储器。
EEPROM可以存储长期的数据，并且不会丢失数据。
通讯模块用于远程管理系统。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据。
软件设计该系统的软件设计主要包括传感器读取模块、数据存储模块、报警模块和通讯模块。
传感器读取模块负责从传感器读取水位和雨量数据。
该模块使用ATmega16的IO口来读取数据，并将读取到的数据传输到单片机上。
数据存储模块负责将检测到的数据存储在EEPROM中。
这个模块使用单片机的存储器来存储数据，并可以通过通讯模块进行访问。
报警模块在检测到预设的水位或雨量阈值时触发。
当达到阈值时，该模块会向用户发送警报信息。
通讯模块负责将数据传输给用户。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据，并可以远程控制系统。
实验结果本系统在实验中能够准确地检测到水位和雨量，并通过LCD显示屏及时显示检测到的值。
数据存储功能能够有效地存储检测到的数据，预警功能在达到预设值时能够发出警报。
基于单片机智能汽车监测系统的设计(有实物)简版(优秀)
基于单片机智能汽车监测系统的设计目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章系统总体设计思路 (2)2.1系统简介 (2)2.2系统总体设计构图 (2)第3章系统方案选择与论证 (3)3.1方案的选择 (3)3.2系统总体方案的确定 (4)第4章系统硬件电路模块设计 (6)4.1单片机最小系统的设计 (6)4.2霍尔传感器电路设计 (8)4.3超声波传感器电路的设计 (9)4.4显示电路的设计 (10)4.5语音报警电路的设计 (12)4.6温度传感器电路的设计 (13)4.7电源电路的设计 (13)4.8系统原理图 (14)第5章系统软件设计 (15)5.1系统软件设计思路 (15)5.2系统软件设计流程图 (15)5.3测速模块设计程序 (16)5.4超声波测距模块设计程序 (18)5.5测温模块设计程序 (20)第6章系统调试 (23)6.1调试方案 (23)6.2调试仪器 (23)6.3调试数据 (23)6.4调试分析 (24)6.5调试结论 (24)6.6实物展示 (25)第7章结束语 (26)参考文献答谢辞第1章前言如今社会经济的发展，使公路交通运输量日益增大，加之汽车的增加，导致交通状况变得严重，交通事故也在时刻发生。
为此，汽车安全监测装置的研制非常重要。
如今的汽车不但提供了给人们不同的品味，而且汽车的行驶速也越来越快。
在很多的交通事故中，都是因为驾驶人员的超速应发了严重的后果，交通部门也在道路上设置了不同的限速装置以及标示牌，但这并不能完全限制住超速，真正要把事故率降至最低还是要靠每位驾驶人员时刻有这种限速的意识，这就需要能够在超速或者在前后车距离较近的时候不断地提醒我们达到安全的状态。
目前驾驶人员的安全而设计监测系统在一些发达国家取得了很多的成果，并且大规模的使用。
在每辆汽车上面安装这样的监测系统，能够保证行驶过程当中安全。
第2章系统总体设计思路2.1 系统简介2.1.1 设计目的设计并制作智能汽车监测系统，使之能够实现汽车速度、前后车距、车内温度的监测以及超速的情况下语音报警功能。
基于单片机的智能体温检测系统设计
基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。
在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。
目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。
与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。
此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。
人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。
关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。
以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。
该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。
1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。
具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。
1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。
基于单片机压力检测系统设计
学号： xxxxxxxxx 大学毕业设计（论文）（xxxx届）题目基于51单片机的压力检测系统设计学生 xxxx学院 xxxxxxxxxxxxxxxx 专业班级 xxxxxxxx校内指导教师 xxxx 专业技术职务 xxxxxx校外指导老师专业技术职务二〇xxx年六月基于51单片机的压力检测系统设计摘要：本设计借助压力传感器将压力信号转换成电信号，经过信号放大，使用高精度A/D转换器件，将模拟信号转换成数字信号，再经单片机运算处理转换成LCD液晶可以识别的信息，最后显示输出。
初始化后可以重设阈值，系统能够实现手动存储八个以内的数据，并可以查询历史记录，对存储的数据进行统计分析，并且在实时压力检测的过程中，预警电路一直监视系统的运行。
本设计根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理，设计出了测量压力传感器的硬件电路。
采用单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。
但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。
本课题设计的压力检测系统具有压力测量、超重报警、压力存储及历史数据查阅和压力值数据的统计分析。
该系统的压力检测范围为0-10Kg，测量精度可以达到10g，具有高精度，低成本，易携带的特点。
采用LCD12864液晶显示测量结果，比传统压力检测系统的精确度更高和直观性更好。
另外，该系统电路简单，成本低，使用寿命长，应用范围广等优点。
关键词：压力传感器；A/D转换器；LCD12864Design of pressure detection system based on MCU 51Abstract：Using pressure sensor converts the pressure signal into electrical signal, after amplification, using high precision A/D conversion device that converts analog signals into digital signals in this design, then through single chip microcomputer processing into the information that LCD can identify, at last displaying and outputting information. After initialization the system can reset the threshold, achieve storing within eight data manually, and can query the history records, the the stored data and in the process of real-time pressure detection, early warning circuit has been monitoring the operation of the system.This paper according to the principle of zero compensation and nonlinear compensation for pressure sensor, designing measuring pressure sensor hardware. Single-chip implementation has the characteristics of high precision, strong function. Because of its stability errors still exist in the measurement. The topic functions for pressure detection system are overweight alarm, storage, statistical analysis of historical data access and pressure value. The measurement range of the system is from 0 to 10 kg, measurement accuracy can reach to 10 g. It has the advantage of high precision, low cost, easy to carry. Measurement results display with LCD 12864 , Contrast to the traditional pressure test system, it has higher accuracy and intuitive. In addition, the system circuit is simple, low cost, long service life and wide scope of application.Key words：Pressure sensor; A/D converter; LCD12864目录1 引言研究背景及意义近年来，微型计算机越来越普遍地应用于人们的日常工作、生活中。
基于单片机的自动化控制系统设计
基于单片机的自动化控制系统设计现代产业对于自动化的依赖程度越来越高，对于生产效率和品质一直在追求极致。
因此，基于单片机的自动化控制系统越来越被广泛应用于各种领域中，从工业生产到家庭自动化系统等等。
在这篇文章中，我们将会讨论基于单片机的自动化控制系统的设计和实现。
一、概述自动化控制系统使用计算机技术、电气技术、机械技术等多种技术手段综合控制制造过程或工业过程。
基于单片机的自动化控制系统采用单片机技术控制制造过程，其主要特点是功能强大、处理速度快、可靠性高、易于扩展和使用。
二、系统设计基于单片机的自动化控制系统的设计需要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括电路设计、传感器选择及连接、单片机及其外部设备的连接等。
软件设计主要包括编写嵌入式系统的程序，实现各种功能模块。
1. 硬件设计（1）基本电路设计电源部分需要选用较好的品质，同时需要具备稳定性好，噪声小，瞬间负载能力强等特点。
在信号传输方面，需要选用质量好的SCSI线材。
由于单片机系统在使用过程中需要周期性地进行复位以保持运行稳定，因此需要设计合适的复位电路。
同时，为了保护单片机和其他外设，还要设计一些剖离电路和过压保护电路。
（2）传感器选择及连接传感器的选择要根据系统需求来选取不同的传感器，目前市面上有温度传感器、压力传感器、光传感器、声音传感器等多种类型。
将传感器接收到的信号转化为数字量需要使用ADC，单片机可以通过IIC、SPI等接口连接ADC进行数据采集。
（3）单片机及其外设连接单片机要和其他外设交互，需要连接外部设备如按键、数码管、液晶显示器等。
外设连接可以通过并口、串口、IIC等多种方式实现。
2. 软件设计软件设计主要包括嵌入式系统的程序编写。
嵌入式系统的程序运行在单片机中，其特点是功能强大、资源受限、实时性好、高可靠性、低功耗等。
编写程序需要采用嵌入式开发工具，如KEIL、IAR、CCS 等。
（1）系统初始化系统初始化主要是对各种外设进行初始化设置，包括IO口设置、ADC设置、定时器设置等。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机，能够实时检测室内的温度和湿度，显示在
液晶屏幕上，并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度，采用STC89C52单片机作为控制器，通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息，并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据，通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值，并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示，可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信，将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度，需要进行优化，包括以下几点：
1、添加温湿度校准功能，校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能，确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能，当温湿度超过设定阈值时，系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告
单片机C语言课题设计报告设计题目：温度检测电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来1摘要本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。
利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，利用单总线和单片机交换数据，最终单片机将信号转换成LCD 可以识别的信息显示输出。
基于STC90C516RD+STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统，的单片机的智能温度检测系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。
本课题设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以降低灵敏度来提高显示精度。
设计使用12位分辨率，因其最高4位代表温度极性，故实际使用为11位半，位半，而温度测量范围为而温度测量范围为而温度测量范围为-55-55-55℃～℃～℃～+125+125+125℃，℃，则其分辨力为0.06250.0625℃。
℃。
设计使用LCD1602显示器，可显示16*2个英文字符，显示器显示实时温度和过温警告信息，和过温警告信息，传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，当温度超过当温度超过设定值时播放《卡农》，当传感器异常时播放嘟嘟音。
单片机C 语言课题设计报告语言课题设计报告电动世界，气定乾坤2目录一、设计功能一、设计功能................................. ................................. 3 二、系统设计二、系统设计................................. .................................3 三、器件选择三、器件选择................................. .................................3 3.1温度信号采集模块 (3)3.1.1 DS18B20 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器数字式温度传感器..................... 4 3.1.2 DS18B20特性 .................................. 4 3.1.3 DS18B20结构 .................................. 5 3.1.4 DS18B20测温原理 .............................. 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 ............................ 6 3.2 3.2 液晶显示器液晶显示器1602LCD................................. 9 3.2.1引脚功能说明 ................................. 10 3.2.2 1602LCD 的指令说明及时序 ..................... 10 3.2.3 1602LCD 的一般初始化过程 (10)四、软件设计四、软件设计................................ ................................11 4.1 1602LCD 程序设计流程图 ........................... 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 ............................ 12 4.3 4.3 主程序设计流程图主程序设计流程图................................. 13 五、设计总结五、设计总结................................. ................................. 2 六、参考文献六、参考文献................................. ................................. 2 七、硬件原理图及仿真七、硬件原理图及仿真......................... .........................3 7.1系统硬件原理图 ..................................... 3 7.2开机滚动显示界面 ................................... 4 7.3临界温度设置界面 ................................... 4 7.4传感器异常警告界面 (4)电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来3温度温度DS18B20 LCD 显示显示过温函数功能模块能模块传感器异常函数功能模块数功能模块D0D1D2D3D4D5D6D7XT XTAL2AL218XT XTAL1AL119ALE 30EA31PSEN29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115U180C51X1CRYST CRYSTAL ALC122pFC222pFGNDR110kC31uFVCCGND234567891RP1RESPACK-8VCC0.0DQ 2VCC 3GND 1U2DS18B20R24.7K LCD1LM016LLS2SOUNDERMUC八、程序清单八、程序清单................................. .................................5 一、设计功能·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。
单片机张力检测控制系统本科 毕业设计
毕业设计（论文） 论文题目单片机张力检测控制系统
摘要
随着科技的发展，单片机在一些自动控制的生产系统中得到充分的应用，本课题主要 研究对象是车牌膜卷冲压的张力控制，通过我们苦苦的研究，终于找到一种比较好的解决 方法：通过传感器检测膜卷带转动的角度转化为电流信号 I(in)，将 4～20mA 电流信号 I(in) 转换为 A/D 转换器能接收的电压信号 U(in)；A/D 转换器将模拟电压信号 U（in）转化为 单片机处理器可以读写的数字信号 D0-D7，将此数字信号与给定线速度电流数字信号送给 单片机处理器，用预先汇编好 PID 算法程序进行处理，PID 算法是能自我调节增量式的自 动控制系统，以及用 8155 扩展输入输出口芯片进行扩展成一个输入口一个输出口，两个 IO 口都是用 2501 隔离芯片进行各种输出输入信号的光电隔离。然后将得出的增量式的数 字信号传送给 D/A 转换器，通过转换得到需要的电流信号，将电流信号通过放大器等模拟 芯片转换成电压信号，再将此电压信号用 XR101 转换成 4～20mA 的电流信号。将此模 拟电流信号驱动伺服电机控制器，再驱动伺服电机，使膜卷带保持恒定的线速度。 关键词：单片机；PID 控制
基于单片机的水质监测系统的设计
基于单片机的水质监测系统的设计1为什么需要水质监测随着经济和人类活动的发展，水资源逐渐稀缺，水环境污染问题也变得越来越严重。
水质的监测对于环保和人类健康至关重要。
水质监测运用专业仪器和技术对水质参数进行实时监测、自动化控制和应急预警，不仅能够及时发现和解决水污染问题，保障饮用水安全，而且促进水资源的可持续利用。
因此，基于单片机的水质监测系统是当前水环境保护的重点研究方向。
2基于单片机的水质监测系统设计流程2.1系统的功能本系统的主要功能是实时监测水中的总氮、总磷、COD、pH和温度，同时采用自动化控制方法，控制水中污染物的含量，保证水质的安全和稳定。
2.2系统框架本系统由水质监测模块、数据处理模块和控制模块三部分组成。
其中，水质监测模块用于检测水体中的各项指标；数据处理模块用于收集、存储和处理监测数据；控制模块实现对水质的自动调节，同时可以实时发出报警信号，保障水体的安全性。
2.3系统硬件该系统硬件部分采用基于ATmega328芯片的Arduino UNO开发板，传感器部分使用PH传感器、温度传感器、COD传感器、总氮传感器、总磷传感器等，同时还需驱动电路、显示屏和报警器等组成硬件系统。
2.4系统软件该系统软件部分主要包括程序设计、数据处理和通信控制。
根据传感器测量到的实时数据建立控制模型，实现对于水质的自动控制调节，并通过通信接口将数据上传至云端或者管理系统，实现远程监控和控制。
3系统实现及应用基于单片机的水质监测系统在现实中已经得到广泛应用。
例如，在水质监测实验室、工业环保、水源保护、污水处理等领域都有着重要的作用。
本系统可以实现即时控制和实时报警，提升了水质监测的效率和精度，从而更好地保护了水环境及人民健康。
未来发展中，基于单片机的水质监测系统应该更加智能化，实现对水质的更直观、更精确、更智能的检测，提高监测数据的可视性和可操作性。
同时，提高数据的稳定性，为相关决策提供决策支持。
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出的信号电平，从而保证单片机与计算机间通信的准 确性，真正实现在线编程功能。②增大了并口的驱动 能力在实际电路中，常将几个缓冲器并联起来当作一 个使用，以进一步增强缓冲器的驱动能力‘５引。
图１ 系统整体结构框图
２．１ ＣＰＬＤ控制模块的设计 本模块为检测单片机的核心模块，它需要实现与
单片机串行通信、ＬＥＤ控制、按键输入模式控制、继电 器跳变控制，共需５２个输出控制端口，若采用单片机 来进行控制，会大大增加电路设计的复杂度以及电路 的功耗和体积等。故在设计中采用了ＣＰＬＤ。ＣＰＬＤ 具有高集成度、高可靠性以及硬件逻辑结构的可描述 性等特点。在本模块中，ＣＰＬＤ主模块包含核心芯片、 时钟电路和ＪＴＡＧ编程端口，主芯片选用Ａｈｅｒａ公司 ＭＡＸ ＩＩ系列中的ＥＰＭｌ２７０Ｔ１４４Ｃ５芯片，该芯片拥有 １ ２７０个宏单元，内部最高工作频率达到３０４ ＭＨｚ，１４４ 脚ＰＬＣＣ封装，可以提供１１６个可用Ｉ／Ｏ接口（见图 ２）。
２ 系统整体设计方案
本系统的硬件设计主要由ＣＰＬＤ控制模块、ＪＴＡＧ 并口下载模块、串口收发模块、ＬＥＤ与按键控制模块 及必要的外围电路组成。ＣＰＬＤ主要是由可编程逻辑 宏单元（Ｌｏｇｉｃ Ｍａｃｒｏ Ｃｅｌｌ．ＬＭＣ）围绕中心的可编程互 连矩阵单元组成，其中ＬＭＣ逻辑结构较复杂，并具有 复杂的Ｉ／Ｏ单元互连结构，可由用户根据需要生成特 定的电路结构，完成预定功能。单片机的损坏主要集 中在在线可编程、串Ｅｌ通信、Ｉ／０端口等几方面，本系
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ＭＣＵ，ｉｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ（ＣＰＬＤ）．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｍａｉｎｌｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ＣＰＩ。Ｄ，ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｄｏｗｎｌｏａｄ，ｓｅｒｉａｌ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｔｅｃｔｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｏｗｎｌｏａｄ ｏｆ ＭＣＵ ｉｓ ｃｏｍ— ｐｌｅｔｅｄ，ＣＰＬＤ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｓ ｗｉｔｈ ＭＣＵ ｉｎ ａｎ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｅｉｖｅｒ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｉｓ ＣＰＬＤ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｄａｔａ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｗｒｉｔ— ｔｅｎ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｒｅａｄ ｆｒｏｍ ＭＣＵ，ＳＯ ｃｏｍｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ＧＰＩＯ ｏｆ ＭＣＵ ａｒｅ ｔｅｓｔｅｄ．Ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｅｓｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｓｈｏｗｎ ｂｙ ＬＥＤ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｂｅ ｃｌｅａｒｌｙ ｋｎｏｗｎ ｔｏ ｕｓｅｒ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｔｅｓｔ ｔｉｍｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔｃ（ＭＣＵ）；ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｅｓｔ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ（ＣＰＬＤ）
Ｒ翮 Ｉ 模块 Ｉ
时钟 模块
电源 模块
按键模式 选择模块
继电器 控制模块
嬲磊哪一锨［激
图２控制模块设计单元结构框图
２．２ ＪＴＡＧ并口下载模块 并口下载模块（图３）使用７４ＨＣ２４４芯片，它为１
个３态输出的８组数据缓冲器和驱动芯片，具有：① 执行下载操作时，令ＤＢ２５的Ｄ３Ｄ２＝００，７４ＨＣ２４４各 个缓冲器均处于工作状态，Ｐｃ机并口上的Ｄ４、Ｄ５、 Ｄ７、ＡＣＫ几个信号分别通过各自的缓冲器与单片机上 ＳＣＫ（ＰＩ．７）、ＭＯＳＩ（Ｐ１．５）、ＲＥＳＥＴ、ＭＩＳＯ（Ｐ１．６）几个 引脚相接，传输数据。下载完成后，Ｄ３Ｄ２＝ｌｌ， ７４ＨＣ２４４等缓冲器处于高阻态，即用于转换输入、输
ｌ引言
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备 智能化管理及过程控制等领域。但存在的一个亟待解 决的问题是如何鉴别损坏的单片机，传统上检测方法 是通过人工调试，测试电路板的接口实现对单片机的 参数及动态特性测试，用测量仪器对检测点逐一检测 电压、电流或频率值，由此判断单片机的损坏程度。这 种方法不但可靠性一般，而且费时费力。本文设计的 单片机自动测试装置，采用ＥＰＭ２４０Ｔ１４４Ｃ５Ｎ芯片建
第４期
王小利，等：单片机自动检测系统的设计
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统中采用按键选择单片机类型，驱动继电器开关电路 选择不同的测试电路来改变下载模式以完成支持不同 类型的单片机。检测过程中，控制命令由ＣＰＬＤ发出， 分析按键选择状态，控制继电器的跳变及ＬＥＤ灯点亮 的情况，与单片机进行串行通信，将数据写入单片机的 Ｉ／Ｏ接口；同时ＣＰＬＤ从单片机Ｉ／０日读出数据，分析 读写数据之间的关系，来完成ＣＰＬＤ对单片机故障的 检测旧。。具体如图１所示。
［１］曹立军，吕强．单片机原理与应用［Ｍ］．成都：电子科技大学出 版社，２００５．
［２］ 严天峰．单片机应用系统设计与仿真调试［Ｍ］．北京：北京航空 航天大学出版社，２００５．
［３］ 郑亚民，董晓舟．ＶＨＤＬ与Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ比较学习及建模指导 ［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００８．
［４］ 杨 刚，龙海燕．现代电子技术一ＶＨＤＬ与数字系统设计［Ｍ］． 北京：电子工业出版社，２００４．
参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：
３．２单片机检测时间 系统检测时间包括程序下载时间、系统自动检测
时间以及人工操作时间。程序下载时间为固定时间， 与使用的下载软件有关。图４为连续检测２０片同类 型单片机后采用描点法测得的数据。测试速率总体趋 势是上升的，检测单片机所用时间逐渐降低。其中，在． 检测第９片４０脚ＳＴＣ单片机时，由于第１次系统检测 结果出错，关掉电源，重新上电，系统检测正常，因此， 在该点检测时间发生突变。随后的检测，系统均工作 正常。由图４可知，当系统使用熟练后，检测时间会有 所降低的。
收稿日期：２００９—０９—０２ 基金项目：山东大学威海分校科研基金项日（１０５０４３２１２０６０８） 作者简介：－Ｅ ｚ］ｘ利（１９７７一），男．山东冠县人，实验师，主要研究方 向：智能测艟与控制。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｌｉ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ
万方数据
立计算机与测试诊断平台通信的桥梁，使其对需要检 测的单片机进行自动测试，并根据标准诊断数据库对 产生故障的单片机进行自动故障定位，并显示检测结 果，从而达到对单片机参数及动态特性快速、准确测试 之目的：１Ｉ。
第２９卷第４期 ２０１０年４月
实验室研究与探索
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ ＩＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ
Ｖ０１．２９ Ｎ０．４ Ａｐｒ．２０１０
单片机自动检测系统的设计
王小利， 董晓舟
（山东大学威海分校信息工程学院，山东威海２６４２０９）
摘 要：设计了以复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ），为控制核心的检测系统，能实现单片机损坏的自动检 测。系统主要由ＣＰＬＤ控制模块、ＪＴＡＧ并口下载模块、串口收发模块和单片机类型转换板组成。ＣＰＬＤ
Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００５，４１１：３２１－３２６． ［９］Ｄｕａｒｔｅ Ｈ Ａ，Ｄｕａｎｉ Ｈ，Ｄｅ Ａｌｍｅｉｄａ Ｗ Ｂ．Ａｂ ｉｎｉｔｉｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｒｎ·
［６］
Ｂｒｏｃｋｓ Ｇ，Ｋｅｌｌｙ Ｐ Ｊ，Ｃａｒ Ｒ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｓ
ｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ ｆｏｒ ２，２＇－ｂｉｐｙｒｒｏｌｅ ａｎｄ ２，２’一
ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ａｂ ｉｎｉｔｉｏ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｎａｍｉｃｓ［Ｊ］．Ｓｙｎｔｈ Ｍｅｔ，１９９３，
ｂｉｆｕｒａｎ ｆｉｖｅ ｍｅｍｂｅｒｅｄ ｈｅｔｅｒｏｅｙｃｌｉｃ ｄｉｍｍｅｒｓ［Ｊ】．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ
万方数据
图３并ＬＪ Ｆ载模块
２．３ 串口收发／程序下载模块 为了实现单片机的自动监测，在本模块中，采用
ＣＰＬＤ与单片机进行串行通信，在串行通信中，遵循串 行数据传输协议（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ＵＡＲＴ），当总线处于空闲时为高电平，开 始传送数据时首先发送１个低电平的起始位，起始位 后面是数据位，数据位的传送顺序是低位在前，高位在 后，数据位后面可以有奇偶校验位，最后是停止位，停 止位可以是ｌ、１．５、２位的高电平。除了数据的传输和 接受２个信号线以外，ＲＳ２３２还有握手信号和振铃信 号，在本设计中采用了无硬件握手的传输方式，即只使 用ＲＸＤ和ＴＸＤ ２个信号线。硬件的主要功能在
首先自动检测到被测单片机ＩＳＰ下栽完成信号后，开始与单片机进行串行通信，然后分析处理写入与读
出单片机的数据是否一致，得出串１：７通信工作情况。继续再检测单片机ＧＰＩＯ，并同步显示单片机主要
功能是否正常工作，由此可直接判别单片机的好坏。与传统的单片机检测技术相比，该系统测试自动化
程度高、检测率高和测试速度快。
关键词：单片机；自动测试；复杂可编程逻辑器件
中图分类号：ＴＭ ９３０．１２＋ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６—７１６７（２０１０）０４—００５２—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＭＣＵ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｌｉ，ＤＯＮＧ Ｘｉａｏ—ｚｈｏｕ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｔ Ｗｅｉｈａｉ，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ）