基于单片机的数字钟设计毕业设计
基于单片机的智能电子钟系统设计毕业设计论文

基于单片机的智能电子钟系统设计课程名称: MCS-51单片机应用设计基于单片机的智能电子钟系统设计摘要:电子钟是一种利用数字电路来显示时间的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
本设计通过以单片机芯片STC89C51为核心,通过软件编程完成时钟及定时的基本功能,温度芯片DS18B20完成温度测量功能。
采用了六位数码管动态显示时、分、秒,两个LED灯分别指示上下午,同时还有两个LED灯每半秒分别闪烁一次。
通过4个外部按键可以控制小时和分钟的定时和定闹以及报警。
此电子钟具有性能优越,操作简单等优点。
关键词:智能电子钟、STC89C51、LED数码管、DS18B20毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
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作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
(完整版)基于51单片机的数字钟毕业论文

西安邮电学院毕 业 设 计(论 文)题 目: 基于51单片机的数字钟设计院 (系):专 业:班 级:学生姓名:导师姓名: 职称:基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
单片机的数字钟设计毕业设计

目录摘要 (3)一、引言 (4)(一)、课题研究的目的和意义 (4)(二)、研究背景 (4)(三)、单片机的概述 (4)二、数字时钟硬件系统的设计 (5)(一)、数字时钟硬件系统各模块功能介绍 (5)(二)、软件介绍 (5)1、AT89S52芯片简介 (5)2.、晶振电路简介 (6)3.、复位电路简介 (6)三、数字时钟软件系统的设计 (6)(一)、数字时钟使用单片机资源的情况 (6)(二)、数字时钟软件系统各模块功能简要介绍 (7)(三)、数字时钟软件系统程序流程框图 (7)(四)、数字时钟软件系统程序清单................................................附录四、电路设计 (8)(一)、结构框图 (8)(二)、中断方式应注意的问题 (8)(三)、定时准确性的讨论 (8)(四)、数字时钟的操作 (9)五、系统仿真结果 (10)六、结论 (11)七、致谢 (12)八、参考文献 (13)九、附录 (14)单片机的数字钟设计摘要20世纪末,电子技术开始了飞速的发展,在其推动之下,现代电子产品几乎渗透了社会的每个领域,更加有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
如今社会生活的人们越来越重视起了时间观念,时间代表着金钱,所以可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。
而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。
数字时钟是采用数字电路实现对时、分、秒进行数字显示的及时装置,它以不同的技术器为基本单元构成的,用途十分广泛,只要有计时、计数的存在,便要用数字钟的原理及结构。
在日常生活中它很小巧,价格便宜,走时度高,使用起来也非常方便,因此受到大多数消费者的喜爱。
基于单片机的多功能数字电子钟设计学士学位毕业设计论文

学士学位毕业设计(论文)基于单片机的多功能数字电子钟设计学生姓名:XX学号:XXXXXX指导教师:XXXX所在学院:XXXXXXXX专业:XXXXXXXXXXXXX中国·大庆2014 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计(论文)任务书注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
2.此任务书夹于论文扉页与论文一并装订,作为论文评分依据之。
摘要电子钟是当今社会中最主要的计时工具,它广泛的被应用在电脑,手机,和其他社会生活的各个方面,和所有要求时间的场所。
20世纪90年代,电子技术的飞速成长推动了现代电子商品的发展,电子产品已经深入社会的各个领域,为社会生产力的发展和社会信息化程度的发展提供了强大的动力,电子技术的发展如今越来越快,电子产品的更新换代的节奏更快。
在当今社会,人们越来越重视时间,生活节奏越来越快,时间就是金钱。
时间如果不准确,会对那些需要精确时间的人带来极大的麻烦。
本设计的核心元件是STC89C52,LCD12864液晶模块、DHT11温湿度感应模块、DS1302时间模块及按键模块组成。
本设计实现了万年历的基本功能,显示年、月、日、时、分、秒、星期,温湿度而且可以整点报时,闹表功能,无源时钟芯片再接一个3V电源,掉电后能正常工作,重新上电后不用调整时间。
整个设计具有操作简单,性价比高,环保无噪音,低功耗等优点。
关键词:电子时钟单片机DS1302 DHT11ABSTRACTDigital electronic clock is one of the main timing tool in the modern world, widely used cell phones, computers, cars and so on all aspects of social life, and the time required for the occasion.20th century, electronic technology gained rapid development, driven in its modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of the social productive forces and social improvement in the level of information, but also to modern electronic products further improve the performance, product upgrading faster and faster pace.Modern life more and more attention from the concept of time, time and money can be said to equate. For those who are very strict on time and accurate grasp of people and things, time is not accurate will bring great trouble.This design uses AT89S52 micro-controller as the core component, attach ed above power-on reset circuit, crystal oscillator circuit, LCD12864B liquid crystal display modules, DHT11 temperature and humidity sensor module, DS1302 time module and key tone circuit.The design and implementation of the basic functions of the calendar, year, month, day, hour, minute, second, day, temperature and humidity but also the whole point timekeeping, alarm clock function, followed by a clock chip passive 3V power supply can power down after working properly, do not adjust the time after power outages. The whole design is simple, cost-effective, environmentally friendly no noise, low power consumption.Keywords: Electronic Clock MCU DS1302 DHT11目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (V)1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (1)2 元件介绍 (3)2.1单片机STC89C52 (3)2.2实时时钟芯片DS1302 (5)2.3温湿度传感器DHT11 (7)2.4液晶显示屏LCD12864 (8)2.5本章小结 (8)3 总体方案 (9)3.1系统的设计思路 (9)3.2系统硬件描述 (9)3.3系统软件描述 (10)3.4设计流程 (10)3.5本章小结 (10)4 系统硬件架构 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2时钟模块 (13)4.3温湿度传感器模块 (13)4.4液晶显示模块 (13)4.5按键模块 (14)4.6蜂鸣器报警模块 (14)4.7本章小结 (15)5 软件设计 (16)5.1 软件设计总体说明 (16)5.2系统程序流程图设计 (16)5.3系统程序设计(见附录) (20)5.4本章小结 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录一 (24)附录二 (25)前言近年来,电子产品的成长越来越快,社会竞争也更剧烈,人们对电子时钟的要求更高了。
基于单片机的数字钟毕业设计(附程序全)

基于单片机的数字钟毕业设计(附程序全) 电子时钟设计随着现代人类生活节奏的加快,人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确性更高~数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用12MHz的晶振产生振荡脉冲,并且由单片机的定时器计数。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键词:数字钟;单片机;数码管;时间;准确性1目录第一章绪论1. 数字电子钟的意义和应用…………………………………………………………………… 3 第二章整体设计方案2.1 单片机的选择…………………………………………………………………………… 3 2.2 单片机的基本结构……………………………………………………………………… 5 第三章数字钟的硬件设计3.1 最小系统设计…………………………………………………………………………… 9 3.2 LED显示电路…………………………………………………………………………… 12 3.3 键盘控制电路…………………………………………………………………………… 14 第四章数字钟的软件设计4.1 系统软件设计流程图…………………………………………………………………… 15 4.2 数字电子钟的原理图…………………………………………………………………… 18 4.3 主程序…………………………………………………………………………………… 19 4.4 时钟设置子程序………………………………………………………………………… 20 4.5 定时器中断子程序……………………………………………………………………… 20 4.6 LED显示子程序………………………………………………………………………… 21 4.7 按键控制子程序………………………………………………………………………… 23 第五章系统仿真5.1 PROTUES软件介绍................................................................................. 24 5.2 电子钟系统PROTUES仿真........................................................................ 24 结束语. (2)5 参考文献 (26)2第一章绪论1.数字电子钟的意义和应用数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
基于单片机的数字钟的设计毕业论文

基于单片机的数字钟的设计毕业论文永城职业学院毕业论文论文题目:基于单片机的数字钟的设计专业:机电一体化班级:机电134学号:2013124025学生姓名:孙洋洋指导教师:李梦瑶2015年10月 16 日目录1、设计总体方案 (3)1.1电子钟的工作原理 (3)2、主要器件介绍及功能实现 (4)2.1 AT89C52单片机 (4)2.2 1602LCD液晶显示 (7)2.3 计时功能的实现 (9)2.3.1定时方法 (9)2.3.2 定时/计数器的定时和计数功能 (10)3、硬件电路 (10)3.1上电复位电路 (10)3.2时钟系统 (11)3.3按键电路 (11)3.4电子时钟原理图 (12)3.5 硬件调试 (12)4、软件设计 (13)4.1 程序流程图 (13)4.1.1编辑软件(Keil uVision2) (14)4.2生成代码文件 (14)4.3 软件调试 (15)4.3.1程序的仿真Proteue ISIS软件: (15)4.3.2 具体步骤: (16)5.结论 (17)6.参考文献 (18)摘要该文主要论述如何使用89S51型号的单片机来设计一个数字电子时钟。
该设计是利用单片机原理,以AT89S51芯片为主要控制器。
通过用Keil C51软件编程仿真,再通过protues软件进行硬件仿真,设计制作一个多功能数字电子时钟的硬件电路。
其中通过单片机扩展的1602LCD显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。
整个设计过程包括两大部分:软件部分和硬件部分。
以单片机AT89S51芯片为核心,加上一定的外围电路、1602LCD显示器和键盘控制器组成。
该电子时钟系统主要由时钟模块、液晶显示模块以及键盘控制模块。
液晶显示模块能够准确显示时间(显示格式为时:分:秒(24小时制)),键盘控制模块可方便进行时间调整,时钟模块主要控制时间的显示由二十四进制电路与六十进制电路组成。
电路的设计以硬件和软件为指导思想,通过软件编程来实现模拟电路的设计。
基于89C51单片机电子数字时钟的设计本科毕业论文

本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计,对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
基于单片机的数字钟设计

毕业设计(论文)题目:基于单片机的数字时钟系部:汽车电子工程系专业:应用电子技术学号:201103010103学生:于学成指导教师:宋丽玲职称:讲师二O一四年六月二十五日毕业论文(设计)任务书课题名称:基于单片机的数字时钟系部:汽车电子工程系专业:应用电子技术姓名:于学成学号:201103010103指导老师:宋丽玲二〇一四年六月二十五日目录摘要.................................................................................. 错误!未定义书签。
第一章论文背景及设计任务 .. (8)1.1论文背景 (8)1.2课程设计题目描述和任务 (8)第二章系统方案设计 (9)2.1整体设计 (9)2.2方案设计与论证 (9)第三章硬件电路设计 (10)3.1 AT89C51的单片机简介 (10)3.2 LED显示电路 (13)3.3 键盘控制电路 (13)第四章软件系统设计 (13)4.1程序编写设计流程图 (13)4.2绘制数字时钟电路Protues仿真原理图 (14)4.2.1启动ISIS 7 Professional软件 (14)4.2.2仿真电路绘制 (14)4.2.3电路检测 (15)4.3软件设计 (15)4.3.1运行keil软件编写程序并编译、连接 ............ 错误!未定义书签。
4.3.2将程序烧入单片机并运行 ............................ 错误!未定义书签。
4.3.3运行程序 ..................................................... 错误!未定义书签。
第五章电路调试 (16)5.1软件与硬件调试 (16)5.2仿真结果分析 (16)第六章总结 (17)附录: (19)数字时钟原理图 (19)数字时钟源程序 (20)参考文献: (30)摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善本次做的数字钟是以单片机(AT89C51)为核心,结合相关的元器件(3个2位共阳数码管,一个发光二极管和一个蜂鸣器)和应用程序(proteus软件和KEIL编译软件),构成相应的应用系统。
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基于单片机的数字钟设计毕业设计目录1. 引言 (1)2. 关于单片机 (3)2.1单片机的发展 (3)2.2 单片机的开发背景 (5)2.2 单片机的开发背景 (6)2.3 AT89S52单片机 (7)2.3.1 AT89S52单片机引脚功能 (8)2.3.2 AT89S52单片机硬件结构的特点 (9)2.3.3 AT89S52单片机的硬件原理 (11)3. 方案设计与论证 (13)4. 系统总体结构框图 (14)5. 系统的硬件设计 (14)5.1 显示部分电路的设计 (14)5.1.1 LED数码显示管的基本原理 (14)5.1.2 数码管显示模块分析 (15)5.1.3 LED显示电路 (16)5.2 控制部分电路的设计 (16)5.2.1 时钟模块 (16)5.2.2 温度模块 (16)5.2.3 音乐模块 (17)5.2.4 复位模块 (17)5.2.5 光识模块 (18)6. 系统的软件设计 (19).参考资料.6.1 各模块的程序设计 (19)6.1.1 计时程序 (19)6.1.2 定时闹钟程序 (19)6.1.3 温度程序 (19)6.2 系统程序设计的总体框图 (20)7. 系统电路的制作与调试 (21)7.1 电路硬件焊接制作 (21)7.2 调试的主要方法 (21)7.3 系统调试 (21)7.3.1 硬件调试 (21)7.3.2 软件调试 (21)7.3.3 联机调试 (22)7.3.4调试中遇到的问题及解决方法 (22)结论 (24)参考文献 (25)附录1 数字钟电路图 (27)附录2 程序清单 (27)附录3 英文资料 (65)附录4 英文资料翻译 (76)致谢 (84).参考资料.1. 引言20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。
忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。
但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。
例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。
尤其在医院,每次护士都会给病人作皮试,测试病人是否对药物过敏。
注射后,一般等待5分钟,一旦超时,所作的皮试试验就会无效。
手表当然是一个好的选择,但是,随着接受皮试的人数增加,到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。
所以,要制作一个定时系统。
随时提醒这些容易忘记时间的人。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用,数字钟作为其中最基本的一个应用实例,具有结构简单应用广泛的特点。
数字钟中使用了单片机中最为常用的输入输出设备按键开关和数码管;数字钟程序主要应用单片机的定时器和中断实现计时和显示功能。
当今数字种作为一个单元电路被广泛应用于电子表、电子万年历等产品中,带来广泛的经济效益。
目前的单片机产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。
现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国的Winbond系列单片机。
所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。
而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国的HOLTEK 公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。
此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机。
在一定的时期,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。
单片机的可靠性及应用水平越来越高和互联网连接已是一种明显的走向。
单片机从功能上讲可以说是万用机。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。
当今,单片机广泛地用于各种仪器仪表,使仪器仪表智能化,并可以提高测量的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比。
单片机也广泛地用于各种实时控制系统中。
例如,在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中,都可以用单片机作为控制器。
单片机的实时数据处理能力和控制功能,可使系统保持在最佳工作状态,提高系统的工作效率和产品质量。
自从单片机诞生以后,它就步入了人类生活,如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等家用电器配上单片机后,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人们喜爱。
单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。
单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。
随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,单片机还会不断产生新的变化和进步。
在不久的将来,最终单片机与微机系统之间的距离越来越小,甚至难以辨认。
2.关于单片机2.1单片机的发展单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
单片机的潜力越来越被人们所重视。
特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机,由于功耗低,使用的温度围大,抗干扰能力强、能满足一些特殊要求的应用场合,更加扩大了单片机的应用围,也进一步促使单片机性能的发展。
而现在单片机在液晶显示上也有了很多的应用。
随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生,由于液晶显示器(LCD)具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在近年来价格不断下跌的吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,显示器明日之星架势十足。
液晶显示器件从初期的实验室到现在的生产厂家,已形成较大规模的生产能力,使液晶显示形成了独立的产业部门。
而今,液晶显示已经应用于人们生产、生活中的各个领域,人们时时处处都要与这一神奇而又普通的产品打交道。
液晶显示技术以它跨越多学科的工作原理,高技术、专业化的制造工艺使它披上了一层神秘的面纱,而它轻巧薄形的体态,独特而理想的性能以及广泛的应用价值,又使它充满魅力,深深地吸引着人们。
在单片机技术日趋成熟的今天,其灵活的硬件电路的设计和软件的设计,让单片机得到了广泛的应用,几乎是从小的电子产品,到大的工业控制,单片机都起到了举足轻重的作用。
单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影,可谓是“麻雀虽小,肝胆俱全”,单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。
在目前,用户对单片机的需要越来越多,但是,要求也越来越高,因此,单片机也在不断的发展和进步。
单片机的技术进步主要反映在部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。
在这几方面,较为典型地说明了数字单片机的水平。
下面分别就这三个方面说明单片机的技术进步状况。
(1)部结构的进步单片机在部已集成了越来越多的部件,这些部件包括一般常用的电路,例如:定时器,比较器,A/转换器,D /A转换器,串行通信接口,Watchdog电路,LCD控制器等。
有的单片机为了构成控制网络或形成局部网,部含有局部网络控制模块CAN。
例如,Infineon公司的C 505C,C515C,C167CR,C167CS-32FM,81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。
特别是在单片机C167CS-32FM中,部还含有2个CAN。
因此,这类单片机十分容易构成网络。
特别是在控制,系统较为复杂时,构成一个控制网络十分有用。
为了能在变频控制中方便使用单片机,形成最具经济效益的嵌入式控制系统。
有的单片机部设置了专门用于变频控制的脉宽调制控制电路,这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。
在这些单片机中,脉宽调制电路有6个通道输出,可产生三相脉宽调制交流电压,并部含死区控制等功能。
(2)功耗、封装及电源电压的进步现在新的单片机的功耗越来越小,特别是很多单片机都设置了多种工作方式,这些工作方式包括等待,暂停,睡眠,空闲,节电等工作方式。
Philips公司的单片机P87LPC762是一个很典型的例子,在空闲时,其功耗为1.5 mA,而在节电方式中,其功耗只有0.5mA。
而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的单片机MSP430系列,它是一个 16位的系列,有超低功耗工作方式。
它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三种。
当电源为3V时,如果工作于 LMP1方式,即使外围电路处于活动,由于CPU不活动,振荡器处于1~4MHz,这时功耗只有50?A。
在LPM3 时,振荡器处于32kHz,这时功耗只有1.3?A。
在LPM4时,CPU、外围及振荡器32kHz都不活动,则功耗只有0.1?A。
现在单片机的封装水平已大大提高,随着贴片工艺的出现,单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现,以大量减少体积。
在这种形势中,Microchip公司推出的8引脚的单片机特别引人注目。
这是PIC12CXXX系列。
它含有0.5~2K程序存储器,25~128字节数据存储器,6个I/O端口以及一个定时器,有的还含4道A/D ,完全可以满足一些低档系统的应用。
扩大电源电压围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。
目前,一般单片机都可以在3.3~5.5V的条件下工作。
而一些厂家,则生产出可以在2.2~6V的条件下工作的单片机。
这些单片机有Fujitsu 公司的MB89191~89195,MB89121~125A,MB89130系列等,应该说该公司的F2MC-8L 系列单片机绝大多数都满足2.2~6V的工作电压条件。
而TI公司的MSP430X11X系列的工作电压也是低达2.2V的。
(3)工艺上的进步现在的单片机基本上采用CMOS技术,但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺,有个别的公司,如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。