智能温度定时闹钟硬件毕业设计
智能定时闹钟--毕业设计

毕业论文〔设计〕智能定时闹钟-----温度、定时硬件设计院系:工程学院年级专业:电气工程及其自动化0801 提交日期:答辩日期:答辩委员会主席〔签名〕:评阅人〔签名〕:年月日摘要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高,人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。
本文采用宏晶单片机STC10F08XE,通过DS1302时钟芯片进行定时,并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。
采用C语言程序编写,将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。
单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能,并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期,温度。
单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。
本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机智能定时闹钟。
用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。
关键字:数字时钟;DS1302;LCD1602;STC10F08XEAbstractIn daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller.Key Words:Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE设计说明时间,关乎每个人的生命,计时方法的不断创新,特别是近年来科学的飞速发展,社会产生了不同的计时器,计时系统不单单具有计时功能,还带有定时、自动报时、日历显示等等的功能。
智能定时器毕业设计

智能定时器毕业设计]基于51单片机的智能定时控制器系统设计一、课题条件:随着电子工业的发展,数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面,各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。
数字电子时钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
二、毕业论文(设计)主要内容:1、时间显示:用4位数码管显示当前小时和分钟,秒功能用两LED灯代替(每秒闪烁一次)。
2、可手动设定时间。
3、!4、开机流程:系统有红色和蓝色指示灯,上电10S内,每秒红色指示灯闪烁一次,并伴有蜂鸣声,作为开机/重启提醒,此时绿色指示灯灭。
10S后红色指示灯灭,若光线较强则绿色指示灯亮,若光线较弱则绿色指示灯亮度减半进入节能模式。
3、具有整点报时功能(四短一长),可自行设定报时时间段;三、计划进度:1. 资料的收集撰写开题报告 6月20日至9月8日2. 方案设计 9月9日至9月15日3. 电路的设计指标分析与确定;后期的电路优化元器件的选择与参数确定9月16日至11月2日4. 毕业设计论文的修改、完善 11月3日至11月10日5. 毕业设计答辩11月15 日至11月20日四、}五、主要参考文献:a)康光华主编.电子技术基础.北京:高等教育出版社,b)b)何宏主编.单片机原理与接口技术.北京:国防工业出版社.c)c)杨西明,朱骐主编.单片机编程与应用入门.北京:机械工业出版社.d)d)先锋工作室编著.单片机程序设计实例.北京:清华大学出版社.|—摘要本次设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,除了CPU 外,使用四个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示。
通过LED能够比较准确显示时、分。
三个简单的按键实现对时间的调整。
软件方面采用汇编语言编程。
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。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
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。
万年历电子时钟温度毕业设计

摘要随着社会快速的发展,人们的生活节奏变得越来越快,人们对时间观念也愈来愈重视。
自动化、智能化技术的发展,机电产品的智能度愈来愈高,用到时间提示、定时控制的地方也会愈来愈多,因此,设计开发数字时钟具有良好的应用前景。
由于单片机价格的低成本、高性能,在自动控制产品中得到了广泛的应用。
本文以STC89C52为核心控制芯片,DS1302为时钟芯片,DS18B20为温度传感器,通过液晶显示器AMPIRE128X64实时显示时间及温度,通过按键设置年月日和星期以及定时闹钟,定时闹钟时间到自动发出警报,应用C语言进行软件编程,并用Altium Designer Summer 09软件进行演示、验证。
经过测试,系统可以正常完成预定的功能。
关键词:单片机STC89C52 电子时钟C语言AbstractWith rapid development of society, people's life rhythm becomes faster and faster, people to the concept of time is also more and more attention. Automation, intelligent technology development, the intelligence degree of mechanical and electronic products become more and more high, use time reminder, timing control will be more and more, therefore, design and develop digital clock has a good application prospect.Because of the price of low-cost, high-performance microcontroller, has been widely used in automatic control of the products. With STC89C52 as the core control chip, this paper DS1887 for the clock chip, DS18B20 as temperature sensor, through the LCD display AMPITE128X64 real-time display of time and temperature, through the button and set the date and week timing alarm clock, timer alarm clock time to alert automatically, using C language for software programming, using Altium Designer Summer 09 for demonstration, software validation. Program download by general technology of PZ - ISP software made by the company to complete. After the test, the system can accomplish the functions normally.Key words: single chip microcomputer C language STC89C52 electronic clock第一章绪论1.1电子时钟的研究背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
毕业设计论文-智能温度控制系统

摘要智能温度控制系统近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计编程的,其指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
使硬件在软件的控制下协调运作。
根据本温度系统的设计要求,该系统是由单片机和温度传感器与一体的综合设计,由于是用单片机采集温度信号,所以在之前必须对温度信号进行放大和转换,就应该选择放大器和A/D转换器,本系统要实现人工智能化,就必须有对温度进行设定,所以还需要设计键盘与单片机系统进行沟通。
关键字:单片机温度传感器键盘 A/D转换器放大器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章设计要求 (2)2.1 设计课题工艺过程简介 (3)2.2 控制任务指标及要求: (4)第三章系统设计思想 (4)第四章硬件的选择 (6)4.1 单片机的选择 (6)4.2 温度传感器的选择 (6)4.3 显示器的选择 (7)4.4 键盘的选择 (7)4.5 温度控制部分 (8)4.6 自动推舟控制部分 (8)4.7 实现方案 (9)第五章硬件设计 (10)5.1单片机基本系统: (10)5.1.1 单片机8051 (11)5.1.2 8155简介 (17)5.2前向通道 (24)5.2.3 温度传感器: (24)5.2.4 运算放大器 (29)5.2.5 A/D转换器: (33)5.3 后向通道.................................................................................... 错误!未定义书签。
多功能电子钟毕业设计

多功能电子钟毕业设计本文主要介绍了一款多功能电子钟的设计方案,其中包括时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能。
通过硬件和软件的相结合,实现了这种多功能的电子钟,具有易操作、准确显示、功能多样等特点。
本设计可用于家庭、实验室、工作室等多种场合。
一、设计目标随着现代科技的发展,电子钟成为人们生活中不可缺少的一部分。
因此,本文设计了一款多功能电子钟,集时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能于一身,方便人们的日常生活。
二、设计原理该电子钟的各项功能均用单片机控制实现。
电子钟的控制部分是基于51单片机进行设计。
时钟的原理是通过一个晶振来控制芯片的工作频率,从而达到时钟的准确显示。
使用DS1302进行存储和控制时间。
定时器的原理是通过定时器中断进行实现,通过设定定时器的计数值即可实现定时器的功能。
闹钟的原理是通过设定一个“警报时间”来实现,当时间到达“警报时间”时,闹钟就会开始响铃。
日历的原理是通过读取DS1302中存储的日期信息进行实现。
温度显示的原理是通过使用DS18B20传感器实现对温度的检测。
三、硬件设计本设计的硬件主要由以下部分组成:显示部分、按键部分、计时器部分、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器、单片机及其外设(如LCD12864液晶屏等)。
1.显示部分本设计采用LCD12864液晶屏进行显示。
2.按键部分本设计采用4个按键T1~T4,T1键用于切换时间制式;T2键用于设定时间和日期等;T3键用于设定闹钟;T4键用于定时器的设定。
3.计时器部分本设计采用计时器555进行固定时间的计时。
4. DS1302时钟芯片DS1302时钟芯片是一种用于实现实时时钟的芯片,本设计将其用于控制电子钟的时间。
5. DS18B20温度传感器DS18B20温度传感器是一种用于测量温度的芯片,本设计将其用于温度显示功能。
6. 单片机及其外设本设计采用AT89C52单片机进行控制,其外设包括LCD12864液晶屏、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器等。
毕业设计 毕业论文 单片机课程设计报告 定时闹钟

单片机课程设计报告课题名称:定时闹钟学生学号:1004030221专业班级:电信02班学生姓名:指导教师:课题工作时间: 2011-12-19 至 2012-12-26目录1.摘要 (3)2.设计目的要求 (3)3.设计实现方案 (4)3.1原理 (4)3.2系统总框图 (5)3.3 原理及工作过程说明 (5)4.元器件介绍 (6)4.1AT89C51 (6)4.2 1602LCD液晶显示器 (8)4.3 其他重要元件 (10)5.软件设计 (11)5.1系统框图 (11)5.2 源代码 (12)6.系统仿真 (22)6.1开始程序 (22)6.2 设定闹钟时LCD显示器 (23)6.3 闹钟时间到 (23)7.实验总结及心得体会 (23)8.参考文献 (24)1.摘要本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LCD、LED显示器,辅以必要的电路,构成一个单片机定时闹钟。
电子钟可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。
LCD显示“时”,“分”,LED闪动来做秒的计数,定时时间到能发出警报声并且启动继电器,从而控制电器的启停。
现在是自动化高度发达的时代,特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制,达到自动运行的目的,这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。
在这次设计中主要是用AT89S51来进行定时,也结合着其他辅助电路实施控制,在定时的时候,按一下控制小时的键对小时加一;按一下控制分钟的键对分钟加一;到达预设的时间,此电路就会发出报警声音提示已经到点。
关键字:定时闹钟AT89C51 LCDSummaryThe regular alarm clock designers design, by the microcontroller AT89C51 chip and LCD, LED display, combined with the necessary circuitry to form a single-chip timer alarm clock. Clock can be digital circuit, the microcontroller can also be used to complete. LCD display "when", "sub", LED flash to do the second count, regular time to be able to sound an alarm and start relay to control the electrical start and stop. Now is the era ofhighly developed automation, especially electronic products are relying onthe internal control circuitry to achieve control of the product to achieve the purpose of automatic operation, which requires us to do the design ofelectrical components and circuits to support .In this design it is mainly used to carry out regular AT89S51, but alsocombined with other auxiliary circuit implementation of the control, in time, when you click a control button on the hour plus one hour; click the button onthe control minutes plus one minute; reach preset time, this will sound an alarm circuit has prompted the point,. Keywords: time clock AT89C51 LCD2.设计目的要求1).本次课程设计应达到的目的:1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题;2、通过查阅手册和相关文献资料,培养学生独立分析和解决问题的能力;3、进一步熟悉单片机和常用接口电路,加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解;4、学会电路的安装与调试;5、进一步熟悉电子仪器的正确使用;6、学会撰写课程设计的总结报告;7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
毕业设计_单片机定时闹钟

单片机定时闹钟一、[电路概述]该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的,通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。
电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件,所以在题目要求的前提下,我们又加入了星期程序,温度程序,年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。
[关键字]:单片机数码显示温度传感器光识电路二、[题目分析与方案论证]按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成,后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块从单片机AT89S52入手,通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器,结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期,从而确定出内部的机器周期。
再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序,即设计出了电子时钟的核心。
根据题目的要求,我们设计了以下方案:[方案一]设计中加载了年、月、日的设计,刚开始时打算用18个共阳数码管,考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦,经过考虑后,决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来,即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日,这样一来就方便了硬件电路;[方案二]主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用AD590,利用AD590以及接口电路把温度转换成模拟电压,经由ADC0804转换成数字信号,然后经AT89S52处理显示温度。
但由于AD590价钱比较贵,且只能转换成模拟电压,这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济,经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为-55—125度,最大分辨率可达0.0625度,采用3线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点,所以我们选择了18B20温度传感器。
附18B20温度传感器工作原理:DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的数字值读数方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
智能温度定时闹钟硬件毕业设计目录1 引言 (1)1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势 (1)1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义 (1)1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍 (2)1.3.1 数字钟介绍 (2)1.3.2 本电子钟设计特点 (2)1.3.3 本电子钟的主要功能 (2)2 单片机介绍 (3)2.1 单片机的发展历史 (3)2.2 单片机的发展趋势 (4)2.3 单片机的特点 (4)2.4 单片机的应用 (5)2.5 单片机的分类 (5)3 方案论证与设计 (6)3.1 控制芯片 (6)3.2 显示部分 (6)3.3 检测温度部分 (6)4 总体方案设计 (8)4.1 工作原理 (8)4.2 系统模块图 (8)5 原理分析与硬件电路图 (9)5.1 DS18B20 (9)5.1.1 技术性能描述 (9)5.1.2 应用围 (9)5.1.3 DS18B20的外形和部结构 (10)5.1.4 DS18B20工作原理 (12)5.2 DS1302S时钟芯片 (12)5.2.1 DS1302的结构及工作原理 (14)5.2.2 引脚功能及结构 (14)5.2.3 DS1302的控制字节 (15)5.2.4 数据输入输出(I/O) (16)5.2.5 DS1302的寄存器 (16)5.2.6 DS1302实时显示时间的软硬件 (16)5.2.7 时钟电路部分设计 (17)5.3 1602字符液晶显示器 (18)5.3.1 液晶显示器的特点 (18)5.3.2 1602字符型LCD简介 (19)5.2.3 1602LCD的基本参数及引脚功能 (19)6 系统调试和分析 (22)6.1 时间显示 (22)6.2 精确度 (22)6.3 调整时间 (22)6.4 计时器 (22)6.5 设置闹钟 (23)6.6 复位 (23)6.7温度调试 (23)结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录1 (27)附录2 (28)1 引言1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势现在是一个高度发达的高科技的时代,目前单片机正朝向高性能和多品种方向发展,而且进一步向低功耗,小体积,大容量,高性能,低价格和外围电路装化等几个方向发展。
单片机的应用还从根本上改变了传统的控制系统设计思想和方法一个世纪以来,单片机技术如今已经受到了迅速的推广及运用。
渗透到我们生活的各个领域,在智能仪器,工业控制,家用电器,计算机网络和通信等都得到广泛的应用。
世界各大电气厂家,测控技术企业,机电行业大批竞相把单片机应用于产品更新,作为实现数字化,智能化的核心部件。
随着集成电路技术的不断发展,单片机的性能也在不断提高,其应用的围必将越来越宽广。
LCD电子定时闹钟使用数字电路技术实现时分秒计时的装置,有更高的准确性和直观性,寿命更长,广泛的应用于家庭,车站,办公室等场所,成为人们日常生活不可缺少的必需品,它给人们带来了很大的方便。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性,所以,以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。
钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求,现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能。
现在是高度发达的社会,时间观念很重要,自古以来人们对时间的控制都是十分棘手的问题,俗话说事件就时间就是生命,LCD电子定时闹钟的多功能化必定将一步一步的开拓出来。
与时间相关的产品在任何时候都是不可或缺的物质,它的前景一如既往的远大。
1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义本设计可以让我对所学过的知识进行系统的回顾和总结。
不仅如此,我在主动去找寻找更多的资料的同时,了解了更多的知识,也培养了我的设计能力和解决实际问题的能力,增强了自我的学习能力。
通过本LCD电子定时闹钟的设计我也初步掌握了组成系统、编程、调试等能力应用,并且初步了解了单片机应用系统开发研制过程,软件和硬件设计的方法。
1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍1.3.1 数字钟介绍时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。
而单片机模块中最常见的正是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时,另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。
一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性,所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。
钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求,现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能,本设计中LCD电子时钟采用LCD显示时间和日期年月,直观实用,而且可以方便的校调,附带的万年历和定时功能也是很方便和实用的。
1.3.2 本电子钟设计特点本LCD电子定时闹钟是一种基于单片机技术的多功能、多用途的电子产品,有电子时钟、日期显示、定时闹铃等多种功能。
本设计产品性能卓越,功能丰富,采用LCD显示更加直观,是一个比较实用的电子产品。
1.3.3 本电子钟的主要功能(1)可以显示24小时制“时时-分分-秒秒”,LCD显示。
(2)可以显示日期,具有万年历功能。
(3)可以方便的设定定时时间、修改定时时间,闹铃功能,预设定时时间到将发出闹铃声。
(4)能够修改时钟时间的时、分、秒,能够修改日期的年月日。
2 单片机介绍2.1 单片机的发展历史单片机诞生于20世纪70年代末,经历了探索---完善---MCU化---百花齐放四个阶段。
(1)芯片化探索阶段:20世纪70午代,美国的Fairchild(仙童)公司首先推出了第一款单片机F-8,随后Intel公司推出了影响面大、应用更广的MCS48单片机系列。
MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域,进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。
参与这一探索阶段的还有Motorola、Zilog和Ti等大公司,它们都取得了满意的探索效果,确立了在SCMC的嵌入式应用中的地位。
这就是Single Chip Microcomputer的诞生年代,单片机一词即由此而来。
这一时期的特点是:●嵌入式计算机系统的芯片集成设计;●少资源、无软件,只保证基本控制功能。
(2)结构体系的完善阶段:在MCS-48探索成功的基础上很快推出了完善的、典型的单片机系列MCS-5l。
MCS-51系列单片机的推出,标志着Single Chip Microcomputer体系结构的完善。
它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机的体系结构。
①完善的总线结构:●并行总线:8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线,两个独立的地址空间;●串行总线:通信总线,扩展总线。
②完善的指令系统:●具有很强的位处理功能和逻辑控制功能,以满足工业控制等方面的需要;●功能单元的SFR(特殊功能寄存器)集中管理。
③完善的MCS-51成为SCMC的经典体系结构:日后,许多电气商在MCS-51的核和体系结构的基础上,生产出各具特色的单片机。
(3)从SCMC向MCU化过渡阶段:Intel公司推出的MCS96单片机,将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运行监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口纳入片中,体现了单片机的微控制器特征。
由于MCS-51单片机系列向各大电气商的广泛扩散,许多电气商竞相使用80C51为核,将许多在测控系统中使用的电路技术、接口技术、可靠性技术应用到单片机中;随着单片机外围功能电路的增强,进一步强化了智能控制器的特征。
微控制器(Microcontrollers)成为单片机较为准确表达的名词。
其特点是:①满足嵌入式应用要求的外围扩展,如WDT、PWM、ADC、DAC、高速I/0口等。
②众多计算机外围功能集成,如:●提供串行扩展总线:SPI、I2C、BUS、Microwire;●配置现场总线接口:CAN BUS。
③CMOS化,提供功耗管理功能。
④提供OTP供应状态,利于大规模和批量生产。
(4)MCU的百花齐放阶段单片机发展到这一阶段,表明单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具-----小到玩具、家电行业,大到车载、舰船电子系统,遍及计量测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域。
为满足不同的要求,出现了高速、大寻址围、强运算能力和多机通信能力的8位、16位、32位通用型单片机,小型廉价型、外围系统集成的专用型单片机,以及形形色色各具特色的现代单片机。
可以说,单片机的发展进入了百花齐放的时代,为用户的选择提供了广阔的空间。
2.2 单片机的发展趋势当前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展。
预计,单片机将进一步向着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向发展。
2.3 单片机的特点(1)性能价格比高。
(2)集成度高、体积小、可靠性高。
由于单片机将各功能部件集成在一块芯片上,且部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,从而大大提高单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外,因其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。
(3)控制功能强。
为满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O接口的逻辑操作极为处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微型计算机。
(4)低能耗、低电压,便于生产便携式产品。
(5)外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
(6)单片机的系统扩展和系统配置较经典、规,易于构成各种规模的应用系统。
2.4 单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
2.5 单片机的分类单片机按照其用途可分为通用型和专用型两大类:(1)通用型单片机具有比较丰富的部资源,性能全面且适应性强,能覆盖多种应用需求。
(2)专用单片机是专门针对某个特定产品的,例如,专用于电机控制的单片机、车载电子设备、语音信号处理和家用电器中的单片机等。