PIC单片机应用设计经验与技巧
PIC单片机应用设计经验与技巧
PIC单片机是Risc架构内最主要的单片机。
美国微芯公司(Microch{p Technology Inc．)开发的CM0S工艺PIC系列8位单片机(RISC微控制器)，特别是采用内置第二代Flash存储器(40年存储寿命)的微控制器在快速应用方面具有独到之处。由于其易用性和高可靠性，该系列微控制器稳居8位单片机全球出货量之首。PIC系列单片机具有指令集简洁、简单易学、速度高、功能强、功耗低、价格低廉、体积小巧、适用性好及抗干扰能力强等特点，大量应用于汽车电气控制、电机控制、工业控制仪表和仪表、通信、家电、玩具、低功耗的测控应用等领域，在国内越来越受到广大设计者的欢迎，微芯公司的单片机已经成为目前单片机世界的主流产品。
PIC 8位单片机内已经包含运算器、存储器、A／D、PWM、输入和输出I／O(灌电流可达25mA)、通信等常用接口，自由灵活的定义功能可以适应不同的控制要求。而不必增加额外的IC芯片。这样电路结构很简单，开发周期将大为缩短。
PICl6系列单片机属于PIC8位单片机的中级型产品，采用14位的RISC指令系统。笔者使用PICl6F716单片机设计了一个电动机保护器，在设计过程中遇到很多问题，通过多方查找资料以及向Microchip公司技术人员寻求支持，问题一一得到解决。现将部分问题记录如下，与大家一起探讨。
1 ICD2作为程序烧写的使用
1.1 ICD2简介
MPLAB ICD2在线调试器是一款低价位的PIC开发工具。它利用Flash工艺芯片的程序区自读写功能来实现仿真器调试功能；使用的软件平台是Microchip的MPLAB IDE(集成开发环境软件包)，兼容Windows NT、Windows 2000和Windlows XP等操作系统。其通信接口方式可以是USB(最高可达2Mb／s)或RS-232串行接口方式；工作电压范围为2．O～5．5V，可支持最低2．0V的低压调试。
MPLABICD2可以支持大部分Flash工艺的芯片。它不仅可以用作调试器，同时还可以作为开发型的烧写器使用。
1．2 ICD2作为烧写器时的配置
烧写芯片的方式有两种：普通烧写和在线烧写。在线烧写是适合大批量生产方式的烧写办法。使用在线烧写时通常用户都已经把芯片焊到了板上，此时就要求用户板上有预留的烧写接口。用户板上的接口是通过一条6芯的扁平电缆与ICD2主机上同样的接口一一对应连接的。图1显示了MPLAB ICD2与目标板上模块连接插座的互连状况。
ICD连接插座有6个引脚，但只使用了其中的5个引脚，分别是VDD(电源)、VSS(地)、VPP(编程电压)、PGC(同步时钟)和PGD(数据)。
1．3 ICD2作为烧写器时容易出现的问题及解决方法
尽管MPLAG ICD2与目标板的互连非常简单，但是一不小心就会出现问题，基本上每一个PIC的入门者都会碰到类似的问题。下面就一些常见问题作简要叙述。
如图l所示，在VPP与VDD之间通常要串接一个上拉电阻(通常约为lOkΩ)，这样VPP线可置为低电平来手动复位PICmicro单片机。但是对一般设计者来说，都是采用上电自动复位。如果在这里采用集成器件DMP809，那么就会导致连接不上，程序没有办法烧入。
对于PGC、PGD两根线，由于在ICD2内部已经进行了上拉，所以在外围设计中，不要冉进行上拉，否则会造成分压。对于PGC、PGD 和VPP三根线，不要对地接电容．因为电容会阻碍在数据和时钟线上电平的快速转换，从而影响ICD2与目标板的连接。同样对于PGC、PGD，由于数据或时钟都是双向传输的，这时如果在中间串一个二极管，则会影响ICD2与单片机的双向通信。
但是，对PGC和PGD来说，在单片机上同时复用为普通I／O口，而有些使用上必须要接对地电容或者是串接二极管。对于这种情况，唯一的处理方式就是在烧写时从芯片的PGC和PGD端口直接跳线到程序烧写口。
2 A／D转换通道切换问题
笔者所设计的电动机保护器需要进行很多A／D转换，比如三相电流转换、零序电流转换以及各种*等。但是笔者所采用的PIC16F716单片机只有5路A／D转换通道，因此附加了一个多位选择开关对一个A／D通道进行复用。而在调试中发现这样一个问题，就是A／D转换值不准确，甚至有点乱，但从程序流程以及代码角度均查不出任何问题。后查明PICl6F716单片机进行A／D转换通道切换时，需要一定的延时，延时时间是毫秒级。解决办法是：在通道问切换时，当第一个通道转换完成后，先转到另一个通道；然后延时1ms左右，再进行A／D转换。而对同一个通道信号切换时，要在第一个信号转换完成后，禁止信号输入，延时1ms左右；然后输人信号，再进行A／D转换。
这种做法比较麻烦，也很占用时间，并且从调试结果来看，问题并没有解决。在反复进行调试中，最后得到的优化解决办法是：对于通道间转换以及同一通道信号转换，要对每一个信号至少进行两次A／D转换；第一次的转换结果，舍弃不予处理，只取第二次A／D转换的结果。从调试结果来看，很好地解决了这一问题。
3 软件开发小技巧
PIC单片机采用精简指令集，例如对于PICl6F716单片机，只有35条单字节指令。要用这么少的指令实现复杂的控制或计算，显然要在软件设计上多下功夫，并且PIC的指令系统与51系列单片机有很大不同，这让PIC初学者很不适应。下面笔者就自己的体会，谈一些软件设计需要注意的问题。
3.1 指令的大小写问题
编写PIC单片机的源程序，除了源程序的开始处需要严格的列表指令外，还须注意源程序中字母符号的大小写规则，否则在PC机上汇编程序时不会成功。在源程序中都会使用伪指令INCLUDE。这条指令将列表中指定的单片机文件(在MPLAB中)读入源程序作为源程序的一部分，所以凡是MPLAB中有关该单片机已有的寄存器在源程序中无需再用赋值指令(EQU)赋值，这就使所建立的源程序大为简化。
此外，由于有了伪指令INCLUDE，所以根据MPLAB软件中的格式，在源程序中的操作数凡是涉及MPLAB已规定的寄存器名称的，其字母一律只能大写，不能小写。其余操作码、符号字母可任意大小写，但0x中的x应小写。否则汇编不会成功。鉴于上述原因，为了书写方便，在使用MPLAB软件时，PIC单片机的源程序均用大写字母为宜(0x 例外)。
3．2 振荡器的配置以及时序的计算
PIC系列单片机可以工作于以下4种不同的振荡器方式：LP(低功耗晶体振荡器)、XT(晶体谐振器)、HS(高速晶体谐振器)和RC(阻容振荡器)。用户可以根据其系统设计的需要，通过对配置位(FOSC1和F0SC2)编程，选择其中一种工作模式。
而一旦振荡器配置完成，那么根据用户的配置，可以轻松地计算出程序运行的时间以及A／D转换所占用的时间，这样就会很轻松地安排好单片机的时序。例如，如果采用4 MHz的HS振荡模式，那么单片机的时钟频率为FOSC/4，也就是说执行一条指令需要1μs；对于需
要两个指令周期的指令，需要2μs。而对于A／D转换，如果A／D转换时钟位选择为FOSC／8，那么A／D转换模块转换一个位的时间Tad 就为2μs。对一个8位的转换来说，需要的时间为9．5Tad，也就是完成一次A／D转换的时间为19μs。这样只需要查看源程序的行数并作简要分析，就可以计算出程序运行的时间。
3.3 存储体的选择
PIC单片机的数据存储器通常分为两个存储体，即存储体O(Bank0)和存储体1(Bankl)。每个存储体都是由专用寄存器和通用寄存器两部分组成的。两个存储体中的一毡寄存器单元实际上是同一个寄存器单元，却又具有不同的地址。
不同型号的PIC单片机，其数据存储器的组成(即功能)是不完全相同的，所以设计人员一旦选用了某个PIC单片机的型号后，就要查找该单片机的数据存储器资料，以便编程使用。
笔者所采用的PICl6F716单片机的存储区，是通过STATUS寄存器的RPl位和RP0位来选择的。当配置为00时，表示选择存储区0；当配置为01时，表示选择存储区1。因为存储区的改变只须改变RP0位，所以通常在程序编写时，只改变RP0位来选择存储区。但是这样容易造成程序的混乱，因此，笔者建议在每次更换存储区时，要分别对RPO和RPl进行置位。在程序初始化时，最好将寄存器的初始化分为两部分：第一部分为存储区O；第二部分为存储区1。然后将每个需要初始化的寄存器分别在对应的存储区进行初始化即可。
3.4 GOTO和CALL指令的不同使用
在PIC的汇编程序中，CALL与GOT0指令使用的场台不同。CALL 是用来调用子程序的，在调用完子程序后返回到调用前的程序；而GOTO是无条件转移，即由此状态进入另外一个状态而不需要返回。
为了使程序更加具有可读性，使流程更加清晰、合理，通常程序都采用模块化程序设计，即将程序按照功能分成不同的子程序，而主程序则相当简洁，只须采用CALL指令对子程序进行调用。
由于PIC单片机的堆栈有限，在程序中不能无止境地使用GOTO 指令，否则会使堆栈溢出，程序无法正常运行。但是在有些时候，例如当程序出现分支时，则不得不使用GOTO指令。对于PICl6F7x系列单片机，程序出现分支时只能通过STATUS寄存器的Z位或C位进行判断。这时在两种情况的前一种情况下，必须使用GOTO指令进行转移；否则在执行完第一种情况后，紧接着又执行第二种情况。程序如下：BTFSS STATUS，Z
GOTO A
GOTO B
在跳转到A时，必须使用GOTO指令；否则执行完这条语句以后，紧接着执行GOTO B。这样无论Z为何值，程序都将跳转到B。而对于GOT0 B，则可以不必使用GOTO指令。
在上面这种情况下，由于GOTO只在子程序内部进行跳转，小程序内部循环占用堆栈的级数不多，因此使用GOTO指令是可行的。但是在大的程序中使用GOTO指令，将有可能无法返回到调用前的下一条指令。
因此，笔者建议，在使用汇编语言进行程序设计时，应该将程序分解成一级级的子程序；然后在程序之间进行调用，尽量将GOTO指令跳转的范围缩小。
3.5 对芯片的重复烧写
对没有硬件仿真器的设计者来说，总是选用带有EPROM的芯片来调试程序，通过反复的修改来观看运行结果，以便对程序进行调试。每更改一次程序．都是将原来的内容先擦除，再编程，浪费了相当多的时间，又缩短了芯片的使用寿命。如果后一次编程较前一次，仅是对应的机器码字节的相同位由1变为0，那么就可在前一次编程芯片上再次写入数据，而不必擦除原片内容。
在程序调试
过程中，经常遇到常数的调整。如果常数的改变能保证对应位由1变0，则都可在原片内容的基础上继续编程。另外，由于指令NOP对应的机器码为00，调试过程中指令的删除，可先用NOP指令替代，编译后也可在原片内容上继续编程。
结语
在采用PIC单片机进行设计过程中，注意到PIC单片机自身的特点，可尽量少走弯路，从而缩短开发周期。同样在软件设计上采用合适的方法，可以使整个程序运行稳定，而且程序空间的使用也将有所减少，避免了调试中的Bug。以上只是笔者在实际设计过程中一些小小的体会。希望与大家一起探讨，并在共同学习中为PIC单片机的普及和推广做出贡献。
单片机作品设计报告
2017—2018学年度第一学期 《单片机原理及应用》作品考试 模拟电梯 提交文档 姓名黄任军朱子豪 年级 专业通信工程 系（院）信息科学与工程学院 任课教师 2018 年 1月2日
2017-2018-1《单片机原理及应用》作品设计提交文档 一、作品设计目的 高温警报器在生活中应用非常广泛，比如，汽车的水箱高温警报，假如汽车水箱一直处于高温情况下又不能及时散热，这会对汽车的安全性能有极大的影响。假如有高温警报器的话，可以将报警温度设置在水箱最高温度以下10摄氏度，这样可以让车主意识到水箱温度已经快要到达极限温度了，必须赶快降温。 二、作品设计内容 1、总电路图显示 2、总程序 #include <> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DS=P2^2; //定义温度传感器端口 uint temp; uchar flag1; // 温度的正负 sbit dula=P2^6;
sbit wela=P2^7; sbit beep=P2^0; unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsigned char code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef}; void delay(uint count) //delay { uint i; while(count) { i=200; while(i>0) i--; count--;
单片机课程设计代码
陈新 2014/7/21 17:32:03 QQ可以找到历史记录的 陈新 17:33:15 无痕的回忆 17:01:52 LED_LOOP: MOV R1, #251 ;1s的显示延时（好奇怪，居然不准） LED_LOOP_1: MOV R4, #14 ;使用了寄存器R1，R4（估计可以使用堆栈临时释放） LED_LOOP_2: LCALL DISPLAY_MOVE DJNZ R4, LED_LOOP_2 DJNZ R1, LED_LOOP_1 RET 无痕的回忆 23:10:36 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H HC595_SCK BIT P0.4 HC595_RCK BIT P0.5 HC595_RST BIT P0.6 HC595_DAT BIT P0.7 MAIN: MOV A, #00H MOV P0, A CLR HC595_RST LOOP0: MOV R0, #0 LOOP1: MOV R1, #100 LOOP2: MOV R4, #10 LOOP3: LCALL DISPLAY DJNZ R4, LOOP3 DJNZ R1, LOOP2 INC R0 LJMP LOOP1 DELEY0: MOV R6, #4 ;1ms延时的子程序 DELEY1: MOV R7, #123 DELEY2: DJNZ R7, DELEY2 DJNZ R6, DELEY1 NOP RET
DISPLAY: MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #0 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #1 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 ;有问题MOV B, #100 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #2 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB XCH A, B MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #4 MOV P0, A LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 ;延时 MOV A, R0 MOV B, #10 DIV AB
单片机实验报告
PIC单片机原理与应用实验报告 学校： 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
实验一I/O端口实验 一、实验目的 （1）掌握MPLAP IDE集成开发环境的基本操作。 （2）掌握单片机的I/O端口的设计方法。 （3）掌握在线调试器的使用方法。 （4）学会查阅相关数据手册。 二、实验仪器设备 （1）PC机一台； （2）MPLAP IDE开发软件一套； （3）PICkit3在线调试器一套； （4）APP009实验板一块； 三、实验要求 （1）设计发光LED灯闪烁程序，下载调试，验证功能。 （2）设计流水灯程序，或其他花样彩灯程序，下载调试，验证功能。 （3）设计按按键加1计数程序，下载调试，验证功能。 四、实验步骤 （1）连接在线调试器PICkit3、APP009实验板和计算机； （2）打开MPLAP IDE集成开发环境软件，点击Debugger>Select Tools>PICkit 3 选择调试工具； （3）点击Debugger>Settings，在Settings窗口中点击Power栏，选择由PICkit3向实验板供电； （4）完成实现发光LED灯闪烁实验； 程序代码： #include
单片机原理及应用 设计报告
单片机设计报告 编写：HUBU2015级通信工程xmx 2017年5月23日 一、设计的目的与要求 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样。采用STC89C52单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现汉字的显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏。 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示一个“大”字。 二、总体方案设计 2.1 硬件电路的总体设计 1、设计总体框图 硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成：时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。 2、工作原理 由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0口控制行，P1口控制列，通过软件编程，即可实现汉字的显示。
3、元器件清单 2.2系统软件的设计 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库和延时子程序组成。 三、系统硬件电路的具体设计 3.1 时钟电路 STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。
内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图4所示电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF 左右 3.2 复位电路 单片机在启动运行时需要复位，使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路，上电瞬间，RC电路充电，RST引线端出现正脉冲，只要RST端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效地复位。其中R1选择10KΩ左右的电阻，电容器一般选择10μF。 3.3显示电路的设计 本次设计中采用8*8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种。设计中用到的是“列共阳，行共阴”，即“列用高电平控制，行用低电平控制”。图中画
单片机课程设计计算器
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
单片机大作业-简易红外遥控小车设计
安阳工学院 《单片机基础》课程大作业 《简易红外遥控小车设计》 院系：计算机科学和信息工程学院 专业班级： 姓名： 学号： 成绩（教师填写）___________ 20 年月日 一、课题名称： 《简易红外遥控小车设计》 二、方法步骤： 1.总体设计 主要设计思想： 本设计利用通用红外遥控器控制小车后轮两个电机的动作来实现小车走、停、转弯等功能。并通过软件控制小车方向和PWM调速小车的转速。具体思想如下：通过外部中断1接收红外信息，并通过软件解码，根据接收信息的不同通过PWM和控制函数做出响应，并且在二极管上面反映出来，所以说二极管充当车灯和档位指示灯的作用，且每次接收信号，蜂鸣器鸣叫用来显示有信号的传入。 主要设计任务： 红外遥控小车的设计主要分两大步，第一是硬件实现的设计，
第二是单片机软件实现的设计。 （1）其中硬件又分几块：51单片机最小系统板，小型直流电机（3~9V）驱动电路模块，红外接收模块（已集成在最小系统板），蜂鸣器和二极管显示模块，车体。 （2）软件比较简单，但也分了几块：外部中断红外接收解码模块，PWM电机调速模块，主程序。 2.设计任务和要求 (1)主要完成的性能指标 本小车设计完成后能够实现如下功能：前进、后退、左前传（以做轮胎为轴转弯）、右前转、左圆转（以车体为轴进行转弯）、右圆转、左倒转、右倒转、紧急暂停、123级加减速。 (2)器件选择 本设计主要用到以下材料：51单片机一个、通用遥控器一个、红外接收头一个、5号电池7节、车体（双电机+万向轮）一套、蜂鸣器一个、杜邦线若干、二极管9个、L9110S电机驱动芯片2个、其他电阻电容若干 (3)单片机选择 本设计用到宏晶公司的STC——125A32Ad单片机 (4)说明总体框图（可选）
单片机课程设计总结报告
单片机课程设计 频率计 总结报告 姓名：陈艺端 学号：08292003 班级：电气0809 所在组：陈艺端 白英杰
【实验准备】 在实验前，我通过上网、上图书馆查找了一些关于频率计的资料，结合单片机所学的中断和定时器的知识，并对电路板各个元器件、接线等的清楚认识，完成了对电路板仿真图的绘制，以及初步的程序，并实现了初步的仿真效果。 【设计内容】 设计一个频率计。 【设计要求】 分频段（高频、低频），在10k~20kHz范围做切换。 CPU为AT89S51，利用内部T0、T1的定时计数器或外部INT0中断功能来完成对输入的信号进行频率计数或脉宽计时，计数（计时）的频率结果通过6位七段LED数码管显示出来。 数字式频率计原理框图： 【设计方案】 一、实验原理： 1、测频方式 利用单片机计数器T0和定时器T1中断。定时器T1中断产生闸门时间，在闸门时间Ts内，用计数器记录输入脉冲的个数N，从而计算出被测频率Fx =N/Ts。
2、测周方式 利用单片机外部中断INT0和定时器T1中断。定时器T1中断产生时标信号Ts，用外部中断INT0控制定时器T1的计数，计算出在被测信号的一个周期内定时器T1计得的数N，从而计算出被测频率Fx =NTs。 二、电路结构： ① NE555构成多谐振荡器，产生频率可调的方波信号； ②74HC74里的一个D触发器连成计数器，用来对555产生的方波分频； ③74HC14非门做驱动，防止产生的信号不能驱动单片机的I/O口；
④方波信号连接在单片机的INT0和T0口上。 ⑤单片机的P1口做字位，连接74HC245驱动数码管的共阴端； ⑥P0口做字形，连接74HC573锁存器和74HC245驱动数码管的a~dp端。 三、测频测周转换的讨论以及试验参数： 1、测频方式和测周方式的转换频率 依要求来说在10kHz~20kHz之间做切换。 2、转换频率过程中产生的问题 当被测信号频率与转换频率非常接近，并且抖动时，容易产生两种方式一直跳变的现象，进入死循环，可以利用迟滞比较器的原理进行解决。通常将测频方式和测周方式的转换频率设为程序判断测频还是测周的比较点，但为避免在转换频率附近产生死循环，设置两个比较点，分别为f1和f2，从高频测频方式向低频测周方式变化时，比较点为f1，从低频测周方式向高频测频方式变化时，比较点为f2，使f1 单片机课程设计心得(精选多篇) 第一篇：单片机课程设计心得 单片机课程设计实训体会 两周的单片机课程设计实训 ,真是让我们受益匪浅，学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西. 此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力.因为以前做过关于焊接的电工实习，所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题,也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍,先开始的显示时钟还算顺利,本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提.其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达到效果了. 系统以at89s51 为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。 我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来,出不了预期的效果.对于硬件在编程过程中pcb板的接触又是一个头疼的问题,在进行编译的时候,数码显示管上什么都没有,按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了,所以也花费了好多时间在pcb板的重新焊接上，最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,程序基本编写成功,这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期两周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识.,也让我们对单片机有了更深一步的了解.虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的,他引导我们的思路,本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了,所以说老师是功不可抹的. 由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。 踉踉跄跄地忙碌了两周，我的单片机课程设计也终将告一段落。设计实物也基本达到预期的效果，但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数。但我可以自豪的说，这里面的每一段代码，都有我的劳动。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 单片机设计实验报告 题目：电子音乐发生器 班级： 班内序号： 实验组号： 学生姓名： 指导教师： 电子音乐发生器 实验摘要 此次本组制作的基于pic单片机的电子音乐发生器是具有液晶显示屏提示的音乐简单演奏、播放等功能的演示作品。在目前很多简单音乐播放器件（如贺卡、礼品中的简单音乐单元）中，这样的简单电路和rom编程原理都是可以通用的，而且电路搭接、布局简单，十分适合电路原理学习、汇编语言编程零基础训练以及简单礼品核心部分制作参考。 整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877，软件设计中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通数字I/O脚功能。本实验用单片机PORTB\D接收来自键盘输入的指令信息，由此确定lcd液晶屏幕显示以及喇叭播放内容，再通过PORTC\D\E输出声音或字幕信息。 A b s t r a c t In this experiment，our group made this pic microcontroller based electronic music generator is a simple LCD prompts music playing, playback and other functions to the presentation. In the current lot of simple music playback devices (such as greeting cards, gift of simple musical elements), such a simple circuit and rom programming principles can all be generic, and the circuit lap, the layout is simple, very suitable circuit schematic learn assembly language zero-based training program and a simple gift core part of the production reference. Throughout the system, the microcontroller uses Microchip's PIC16F877, software design involves PORTB \ PORTC \ PORTD \ PORTE used as a normal digital I / O pin functions. The experiment with the microcontroller PORTB \ D receives commands from the keyboard input information, thereby determining the LCD screen display and speakers to play the content, and then through PORTC \ D \ E output sound or subtitle information. 关键字 单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip lcd液晶显示屏——LCD screen 输入输出端口——I / O pin 一.实验论证与比较 电子音乐发生器采用以Microchip公司的PIC16F877芯片为核心的简单控制系统，外部 单片机大作业 课题名称简易楼道灯电费计价系统 院、系、 自动化与电气工程学院部 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 学号 指导教师 1.作业背景 城市居民楼内一般安装有楼道灯，方便夜间居民上下楼，其工作特点是人来灯亮，人走灯灭。以热释电型楼道灯为例，其基本工作原理是：热释电传感器能检测人体是否进入感应范围，当人体未进入感应范围，即离楼道灯还有一定距离时，传感器输出低电平；当人体进入感应范围，即靠近楼道灯时，传感器输出高电平。根据传感器的输出，单片机可决定是否点亮楼道灯。由于楼道灯属本单元全体居民共用，为便于电费结算，现要求设计一套简易楼道灯电费计价系统，系统能自动计算楼道灯在一个月内的总点亮时间，并据此计算出应缴电费额度。 2.作业要求 系统由电源电路、热释电传感器、单片机、按键以及显示器组成，楼道灯供电为220市电，功率2kW（实际灯泡功率一般不会这么大。考虑到实验演示时间有限，故假设此灯泡功率为该值）。其中电源采用5V，热释电传感器的输出采用按键按下与否进行模拟，单片机采用51，显示器采用4位数码管，电价按5.86元/千瓦时（实际电价一般为0.58。考虑到实验演示时间有限，故假设电价为该值），要求电费计算精度精确到0.01元。用户可用按键查询本月楼道灯总点亮时间（精度0.01小时），以及本月总电费。 3.硬件部分 （1）仿真电路图 （2）实物电路图： （3） 元器件列表 STC89C52RC 一个 按钮开关3个四位共阳数码管1个12M晶振1个CS9012三极管1个 二极管1个ZS230-25G灯泡1个HK4 100F-DC5V-SHG继电器1个接线端子1个3906PNP三极管4个 电容、电阻若干 单片机系统课程设计报告 专业：自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2011 年 3 月17 日 目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误！未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误！未定义书签。附录3 程序清单 (17) 1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 （1） 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2） 主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒， 支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。 （3） 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。 （4） 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做 （1） 可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。 （2） 实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速， 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西 课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录 一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的 经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位 P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1 20XX年小学期单片机设计实验报告题目：基于PIC16F877单片机的LED旋转时钟 班级： 学号： 班内序号： 实验组号： 学生姓名： 指导教师： 基于PIC16F877单片机的LED旋转时钟 ――班 实验摘要 本次我们制作的基于PIC16F877单片机的LED旋转时钟是能够输入、显示时间的时钟。 结构新颖，效果奇特。加入了现代科技的元素，利用人眼的视觉暂留特性，解决了传统时钟 结构单一，显示效果固定的缺陷，更好了满足了人们对美的追求。 整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877，软件设计中涉及PORTA 用作普通数字I/O脚控制按键输入，PORTB、PORTC控制灯的亮灭，PORTD向时钟芯片DS1302写入和读出时间。 概括来说，本实验就是用人眼的视觉暂留特性，用PIC16F877单片机作为主控芯片， 采用电机带动发光二极管高速旋转，利用频闪显示原理呈现时钟画面。 A b s t r a c t In this experiment, we made a LED rotating clock base on PIC16F877 MCU. It can input and show time. Its structure is novel and its effect is amazing. It’s full of modern technology element. With human eyes’ persistence of vision, it solves traditional clock’s structure and effect’s disadvantage, fits human pursue for beauty better. The system uses the production of the Microchip cord--PIC16F877. The design includes the drive of PORTA as general digital ports to input time, the drive of PORTB and PORTC to control the LED’s on, the drive of PORTD to write and read time on DS1302. In conclusion, with human eyes’ persistence of v ision, this experiment uses PIC16F877 MCU as master chip, uses motor to drive LED rotate at high speed, uses strobe display principle to show the clock. 关键字 单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip LED旋转时钟-- LED rotating clock 网络教育学院《单片机原理及应用》大作业 大工2019年春离线大作业 题目：题目一：单片机电子时钟设计 学习中心：奥鹏学习中心 层次： 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生姓名： （注：本页为课程学习要求，阅读后请删除） 大工2019年春《单片机原理及应用》大作业具体要求： 1 作业内容 从以下五个题目中任选其一作答。 2 正文格式 作业正文内容统一采用宋体，字号为小四，字数在2000字以上。 3. 作业提交 学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。 4.注意事项 请同学独立完成作业，不准抄袭其他人或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计！ 大连理工大学网络教育学院 2019年5月 题目一：单片机电子时钟设计 准则：设计一个基于51单片机或STM单片机的电子时钟，并且能够实现时分 秒的显示和调节 撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功 能分配、核心器件的选型等； （2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件 开发流程； （4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。 答： 单片机电子时钟设计 一、引言 单片机技术是计算机科学技术的独立分支，拥有着高性价比、高集成度、体积少、强大控制功能、功耗低、高可靠性、电压低、容易生产、方便携带等优点，越来越广泛的被应用于实际生活中。单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。 二、时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管 单片机原理及系统课程设计 专业：自动控制 班级：动1001 姓名：武明强 学号： 201008430 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 基于单片机的数字电压表设计 一、 引言 数字电压表（Digital V oltmeter ）简称DVM ，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。与此同时，由DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。 二、 设计方案及原理 2.1 设计要求 以单片机为核心，设计一个数字电压表。采用中断方式，对2路0～5V 的模拟电压进行循环采集，采集的数据送LED 显示，并存入内存。超过界限时指示灯闪烁。 2.2 设计思路 本题目本质上是以单片机为控制器，ADC0809为ADC 器件的AD 转换电路，设计要求的电压显示，是对ADC 采集所得信号的进一步处理。 为得到可读的电压值，需根据ADC 的原理，对采集所得的信号进行计算，并显示在LED 上。本项目中ADC0809的参考电压为+5V ，根据定义，采集所得的二进制信号data 所指代的电压值为: 而若将其显示到小数点后两位，不考虑小数点的存在（将其乘以100），其计算的数值为： 将小数点显示在第二位数码管上，即为实际的电压 2.3 数字电压表原理 数字电压表的基本工作原理是利用A/D 转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。 电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量， V 5256 data ?V 1.96data V 5256 100data ?≈?? 单片机 课程设计 课程设计名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间： 一、需求分析 1.1课题背景 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比如一些简易的玩具上或手机上。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2 课题设计的任务与主要内容 本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。 先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。 单片机设计实验报告 2013年小学期单片机设计实验报告 题目：电子音乐发生器 班级： 班内序号： 实验组号： 学生姓名： 指导教师： 单片机设计实验报告期中检查 教师评语 指导教师签字： 年月日 单片机设计实验报告 电子音乐发生器 ――2011211****班实验摘要 此次本组制作的基于pic单片机的电子音乐发生器是具有液晶显示屏提示的音乐简单演奏、播放等功能的演示作品。在目前很多简单音乐播放器件（如贺卡、礼品中的简单音乐单元）中，这样的简单电路和rom编程原理都是可以通用的，而且电路搭接、布局简单，十分适合电路原理学习、汇编语言编程零基础训练以及简单礼品核心部分制作参考。 整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC16F877，软件设计中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通数字I/O脚功能。本实验用单片机PORTB\D接收来自键盘输入的指令信息，由此确定lcd液晶屏幕显示以及喇叭播放内容，再通过PORTC\D\E输出声音或字幕信息。 A b s t r a c t In this experiment，our group made this pic microcontroller based electronic music generator is a simple LCD prompts music playing, playback and other functions to the presentation. In the current lot of simple music playback devices (such as greeting cards, gift of simple musical elements), such a simple circuit and rom programming principles can all be generic, and the circuit lap, the layout is simple, very suitable circuit schematic learn assembly language zero-based training program and a simple gift core part of the production reference. Throughout the system, the microcontroller uses Microchip's PIC16F877, software design involves PORTB \ PORTC \ PORTD \ PORTE used as a normal digital I / O pin functions. The experiment with the microcontroller PORTB \ D receives commands from the keyboard input information, thereby determining the LCD screen display and speakers to play the content, and then through PORTC \ D \ E output sound or subtitle information. 关键字 单片机——microcontroller 芯片——CMOS chip lcd液晶显示屏——LCD screen 输入输出端口——I / O pin 网络教育学院《单片机原理及应用》大作业 题目： 学习中心： 层次： 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生姓名： 单片机电子时钟设计 一、引言 单片机技术在计算机中作为独立的分支，有着性价比高、集成度高、体积少、可靠性高、控制功能强大、低功耗、低电压、便于生产、便于携带等特点，越来越广泛的被应用于实际生活中。单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。 二、时钟的基本原理分析 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 三、时钟设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延时程序等。运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。最新单片机课程设计心得(精选多篇)
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