第五章51系列单片机在工业控制中的应用
单片机在工业控制中的作用
单片机在工业控制中的作用工业控制是指在工业过程中对设备、机械、工艺等进行监控和调节，以实现自动化和高效生产。
而在工业控制中，单片机在发挥着关键性的作用。
本文将探讨单片机在工业控制中的作用，并展示它在不同领域中的应用。
一、单片机的基本概念单片机，全称为单片微型计算机，是一种功能集成度高、体积小、成本低的微型计算机系统。
它由中央处理器、存储器、输入输出和通信接口等部件组成，并通过编程控制来实现各种功能。
二、单片机在工业控制中的优势1. 高可靠性：由于单片机通常采用单片集成电路，其电路复杂度低，连接简单，因此具有较高的可靠性，能够适应工业环境的需求。
2. 低功耗：单片机运行时功耗相对较低，使其在工业控制中更加经济高效。
3. 强大的计算和处理能力：单片机具有较强的计算和处理能力，能够快速响应和处理各种信号和数据。
4. 可编程性：单片机可根据需求进行编程，实现各种复杂的控制算法，提高生产效率。
三、单片机在工业控制中的应用1. 自动化生产线控制：在自动化生产线中，单片机可用于对运输、装卸、检测、排序等各个环节进行监控和调节。
通过编程控制，可实现连续流水线作业，提高生产效率和质量。
2. 温湿度控制：在工业环境中，温湿度对产品的制造质量有着重要影响。
单片机可以通过传感器获取环境的温湿度数据，并根据预设的控制算法，实现对温湿度的自动调节，确保产品制造过程的稳定性和一致性。
3. 液位控制：在化工、食品加工等工业领域，液位的控制往往至关重要。
单片机可以通过传感器检测液位，并通过控制阀门、泵等设备，实现液位的自动控制和调节，避免过度或不足的情况发生。
4. 电力系统控制：单片机在电力系统中也发挥着重要的作用。
通过与监控设备和电力设备的连接，单片机可以实现对电流、电压、功率等等参数的实时监测与控制，保证电力系统的稳定运行。
综上所述，单片机在工业控制中具有不可替代的作用。
其高可靠性、低功耗、强大的计算和处理能力以及可编程性，使其成为实现工业自动化和提高生产效率的重要技术手段。
51单片机的作用和功能
51单片机的作用和功能单片机是一种集成度很高的计算机芯片，内部集成了中央处理器（CPU）、存储器和各种输入输出接口等，可以独立工作。
51单片机是基于Intel 8051架构的一种单片机，广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍51单片机的作用和功能，帮助读者更好地了解这一技术。
一、概述51单片机是一种常见的嵌入式系统开发平台，广泛应用于各种领域，包括家电、汽车、医疗设备、通信设备等。
它具有体积小、功耗低、可编程性强的特点，为电子设备的智能化提供了良好的支持。
二、嵌入式系统嵌入式系统是指嵌入到其他设备中的计算机系统，51单片机作为嵌入式系统的核心部件，可以完成各种任务，如控制、计算、通信等。
它通过输入输出接口与外部设备进行交互，实现多种功能。
三、控制功能51单片机可以通过与各种传感器和执行器的接口，实现对各种物理设备的控制。
例如，通过与温度传感器连接，可以实现温度的监测和自动调节；通过与电机的接口连接，可以实现电机的启停和转速调节。
这些控制功能广泛应用于家电、工业自动化和智能建筑等领域。
四、计算功能51单片机内部集成了CPU，具有较强的计算能力。
它可以进行各种数学运算、逻辑运算和控制流程的处理。
通过编写相应的程序，可以实现复杂的算法和运算。
例如，可以通过51单片机实现信号处理、图像处理和数据分析等功能。
五、通信功能51单片机可以通过串口、SPI、I2C等接口与其他设备进行通信，实现数据交换和远程控制。
例如，可以通过与电脑的串口连接，实现与电脑的数据传输和远程控制。
这一功能在物联网、智能家居和远程监控等领域有着广泛的应用。
六、存储功能51单片机内部集成了存储器，包括RAM和ROM。
RAM用于存储程序和数据，而ROM用于存储不易修改的常量和固定程序。
这些存储器为51单片机提供了存储空间，使其可以独立工作，不依赖外部存储设备。
七、可编程性51单片机具有很强的可编程性，可以根据具体需求编写程序，实现各种功能。
MCS51单片机第5章
中断优先级处理原则
同时发生多个中断申请时 多个中断申请时： 对同时发生多个中断申请时： 不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低 先高后低 相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行 按序执行 ☞正处理低优先级中断又接到高级别中断 ——高打断低 高打断低 ☞正处理高优先级中断又接到低级别中断 ——高不理低 高不理低
MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的中断系统 计算机与外设之间交换信息的方式： 计算机与外设之间交换信息的方式： 无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （1）无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （2）查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 中断传送方式： （3）中断传送方式：外设通过申请中断的方式与计算 机进行数据传送。 机进行数据传送。 直接存储器存取方式(DMA) (DMA)： （4）直接存储器存取方式(DMA)：传送数据的双方直 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。 CPU中转 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。
中断请求的撤除
为了避免中断请求标志没有及时撤除而造成的重复响应同一中 断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志 断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志 位撤除。 位撤除。
申请标志 IE0 TF0 IE1 TF1 RI/TI TF2
中断矢量 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
中断优先级 最高优先级
最低优先级
单片机技术在工业控制中的应用
单片机技术在工业控制中的应用随着现代科技的迅速发展，单片机技术作为一项重要的电子技术正在得到越来越广泛的应用，特别是在工业控制领域。
单片机是一种集成电路，拥有高性能、功能强大、运行速度快等特点，可以用于机器人、自动控制、程序设计、通讯等方面的应用。
在工业控制领域，单片机技术的应用越来越广泛，已经成为自动化生产中的关键技术之一。
本文将讨论单片机技术在工业控制中的应用。
一、单片机技术的基本原理单片机是一种小型的计算机系统，它由中央处理器、存储器、输入输出接口、定时器和中断控制器等部件组成。
它可以用作控制器，外部器件能够通过控制器与单片机进行通讯，并控制单片机进行操作。
单片机的工作原理类似于我们日常使用的计算机，它有自己的一套指令集，可以执行各种操作，包括算术操作、逻辑操作和存储操作等。
它可以通过外部接口读取和写入数据，并控制外部设备进行工作。
在工业控制系统中，单片机的功能主要是采集和处理外部信号，对外部设备进行控制和调节。
二、单片机技术在工业控制中的应用1. 工业生产过程的自动化控制单片机可以用于自动控制系统中实现各种控制操作，例如温度、压力、流量等参数的检测和控制。
它可以对工业设备进行控制和调节，从而实现生产过程的自动化控制。
单片机技术还可以使生产设备更加精确、高效和节能。
例如，在风力发电机组中，单片机可以用于自动控制叶片的角度和风机的转速，从而实现最佳的发电效率。
2. 机器人控制技术单片机还可以用于控制机器人的运动和操作。
机器人可以通过单片机读取控制信号和传感器反馈信号来进行动作调节。
例如，在自动化生产线上，机器人可以用来加工、装配和移动物品，从而大大提高生产效率。
3. 自动化监控技术在工业生产过程中，单片机可以用于监测设备的状态，例如温度、压力、流量、电压等参数。
单片机可以通过各种传感器来检测这些参数，然后将检测结果反馈给控制器，从而实现自动化监控。
这使得工业生产过程更加安全、可靠和有效。
4. 交通控制系统单片机技术还可以用于控制交通信号灯和车辆识别技术。
51单片机的介绍
单片机的使用环境及产品等级
• 工业级 早期的单片机产品大多为工业级，运行温度
范围为 －45℃～＋85℃，介于商业级和军用级之间，适 宜在工业生产环境下使用。其特点是可靠性远高 于商业级，但价格远低于军用级。MCS-51系列 单片机的普通产品均属于工业级。
51系列单片机的典型引脚结构
51系列单片机的典型引脚结构
电源引脚 VCC（Pin40）： 正电源引脚。正电 源接4.0～5.0V电压， 正常工作电压为 +5V。 GND（Pin20）： 接地引脚。
51系列单片机的典型引脚结构
时钟引脚 XTAL1（Pin19）：用作 片内振荡电路的输入端。 XTAL2（Pin18）：用作 片内振荡电路的输出端或 者外部时钟源的输入引脚。
硬件资源介绍
• 单片机系统的硬件部分是包括CPU在内的 所有硬件电路，按照硬件电路的功能和配 置大致可以分为3类
硬件资源介绍
• 1) 基本功能类 基本功能类硬件包括：CPU(用于运算、控
制)、RAM(用于数据存储)、ROM(用于程序存储)、 I/O设备(实现串行、并行输入/输出接口)及时钟电 路(建立工作时序)。在微型计算机中，上述部件 被分成若干块芯片，安装在一块称之为主板的印 刷线路板上，在程序的指挥下完成计算机的基本 运算操作功能。但是在单片机中，除了时钟电路 之外，其余部分一般均被集成到一块半导体芯片 上，所以被称为单片机，即单芯片微型计算机。
D/A(数/模转换，通常采用PWM形式)等部件。这 类部件根据芯片的配置不同不一定集成在单片机 芯片上，需要用户根据使用要求选择。
单片机的使用环境及产品等级
单片机在工业自动化系统中的应用
单片机在工业自动化系统中的应用工业自动化系统是现代化生产过程中不可或缺的一部分。
它利用先进的控制技术，使生产过程更高效、更安全、更可靠。
而在工业自动化系统的实现中，单片机起着至关重要的作用。
本文将探讨单片机在工业自动化系统中的应用，并深入介绍一些典型的应用案例。
一、概述单片机是一种嵌入式微型计算机，具有处理器、内存、输入输出端口以及各种外围部件的功能集成在一片芯片上。
它具有体积小、功耗低、成本低等特点，非常适合用于工业自动化系统中。
二、单片机在工业自动化系统中的应用1. 控制系统在工业自动化系统中，单片机可用作控制系统的核心。
通过对传感器采集到的信号进行分析和处理，单片机可以实时监控生产过程的各种参数，并采取相应措施来控制设备的运行状态。
例如，在一条生产线上，单片机可以通过控制马达的速度和方向，实现对产品的准确定位和运输。
2. 数据采集与处理工业自动化系统需要对各种参数进行采集与处理，以实现对生产过程的监控和优化。
单片机可以通过各种传感器对温度、湿度、压力、流量等参数进行采集，并将采集到的数据传输给上位机进行分析和处理。
通过单片机的快速响应和高效处理能力，可以大大提高数据采集与处理的效率，实现精确控制。
3. 通信与联网在现代工业自动化系统中，设备之间的通信与联网变得越来越重要。
单片机可以通过串口、以太网等通信接口，与其他设备进行数据交换和通信。
例如，在一个智能仓库系统中，单片机可以通过与RFID读写器的通信，实现货物的自动识别和追踪。
此外，单片机还可以通过网络与上位机或云平台进行数据传输，实现远程监控与管理。
4. 安全保护在工业自动化系统中，安全是至关重要的。
单片机可以用于实现各种安全保护措施。
例如，通过单片机与控制阀门的通信，可以实现对管道的实时监控，一旦超过预设的压力范围，单片机可以迅速切断阀门，以保证系统的安全运行。
此外，单片机还可以通过加密算法和密码验证等方式，保证系统的数据安全。
5. 故障诊断与维护单片机可以用于故障诊断和维护。
单片机在工业控制系统中的应用案例
单片机在工业控制系统中的应用案例工业控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分，它通过对生产过程的监测、控制和调节，提高生产效率、保证产品质量，降低人力成本。
而在工业控制系统中，单片机作为一种重要的核心控制组件，发挥着重要的作用。
本文将通过介绍几个实际的应用案例，来阐述单片机在工业控制系统中的应用。
案例一：温度控制系统在许多工业生产过程中，温度是一个重要的参数。
例如，化工、制药、食品加工等行业都需要严格控制温度。
单片机可以通过接收温度传感器的反馈信号，实时检测温度，并根据设定的温度范围进行控制。
通过控制加热或制冷设备，单片机可以精确调节温度，并保持在所需的范围内。
这种温度控制系统可以大大提高生产过程的稳定性和准确性。
案例二：流量控制系统在涉及到流体控制的工业过程中，流量控制是非常重要的。
例如，水处理、油气管道、风机控制等领域都需要准确控制流量。
单片机可以通过读取流量传感器的信号，实时监测流体的流量，并根据设定的目标值，通过控制阀门或泵，实现精确的流量控制。
这种流量控制系统可以确保流量稳定，同时减少能源消耗和资金成本。
案例三：速度控制系统在许多工业设备中，例如电机、输送带、机械手等，需要精确的速度控制。
单片机可以通过接收速度传感器的信号，实时监测设备的运行速度，并根据设定的速度要求，通过控制电机或变频器，实现精确的速度控制。
这种速度控制系统可以提高设备的运行效率，减少能源消耗，并保护设备免受过载和损坏。
案例四：定时控制系统在一些周期性的工业生产过程中，例如轨道交通信号系统、灯光控制系统等，需要按照特定的时间模式进行控制。
单片机可以通过内置的计时器和时钟模块，实现精确的定时控制。
它可以根据预设的时间表，自动进行任务的开启和关闭，从而实现智能化的定时控制，提高生产效率和安全性。
综上所述，单片机在工业控制系统中的应用是多种多样的，涵盖了温度控制、流量控制、速度控制、定时控制等多个方面。
通过合理利用单片机的功能，并与其他传感器、执行器等设备结合，可以实现精确、稳定、智能的工业生产控制。
单片机在工业自动化中的作用
单片机在工业自动化中的作用单片机（Microcontroller）作为一种集成电路芯片，在工业自动化中扮演着重要的角色。
它广泛应用于控制系统、监控设备、机器人技术以及各种自动化工艺中。
本文将探讨单片机在工业自动化中的作用，并重点介绍其在控制系统和监控设备中的应用。
一、单片机在控制系统中的应用在工业控制系统中，单片机是关键的控制部件。
它通过输入和输出接口，连接传感器、执行器等外围设备，实时采集和处理各种信号，并根据设定的算法和逻辑进行控制操作。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1.1 生产线控制：单片机可以协调和控制整条生产线的运行，监测各个环节的状态并实时做出响应。
例如，在装配线上，单片机可以控制各个工作站的运行，确保产品按照规定的顺序和质量要求进行装配。
1.2 设备控制：单片机可以控制和管理各类设备的启停、速度调节、位置控制等。
例如，在自动化机械臂中，单片机可以根据输入的控制信号，控制机械臂的运动轨迹和速度，实现工件的精确抓取和放置。
1.3 温度控制：在温度控制系统中，单片机可以通过传感器实时感知环境温度，并根据设定的温度范围进行控制。
它可以控制加热设备的运行时间和功率，以维持温度在设定的范围内。
1.4 灯光和照明控制：单片机可以实现对灯光设备的控制和管理。
通过检测环境亮度或人员的活动状态，单片机可以自动调节灯光的亮度和开关状态，实现能效管理和舒适性的提升。
二、单片机在监控设备中的应用监控设备广泛应用于工业自动化中，用于实时监测和记录生产过程中的各种数据。
单片机在监控设备中扮演重要的角色，主要应用包括但不限于以下几个方面：2.1 数据采集和传输：单片机可以通过外部传感器实时采集各种参数数据，如温度、湿度、压力、流量等，并通过通信接口将数据传输至上位机或者云平台进行进一步处理和存储。
2.2 远程监控：单片机可以结合通信模块，实现对设备状态的远程监控。
通过与网络连接，可以随时随地获取设备的运行状态，并做出实时的响应。
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5.1.6 单片机应用系统的设计内容
2、通道和接口设计 由于通道大都是通过I/O口进行配置的，与单片机本身的联系不甚紧 密，故大多数接口电路都能方便地到其它类型的单片机应用系统中 去． ３、系统抗干扰设计 抗干扰设计要贯穿到应用系统设计的全过程。从具体方案、器件选择 到电路系统设计，从硬件系统设计到软件系统设计，都要把抗干扰 设计列为一项重要工作。 ４、应用软件设计 应用软件是根据系统功能要求，采用汇编语言或高级语言进行设计。
（3）系统原理图设计
单片机AT89C51
按钮BUTTON
瓷片电容CAP 30pf
电解电容 CAP02
电阻RES
7SEG-COMANODE
（4）程序流程图设计(略) （5）源程序设计（ C语言）
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar xingqi,nian,yue,ri,xiaoshi,fen,miao; uchar dd=2; sbit clk=P1^0; sbit dat=P1^1; sbit rst=P1^2; sbit A0=ACC^0; sbit A1=ACC^1; sbit A2=ACC^2; sbit A3=ACC^3; sbit A4=ACC^4; sbit A5=ACC^5; sbit A6=ACC^6; sbit A7=ACC^7; sbit p30=P3^0; sbit p31=P3^1; sbit p32=P3^2; sbit p33=P3^3; sbit p34=P3^4; sbit p35=P3^5; sbit p36=P3^6; sbit p37=P3^7; bit flag=0; • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • uchar code tab[]={0xff, //共阴极数码管任意值 0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,};//1~7 uchar code tab1[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07, 0x08,0x09,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15, 0x16,0x17,0x18,0x19,0x20,0x21,0x22,0x23, 0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,0x30,0x31, 0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39, 0x40,0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46,0x47, 0x48,0x49,0x50,0x51,0x52,0x53,0x54,0x55, 0x56,0x57,0x58,0x59,0x60}; //-----------------------------------------------------void InputByte(uchar dd) //写一个字节到1302中 { uchar i; ACC=dd; for(i=8;i>0;i--) { dat=A0; clk=1; clk=0; ACC=ACC>>=1; } }
5.1.6 单片机应用系统的设计内容
单片机应用系统的设计包含硬件设计和软件设计两部分。硬件设计又包括单片机 系统扩展和配置。具体设计内容包括： 1、单片机系统设计 单片机本身具备比较强大的功能，但往往不能满足一个实际应用系统功能的要 求，有些单片机本身就缺少一些功能部分，如8031片内无程序存储器，所以 要通过系统扩展，构成一个完善的计算机系统，它是单片机应用系统中的核 心部分。系统的扩展方法、内容、规模与所用的单片机和要求有关。 单片机系统扩展的设计内容如下： （1）最小系统设计：给单片机配以必要的器件构成单片机最小系统。如MCS51系列片内有程序存储器的机型，只需在片外配置上电源、复位电路、振荡 电路，这样，便于对单片机系统进行测试和调试。 （2）系统扩展设计：在单片机最小系统的基础上，再配置能满足应用系统要求 的一些外围功能器件。
5.1.3 后向通道的组成及其特点
后向通道的特点： （1）后向通道是应用系统的输出通道，大多数需要功 率驱动； （2）靠近伺服驱动现场，伺服控制系统的大功率负荷 易从后向通道进入单片机系统，故后向通道的隔离对 系统的可靠性影响很大； （3）根据输出控制的要求不同，后向通道电路多种多 样，如模拟电路、数字电路和开关电路，输出信号的 形式有电流输出、电压输出、开关量输出及数字量输 出等。
5.1.4 人机通道的结构及其特点
单片机系统中的人机通道是用户为了对应用系统进行干预（如启 动、参数设置等），以及了解应用系统运行状态所设置的对话 通道，主要有键盘、显示器、打印机等通道接口。
人机通道的特点：
（1）由于通常的单片机应用系统大多数是小规模系统，因此， 应用系统中的人机对话通道及人机对话设备的配置都是小规模 的，如微型打印机、功能键、LED/LCD显示器等。若需要高水 平的人机对话配置，如通用打印机、CRT、硬盘、标准键盘等 ，则往往将单片机应用系统通过外总线与通用计算机相连，享 用通用计算机的外围人机对话设备。 （2）单片机应用系统中，人机对话通道及接口大多采用内总线 形式，与计算机系统扩展密切相关。
5.2.2 DS1302管脚的配置
Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源，在主电源关闭的情况 下，也能保持时钟的连续运行，由Vcc1或Vcc2两者中的 较大者供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。 SCLK为时钟输入端， I/O为串行数据输入输出端(双向)。 RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启 动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接 通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为 高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进 行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此 次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在 Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低 电平时，才能将RST置为高电平。
第五章MCS-51系列单片机在工业控制中的应用
5.1 单片机应用系统的设计方法
5.2 SPI总线DS1302实时时钟控制
5.3 I² C总线24C04开启次数统计控制
5.4 电动机控制系统设计
5.5 RS485总线在单片机多机通信中的应用
5.1 单片机应用系统的设计方法
5.1.1 单片机应用系统的结构
5.1.2 前向通道的组成及其特点
前向通道的特点： （1）与现场对象相连接，是现场干扰进入的主要通道，是整 个系统抗干扰设计的重点部位； （2）由于所采集的对象不同，有模拟量、数字量和开关量， 而这些都是由安放在现场的传感、变换装置产生的，许多参 量信号不能满足单片机输入的要求，故有大量的、形式多样 的信号变换调节电路； （3）前向通道是一个模拟、数字混合电路系统，其电路功耗 小，一般没有功率驱动要求。
5.1.2 前向通道的组成及其特点
前向通道是单片机与测控对象相连的部分，是应用系统的数据采集的 输入通道。 来自被控对象的现场信息多种多样。按物理量的特征可分为模拟量、 数字量和开关量。 对于数字量（频率、周期、相位、计数等）的采集，输入比较简单。 它们可直接作为计数输入、测试输入、I/O口输入或中断输入进行 事件计数、定时计数，实现脉冲的频率、周期、相位及计数测量。 对于开关量的一般通过I/O口线或扩展I/O口线直接输入。 *单片机属于数字弱电系统，在数字量和开关量的采集通道中，要用隔 离器件进行隔离（如光电藕元器件） 对于模拟量的采集则比较复杂：一般被控对象都是交变电流、交变电 压大电流系统。
5.2.3 DS1302采用1位LED显示时钟的设计
（1）设计要求 DS1302采用1位LED显示时钟的设计
（2）设计分析 最小的单片机系统+数码管+DS1302 DS1302为实时时钟/日历芯片，具有调时功能，因此需要一 个调整控制按键及星期、年、月、日、时分的调整键。由于 只有1位LED进行，因此可用单片机的P2口直接驱动。 Proteus ISIS7软件自带DS1302时钟窗口（在仿真时自动弹 出），因此LED专门用来显示星期。
5.1.2 前向通道的组成及其特点 5.1.3 后向通道的组成及其特点
5.1.4 人机通道的结构及其特点
5.1.5 相互通道及其特点 5.1.6 单片机应用系统的设计内容
5.1 单片机应用系统的设计方法
一个实际的单片机应用系统除了基本组成结构、功能及其 扩展基本外围设备的接口技术外，还需要多种配置及其 接口连接；单片机应用系统设计涉及到许多复杂的内容 和问题，如：多种类型的电路结构：模拟电路、伺服电 路、抗干 扰隔离电路等。因此，单片机应用系统设计 应遵循一些基本原则和方法。 从应用角度，了解单片机应用系统的结构、设计的内容与 一般方法，对于单片机应用系统的工程设计与开发有十 分重要的指导意义。
5.1 单片机应用系统的设计方法
单片机应用系统的组成： 硬件系统+软件系统 硬件系统：单片机基本结构、扩展的存储器、外围设备 及其接口电路 软件系统：监控程序和各种应用程序
5.1.1 单片机应用系统的结构
由于单片机主要用于工业 控制，其典型应用系统 应包括单片机系统、用 于测控目的的前向传感 器输入通道、用于伺服 的后向控制输出通道及 基本的人机对话通道。 大型复杂的测控系统是 一个多机系统，还包括 机与机之间进行通信的 互相通道。
5.1.3 后向通道的组成及其特点
后向通道是应用系统的伺服驱动通道。 作用于控制对象的控制信号通常有两种：一种是开关量控制信 号，另一种是模拟量控制信号。 开关量控制信号的后向通道比较简单，只需要采用隔离器件进 行隔离及电平转换。 模拟量控制信号的后向通道，需要进行D/A转换、隔离放大、 功率驱动等器件进行隔离及电平转换。