最小單片機(jī)系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)及有生活中的創(chuàng)新使用,大學(xué)論文

最小單片機(jī)系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)及有生活中的創(chuàng)新使用,大學(xué)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】最小單片機(jī)系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)及有生活中的創(chuàng)新使用【】【】【】內(nèi)容內(nèi)容摘要：單片機(jī)由于體積比擬小，價(jià)格相對(duì)較低，性價(jià)比非常高，因而被廣泛應(yīng)用。首先介紹了單片機(jī)及最小單片機(jī)系統(tǒng)概念，然后具體的講明了最小單片機(jī)系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)經(jīng)過，最后介紹了最小單片機(jī)系統(tǒng)在日常生活中的創(chuàng)新應(yīng)用。本文本文關(guān)鍵詞語語：單片機(jī)；最小單片機(jī)系統(tǒng)；電源電路；時(shí)鐘電路；復(fù)位電路；Abstract:Single-chipmicro-controllerisnamedembeddedmicro-controller,duetoitssmallsize,relativelylowpriceandveryhighcostperformance,single-chipmicrocomputersarewidelyused.Thispaperfirstintroducestheconceptofsingle-chipmicrocomputerandminimumsingle-chipsystem,thenexplainsthecompositionanddesignprocessoftheminimumsingle-chipsystemindetail,andfinallyintroducestheinnovativeapplicationoftheminimumsingle-chipsystemindailylife.Keyword:Singlechipmicrocomputer;Minimumsinglechipsystem;Powersupplycircuit;Clockcircuit;Resetcircuit;1最小單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)又稱單片微控制器，是在一塊芯片中集成了處理器〔CPU〕、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器〔RAM〕、程序存儲(chǔ)器〔ROM〕、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能輸入/輸出〔I/O〕接口的集成電路芯片。單片機(jī)能夠完成復(fù)雜的運(yùn)算、邏輯控制和通信等功能，現(xiàn)已被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，如儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、智能化管理、經(jīng)過控制、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。在生活中，我們希望我們的生活越來越智能化，如家庭安全報(bào)警、測(cè)距、溫濕度顯示及報(bào)警、PM2.5檢測(cè)等等，最小單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用就能讓我們輕松解決上述問題，進(jìn)而給我們的生活帶來了非常宏大便利。最小單片機(jī)系統(tǒng)就是讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時(shí)所必須的組成部分，可以理解為是用最少元件組成的能夠完成最基本工作的單片機(jī)系統(tǒng)。最小單片機(jī)系統(tǒng)固然簡單，但卻是大多數(shù)控制系統(tǒng)所必不可少的關(guān)鍵部分。2最小單片機(jī)系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)2.1最小單片機(jī)系統(tǒng)組成對(duì)于MCS-51單片機(jī)，其內(nèi)部已經(jīng)包含了一定數(shù)量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在外部只要增加少量電路即可構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。對(duì)MCS-51系列單片機(jī)來講，最小單片機(jī)系統(tǒng)一般包括：電源、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，如以以下圖所示。圖1MCS-51最小單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造圖2.1.1電源電路在電子設(shè)計(jì)中，我們需要有一個(gè)供電模塊，這個(gè)供電模塊能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供電源。既然是電源，就必須可靠，能夠維持整個(gè)電子設(shè)計(jì)，只要這樣，電子系統(tǒng)才能夠正常運(yùn)行。電源電路就是單片機(jī)的供電電路，一般是3.3V或者5V,詳細(xì)多少要參考各種型號(hào)的單片機(jī)的工作電壓，通常情況下是5V.2.1.2時(shí)鐘電路微控制器均為時(shí)序電路，需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)才能工作，單片機(jī)指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方式方法保持同步。2.1.3復(fù)位電路單片機(jī)在上電時(shí)候狀態(tài)并不穩(wěn)定，為了解決這個(gè)問題，單片機(jī)需要一個(gè)復(fù)位邏輯信號(hào)，它能夠把單片機(jī)初始化到某個(gè)確定的狀態(tài)。除了由專門的復(fù)位芯片構(gòu)成的復(fù)位電路以外，最簡單的復(fù)位電路就是RC復(fù)位電路，復(fù)位信號(hào)分高電平有效和低電平有效兩種，詳細(xì)可參看所選用的單片機(jī)芯片手冊(cè)。復(fù)位電路的工作原理是把電容和電阻外接在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上，這樣就能夠到達(dá)上電復(fù)位。2.2最小單片機(jī)系統(tǒng)計(jì)最小單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)過如下：a.首先采用Proteus軟件繪制51單片機(jī)最小系統(tǒng)仿真原理圖；b.為了測(cè)試所需，再繪制測(cè)試模塊；c.繪制完成后，為了仿真，再采用Keil軟件編寫測(cè)試代碼并生成hex文件；d.燒錄hex文件，查看仿真結(jié)果；e.選擇電子元器件和相關(guān)工具；f.采用萬用板進(jìn)行焊接；g.實(shí)物測(cè)試。包括電源模塊和下載模塊；h.打開單片機(jī)程序燒錄軟件，進(jìn)行燒錄。3最小單片機(jī)系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用單片機(jī)主要擅于系統(tǒng)控制，但對(duì)于高中生來講，復(fù)雜控制系統(tǒng)還難以完成。但在我們?nèi)粘Ｉ钪?，有些基本的控制任?wù)，由于其控制目的簡單，因而易實(shí)現(xiàn)。因而，這些控制任務(wù)就能夠采用最小單片機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)性價(jià)比最佳目的。如超聲波測(cè)距、智能防近視、燈光防盜報(bào)警、紅外熱釋家庭防盜報(bào)警、煙霧火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警、可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警、溫度上下限報(bào)警控制、電子無線病床病房呼叫器、智能窗簾窗戶控制、恒溫水箱溫度控制系統(tǒng)、心率脈搏計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)、太陽能手機(jī)充電器和PM2.5空氣質(zhì)量粉塵檢測(cè)系統(tǒng)等等。以太陽能手機(jī)充電器為例講明。太陽能手機(jī)充電器是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，然后基于最小單片機(jī)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電和顯示功能。充電器由硬件和軟件兩部分設(shè)計(jì)組成。硬件由單片機(jī)最小系統(tǒng)、太陽能充電電路、ADC0832轉(zhuǎn)換模塊、太陽能充電電池、液晶顯示模塊和電源模塊組成。詳細(xì)工作原理為太陽能充電板在陽光的照射下產(chǎn)生電荷，存儲(chǔ)太陽能電池板的電荷，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后給芯片提供電源和充電電池充電。軟件設(shè)計(jì)的程序先對(duì)STC89C52系統(tǒng)初始化，液晶屏定時(shí)器初始化；然后給出開機(jī)顯示，接著打開定時(shí)器開場(chǎng)定時(shí)，同時(shí)開啟模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集鋰電池電壓的數(shù)據(jù)值，且把采集的數(shù)據(jù)在液晶屏上進(jìn)行顯示。綜上，此簡易太陽能充電站制作簡單、安裝簡單、性價(jià)比高及性能穩(wěn)定，4結(jié)論最小單片機(jī)系統(tǒng)因其可靠性高，便于擴(kuò)展，控制功能強(qiáng)，低電壓，低功耗，集成度高，體積小，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活各個(gè)角落。對(duì)于學(xué)生而言，通過5l單片機(jī)最小系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，結(jié)合生活中的各類應(yīng)用，既能鍛煉學(xué)生電子工藝的實(shí)踐能力，也能克制傳統(tǒng)空洞理論單片機(jī)教學(xué)，還能加深對(duì)工程實(shí)踐經(jīng)過的了解，進(jìn)而提高學(xué)生分析應(yīng)用及實(shí)踐創(chuàng)新能力。以下為以下為參考文獻(xiàn)[1]陳旦花。單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2020〔10〕:103-104.[2]邢鋒。最小單片機(jī)系統(tǒng)的超聲波測(cè)距的設(shè)