單片機應用論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇單片機應用論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?，F歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

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篇(2)

傳統的單片機原理與應用課程教學的課堂上，大多單純依靠老師的講解。老師為了把一些抽象的概念，難懂的知識點講解清楚，往往需要花費大量時間。并且，即使花費了大量的時間，有時因為硬件設計、系統開發等內容，也不容易在簡單的平面教學中清楚地講解，不能使學生產生感性認識。運用多媒體課件與傳統教學相結合，把傳統教學中難講難理解的知識做成多媒體課件，不僅可以節省大量教學中板書的時間，還可以提高教學的質量和效率。同時老師在課堂上使用的多媒體課件一定要經過精心的準備，內容要選擇難講難理解的典型事例，通過仿真把結果動態演示出來，即能加深學生對問題的理解，又能激發學生的學習興趣，靈活應用現代教學手段，突出解決該課程中實踐性強的知識點，與傳統教學相結合，對重點和難點內容進行透徹、清楚的講解，使表現形式更加形象化，更容易理解，從而提高學生的學習興趣。除了課堂教學，還可利用網絡資源來最大限度的豐富課堂外學習，建立大范圍的教學資源平臺—教學網站，盡量實現優質教學資源共享，避免不必要的人力物力的浪費。利用教學網站，給學生提供學習與應用單片機技術的網絡平臺，開成良好地互動，真正實現教與學的有效整合[2]。

2選擇合適的多媒體課件以滿足教學需求

把多媒體課件應用到單片機課程的教學過程中，使得單片機教學不再枯燥，不僅可以使學生提高對理論知識的認識，而且通過仿真實例可以使學生熟悉單片機系統的開發方法，進而培養學生的動手和實踐的能力。但是多媒體課件良莠不齊，必須選擇合適的多媒體課件否則事得其反。首先，電子課件的開發工具有很多種，每種工具軟件有各自的特點，要合理選擇。在單片機多媒體課件的開發過程中，筆者所在教學團隊，結合了電子課件開發工具PowerPoint和單片機仿真軟件PROTUES，使用PROTUES針對具體實例開發出仿真程序，同時把仿真結果動態的插入到PowerPoint制作的電子課件中，使得多媒體課件能夠演示單片機工作的動態及結果，感性且直觀，同時又增加了課件的趣味性。其次，要及時更新多媒體課件以適應單片機技術的發展速度?！秵纹瑱C原理與應用》是一門內容多且雜、實踐能力要求高、發展迅速的課程，為了適應數字系統的不斷發展，多媒體課件中動態仿真實例要盡可能的選擇新事例，一方面能增加知識量，使課程和發展形勢緊密結合，另一方面也能調動學生的學習興趣，從而提高教學效果。

3結束語

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篇(4)

關鍵詞：人體參數，無線監測GSM網絡

 

1概述人口老齡化已成為世界范圍內的社會問題，是社會發展的必然階段。老人護理消耗大量的人力、物力，同時家屬等護理人員對表征老人健康的一些生理參數如血壓、脈搏、體溫等專業知識知曉率低，不利于健康狀況異常的及時發現和處理，容易引起意外事故的發生或病情的惡化。傳統的監護儀器體積通常比較大，而且價格昂貴，主要應用于醫院等專業場所，大部分沒有無線傳輸功能，不能在醫院以外的地方，如家庭、野外等環境下使用。本文設計了一種基于GSM網絡（移動電話網絡）的人體健康狀況無線實時監測儀器，類似隨身聽，實現對表征人體健康狀況的生理參數（體溫、血壓等）的實時檢測，當出現異常情況時進行現場報警，并以短信的形式將異常信息發送護理人員及家屬，甚至可以發送給醫生或醫院等醫療機構，對老人異常狀況及時做出處理。

2硬件電路設計2.1系統組成結構

本設計結構框圖見圖1所示。主要由單片機、語音電路、LCD顯示電路、鍵盤、血壓檢測、脈搏檢測、體溫檢測、GSM通信模塊組成。圖1 系統結構框圖

2.2無線網絡

GSM通信模塊選用德國西門子公司的TC35i，具體結構框圖如圖2所示。TC35i模塊采用40引腳的ZIF連接形式和應用處理器連接。通過ZIF 連接器提供了應用所需的數據、語音信號和電源線。共有40個管腳，通過一個ZIF（Zero Insertion Force）連接器引出。

圖2：TC35i模塊結構示意圖

TC35i 模塊通過ZIF 連接器提供給用戶4 個應用接口:電源接口（1-10）、串行接口（18、19）、兩路音頻傳輸接口、SIM卡接口（24-29）。而在數據傳輸系統中通常用到其中的3個接口, 即: 電源接口、串行接口、SIM卡接口。免費論文參考網。模塊與單片機的接口電路如圖3所示。

圖3TC35i模塊與單片機的連接電路

2.3 體溫檢測

體溫檢測選擇Dallas 半導體公司的數字化溫度傳感器DS18B20, 它是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器, 3引腳封裝, 可以大大節省系統資源。免費論文參考網。DS18B20與單片機的硬件連接如圖4所示。

圖4 DS18B20引腳圖圖5 ：血壓及脈搏檢測示意圖

2.4 血壓及脈搏檢測

血壓、脈搏的電子檢測技術已經比較成熟，本設計直接從電子式血壓計取測量結果，檢測方案見圖5，由送顯示的數據引出發送到MCU。該方案測量的數據準確、專業，減少由于測量方法等原因造成的誤差，提高系統可靠性，同時又能夠節省開發周期。

3軟件設計3.1 系統整體軟件設計

系統整體軟件流程圖如圖6所示。其中測量部分由無線收發子程序、溫度檢測子程序、血壓脈搏數據處理子程序等組成。

圖6 系統軟件流程圖

3.2 通信軟件設計

（1）AT指令簡介

AT即Attention，AT指令集是從終端設備或數據終端向終端適配器或數據電路終端設備發送的。用戶可以通過AT指令進行呼叫、短信、電話本、數據業務、傳真等方面的控制。控制器通過AT 指令控制TC35i模塊, 本設計的短消息格式就是這種格式。

（2）基于單片機的短消息發送程序設計

指令內容均為ASCII碼，短消息的中文編碼方式為UNICODE碼。所以單片機通過AT指令控制TC35i模塊時，發送的數據必須經過代碼轉換。由于漢字數量眾多，單片機資源有限，所以必須把短信內容中涉及到的漢字的UNICODE碼放入單片機存儲器內部。免費論文參考網。短信發送子程序的流程圖見圖7所示。

圖7 TC35i數據發送流程圖

4 結束語本系統是為全國大學生“挑戰杯”競賽參賽作品，樣機已研制成功，運行穩定可靠，獲得了河南省三等獎的好成績。

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Abstract: The article measures the time using three timing circuit of the three time/counters of the single chip 89C52,communicates using the serial interface standard RS-232 and CMOS chip MAX232,and transmits the time to PC through the serial device of single chip . It inaugurates new area to exploiture the system source of single chip. Especially it establishes the foundation for the agility usage of time/counters of single chip 89C52.At the same time, it will promote the application of the single chip system in the military affairs area.

關鍵詞:89C52;定時/計數器;串行通信

Key words: 89C52; time/counter; serial communication

中圖分類號:TP302.1 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)17-0100-02

0引言

根據紅外密集度立靶測試系統原理,要準確的測量彈丸通過不同光幕的時間間隔,可以用多種方法實現,如CPLD器件,單片機等。在本論文中選用的是用單片機89c52來實現計時功能。89c52一般有可靠性高,易擴展,控制能力強,體積小,開發周期短,成本低等優點。在許多領域中,單片機以其體積小,指令豐富,控制技術成熟,修改方便,適應性強等特點,在現場得到廣泛的應用。鑒于這些優點,本文的測時電路系統的實現,以89c52為主[1]。

1紅外密集度立靶測試系統原理

紅外密集度立靶測試系統是利用四光幕交匯原理研制而成。紅外密集度立靶測試系統測量原理圖如圖1所示:當彈丸依次通過1,2,3,4光幕時,系統中的計時部分分別記錄相應的飛行時間,再加上光幕1和4之間的靶距、光幕2與光幕3的夾角、光幕3與光幕4的夾角等已知量,根據速度V即可以求出彈丸的著靶坐標。

2系統方案

本論文的測時電路系統的控制方案如圖2所示。系統前續電路把四個脈沖信號送入單片機,第一個脈沖信號將成為三路測時電路的啟動信號;第二個脈沖信號將終止第一路測時電路;第三個脈沖信號來到時,第二路測時電路停止工作;同樣的,第四個脈沖信號將停止第三路測時電路。這三路測時電路即測得了時間,單片機通過串行接口把時間發送給PC機,完成與PC機的通信。根據設計要求,此測時電路系統需要三路計時功能。

3測時電路硬件設計

測時電路硬件原理圖如圖2所示。時鐘電路由一個12MHZ的石英晶振和兩個30pf的電容組成;復位電路由一個30uf的電解電容、兩個電阻、一個復位鍵接至5v電壓組成。設彈丸通過第一光幕,第二光幕,第三光幕,第四光幕所得到的脈沖信號分別為第一脈沖,第二脈沖,第三脈沖,第四脈沖。把第一脈沖連接一個非門74ls04后送入89c52的T0(P3.4)引腳,此時對于定時/計數器T0來說,上升沿有效。把第二,三,四脈沖分別接至P2.0,P2.1,P2.2引腳。[2]

4通信電路硬件設計

在本文中,測時電路得到的時間要傳送給PC機,必須有單片機與PC機之間的通信電路。本文中采用串行接口標準RS-232來實現單片機與PC機間的通信;用MAX232芯片實現單片機與PC機的RS-232標準接口通信電路。

5測時電路軟件設計

設置T0以計數方式工作在模式2,賦初值TL0,TH0都為0XFF,啟動T0,用查詢方式查詢,當第一脈沖到來時,其上升沿將使T0產生溢出中斷,TF0將置1,同時用軟件清TF0位為0,停止T0,同時再設置T0以定時方式工作在模式3,賦初值TL0,TH0都為0X00,啟動T0;設置T2作為一個16位二進制的定時器工作,啟動T2。三路計時電路開始工作后等待第二,三,四脈沖的到來就會停止工作。在脈沖還沒有到來時,由于TL0,TH0是8位的定時器,在定時達到256us時會溢出,所以我們定義兩個靜態無符號長整型變量overflow-count1和overflow-count2,定時器一旦溢出,即TFX(X=0,1)為1時相應的變量就加1。用查詢方式查詢,當P2.0引腳的由0變為1時,說明第二脈沖到來,此時終止TL0;當P2.1引腳的由0變為1時,說明第三脈沖到來,此時終止TH0;當P2.2引腳的由0變為1時,說明第四脈沖到來,此時終止T2。測時電路的流程圖,如圖3所示。

6通信電路軟件設計

通信協議約定:①PC機與單片機都可以發送和接收數據;②設置PC機與單片機通信的波特率,為9600bit/s③設定幀格式:因為串行通信,單片機的串行口方式1真正用于串行發送和接收,所以幀格式為:一位起始位,8位數據位,1位停止位。④數據校驗:采用累加和校驗,每傳送10個數據就進行一次累加和校驗。⑤通信方式:查詢方式⑥為了保證數據可靠、有效,單片機開始發送時,先送一個AA信號,PC機收到后,回答一個BB信號,表示同意接收。當單片機收到BB信號后,開始發送數據,每發送一次便求校驗和。假定數據塊長度為16字節,數據緩沖區為buf,數據塊發送完后馬上發送校驗和。其中f=12MHZ,SMOD=0,波特率=9600bit/s,據此可以推出X=0FDH,TH1=TL1=0FDH。然后,初始化串行控制寄存器SCON,根據通信協議約定,幀格式為10位,串行口工作方式為1,允許接收,所以SCON寄存器初始值應該設為01010000B=050H。因為采用的是查詢方式發送和接收數據,所以發送一幀數據,應該在TI位為低電平時,將數據寫入發送緩沖器SBUF,即自動開始發送,當檢測到TI位由0變為1時,說明此幀數據已經發送完畢,此時軟件清零TI,為發送下一幀數據做好準備。在接收一幀數據時,先置REN=1,RI=0,當檢測到RI由0變到1時,說明可以從接收緩沖器SBUF中讀取數據了,此時軟件應清0RI,為下一次接收做好準備。在本次設計中,測時電路測得時間后,將與PC機進行通信,把時間傳送給PC機。因為測時部分得到的時間為整型十進制,我們把時間統一都化為二進制,把這個過程稱為二進制轉化過程。在把十進制轉化為二進制后,單片機串行口初始化,然后開始進入通信流程,通信流程圖如圖4。

7結論

本論文給出了紅外密集度立靶系統測時電路設計的具體設計過程,通過理論與實踐的結合,我們得出結論:利用單片機89c52實現測時電路系統的設計是完全可行。

參考文獻:

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關鍵詞：NiosII，嵌入式，高清，視覺，單片機

 

總體結構

系統硬件分為：高清圖像采集板、NiosII核心板、單片機接口板三部分。軟件由NiosII和單片機軟件組成?？紤]到程序的標準化、可移植性，NiosII程序和單片機程序都使用標準C編寫。

高清圖像采集

方案一用工業用高清鏡頭采集影像，再對模擬視頻解碼，得到高清視頻數據。解碼芯片可選AD的ADV7181C，10位集成多格式標清高清視頻解碼器，四個10位ADC采樣速率最高110MHz，支持720p/1080i高清分量，最高對1024x768、70Hz（XGA）RGB圖形進行數字化處理。科技論文。或TI TVP5150AM1，超低功耗優化架構，工作狀態下功耗僅為113mW，只需一個晶振就能支持所有標準，可通過I2C對亮度、對比度、飽和度、色調、銳度等控制，功能強大使用方便?；蝻w利浦SAA7114H，該芯片最多允許6個復合視頻輸入，顯示比例調整分辨率調整,解碼精度高支持視頻窗口縮放?？萍颊撐?。此方案成本高體積大。

方案二用高清圖像傳感器采集，直接輸出高清圖像數據。從芯片的性能指標、價格供貨、技術支持、開發難易程度等方面考慮，Omni公司的OV9712芯片較為合適。該傳感器為1/4”標清高清CMOS圖像傳感器，像素尺寸3.0um，內置OmniPixel3-HS技術，可提供WXGA（1280X800）分辨率、640x480、HD720p三種格式圖像，10bit彩色rawRGB并行圖像數據輸出，PLL鎖相環，高信噪比圖像質量，鏡頭校正，畫面缺陷補償。該方案成本百元左右，硬件簡單性能穩定，符合實際要求。

設計OV9712采集電路時，要使用獨立電源，電路板上盡量減小信號線長度及避免上下層平行布線，電源芯片放在板子外側。外圍器件盡量以OV9712要求參數一致，電路中模擬地與數字地分開走線最后匯集一點。OV9712有效圖像傳感區域不在芯片中間位置，而是偏右偏上，為了使目標圖像能處于畫面中心，繪制電路板時要注意調整芯片位置，具體尺寸參見OV9712器件手冊。

Nios核心板

FPGA芯片選型比較如下：

 

 

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關鍵詞：控制電路;AT89C2051;溫度控制

0 引言

現代工業生產中，溫度的測量和控制極為普遍，單片機的優點十分明細，其具有體積小、功能強大、低功耗、性價比高等諸多優點，其廣泛應用于自動控制領域，單片機的應用可以有效提高產品的控制質量和自動化水平，利用單片機對溫度進行測控的技術，日益得到廣泛應用。

1 AT89C2051元器件技術參數

AT89C2051是51系列單片機的一個型號，它是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，它可以兼容MCS-51指令系統，該單片機內置了8位的CPU和閃存單元，這就使得該單片機功能強大?？梢詾橛脩籼峁┹^為復雜的控制功能和實現方法。2 系統設計

2.1 硬件設計

（1）整體設計

本系統利用AT89C52型號的單片機作為處理器來實現其對溫度的控制，本系統加入了串口，可以方便地將單片機所采集的數據進行轉換，并通過RS422串口發往計算機，開展實時監控工作。與此同時，我們的系統采用了七段數碼管，來實時顯示采集的溫度數值，這樣就可以方便地顯示實際溫度。

（2）人機通訊的設計

人機通訊系統中人機接口控制面板的設計是由顯示屏、鍵盤和報警電路這三個部分組成。顯示屏部分為LED的十進制數碼顯示，這樣可以便于采取人工的方式監視;鍵盤部分的主要功能用于本機操作系統的啟動、停止、復位，以及系統的溫度設定等相關功能組成。

（3）通信接口的設計

人機通訊系統和計算機之間的數據通信是通過數據接口RS485進行電平轉換實現的。該電平轉換是采用較為常見的包含2路接收器和驅動器的芯片作為接口的電平轉換芯片實現的。本文所采用的為MAXIM公司生產的ADM2490EBRWZ芯片。

3 軟件的設計與開發

（1）所使用的開發工具

在選定好硬件后，我們就要開始軟件研發工作，本系統是利用匯編語言作為開發工具，在源程序編寫完成后，要將其編譯為單片機可以執行的機器語言來執行相關操作，我們可以使用兩種方法編寫匯編語句。一種是基于51單片機的匯編語言。二是采用高級語言來編寫。而隨著單片機開發技術的不斷發展進步，我們也逐步使用高級語言來取代匯編語言來開發單片機應用程序。

（2）系統整體設計

系統整體設計其實就是軟件設計。我們可以根據軟件研發所提出的不同的需求來做相應的更改。目前單片機相關技術研發工作已日趨成熟，相應色設計變更相對較為方便。比如，我們可以根據系統的需求設計幾個或多個溫度傳感器進行相關數據的采集工作。

4 結語

本軟件的設計與開發工作是溫度數據信息采集的基礎工作，該軟件的研發具有通用性強的特點。目前51系列單片機研發工作以已日趨成熟，具有易于開發的特性。并可以適用于傳統的溫度測控系統的改造設計。本系統的設計具有功能強、成本低、元件少、可靠性好、抗干擾性強、簡單易行、具有實效性、使用范圍廣等特點。同時這種改造設計根據具體情況可作相應的擴展，使其滿足更多更高的使用要求。

參考文獻：

[1]卿燕玲，李蕾.基于單片機的溫度測控系統的設計與實現[J]. 信息技術與信息化，2006（03）.