单片机范文10篇

这些单片机的抗干扰性能大多数鄙人亲自测试过，所用机器是上海三基出的两种高频脉冲干扰仪，一种是欧洲采用的标准，一种是日本采用的标准；日本的标准是高频脉冲连续发出，脉冲宽度从50ns到250ns可调，欧洲采用的标准是脉冲间歇（间歇时间和发出时间可调）发出，脉宽也是从50ns到250ns可调；我们国家采用的是欧洲标准。

一般情况下，脉冲干扰这一项能够耐受2000V以上就算不错了（好像我国家电标准是1200V），有些可以达到3000V，于是很多人为此很得意。

单片机在高频脉冲干扰下程序运行是否正常，或者说抗干扰是否通过，有些人以程序不飞掉，或者说“死机”为标准，有些人以不复位并且程序正常运行为标准。很多情况下，芯片复位程序是可以继续运行的，表面上看的不是很清楚。我一般就看单片机在干扰下是否复位，复位了我就认为不行了。不复位并且程序正常运行当然比复位来说要好了。

好多人看到自己做的电路抗干扰达到2000V或者3000V就很高兴，实际上芯片的抗干扰并不一定就很好。这里我不能不说一下日本的标准，高频脉冲连续发出的形式。别小看一个连续和一个间歇的区别，实际上，大家如果有机会，用日本的标准测试一下你的芯片和电路，你就会发现，几乎和欧洲标准差别很大很大，采用日本标准你会很伤心，因为大多数单片机过不了！

日本的标准是1600V。上面我提到的十几家单片机：

意法的也就是ST的≥1800

一、Proteus仿真软件在单片机教学中的应用

Proteus软件界面友好，功能强大，直观性好，在教学中引入Proteus仿真软件，能弥补单片机理论教学的不足，使学生增强动手能力，培养学习兴趣，消除对本课程的畏惧感。下面以基于单片机的数码管静态显示数字“89C52”为例，介绍利用Proteus软件实现电路的硬件设计、软件调试与系统仿真，实现单片机控制电路的功能要求，完成对控制方案的验证。1硬件设计本例中的CPU采用AT89C51单片机，显示单元为5位数码管，其中采用单片机的2位I/O口来控制数码管的串行静态显示电路，将5位“89C52”的断码通过串行方式输出到5片74LS164移位锁存器的输出端锁存，并由5位数码管显示。学生根据实验题目的控制要求及所需元器件在Proteus仿真软件中设计出电路图。在此过程中，能帮助学生更进一步了解单片机及外围相关元器件的功能及引脚特点，巩固硬件知识。2软件设计（1）画程序流程图。学生根据实验控制要求，整理好编程思路，在实验册上画出程序流程图，即可在Proteus仿真软件上进行程序的编写。（2）编写源程序。本课程采用汇编语言教学，而Protues仿真软件自带汇编编译器，可通过源文件菜单创建“ASM”源文件，打开相应文件的SourceEditer即可进行程序编写，并编译成HEX文件。3系统调试与仿真将编译后生成的HEX文件载入到到单片机仿真系统中，通过调试菜单进行仿真机调试，即可看电路运行显示效果，5个数码管会从左到右依次显示字符“89C52”。在电路仿真过程中，单片机及相应芯片的每个引脚都有电平指示，红色代表高电平，蓝色代表低电平，编程者即可对程序做最基本的判断。当程序没达到预期效果时，可根据引脚电平的变化判断出程序出错部分。Proteus系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，当仿真结果与理论不相符时，学习者还可打开程序调试面板（8051CPUSourceCode）进行调试。

二、Proteus仿真软件在单片机教学中取得的教学效果

（1）教学质量有很明显的提高。在传统的理论教学方法下学生普遍觉得单片机入门难，一开始就失去了学习的信心。而将Proteus引入到单片机教学课堂后，学生自己亲自动手画电路图、编写程序、调试程序，在其中获得成功的喜悦。这很大程度上降低了单片机学习的抽象性，也增强了学生学习的信心和积极性，教学质量明显提高。（2）学生手脑结合，动手能力和创造能力明显提高。Pruteus仿真软件中的电路与实际硬件电路接近，仿真没问题即可直接根据电路图焊接电路板。如果在电路仿真上出了问题，学生可以通过调出示波器等仿真器测量波形等物理量，并对电路加以修改。在此过程中，学生也培养了设计电路、修改电路、调试电路的动手能力。

三、结束语

引入Proteus仿真软件到单片机理论教学课堂上，其优点和教学效果是显著的。这不仅减少了单片机教学的难度、提高了学生的学习兴趣，同时也锻炼了学生的创造性思维，为其以后的学习及工程设计奠定了一定的基础。

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摘要：本文设计一种智能电子解说系统,具有智能化、个性化、高音质、实用性强等特点。让游客按照设定的经典路线，选择景点或展位的讲解使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果，电子旅游解说系统的出现,使看起来简单的解说系统融入了科技的因素。

本文正是基于凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储以及播放。由游客控制选择按键来播放语音，这样大大降低了外面的干扰，使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果。

关键词：旅游；电子解说；电子导游；凌阳单片机

1绪论

随着改革开放和经济的发展，旅游业也获得了长足的发展，节假日外出旅游已成为人们的首选。对大多数零散游客来说，希望有一种不受制于人的辅助导游手段，迫切需要一种携带方便、操作简便的电子语音导游器。

一、单片机的特点应用

单片机的特点主要有：高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

1硬件设计

本设计采用MicrochipPIC16C54单片机，选用南通光电器件厂GR40101红外发射二极管和GD1611硅PIN型光敏二极管作为红外发射和接收器件，舟山海山电器有限公司生产的微型电机QDB-30-3.0作为泵液晶驱动。系统采用单键模式完成暂停、设定泵液量等功能。电路采用节电方式设计，待机电流小于100μA，并可提供微型电机所需的500mA负载电流，可监测电池电压，欠压报警。系统原理如图1所示。

图中TX（红外发射管）、R1、R5、Q4组成红外发射电路，单片机RA1口输出一定频率的脉冲控制三极管Q4的通断，从而控制红外发射管TX的发射频率。由单片机RA3口为发射电路提供电源，是为了节能。当RA1口将要发射脉冲时，RA3口置高，发射电路加电。RX（红外接收管）、R2、R11、R12、R13、R16、Q6、C3组成红外接收电路，RX接收红外脉冲，整形后由Q6放大。接收电路必须严格控制放大倍数，确保红外反射接收距离在10cm左右。接收电路电源由单片机RB1口提供，在发射脉冲后，将RB1口置高。R6、R7、R8、Q3组成电池电压监测电路，当电源电压降到一定值时，Q3截止，单片机RB3口为高电平，欠压报警。D2、D3、R9、R10、Q1、Q5组成电机供电电路，提供微型电机所需的3V电压、500mA负载电流，当需驱动电机泵液时，由单片机RB2口输出低电平，Q发射极为电机供电。D1、C4、Q2、R3组成电机控制电路，泵液时先为电机供电，然后单片机RA2口输出高电平驱动电机运转。LED为工作状态指示灯，单一按键SW为多功能键，可完成设定泵液量、暂停、手动泵液等功能。

2软件设计

本电路硬件设计通过控制各单元电路供电达到节能的目的，软件上利用PIC单片机的休眼、看门狗溢出唤醒特性以及对发射脉冲个数的控制进一步降低能耗，使其待机电流小于100μA，4节4号碱性电池可提供15000次以上的使用次数或200天以上的使用时间。程序流程如图2所示。

程序开始先对单片机各端口初始化，并设置好看门狗溢出时间，程序工作一个周期后，自动进入休眠模式，由看门狗溢出唤醒单片机进入下一周期。进入一个工作周期前，首先判断是电池上电第1次工作，还是看门狗溢出唤醒单片机。如果是电池上电第1次工作，指示灯应给出指示，并对泵液量进行设定。进入工作周期后要判断按键是否按下，若按下按键，则判断是手动泵液还是暂停泵液器工作，这两者靠按键时间长短决定。

一、单片机的特点应用

单片机的特点主要有：高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

摘要:单片机这一门课程是高校广泛开设的一项工程技术类课程，其教学目的是为了培养学生的单片机系统分析、单片机设计以及初步产品开发等实际应用能力。而实践教学则是工程技术专业应用能力培养的重要方法，与整体教学质量的提升以及人才培养目标的实现息息相关。本文主要基于此背景，首先分析当前单片机教学的现状，然后提出以能力为导向的单片机应用实践教学具体措施，给相关教学工作者以参考。

关键词:能力导向;单片机;应用实践;实践教学

单片机的优势包括功能强、可靠灵活、成本低廉以及面向控制等，因此在工业控制、仪器仪表、家用电器以及电子通信等领域得到广泛的应用。单片机教学课程是一门硬软件结合，技术实践性十分强的专业课程，实践教学在其中占有重要地位。因此，各个学校都在研究分析应该怎样施行以能力为导向的单片机应用实践教学，并保证实践的质量与效果。本文主要基于此，研究分析以能力为导向的单片机应用实践教学。

一、单片机教学现状

当前单片机传统教学现状存在一些问题，其主要体现于以下方面:(1)教学内容与课堂教学形式单一，教学内容过于侧重理论知识的完整具体，而忽视了实践内容环节，以至于理论知识与实践操作相脱节。(2)实践教学体系中的内容十分单一，大多是验证性的实验，并没有过多涉及单片机应用系统设计与开发等方面的实践教学。(3)实训内容教学环节缺乏综合性、工程性与创新性，以至于学生不知道应该怎样去设计方案、选择模块以及设计电路。总结来讲，传统单片机应用教学偏向于“知识本位”，过于重视知识教学的系统完整性，忽视了实践教学的重要性，且教学内容单一，教学方法落后，不利于学生单片机应用能力的培养。因此，需要采取有效措施来解决这一状况，实现以能力为导向的单片机应用实践教学模式［1］。

二、以能力为导向的单片机应用实践教学具体措施

摘要：为了在实验室模拟工业场合，研究和解决工业现场检测和控制问题，设计了一种基于AT89C51的单片机综合实验系统．以单片机为核心，通过A／D和D／A转换模块实现模拟量的采集和控制，利用按键控制模块完成系统参数设置，利用液晶和可编程时钟等模块进行采集数据和时间等的显示，通过串行通信模块、RS232和RS485总线实现单片机与计算机的通信，通过仿真机在线编写、调试和修改单片机程序．结果表明系统能够进行多路模拟信号的采集、处理、显示、控制和远距离通信，而且采集数据正确率高、通信实时性强，控制可靠．

关键词：单片机；串行通信；总线；计算机；接口

随着自动化技术、计算机技术和网络通信技术的飞速发展和广泛应用，论文工业过程的智能化、自动化监测与控制系统的应用日益广泛．单片机系统由于其抗干扰性能较好被大量应用到工业过程控制的各个领域。因为工业现场环境较恶劣，单片机系统在使用过程中通常会出现一些设计时想不到的新情况、新问题，这就需要进一步修改和完善．因此，有必要设计一套单片机综合实验系统，根据工业现场反馈的各种问题，随时对系统中的功能模块进行实验研究和分析，解决工程实际问题．本文设计的这套单片机综合实验系统具有自动采集多路模拟量、对采集的数据进行处理和显示、根据设定的参数自动调节和控制输出、与计算机进行远距离数据通信等功能．

1系统组成及工作原理

综合实验系统主要由以下几部分组成：89C51单片机及其仿真系统，温度、压力等模拟量传感器及其接口电路，A／D转换模块，数据存储模块，按键控制模块，日历时钟模块，看门狗电路模块，FP—GA模块，液晶显示模块，通信模块及上位计算机，其组成框图如图1所示．系统采用89C51单片机作为主控芯片，A／D转换模块将多路模拟信号转换为数字信号；外部数据存储模块为该系统采集的数据提供存储空间；按键控制模块向CPU传回键值，用来设置和调节系统参数；日历时钟芯片不仅可以给系统提供准确的时间，而且为系统提供掉电保护功能；看门狗电路模块为系统提供了精确复位和低电压监控功能，一旦系统出现故障或程序跑飞，它就可以在超时周期之后使CPU复位，提高系统的整体可靠性和抗干扰能力．FPGA模块是现场可编程逻辑门阵列，通过编程可将它作为多种数字逻辑器件使用；LCD液晶显示模块可以同时显示多行字符及自造图形，主要用来显示采集到的数据、系统时间等；兼容RS485和RS232两种协议的全双工串行通信接口，可以与上位计算机进行远(约1200m)近(约15m)距离的数据通信[1]；上位计算机将接收的数据进行存储、显示、绘制模拟曲线、打印曲线和数据文件，按照用户的具体要求作进一步的数据分析和处理，同时发送控制参数，对被测对象的温度、压力等进行控制和调节．

2系统硬件设计

1大幅度革新教学内容

经过分析学生的就业情况和对相关企业的调研，我们发现传统单片机课程的教学内容已不符合社会对中职生的要求。传统的中职单片机课程的教学内容基本采用高等院校单片机课程的压缩版，把大部分的教学课时安排在掌握单片机的内部结构和软件编程上。而现实的情况却是：软件编程需要学生具有良好的抽象思维能力，这对现在的中职生来说难度偏大；学生毕业后只有极少数人从事单片机软件编程工作；而对中职生更为实用的以单片机为控制核心的电路系统的安装调试与故障诊断排除，反而安排的教学课时不多。我校单片机课程改革前的情况基本也是这样。在学期初，先安排6个课时让学生在电子线路实训室完成整个实训电路板的焊接和调试，接下来的课时都安排在计算机机房进行一个个具体项目的软件编程学习与训练。在每个项目的硬件电路原理、软件指令分析中，我们会采用proteus虚拟仿真辅助教学，尽量使教学内容形象、直观。但教学效果也不太理想，大部分学生在课程结束都还是不能掌握简单程序的编写。我校就业办统计的数据显示，近4年来，我校每年约300人的电子类毕业生中，从事单片机软件开发的不超过10人。为适应企业对中职人才需求的变化，我们对单片机课程内容进行大幅度的革新。从2011级开始，我们把这门课拆分为一门必修课和一门选修课。必修课中，大幅度削减软件编程的内容，只要求学生掌握对I/O端口的编程控制；重点学习单片机电路的安装调试和故障诊断排除；把课程拓展为大单片机课程，以单片机作为控制核心，融入模电、数电、传感器、显示器等内容。选修课中，全校只开设一个班，主要加强单片机的软件编程，对单片机感兴趣、学习能力较强的学生可以选修，给学生进一步学习提升的机会，也为培养优秀学生参加单片机技能竞赛提供支持。

2构建基于项目制作的理实一体化教学模式

将课程的知识体系打散，把知识点、技能点融入到各个具体的项目中；让学生在“做”这些项目制作的过程中，通过自己的动手体验，从而掌握相应的知识与技能，达到“学”的目的。以此实现理论教学与实践教学的紧密融合，激发学生的学习积极性，让学生在“做中学、学中做”。在必修课中，按照实用、有趣的原则，我们设计了6个项目，如下表1所示。我们把单片机课程的知识点、技能点融入到以上项目中。比如，项目四贪吃蛇游戏机，包括的知识点、技能点如下：知识点：（1）按键、LED点阵、蜂鸣器的结构及工作原理；（2）矩阵键盘电路、LED点阵驱动电路、蜂鸣器驱动电路的工作原理。技能点：（1）按键、LED点阵、蜂鸣器的质量检测；（2）矩阵键盘电路、LED点阵驱动电路、蜂鸣器驱动电路的安装调试和故障诊断排除；（3）STC-ISP软件的使用。我们就是通过这些生动、有趣的制作项目来调动学生的学习积极主动性，让学生在愉悦的精神状态中完成项目任务的安装、调试与故障检修，并从中掌握相应的知识与技能，养成良好的职业安全习惯。

3研制配套的实训装置

为实现以上的项目，我们研制了相应的实训装置。实训装置包括两大部分：单片机实训电路板和小车底盘。实训电路板需学生安装调试，每人一套，归学生所有。这样学生在课室、宿舍都可以进行实训操作，无形中增加了实训时间，扩大了实训空间。出于经济考虑，部分贵重元件和小车底盘则由学校在教学过程中提供给学生使用。为提高实训电路板使用的灵活性，我们设计的实训电路板采用积木式、模块化设计，学生不仅可以用这些模块完成课程设定的项目任务，还可以利用它们制作自己感兴趣的小产品。我们的实训电路模块包括：最小系统模块、4独立按键模块、6矩阵按键模块、两位数码管显示模块、8×8LED点阵模块、LCD1602显示模块、温度测量模块、继电器模块、蜂鸣器模块、小车驱动模块、小车循迹模块、小车测速模块以及小车底盘一个。小车底盘采用带两减速电机底盘，上面介绍的驱动模块、循迹模块、测速模块分别独立安装，然后组装到小车底盘合适的位置中；其他所有的模块都安装在一块电路板上。这电路板上的每个模块都可独立工作，接口用插针引出，模块与模块之间采用杜邦线连接。

1概述

很多单片机的应用中都需要同时执行很多任务，对于这样的应用，我们可以利用实时操作系统来灵活地安排系统资源。RTX51是美国Keil公司开发的一种小型的应用于MCS51系列单片机的实时多任务操作系统，它可以工作所有8051单片机以及派生家族中，简化了复杂的软件设计，缩短了项目周期。我们实践中用RTX51来开发单片机软件。设计单片机控制的GPS接收板软件，取得了很好的效果。

2RTX51介绍

RTX51有2个模式：RTX51完全模式和最小模式。RTX51最小模式版是RTX51完全版的一个子集，可以很容易地运行在8051系统上，而不需要外部RAM（DXATA）。RTX51完全模式有4个任务优先级，可以和中断函数并行处理，各个任务之间通过使用“邮箱”系统来进行信号和消息的传递，可以从内存池中申请和释放内存；同时，可以强制一个任务停止执行，等待一个中断，或者是其它中断传来的信号量或者消息。RTX51对系统硬件的要求如表1所列。

2.1RTX51任务

RTX51区分2类任务：快速任务和标准任务。快速任务有很快的响应速度，每个快速任务使用8051一个单独的寄存器组，并且有自己的堆栈区域。RTX51支持最大同时有3个快速任务。标准任务需要多一点的时间来进行任务切换，因此使用的内部RAM相对快速任务要少，所有的标准任务共用1个寄存器组和堆栈。当任务切换的时候，当前任务的寄存器状态和堆栈内容转移到外部存储器中。RTX51支持最大16个标准任务。