【正文】 存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出電路（I/O口）等電路集成到單片芯片上，構(gòu)成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。有時還包括定時器/計數(shù)器，串行通信口、顯示驅(qū)動電路（LCD或LED驅(qū)動電路）、脈寬調(diào)制電路（PWM）、模擬多路轉(zhuǎn)換器以及A/D轉(zhuǎn)換器等電路，并具有獨立的指令系統(tǒng)[3]。這些電路能在軟件控制之下，準確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。它能夠單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)所要求的智能化控制功能。單片機不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)出來以前，只具有功能極其強大的超大規(guī)模集成電路，如果再賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)。單片機的使用需要用戶了解其芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的指令系統(tǒng)以及其他一些集成電路設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的理論技術(shù)。在特定的程序控制下，就能使該芯片實現(xiàn)特定的功能。然而，不同單片機的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)不盡相同，即它們的技術(shù)特征也不同，硬件特征主要和單片機芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，設(shè)計人員必須熟練掌握其性能是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標（功能特性、控制特性和相關(guān)的電氣參數(shù)特性等），這些信息我們可以從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。指令特性則指我們熟悉的單片機尋址方式、數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方法、輸入/輸出特性等。開發(fā)環(huán)境包括指令的兼容性及可移植性，軟、硬件資源等。要利用單片機開發(fā)實際的應(yīng)用系統(tǒng)，就必須掌握其硬件結(jié)構(gòu)特征、指令系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。單片機控制系統(tǒng)已基本取代了以前復(fù)雜的電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，用軟件來實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化?，F(xiàn)在，單片機的控制范疇無所不在，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。單片機的應(yīng)用意義遠不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計理念，向著嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和在各行各業(yè)的深入應(yīng)用，人們的電子設(shè)備的小型化、智能化的要求也越來越高。在航空航天、機械加工、工程控制、智能儀器儀表、家用電器、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，單片機都正在發(fā)生著非常重要的作用。單片機應(yīng)用技術(shù)業(yè)已成為現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分重要的高新技術(shù)之一，是電子工程技術(shù)人員必備的知識技能，它能使你設(shè)計出更具智能化和方便的產(chǎn)品。單片機及其應(yīng)用系統(tǒng)之所以能發(fā)揮著如此重要的作用，歸納起來有如下的原因：（1）單片機具有體積小、功能強、價格低、使用靈活等特點，具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。（2）單片機具有獨立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計思想充分表達出來，使產(chǎn)品智能化。（3）系統(tǒng)配置以滿足控制對象的要求出發(fā)點，使得系統(tǒng)具有較高的性價比。（4）應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)（外）ROM中，抗干擾能力強，可靠性高，使用方便。（5）單片機本身并不具備開發(fā)能力，一般情況下，需要借助專用的開發(fā)工具在相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境下，進行系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，但最終形成的產(chǎn)品簡單實用，成本低，效益高。（6）單片機應(yīng)用系統(tǒng)所使用的存儲芯片可選用EPROM、EEPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量生產(chǎn)和應(yīng)用。大多數(shù)單片機如51系列，開發(fā)芯片和擴展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本。（7）由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強、體積小，便于嵌入被控設(shè)備內(nèi)，大大推動了產(chǎn)品的智能化。單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。單片機經(jīng)過4代的發(fā)展，以達到了32位單片機，是目前單片機的頂級產(chǎn)品，具有極高的運算速度。隨著微電子技術(shù)和集成電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機正朝著高集成度、低功耗、低電壓、多功能方向發(fā)展。MCS51系列單片是眾多單片機中的一種，由于它們都是基于8051內(nèi)核發(fā)展起來的，所以稱51單片機，而本次設(shè)計就是基于51單片機完成的。 單片機的主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)在的單片機功能越來越強大，集成度越來越高，有很多曾經(jīng)的外圍器件都已經(jīng)在內(nèi)部集成。它的功能很多：比較器；模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器；PWM；多種多樣的接口；LCD驅(qū)動；存儲器等等。同時它也是計算機—單片微型計算機。部分單片機的計算能力已經(jīng)比早期PC的CPU強大，速度也越來越快。甚至也有類似雙核CPU的設(shè)計出現(xiàn)。因為能夠運行程序，所以可以做很多的事情。幾乎您上網(wǎng)用的計算機能做的事情，它都同樣能做。只是能力沒那么強大。比如：可以讀寫硬盤、可以接受按鍵輸入、可以顯示輸出、可以驅(qū)動打印、您甚至可以給它接個鼠標。當(dāng)然這可能涉及一些接口的問題，但是CPU也不是直接做這些事情的。它的輸入輸出，如前面所說，也是多種多樣的?？梢允悄M量，也可以是數(shù)字量，標準的USB接口也已經(jīng)集成在了單片機內(nèi)部。此外，單片機的體積小、價格低、可靠性高、適用面寬、有著其本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢，在各行各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。單片機的應(yīng)用領(lǐng)域可歸納為幾個方面：（1）智能化家用電器：各種家用電器普遍采用單片機智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子線路控制，升級換代，提高檔次。如洗衣機、空調(diào)、電視機、錄像機