【正文】 件電路圖的分析、設(shè)計(jì)。 根據(jù)所設(shè)計(jì)好的電路，利用 Proteus 或 Protel 工具軟件繪制電路原理圖、制作 PCB 印刷板圖、并 編制 元器件清單。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： ： ,例如精密的測(cè)量設(shè)備 控制中的應(yīng)用 ：用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 發(fā)展?fàn)顩r 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個(gè)方向發(fā)展；這三個(gè)方向就是：巨型化，單 5 片化，網(wǎng)絡(luò)化。下面分別就這四個(gè)方面說(shuō)明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào) 制控制電路，這些單片機(jī)有 Fujitsu 公司的MB89850 系列、 MB89860 系列； Motorola 公司的 MC68HC08MR1 MR24 等。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。在 LPM3 時(shí)，振蕩器處于 32kHz，這時(shí)功耗只有 ?A。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在 ～ 6V 的條件下工作的單片機(jī)。這種技術(shù)在互聯(lián)上存儲(chǔ)及訪問(wèn)大量數(shù)據(jù)是合適的，但對(duì)于控制嵌入式器件就成了殺雞用牛刀 了。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用 emObjicts 進(jìn)行顯示和嵌入式設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。 單片機(jī)應(yīng)用的可靠性技術(shù)發(fā)展 在單片機(jī)應(yīng)用中，可靠性是首要因素為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)自身的可靠性是一種有效方法。 現(xiàn)在為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，很多單片機(jī)的輸出能力都有了很大提高， Motorola 公司的單片機(jī) I/O 口的灌拉電流可達(dá) 8mA 以上，而 Microchip 公司的單片機(jī)可達(dá) 25mA。 可靠性及應(yīng)用越來(lái)越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短，我們?cè)诳刂贫O管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間，否則我們就看不到“流水”效果了。軟件編程是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分，是單片機(jī)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。運(yùn)用查表法所編寫(xiě)的流水燈程序，能夠?qū)崿F(xiàn)任意方式流水，而且流水花樣無(wú)限，只要更改流水花樣數(shù)據(jù)表的流水?dāng)?shù)據(jù)就可以隨意添加或改變流水花樣，真正實(shí)現(xiàn)隨心所 欲的流水燈效果。 標(biāo)號(hào)是標(biāo)志程序中某一行的符號(hào)名，編譯后標(biāo)號(hào)的數(shù)值就是標(biāo)號(hào)所在行代碼的地址。 小燈控制程序 ORG 0 START: MOV DPTR,TAB LOOP : CLR A MOVC A,A+DPTR CJNE A,0FFH,SHOW AJMP START SHOW: MOV P1,A ACALL DELAY INC DPTR AJMP LOOP DELAY:MOV R5,2 D0:MOV R7,250 20 D1:MOV R6,250 D2:DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D1 DJNZ R5,D0 RET TAB: DB 11111110B,11111101B,11111011B,11110111B,11101111B DB 11011111B,10111111B,01111111B,01111111B,10111111B DB 11011111B,11101111B,11110111B,11111011B,11111101B DB 11111110B,10000001B,01000010B,00100100B,00011000B DB 11000000B,01100000B,00110000B,00011000B,00001100B DB 00000110B,00000011B,10101010B,01010101B,10010101B DB 01101010B,10100101B,01010101B,10001010B,01101000B DB 10110101B,01000010B,10000000B,01000000B,00100000B DB 00010000B,00001000B,00000100B,00000010B,00000001B DB 00000000B,00000001B,00000010B,00000100B,00001000B DB 00010000B,00100000B,01000000B,10000000B,11011101B DB 11101011B,11101101B,11101011B,11011011B,10111111B DB 01111011B,10111011B,11011111B,11101011B,10110101B DB 11011011B,01101101B,11110000B,00001111B,01110000B DB 00001110B,00110000B,00010000B,00001000B,00001000B DB 00001000B,01111110B,10000001B,01111110B,10000001B DB 0FFH END 接下來(lái)，我們將上述程序編譯，并燒寫(xiě)到實(shí)驗(yàn)芯片中，放到實(shí)驗(yàn)板上可以看到程序的 流水 效果是一 樣的，但源程序看起來(lái)更加簡(jiǎn)潔，直觀。如下圖所示： 圖 75 進(jìn)入 ARES 界面 圖 76 設(shè)定各元件的封裝號(hào) 各元件封裝號(hào)設(shè)定完畢之后就可以開(kāi)始繪制 PCB 版圖 24 圖 77 放置元件 繪制完成后的版圖如下圖所示： 圖 78 基于單片機(jī)的 流水燈 PCB 版圖 25 圖 79 轉(zhuǎn)印 PCB 版圖 把用激光打印機(jī) 打印出來(lái)的 PCB 版圖用電熨斗轉(zhuǎn)印到印刷版上，轉(zhuǎn)印時(shí)注意溫度不宜過(guò)高 (400)也不要過(guò)低（ 200），否則可能造成電路板彎曲變形甚至損壞。此次設(shè)計(jì)在軟件、編寫(xiě)程序方面花費(fèi)時(shí)間太多我們上網(wǎng)找資料，上圖書(shū)館，盡可能多的了解流水燈控制的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)分工完成課程的設(shè)計(jì)，是每個(gè)組員在自己所負(fù)責(zé)的領(lǐng)域?qū)W到了很多知識(shí)，并通過(guò)認(rèn)真的交流將自己所學(xué)到的知識(shí)傳達(dá)給每一個(gè)組員，增加了我們之間的配合與溝通。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之功能不斷完善，成為真己的東西。 當(dāng)軟件和硬件都完成之后，接下來(lái)就是將軟件的控制程序?qū)懭氲接布锩?，從而?shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合的過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)言）的掌握方面都能向前邁了一大步。以保證電路板不被氧化，且保持電路板光亮如新，以便在焊接時(shí)焊點(diǎn)美觀。 21 圖 71 流水燈設(shè)計(jì)匯編程序 本設(shè)計(jì)利用 Keil uVision4， 在新建 Keil 項(xiàng)目時(shí)選擇 AT89C51 單片機(jī) 作為CPU，將 匯編 語(yǔ)言源程序?qū)?，?“Options For Target” 對(duì)話窗口中，選中“Output” 選項(xiàng)中的 “Create HEX File” ，編譯鏈接后就可以生成 .HEX 文件。（如上面程序中的 AJMP START 中的 START 是不能再有：）。 每行的格式應(yīng)為：標(biāo)號(hào)： 命令 參數(shù) ；注釋 。我們?cè)诔绦蛞婚_(kāi)始就給 P1 口送一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)本身就讓 先低，其他位為高，然后延時(shí)一段時(shí)間，再讓這個(gè)數(shù)據(jù)向高位移動(dòng)，然后再輸出至 P1 口，這樣就實(shí)現(xiàn)“流水”效果啦。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短，我們?cè)诳刂贫O管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí) 間，否則我們就看不到“流水”效果了。 對(duì)于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時(shí)鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù) 在傳統(tǒng)的單片機(jī)中，電源及地線是在集成電路外殼的對(duì)稱引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對(duì)對(duì)稱點(diǎn)上。 目前，單片機(jī)應(yīng)用中提出了一個(gè)新的問(wèn)題：這就是如何使 8 位、 16 位單片機(jī)控制的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或設(shè)備能實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連？ TASKING 公司目前正在為解決這個(gè)問(wèn)題提供了途徑。這方面較為典型的有 emWare 公司和 TASKING 公司。這些技術(shù)的進(jìn)步大大地提高了單片機(jī)的內(nèi)部密度和可靠性。這是 PIC12CXXX 系列。 Philips 公司的單片機(jī) P87LPC762 是一個(gè)很典型的例子，在空閑時(shí)，其功耗為 mA，而在節(jié)電方式中，其功耗只有 。這種單片機(jī)由三個(gè)核組成：一個(gè)是微控制器和 DSP 核，一個(gè)是數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器核，最后一個(gè)是外圍專用集成電路（ ASIC）。特別是在單片機(jī)C167CS32FM 中，內(nèi)部還含有 2 個(gè) CAN。這一點(diǎn)是巨型機(jī)和網(wǎng)絡(luò)不可能做到的。 6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 ：如音樂(lè)集成單片機(jī)，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。 4 3 緒論 引言 單片機(jī)全稱叫單片微型計(jì)算機(jī)（ Single Chip Microputer） ,是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 2 實(shí)訓(xùn)要求 設(shè)計(jì)報(bào)告要有封面、目錄、 實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)要求、實(shí)訓(xùn)任務(wù)（功能描述）正文（包括前言、方案論述、各硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)）、后語(yǔ)（包括、總結(jié)與體會(huì)、 謝詞、參考文獻(xiàn)、 附錄：電路原理總圖、 PCB 印刷版總圖、單片機(jī)實(shí)物總圖、所用元器件清單、程序源清單。 掌握用 Protel 或 Proteus 工具軟件繪制硬件電路原理圖、 PCB 印刷板圖。 軟件設(shè)計(jì)：根 據(jù) 實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)描述的功能， 畫(huà)出軟件流程圖 ，用 Keil C51 軟件編寫(xiě)與所設(shè)計(jì) 電路 配套 的源程序 。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。以解決復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機(jī)在起作用，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及處理能力的方向努力。 圖 11 AT89C51 單片機(jī) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)步 單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來(lái)越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時(shí)器，比較器， A/D 轉(zhuǎn)換器， D /