单片机万年历毕业设计

时间：2020-11-16 09:18:34 毕业设计我要投稿

单片机万年历毕业设计

　　对于单片机专业同学们来说毕业设计成为一大难点，有些同学开始选定论文题目完全没思。小编为大家收集的单片机万年历毕业设计，希望喜欢的彭宇能够喜欢。

单片机万年历毕业设计

　　单片机万年历毕业设计1

　　【摘要】本文介绍了PC机和单片机间串行通信接口软、硬件的设计，通信接口采用RS232C标准。在硬件设计中，给出了基于MAX232芯片的接口电路图；在软件设计中，对PC机和单片机的编程分别进行了介绍，给出了具体的程序段，其中，PC机软件开发采用VB语言和MSComm控件，单片机软件开发采用汇编语言。

　　【关键词】串口通信；RS232C；PC机；单片机

　　一、引言

　　在仪器、仪表等测控设备中，通常采用单片机完成数据采集和系统控制功能。单片机具有体积小、价格低廉、适应性强的优点，但是计算能力有限，难以进行复杂的数据处理，对采集到的数据进一步的分析和处理，则由功能强大的PC机完成，因此，单片机和PC机之间需要进行大量的数据交换。在测控系统中，通常把PC机称为上位机，单片机称为下位机。

　　异步串行通信具有技术简单成熟，性能可靠，对软、硬件环境要求低的优点，被广泛应用于仪器、仪表的数据交换。在PC机的标准配置中都有一个或两个串口，而单片机一般也有一个或两个串口，因此，只要配以接口电路，就可以实现PC机和单片机之间的串行通信。

　　二、硬件设计

　　PC机系统内一般都装有异步通信适配器，采用标准的RS232C串行通信接口。RS232C接口属于单端信号传输，一般用于20m内的数据通信，传输速率最高可达19200bps。在RS232C标准中，逻辑“1”对应的电平为-3V～-15V，逻辑“0”对应的电平为+3V～+15V。

　　AT89C51是51系列单片机中最常用的一种，具有一个全双工的串口，可以同时发送和接收数据。从外部硬件看，它们在单片机上对应的是TXD和RXD两个引脚，在单片机内部有两个控制寄存器和两个数据寄存器来控制串口的工作。但是单片机接口是标准的TTL逻辑电平，与RS232C接口的逻辑电平不匹配，如果直接连接不但会造成逻辑混乱，甚至会损坏芯片，必须要在它们中间加入逻辑电平转换电路，才能正常通信。

　　MAX232芯片可以实现TTL和RS232C两种逻辑电平的转换。MAX232芯片由5V供电，内部有电源变换电路，可以自动向RS232C接口一端提供所需的±10V电平，单片机一端是标准的TTL电平。单片机和PC机的通信系统中，采用MAX232芯片的接口电路原理图如图1所示。

　　三、软件设计

　　1.PC机串口编程

　　四、结束语

　　PC机与单片机之间的串行通信被广泛应用于仪器、仪表的控制和数据传输中，本文介绍了RS232C通信接口的硬件和软件设计，给出了硬件电路图和具体程序段，为相关设计提供了良好的参考。

　　参考文献

　　[1]唐继贤.51单片机应用系统开发实例精解[M].上海：上海科学技术出版社，2012.

　　[2]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007.

　　[3]李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京：北京航天航空大学出版社，2000.

　　单片机万年历毕业设计2

　　摘要：本文从多机通信协议入手，重点研究了如何利用查询法和中断法实现主从式通信，并通过Proteus仿真软件对两种通信方法进行了仿真验证。查询法通信易于实现，但占用单片机内部资源较多。中断法通信更稳定可靠，可以大大提高单片机的工作效率。

　　关键词：单片机多机通信查询法中断法 Proteus仿真

　　单片机目前已广泛应用于家用电器、航空航天、仪器仪表及专用设备的智能化管理和过程控制等领域。随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高，在许多场合单机控制已不能满足现场要求，多机串行通信构成的主从式通信方式，因其通信编程灵活、硬件简洁，并遵循统一的标准，在工业控制领域应用前景广阔，非常具有研究意义。

　　一、多机通信原理

　　51系列单片机的多机通信一般采用主从式通信方式。在这种方式中，只有一台主机，可以有多台从机。主机发送的信息可以传到各个从机或指定的从机，各个从机发送的信息只能被主机接收，从机之间不能进行通信。单片机多机通信示意图如图1所示。

　　二、多机通信过程

　　在多机通信时串口必须工作在方式2或方式3，根据通信要求设置单片机通信控制寄存器SCON中的每一位。

　　多机通信的过程如下。

　　第一，所有从机处于地址帧接收状态（SM2=1）。

　　第二，主机先发送一个地址帧，其中前8位数据表示要寻址的从机地址，第9位为1（TB8=1）表示该帧为地址帧。

　　第三，所有从机接收到地址帧后，把接收到的地址与本机地址相比较。地址相符时将SM2清0，并发回从机地址作为应答信号，由主机进行确认。地址不相符的从机不作任何处理，仍保持SM2=1。

　　第四，在主机确认地址正确时，向寻址的从机发送相应的数据信息。当确认地址错误时，不发送数据信息。

　　第五，地址相符的从机（SM2=0），可以接收到主机发来的数据信息。而对于地址不符的从机SM2=1，则不予理睬，这样就实现了主机与地址相符的从机之间的双机通信；

　　第六，被寻址的从机通信结束后，恢复为多机通信状态（SM2=1）。

　　三、多机通信协议设计

　　本次设计为了验证多机通信的协议是否正确，在Proteus软件中绘制了一个由1主机2从机构成的多机通信系统。主机和从机芯片均采用AT89S51单片机，主机通过按键发送信号，从机接收信号，通过从机连接的数码管显示变化，来表明一个主机和两个及两个以上从机通信的正确性，软件部分主要包括通信模块、按键扫描模块、数码管显示模块和中断服务程序等，使用的通信模式主要是查询法和中断法两种。

　　1.查询法通信协议算法设计

　　查询法即通过单片机程序的不断扫描，循环查询通信标志位来判断是否进行通信以及和哪个从机通信的方式，从而完成主从式多机之间的数据交换任务。主机主要完成寻址及数据发送，查询法通信主机设计流程图如图2所示。

　　从机主要完成地址校验、数据接收和显示任务。所有从机的通信程序相似，只是从机定义的通信地址不可相同，从机通信设计流程图如图3所示。

　　2.中断法通信协议算法设计

　　所有从机初始时均处于听命状态，即SM2=1，以便接收主机发来的地址，当接收到一帧信息的RB8为“1”时，表示主机发送来的是地址信息，所有的从机均发生接收中断，进入相应的中断服务程序，把接收到的地址和本机地址进行比较。如果相符合就令其SM2=0，并向主机发回本机地址以作应答，主机得到应答信号并校验成功后，就与该从机联通实现双机通信，准备接收主机发来的命令或数据信息，顺利实现地址帧和数据帧的分离。而其他的未被寻址从机保持SM2=1并退出各自的中断服务程序。被寻址从机在通信完成后重新使SM2=1，并退出中断服务程序，等待下次通信。

　　主机的程序设计可分为两部分：一是主程序，主要用于完成按键扫描；二是中断服务程序，用于完成通信及数据的收发功能。中断法通信实际是将图2中的虚线框部分的扫描程序替换为如图4所示的中断服务程序去执行。

　　从机程序设计主要分为两部分，一是主程序，完成数码管的显示任务；二是中断服务程序，完成主机发送过来的地址校验和数据接收等任务。从机的中断服务程序设计流程图如图5所示。

　　四、多机通信在Proteus中的仿真

　　按照上述两种通讯协议算法的设计思路，使用单片机C语言进行编程，采用Keil C51 uVesion3作为调试工具，用Proteus 作为仿真工具，与Keil C51 uVesion3联合调试，最终成功实现了1主机2从机之间的通信，仿真运行图如图6所示。

　　按下K1键，对1号从机的数码管显示值加1，按下K2键，对2号从机的数码管显示值加1。若主机寻址从机时发现地址错误，将不进行任何操作，此时不会影响其他通信地址正确的从机的正常通信。

　　五、结束语

　　本设计的两种通信方案，均通过了Proteus成功仿真，并在实际电路中也得到了验证，1台主机最多可以同时与255台从机进行通信。中断法通信方式因其程序结构简洁明了、运行可靠、占用单片机内部资源较小，因此较查询法通信方式的应用更为广泛。

　　单片机万年历毕业设计3

　　摘要:在微机测控系统中,经常要用到A/D转换,常用的方法是扩展一块或多块A/D采集卡,当模拟量较少或是温度、压力等缓变信号场合,采用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的方案。这里介绍一种以GMS97C2051单片机为核心,采用TLC2543 12位串行A/D转换器构成的采样模块,该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机(IBM PC兼容机)的串口COM1或COM2,形成一种串行数据采集串行数据传输的方式。经实践调试证实,该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简便,有一定实用价值。

　　关键词:单片机数据采集系统

　　数据采集技术是一种实用的电子技术,它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来,随着数字化技术的不断发展,数据采集技术也呈现出速度更快、通道更多、数据量更大的发展趋势。数据采集是为了对温度、压力、流量、速度、位移、光强度、声音等物理量进行在线测量和控制,通过传感器把上述物理量转换成模拟物理量的电信号,然后将模拟电信号经过处理并转换成计算机能识别的数字量,送进计算机处理、存储、传输和显示。

　　一、系统分析与总体设计

　　通用数据采集系统由硬件和软件两部分组成。硬件由单片机、A/D转换器和显示驱动电路等组成,软件包括主程序、系统监控、定时/中断等子程序组成。硬件和软件只有密切配合、协调一致,才能组成一个高性能的'数据采集系统。在系统开发过程中,硬件和软件的设计是相互关联的,不能截然分开,硬件设计时应考虑系统资源及软件的实现方法,而软件设计时又要了解硬件的工作原理。本系统是采用AT89S52单片机、串行A/D转换器、LED显示驱动芯片、非易失存储器、监控芯片(WATCHDOG)和LED数码管等器件设计的一套多路通用数据采集系统。该系统可将各种标准变送器送来的模拟电信号(4～20mA或0～5V)经过A/D转换和程序运算处理转换成相应非电量的数值并实时显示和存储,利用VC++设计的数据接收处理软件,上位机PC通过RS232串口可以接收来自数据采集系统的各项数据,并作进一步处理。该系统以单片机为核心,结合监控电路、A/D转换器、键盘控制电路、非易失存储器、日历/时钟电路、串行通讯接口、显示驱动芯片,加上匹配电源构成了一个小型数据采集系统。

　　二、系统的硬件抗干扰设计

　　系统的硬件抗干扰设计是整个系统抗干扰设计的主体。它是软件抗干扰设计的基础,因为抗干扰软件及其重要数据都是以固件形式存放在ROM中的,没有硬件电路的可靠工作,就谈不上软件抗干扰了。系统的硬件抗干扰问题可分为供电系统的抗干扰设计、长线传输的抗干扰设计、印刷电路板的抗干扰设计和地线系统的抗干扰设计。由于木次设计没有经过现场调试,只用了PROTEL软件设计了印刷电路,因此木次设计重点考虑了印刷电路板和地线系统的抗干扰设计。

　　1、印刷电路板的抗干扰设计。在单片机应用系统中,印刷电路是电源线、信号线和元器件的高度集合体,它们在电气上相互影响。因此,印刷电路板的设计必须符合抗干扰原则,以抑制大部分干扰,对软硬件的调试都及其重要。木系统的印刷电路板设计主要是遵循以卜几个抗干扰原则进行设计的。(l)电源线布置原则。在印刷电路板上,电源线的布置应注意三点:一是要根据电流大小,尽量加宽导线;二是电源线和地线的走向应同数据线的传递方向一致;三是印刷电路板的电源输入端应接去祸电容。稳压电源单独做在一块电路板上。(2)地线布置原则。通常,印刷电路板上的地线有数字地和模拟地两类。数字地是高速数字电路的地线,模拟地是模拟电路的地线。数字地和模拟地的布置应遵循三条原则:一是数字地和模拟地要分开走线,并分别和各自的电源地线相连;二是地线要加粗,至少要加粗到允许通过电流三倍以上;三是接地线应注意构成闭合回路,以减小地线上的电位差,提高系统的抗干扰能力。(3)信号线的分类走线。通常,印刷电路板上的走线类型较多,为了减小各类线间的相互干扰,功率线要同信号线分开布置;驱动线也要同信号线分开走线。(4)去藕电容的配置。为了提高系统的综合抗干扰能力,印刷电路板上各关键部位都应配置去祸电容。需要配置的部位有:电路板的电源进线端;每块集成电路芯片的电源引脚到地;中一片机的复位端到地。(5)印刷电路板尺寸和元器件布置。印刷电路板尺寸要适中。器件布置时应考虑器件类型和功能,应尽量使高频器件同低频器件分开集中布置,小电流电路和大电流电路都要远离逻辑电路。

　　2、地线系统的抗干扰设计。地线系统的设计,对系统的抗干扰性能影响极大。在单片机应用系统中,地线系统主要包括前述的数字地和模拟地以及保护地和屏蔽。正确的接地方法是:所有的逻辑地应连在一起,逻辑地只能在信号源一侧或负载一侧,同保护地单点相联,通常放在信号源一侧。

　　三、系统的软件抗干扰设计

　　软件抗干扰只是硬件抗干扰的补充和完善,但也十分重要。因为系统在噪声环境卜运行时,大量的干扰常常并不损坏硬件系统,却会使系统无法正常工作。通常,软件抗干扰系统可分为三种:一是数据采集中的软件抗干扰;二是控制失灵的软件抗干扰;三是程序运行失常的软件抗干扰。

　　1、数据采集中的软件抗干扰。在工业控制场合,中一片机都要采集被监控的各种参数。由于工业环境恶劣和被测参数的信号微弱,尽答单片机前向系统中采用了种种硬件抗干扰措施,但有时还会受到干扰侵害。因此,系统设计时必须辅之以各种抗干扰软件,采用软硬结合的抗干扰措施。

　　2、程序运行失常的软件抗干扰。在单片机应用系统中,各种干扰源常使指令的地址码和操作码发生改变,中一片机中程序计数器PC就会把操作数当作指令执行,或PC值指向了非程序区,程序的运行最终导致单片机进入死循环。为了确保单片机从死循环中恢复正常运行,通常可采用软件陷阱、监视定时器(WDT)以及软件控制的WATCHDOG电路三种方法中的任何一种。

　　参考文献:

　　[1]胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2004

　　[2]马忠梅、籍顺心、张单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001

　　[3]张义红.单片机与TLC2543模数转换器的接口设计[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2005(2):79～82

　　单片机万年历毕业设计4

　　摘要：在毕业设计指导中发现学生谈单片机就色变，可见学生学习单片机的效果并不理想，根据毕业设计中的教学经验，提出一些教学方法，希望通过在教学方面进行大胆改革，探索出一条提高教学质量的新途径。

　　关键词：单片机教学改革毕业设计

　　1 单片机教学的现状与存在的问题

　　毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计，能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。

　　电子、电气专业学生毕业设计课题有不少是单片机应用类的，如单片机电机调速控制、单片机人机接口、单片机温度湿度控制、单片机数据采集系统等等[1]。但是很多同学在毕业设计过程中，很少有人能调试成功程序并完成实物设计，大都通过查找资料完成一篇纯理论的毕业论文，这就把一门应用性很强的课程与生产实践完全脱离了。这样培养出来的学生怎能适应社会的需要呢[2]？

　　2 毕业设计指导对单片机教学改革的提示

　　要完成这类课题，要求学生具有较好的模拟电路和数字电路知识，有一定的编程能力，还要求其具有较好的单片机知识。很多学生虽然都学过这些知识，但是都停留在理论阶段，所以感觉不好做，无从下手。

　　我指导的方法是：理论加实践。任何一门课的学习，都离不开这个老套的思路，知识理论学习到一定程度，一定要实践来验证。下面是我在指导学生在做毕业设计时的一点体会，写出来和大家分享。

　　2.1 态度要端正，学习单片机，最忌讳心浮气躁，刚开始学的时候，不要怕自己会犯错误，程序调不通，烧毁板子，这些都是正常的事情，这时就要有耐心，从底层找起，相信每找出一个错误都会有一个新的收获。切不可轻言放弃！

　　2.2 打好基础，建议从网上看单片机视频教程，如北航的陈博老师的视频和郭天祥的十天学会单片机。再结合课本，如谭浩强的《C程序设计》，和李全利的《单片机原理及其应用技术》，把基础知识学好，就可以从一个点出发，逐渐触及其它知识。

　　2.3 动手实践

　　让学生去买一些基础的板，从焊接板子中不但可以练习学习软硬件，还可以学会一种调试开发板的方法，更可以学习焊接技术，一举而多得。需要的元件有：一片STC89C52单片机、一个11.0592MHZ的晶振、2个20PF的电容、1个0.1UF的电容和4.7K的电阻、一小块电路板和一个插针，自己搭建焊接单片机最小系统，然后检查这个系统是否能正常工作。如果能正常工作，准备软件：KEIL软件（编译程序）、烧写软件，程序最好还是用C语言编程。这些软硬件都准备好后，在整个毕业设计指导中，老师要为学生精选实验，选取的原则应由易到难、由单一性实验到综合性实验、由实例性实验到设计性实验，最终能达到合作完成一个综合性项目的能力。实际指导中，在毕业设计初期时选取一些简单控制项目，目的是熟悉指令和编程技巧，如：清零程序、拆字程序、数据排序、无符号数双字节快速乘法子程序、多分支程序等软件实验程序；在中期选取一些外围电路控制的实例实验，目的是学习单片机的内部结构和外围常用设备的控制方法，如：流水灯、数码管、液晶、DS1302时钟、DS18B20、A/D、D/A等外围常用设备的控制实验，再深入就可以结合一些具体实例扩展一些中断、串口通讯等功能。通过实验，使你感受到指令产生的控制效果，眼睛看得见(灯光)、耳朵听得到(声音) ，更能深刻理解指令是怎样转化成信号去实现控制。边学习、边演练，循序渐进，这样用不了几次就能将所用到的指令理解、吃透、扎根于脑海，甚至“根深蒂固”；在后期要选取综合性、设计性的实验，这些实验应该是在前期基础上的综合应用和开发，包括硬件电路和软件开发，并且这些设计要在教科书和网络中找不到，学生不可抄袭，需要完全独立开发完成，如：油库自动化系统设计：其中包含数据采集模块、人机接口模块、通讯模块等，都可以交给学生去设计实现。

　　2.4 合理安排时间持之以恒

　　学习单片机不能“三天打鱼，两天晒网”，要有持之以恒的毅力与决心。学习完几条指令后，就应及时做实验，融汇贯通，而不要等几天或几个星期之后再做实验，这样效果不好甚至前学后忘。另外要有打 “持久战”的心理准备，不要兴趣来时学上几天，无兴趣时凉上几星期。学习单片机很重要的一点就是持之以恒。

　　以上是我在指导学生做毕业设计过程中，根据学生实际情况总结的学习方法，经过几年的指导发现，实践证明在安徽建筑工业学院的大四学生中有70%的能够在老师的指导下能完成设计，学生对此很感兴趣，并且从根本上了解了单片机，毕业设计都自己动手做出来了，收获很大，这样的学生也备受工作单位的欢迎。相信这些能够给教学带来一些指导意见，从而使学生喜爱单片机。

　　参考文献：

　　[1]李全利.单片机原理及应用技术[M].北京：高等教育出版社.2009：5-12.

　　[2]刘新.单片机教学改革的思考与实践[J]山东电力高等专科学校学报，2009，12(3):65-68.

　　[3]荆蕾，王玮.学习单片机课程应具备的基础知识之我见，现代交际，2012-03-23.

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