单片机的数学基础:本章基本要求:单片机是现代电子智能仪器仪表及嵌入式系统的主要组成部分,应用非常广泛,是现代工程技术人员必须掌握的知识之一。本章要求掌握数的进制及其相互转换、带符号数的表示方法、溢出的判别方法、ASCII 码和BCD 码等单片机的数学基础知识;掌握单片机的概念、特点、应用范围、发展历程等基础知识;了解常用单片机系列。为后续章节的学习打下基础。1.1 单片机的数学基础1.1.1 数的进位制及其相互转换(1) 数的几种常用进制数制是人们利用符号来计数的方法,数制有很多种,人们熟悉的是十进制。但由于数在机器中是以器件的物理状态来表示的,所以一个具有两种稳定状态且能相互转换的器件,就可以用来表示一位二进制数。二进制数的表示是最简单而且是最可靠的,另外二进制的运算规则也是最简单的。因此,迄今为止,所有计算机都是以二进制进行算术运算和逻辑运算的。但是在使用二进制编写程序时既繁锁又容易出错,所以人们在编写程序时又经常用到十进制、十六进制或八进制。下面分别予以介绍。任何一种数制都有两个要素,即基数和权。基数为数制中所使用的数码的个数。当基数为R 时,该数制可使用的数码为0~(R-1)。例如在二进制中基数为2,可使用0 和1 两个数码。在进行运算时按逢R 进一,借1当R的规则进行。权是数制中某一数位上单位数的大小,它是一个指数,底是基数R,幂是数码的位置号,数码的位置号从0 开始。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘,即为该位数码的数值。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-16
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电动机转速精密测量系统:从实际出发,利用Cygnal C8051 单片机、8253 和增量式光电编码器实现了电动机瞬时转速的快捷、准确测量,介绍了软件和硬件的设计方法,并通过实验数据对系统的性能和误差做了分析和评估。关键词:电动机; 转速测量; 光电编码器; 单片机 在电动机的闭环调速系统中,电动机转速的及时、准确测量对系统的稳态误差及动态响应性能都是至关重要的。传统的检测仪器,由于受非线性、元件老化等因素的影响很难满足要求。因此,笔者从实际出发,设计了以Cygnal C8051 单片机为核心的高精度、宽量程的测速装置。该装置利用增量式光电编码器作为测速传感器,采用M/ T 测速法实现了转速的适时准确测量,具有精度高、量程宽、抗干扰能力强等特点,使系统在整个范围内都能满足相应的精度及动态要求。系统还带有标准的RS232接口,可方便地和PC 机构成DCS 系统。
上传时间: 2013-11-08
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量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热,因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标,而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此,量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广,因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国,而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而,目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定,因此,目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰,准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点,本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元,选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器,精心设计相关电路,增加信号处理单元,采用LabVIEW 设计操作界面等,不仅提升了量热仪的测量精度,而且具有良好的性价比。
上传时间: 2013-12-29
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本文介绍了由单片机控制的基于以太网的数据采集电路。该电路采用了美国Microchip公司的8位单片机PIC16F877和台湾Realtek公司的10M以太网控制芯片RTL8019AS,实现了数据采集以及以太网数据传输的功能。整个电路主要包括网络接口电路,单片机电路,A/D转换电路,D/A转换电路,RAM存储电路,EEPROM存储电路,DIO电路等。文中简单阐述了以太网数据采集电路的设计原理,并给出了其实现的方法。随着互联网络软硬件的迅猛发展,网络用户快速增长。在计算机网络互联的同时,各种仪器仪表、家电设备以及工业生产中的数据采集与控制设备慢慢的走向网络化,便于共享网络中丰富的信息资源。另一方面,由于以太网技术越来越成熟,并且拥有高速、大容量、降低成本、简化结构等特性,使得其在各种领域内迅速发展。在电子设备日趋网络化的背景下,通过单片机控制以太网芯片进行数据传输,是当前令人感兴趣的一个研究方向。通过单片机控制芯片编程就可以完全抛开网络操作系统而实现局域网内任意终端之间或单片机与终端之间的通信,即在脱离PC环境下实现以太网芯片与其它微处理器之间的接口,从而建立基于非PC平台的局域网络。本系统设计了PIC单片机驱动台湾Realtek公司生产的NE2000兼容以太网控制芯片RTL8019AS,从而构建了一个微型网络数据采集系统,性能优良,成本低廉。
上传时间: 2013-10-16
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量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热,因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标,而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此,量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广,因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国,而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而,目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定,因此,目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰,准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点,本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元,选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器,精心设计相关电路,增加信号处理单元,采用LabVIEW 设计操作界面等,不仅提升了量热仪的测量精度,而且具有良好的性价比。
上传时间: 2013-11-07
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介绍用PIC16C73 自带的八位A/D 转换器扩展为十二位A/D 转换器,给出了具体的设计方案和程序流程。它是用以 PIC16C73 为MCU 构成的海水有机磷测控仪A/D 转换部分的一种解决方案。为监测海洋生态环境,研制了用于海水有机磷农药现场监测的生物传感器。为测定生物传感器的信号,使传感器可用于船载及台站的海洋生态环境现场自动监测,需要对整个的采样和排液装置进行控制以及对传感器来的信号进行实时采集处理,形成有机磷的浓度传给上位机。为此,开发了以PIC16C73 单片机为核心的小型测控仪器,很好的完成了上述功能。PIC1673 单片机自带8 位的A/D 转换器,但不能满足系统对精度的要求,本设计在单片机自带8 位A/D 基础上加少量的硬件和软件开销,使其扩展为十二位A/D 转换器,满足了系统的要求。
上传时间: 2013-10-30
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本文介绍了一个以嵌入式USB 主机接口芯片SL811HS 为核心,采用U 盘为存储介质的单片机低功耗海量存储系统。该系统实现了仪器的便携化,从而,为便携仪器或嵌入式系统的外挂式海量存储的发展开拓了新思路。近几年,随着Flash Memory 非易失存储技术的发展,基于USB 接口的闪存即U 盘现已得到广泛应用。从理论上讲,以U 盘作为便携式采集存储系统的存储载体完全能够满足长时间采集海量数据的要求。但目前所面临的问题是,U 盘主要应用于PC 机系统中。以单片机等微处理器为核心的嵌入式系统的应用中,尚缺少与U 盘的直接接口技术。因此将单片机技术与U 盘存储技术两者结合起来,利用单片机直接读写U 盘,并通过总线方式与嵌入式系统的其它部分实现命令和数据的通信,从而实现便携仪器或者嵌入式系统的外挂式海量存储,具有广阔的应用前景。而以Cypress 公司的SL811HS 为代表的嵌入式USB 主机接口芯片为这种方案的实现提供了可能。
上传时间: 2013-10-09
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介绍了一种基于高性能51 内核网络微控制器的串口至以太网接口转换器的设计方案,采用网络单片机DS80C410,利用集成的MAC 通过以太网收发器与以太网相连,借助TINI SDK 软件开发包通过Java编程实现串口和以太网之间的数据通讯。串口至以太网接口转换器使得带有RS232/422/485 通讯接口的设备和以太网服务器进行数据流传输,通过以太网服务器对串口设备进行实时监控。互联网硬件和软件的迅猛发展,使得各种电气设备、仪器仪表以及生产过程中的数据采集与控制设备逐渐走向网络化。计算机技术、测控技术、网络与通讯技术不断发展与融合是一个必然的趋势。目前以太网已经广泛应用于计算机网络,成为互联网链接不可缺少的部分,另外以太网一般都基于TCP/IP协议,使得整个网络只有一种互联通讯协议,满足控制系统各个层次的要求,而且易于和Internet实现无缝连接。现今大多数现场设备通过串口与外界通讯,甚至串口是它们与外界通讯的唯一通道,串口设备的广泛使用以及对设备上网能力的不断需求,使得如何实现串口到以太网的转换显得尤为重要。DS80C410利用集成的MAC通过物理层器件与以太网相连,借助TINI SDK软件开发包可以轻松实现串口至以太网的接口转换。
上传时间: 2013-10-20
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为了提高望远镜影像稳定系统的防抖性能,设计了一种小型望远镜防抖系统。采用负反馈闭环控制进行镜片的位置伺服控制,以MSP430F169 单片机为核心控制电路,阐述了防抖系统的原理并给出了硬件和软件设计方案,通过实物调试证明采用该设计方法的望远镜防抖系统具有结构简单,稳定性好、控制精度高的优点。防抖系统正日益广泛地应用于照相机和望远镜等光学设备中。防抖主要分为光学防抖和电子防抖,光学防抖通过光学器件进行影响稳定;电子防抖采用软件的方法,针对数字图像设计基于图像处理的影像稳定算法[1]。对于望远镜来说,在放大视角的同时,也会将手的抖动造成的影像晃动放大,在高倍望远镜中尤其明显。天文望远镜、军用望远镜等高倍望远镜在使用时通常需要配合三脚架,而大多数的手持望远镜在没有影像稳定措施的情况下观察效果受到扰动。如果观察者站在车、船、飞机上时,晃动的影响更加严重,即使把望远镜装到三角架上,也不能消除晃动的影响。因此,开发适合望远镜使用的影像稳定系统已经成为一项迫切的任务,防抖动望远镜将会具有很大的市场前景。影像稳定属于跟踪控制问题。文献[2]设计了一种采用形状可变的流体棱镜进行抖动补偿的方法。本文设计了以MSP430 单片机为核心的防抖控制系统,给出了系统硬件设计电路,使用C430 语言进行软件调试,以实现对望远镜防抖系统的有效控制。
上传时间: 2013-12-02
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327 单片机原理及应用328 MCS-51单片机原理及实用技术329 位微型计算机原理·接口技术及其应用330 单片机开发与典型应用设计331 单片机实用系统设计技术332 IBM PC微型计算机原理及接口技术333 MCS-51单片机原理及接口技术 修订版334 北京职业教育计算机应用培训教材 单片机——原理·操作·实验·应用335 单片机实用技术_整机设计、多机通信、实用技术336 EM78系列单片机简介337 单片机器件应用手册338 MCS 96 MC68单片机原理与应用339 数字PID及其算法699 MCS-51单片机开发系统与监控分析700 MCS-51单片机原理及接口技术701 MCS-51系列单片机实用接口技术702 PC机及单片机数据通信技术703 PIC系列单片机应用设计与实例704 单片机外围器件实用手册 电源器件分册705 单片机基础706 单片机模糊控制系统设计与应用实例707 单片机器件应用手册708 单片机实用开发指南709 单片机应用技术大全710 单片机应用系统抗干扰技术711 单片机应用技术选编712 单片机原理及系统设计713 单片机原理与应用教程714 数字信号处理C语言程序集715 单片机接口技术实验指导716 信号处理单片机及应用(上)717 信号处理单片机及应用(下)718 智能仪器(单片机应用系统设计)719 自装单片微电脑快速入门720 8051单片机实践与应用741 边学边用C语言
上传时间: 2014-04-05
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