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
上传用户:mahone
基于单片机PWM控制逆变电源的设计:设计了一种基于AT89C51 控制SA4828 的逆变电源,它采用IGBT 作为功率器件, IR2110 作为IGBT 的驱动芯片,并采用恒 U/F 的控制策略。关键词:单片机 脉宽调制 逆变电源 本论文主要目的是设计一种全数字化三相PWM 逆变电源。三相SPWM 发生器是逆变电源的核心部分,它的性能好坏,直接关系到整个逆变电源的工作状况。鉴于以80C196MC或TMS320LF240 为核心组成的控制电路,能实现电源的全数字化控制,但系统较复杂,软件工作量大,研制周期长。在本设计中,我们选用了AT89C51 控制MITEL 公司的SA4828芯片作为波形发生器。 二、系统结构功率流程:市电输入经输入保护电路滤除噪声后,进行整流、滤波变成直流电压,然后这个直流电压输入到桥式逆变电路。PWM 发生器在单片机的控制下,通过驱动电路对输出脉冲进行调制就可改变输出电压和频率,再经输出变压器隔离后供给负载。主电路中根据磁路集成原理,将变压器和滤波电感集成为一个磁性元件,再在变压器的次级并以适当的电容,组成滤波网络以获得正弦波形输出。整个电路分为五大部分:整流滤波、全桥逆变电路、驱动电路以及将单片机控制PWM 产生器的控制电路和保护电路。另外在输入和输出端还有输入滤波和输出滤波电路。
上传时间: 2013-11-07
上传用户:xyipie
SPMC65系列单片机编程指南(中文版):SPMC65X系列是由凌阳公司设计开发的8位微控制器。每款芯片都独具特色,同时凌阳公司还开发了一款仿真芯片ECMC653,专门用于SPMC65X系列的仿真。采用 SPMC65 CPU 核,凌阳公司新开发了功能强大的8位SPMC65系列CPU。该系列CPU 具有可编程的通用I/O端口、不同大小的ROM 和RAM 区、8位/16位定时/计数器、强大的CCP (Capture/Compare/PWM)功能模块和看门狗复位电路等。并采用先进的微米制造工艺,保证了产品高的电磁兼容性和可靠性。除此之外,部分SPMC65X系列芯片具备高吸入电流和慢速输出的端口、丰富的外部中断源、低电压复位、ADC、PWM、标准通讯接口和多种时钟选择。SPMC65X系列芯片适用于通用工控场合、计算机外围控制和家电等。ECMC653采用8位SPMC65 CPU 核,具有928字节的RAM 和16k字节的ROM。同时还集成了1个时基、1个看门狗定时器、6个16位定时/计数器和9通道的ADC。为了降低整个仿真板的成本,该芯片还配有一个OTP ROM 的串行可编程接口。此外,为了帮助用户加快程序的调试,并发现程序中隐藏的错误,该芯片内部专门有一RAM区域用于记录程序最近一段时间执行的指令,用户可以从中了解到程序是否正确执行。
上传时间: 2013-11-01
上传用户:Jesse_嘉伟
AT89C2051是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。AT89C2051是一个功能强大的单片机,但它只有20个引脚,15个双向输入/输出(I/O)端口,其中P1是一个完整的8位双向I/O口,两个外中断口,两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口,一个模拟比较放大器。
上传时间: 2014-04-16
上传用户:ippler8
基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作:在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。随着信息产业的高速发展,LED显示作为信息传播的一种重要手段,已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所,例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然,LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。 本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。2 硬件电路组成及工作原理本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现,主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16 LED点阵5部分组成,如图1所示。 其中,AT89C51是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,能够进行1 000次写/擦循环,数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此,在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。时钟电路由AT89C51的18,19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、电容C2,C3组成,采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路,主要由电阻R1,R2,电容C1,开关K1组成,分别接至AT89C51的RST复位输入端。LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵,通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布,如图2所示。 我们把行列总线接在单片机的IO口,然后把上面分析到的扫描代码送人总线,就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机,则需要使用32条IO口,这样会造成IO资源的耗尽,系统也再无扩充的余地。因此,我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口,至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制,这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口,节约了很多IO资源,为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻,我们采用4.7 kΩ排电阻作为上拉电阻。
上传时间: 2013-10-16
上传用户:ywcftc277
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
上传用户:lvzhr
本文介绍了基于SRAM 查找表的现场可重配置FPGA 的结构和原理,及其配置方法,通过对多种配置方法的比较,提出了由单片机和EPROM 存储器组成的串行配置方式。这种方式结构简单,设计保密性好,易于升级,降低设计成本。在大规模可编程逻辑器件出现以前,把器件焊接在电路板上是设计数字系统的最后一步。当设计存在问题并解决后,设计者往往不得不重新设计印制电路板。设计周期长,设计效率低。CPLD 、FPGA 出现后,利用其在系统可编程或可重配置功能,设计者可以在进行逻辑设计而未进行电路设计时就把CPLD、FPGA 焊接在电路板上,然后在设计调试时可一次次随心所欲的改变电路的硬件逻辑关系,而不用改变电路板的结构。
上传时间: 2013-10-29
上传用户:born2007
51单片机动态LED显示电路编程实例:上一节我们讲述了单只LED与单片机的接口电路及编程实例,目的在于让初学者了解LED在单片机中的应用原理,单只LED显示在实际应用中并无多大用途,一般都是多位的LED显示。现在我们作进一步学习,我们要讲解的是8位LED的显示原理及实际的编程方法。这里我们没有采用多I/O口的8051系列单片机,而是采用了完全兼容C51指令系统的质优价廉的AT89C2051单片机,它的软件编程与C51完全一致。 在多数的应用场合中,我们并不希望使用多I/O端口的单片机,原则上是使用尽量少引脚的器件。在没有富余端口的情况下,怎样通过扩展电路达到预期的目的呢?我们希望通过此例使设计人员在实际应用中了解一点电路扩展的原理,对实际的应用有所帮助。 此电路中,74LS273用于驱动LED的8位段码,8位LED相应的"a"—"g"段连在一起,它们的公共端分别连至由74LS138(点击芯片型号可浏览其详细的技术手册)译码选通后经74LS04反相驱动的输出端。这样当选通某一位LED时,相应的地址线(74LS04输出端)输出的是高电平,所以我们的LED选用共阳LED数码管。 动态扫描的频率有一定的要求,频率太低,LED将出现闪烁现象。如频率太高,由于每个LED点亮的时间太短,LED的亮度太低,肉眼无法看清,所以一般均取几个ms左右为宜,这就要求在编写程序时,选通某一位LED使其点亮并保持一定的时间,程序上常采用的是调用延时子程序。在C51指令中,延时子程序是相当简单的,并且延时时间也很容易更改,可参见程序清单中的DELAY延时子程序。 为简单起见,我们只是编写了8位LED同步显示"00000000"—"11111111"直到"99999999"数字,并且反复循环。程序很简单,流程图略去。
上传时间: 2013-11-18
上传用户:皇族传媒
本文设计出一种新型灯光调光控制系统。系统采用先进的智能功率模块((IPM)取代以往的可控硅作为功率变换器件,以Intel16 位单片机为核心控制器采用AC-DC-AC 变换技术使输出的波形较可控硅斩波后的波形有很大的改善,这不仅降低了变压器的损耗而且延长了灯的寿命,提高了系统的运行质量。现场总线CAN 的运用使得整个系统便于集中监控、管理。调光器是机场助航灯光系统的核心控制设备。目前,国内外使用的调光器主要采用可控硅斩波技术,这种调光器存在波形畸变大、电网要求高、对电网污染严重、效率低、负载适应能力差等缺点。针对以往系统存在的不足,提出了正弦波调光器,它采用逆变技术,输出标准正弦电压,它的优点是对负载适应能力强、对电网要求低、污染轻、效率高、输出波形好等。正弦波调光器采用逆变技术,输出幅度可调的标准正弦电压,通过控制算法实现对灯光回路的高精度恒流控制。“正弦波调光器”将极大地提高调光器的技术水平,改善调光器的性能,增强市场竞争能力。
上传时间: 2013-11-02
上传用户:亚亚娟娟123
本文介绍了ATmega128 单片机的基本功能,设计了以其为核心的永磁无刷直流电动机控制系统。充分利用它运算速度快、片内外设丰富的特点,采用PWM 方式,实现对无刷直流电动机的位置与速度控制,并给出了总体设计方案和相应的软件策略。传统的无刷直流电动机控制系统一般由分立的模拟器件构成。模拟控制系统使用方便,价格便宜,应用广泛。但是,模拟器件也有本质的缺陷:元器件特征参数受温度影响;器件的老化;不便于维护、无法升级。随着微处理器性能的不断提高,以其为核心的数字控制系统正逐渐应用于无刷直流电动机的控制,并取得了非常好的效果。它终将取代模拟控制系统。ATmega128 单片机是ATMEL 公司研发出的增强型内置Flash 的精简指令集CPU(RISC)高性能低功耗CMOS 微处理器。它片内集成了丰富的外设,大大简化了控制系统的硬件电路,提高了系统的性能,能满足电机控制系统的要求。本文探讨了无刷直流电动机的ATmega128单片机控制系统和无刷直流电动机的控制策略。
上传时间: 2014-01-20
上传用户:zhliu007