单片机原理和应用实验电子教材 第一章 MCS—51 实验系统安装与启动§ 1.1 MCS51实验系统安装与启动……………………… 2§ 1.2 DVCC系列实验系统实验调试有关说明…………… 2第二章硬件实验§ 2.1 实验项目实验一 8031 单片机P3、P1口应用……………………3实验二工业顺序控制………………………………… 4实验三8255 控制交通灯……………………………… 6实验四简单 I/O口扩展实验………………………… 7实验五A/D 转换实验………………………………… 8实验六D/A 转换………………………………………… 9实验七串并转换实验……………………………………11实验八定时/计数器8253A应用………………………12实验九8279 键盘显示实验……………………………13实验十微型打印机打印字符、曲线、汉字……………14实验十一 步进电机控制……………………………………15实验十二小直流电机调速实验……………………………16实验十三电子音响…………………………………………17实验十四继电器控制实验…………………………………18实验十五数据存贮器和程序存贮扩展实验………………19§ 2.2 软件清单实验一 8031 单片机P3、P1口应用……………………21实验二工业顺序控制……………………………………21实验三8255 控制交通灯…………………………………23实验四简单 I/O口扩展实验……………………………25实验五A/D 转换实验……………………………………25实验六D/A 转换…………………………………………26实验七串并转换实验……………………………………27实验八定时/计数器8253A应用…………………………28实验九8279 键盘显示实验………………………………29实验十微型打印机打印字符、曲线、汉字………………31实验十一步进电机控制………………………………………34实验十二小直流电机调速实验………………………………41实验十三电子音响……………………………………………42实验十四继电器控制实验……………………………………43实验十五数据存贮器和程序存贮扩展实验…………………44
上传时间: 2013-10-15
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AVR单片机技术原理 AVR单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它是把一个计算机系统集成到一个芯片上,概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机,简称AVR。[编辑本段]AVR单片机的优势特征 单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域,使产品功能、精度和质量大幅度提升,且电路简单,故障率低,可靠性高,成本低廉。单片机种类很多,在简易机器人制作和创新中,为什么选用AVR单片机呢? 一、简便易学,费用低廉 首先,对于非专业人员来说,选择AVR单片机的最主要原因,是进入AVR单片机开发的门槛非常低,只要会操作电脑就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线,把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机,即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 其次,AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作,这样便于产品升级。 再次,AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中),不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等,即可进行所有AVR单片机的开发应用,这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上,不会产生报废品。 二、高速、低耗、保密 首先,AVR单片机是高速嵌入式单片机: 1、AVR单片机具有预取指令功能,即在执行一条指令时,预先把下一条指令取进来,使得指令可以在一个时钟周期内执行。 2、多累加器型,数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器,相当于有32条立交桥,可以快速通行。 3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断。 其次,AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况,WDT关闭时为100nA,更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次,AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术,保密位单元深藏于芯片内部,无法用电子显微镜看到。 三、I/O口功能强,具有A/D转换等电路 1. AVR单片机的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品,具有大电流(灌电流)10~40 mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器,节省了外围驱动器件。 2. AVR单片机内带模拟比较器,I/O口可用作A/D转换,可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统,使该类单片机无外加元器件即可工作,简单方便,成本又低。 4. AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。 四、有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出,某些型号的AVR单片机有3~4个PWM,是作电机无级调速的理想器件。 AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
上传时间: 2013-10-18
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用AT89C52单片机和串行时钟控制芯片DS1302组成的核心模块,实现了超长时间的定时控制。可广泛应用于用于不同用途的长达几年甚至几十年的定时开关,规律闭合开关,与固态继电器组合还可定时控制高压开关。本系统以串行时钟控制芯片DS1302作为系统的时钟源,用AT89C52单片机作为系统控制中心,另外包括LCD显示模块,按键控制调节模块,自动复位电路模块。
上传时间: 2013-11-16
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介绍了一种基于PIC 单片机的螺旋空压机控制器。控制器以PIC 单片机为核心,利用其自身集成的A/D 转换模块,结合外围的信号采集放大电路,继电器控制电路,键盘扫描和液晶显示电路,供电电路来完成。软件上介绍了信息模块的协调工作。实验证明,该控制器具有稳定性高,运行可靠,抗干扰性强等特点。
上传时间: 2013-11-16
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介绍了以AT89S52单片机为控制核心的温度控制系统,系统采用数字温度计芯片DS18B20构成测温单元,通过AT89S52的开关量输出控制固态继电器(SSR)的通断,调节烤箱内温度。采用PID 控制算法可以明显改善系统的稳态性能以及稳态响应。
上传时间: 2013-11-02
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EDA9060开关量I/O 模块在电气控制柜中的典型应用—— EDA9060结合交流接触器实现远程控制EDA9060开关量I/O模块是山东力创科技自主研发的一款分布式DI/DO工控模块,主要功能特点:◎4路开关量输入,4路继电器输出。继电器两组常开2触点,两组常开常闭3触点。输出触点容量为8A 125VAC(5A 250VAC5A30VDC),由于触点容量较大,可以直接用在很多的常见电气控制电路中。输出有两种方式,一种电平式,一种脉冲式,可以灵活配置。◎标准的RS485接口,方便组网,结合GPRS DTU无线模块可以实现无线远程控制功能。◎灵活的协议,兼容研华协议,支持标准MODBUS RTU协议,方便上位机的系统组建。EDA9060在电气控制柜中有着广泛的应用,通过增加EDA9060远程控制线路,改变了原来必须依靠人工到现场启停电气线路的状况,实现无人值守,节省资源。线路改造主要通过EDA9060的继电器输出控制交流接触器,从而实现远程控制现场用电设备(如常见的工业泵)的启停。同时增加一个转换开关,将手动控制线路和EDA9060远程控制线路隔离开,以保证现场操作优先的要求,同时增强操作的可靠性。下面以交流接触器控制线路在220V电压等级以内的常见控制电路为例,简要说明其控制过程,线路容量大的情况只需要通过增加合适容量的中间继电器,扩大EDA9060的触点容量即可解决,示意图:
上传时间: 2013-11-15
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RSM-4055 是带隔离的数字量输入输出模块。模块有8 路隔离数字量输入,8 路隔离数字量输出。数字量输入可支持开关触点信号或电平信号,数字量输出采用开漏输出,最大负载可达50V,50mA,同时模块的DI 通道还具有计数功能,能对小于2kHz 的数字脉冲信号进行计数,DI 输入检测和计数都具有数字滤波功能能有效滤掉干扰信号,数字输入检测和计数可同时使用。模块适用于采集工业现场的数字量信号以及控制功率继电器等。
上传时间: 2013-11-10
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涡卷式空气压缩机是一种新型空气压缩机,具有噪声低、体积小、可靠性好等特点。本文提出了一种基于ATMEL 89C52 单片机的涡卷式空气压缩机电气控制系统的实现方案,详细说明了总体方案设计、硬件设计与软件设计,并给出了关键元器件的选型。实际结果表明:该系统具有可靠性好、控制精度高、操作简便、配置灵活、直观的故障指示及完善的自保护等特点,完全满足了涡卷式空气压缩机现场控制的要求,是涡卷式空气压缩机的理想配套产品。常规的涡卷式空压机电控系统主要采用继电器加压力开关的方式进行控制,故障率高,可靠性低,控制参数的修改非常不便。本文提出了一种采用智能化微电脑集成设计技术的电控系统实现方案,它通过对关键点各种传感器进行实时检测来控制整个系统的工作状态,减少了常规控制方式下的电器元件及执行机构数量,提高了可靠性,降低了运行成本;清晰的实时状态指示,灵活的控制参数设置,完善的故障诊断,直观的故障显示,是空压机的理想配套产品。
上传时间: 2013-10-21
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介绍用PIC16F84单片机制作的电子密码锁。PIC16F84单片机共18个引脚,13个可用I/O接口。芯片内有1K×14的FLASHROM程序存储器,36×8的静态RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的数据存储器,8级深度的硬堆栈。 用PIC单片机设计的电子密码锁微芯公司生产的PIC8位COMS单片机,采用类RISC指令集和哈弗总线结构,以及先进的流水线时序,与传统51单片机相比其在速度和性能方面更具优越性和先进性。PIC单片机的另一个优点是片上硬件资源丰富,集成常见的EPROM、DAC、PWM以及看门狗电路。这使得硬件电路的设计更加简单,节约设计成本,提高整机性能。因此PIC单片机已成为产品开发,尤其是产品设计和研制阶段的首选控制器。本文介绍用PIC16F84单片机制作的电子密码锁。PIC16F84单片机共18个引脚,13个可用I/O接口。芯片内有1K×14的FLASHROM程序存储器,36×8的静态RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的数据存储器,8级深度的硬堆栈。硬件设计 电路原理见图1。Xx8位数据线接4x4键盘矩阵电路,面板布局见表1,A、B、C、D为备用功能键。RA0、RA7输出4组编码二进制数据,经74LS139译码后输出逐行扫描信号,送RB4-RB7列信号输入端。余下半个139译码器动扬声器。RB2接中功率三极管基极,驱动继电器动作。有效密码长度为4位,根据实际情况,可通过修改源程序增加密码位数。产品初始密码为3345,这是一随机数,无特殊意义,目的是为防止被套解。用户可按*号键修改密码,按#号键结束。输入密码并按#号确认之后,脚输出RB2脚输出高电平,继电器闭合,执行一次开锁动作。 若用户输入的密码正确,扬声器发出一声稍长的“滴”提示声,若输入的密码与上次修改的不符,则发出短促的“滴”声。连续3次输入密码错误之后,程序锁死,扬声器报警。直到CPU被复位或从新上电。软件设计 软件流程图见图3。CPU上电或复位之后将最近一次修改并保存到EEPROM的密码读出,最为参照密匙。然后等待用户输入开锁密码。若5分钟以内没有接受到用户的任何输入,CPU自动转入掉电模式,用户输入任意值可唤醒CPU。每次修改密码之后,CPU将新的密码存入内部4个连续的EEPROM单元,掉电后该数据任有效。每执行一次开锁指令,CPU将当前输入密码与该值比较,看是否真确,并给出相应的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表贴封装,缩小体积,便于产品安装,60X60双面PCB板,顶层是一体化输入键盘,底层是元件层。成型后的产品体积小巧,能很方便的嵌入防盗铁门、保险箱柜。
上传时间: 2013-10-31
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微型机算计发展概述人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命:农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。人类已进入了高速发展的现代时期。其中计算机科学和技术发展之快,是任何其他技术都无法相提并论的自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机到现在已50多年的历史。计算机的发展经历了四代:第一代:电子管电路计算机,电子管数:18800个;继电器数量:5000个;耗电量:150KW;重量:30t;占地面积:150平方米;运算速度:5000次加法运算/s。第二代:晶体管电路计算机(60年代初)第三代:小规模集成电路计算机。第四代:大规模(LSI)和超大规模(VSLI)集成电路计算机。第四代计算机基本情况:运算速度为每秒几千亿次到几万亿次;从数值计算和数据处理到目前进行知识处理的人工智能阶段;计算机不仅可以处理文字、字符、图形图象信息,而且可以处理音频、视频等多媒体信息;计算机正朝着智能化和多媒体化方向发展。微型计算机的定义:以微处理器为核心,再配上半导体存储器、输入/输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称微型计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来,差不多每隔2~3年就推出一代新的微处理器产品;如今已推出了第五代微处理器。因为微处理器是微型计算机的核心部件,它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能,所以微型计算机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。微处理器和微型计算机的发展:1.第一代微处理器和微型计算机:(1971~1973年)——4位CPU和低档8位处理器,典型的产品有:Intel 4004、改进型的4040,是4位处理器,以它为核心构成的微机是MCS-4。Intel 8008是8位通用微处理器,以它为核心所构的微机是MCS-8。参数:芯片采用PMOS工艺;集成度为2000管/片;时钟频率1MHz;平均指令执行时间为20μs。2.第二代微处理器和微型计算机(1973~1978年)——成熟的8位CPU,典型的产品有:Intel 8080(1973年由Intel公司推出)MC6800 (1974年由美国Motorola推出。Z-80 (1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 (1976年由Intel公司推出,是Intel 8080的改进型。MOS 6502,由MOS公司推出,它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple2(苹果机)的CPU。第二代微处理器的参数:芯片工艺采用NMOS工艺,集成度达到5000~9000管/片;时钟频率2~4MHz;平均指令执行时间为1~2μs;具有多种寻址方式,指令系统完善,基本指令100多条。特点:具有中断、DMA等控制功能;也考虑了兼容性、接口标准化和通用性、配套的外围电路功能和种类齐全。在软件方面:主要是汇编,还有一些简单的高级语言和操作系统。
上传时间: 2013-11-24
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