虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

软<b>硬件设计</b>

  • 微机灯光控制系统

    一、实验目的1.掌握定时/计数器、输入/输出接口电路设计方法。    2.掌握中断控制编程技术的方法和应用。3.掌握8086汇编语言程序设计方法。 二、实验内容与要求 微机灯光控制系统主要用于娱乐场所的彩灯控制。系统的彩灯共有12组,在实验时用12个发光二极管模拟。1. 基本要求:灯光控制共有8种模式,如12个灯依次点亮;12个灯同时闪烁等八种。系统可以通过键盘和显示屏的人机对话,将8种模式进行任意个数、任意次序的连接组合。系统不断重复执行输入的模式组合,直至键盘有任意一个键按下,退出灯光控制系统,返回DOS系统。2. 提高要求:音乐彩灯控制系统,根据音乐的变化控制彩灯的变化,主要有以下几种:第一种为音乐节奏控制彩灯,按音乐的节拍变换彩灯花样。第二种音律的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。强音时,灯的亮度加大,且被点亮的数目增多。第三种按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分点亮。 三、实验报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、设计原理我们以背景霓虹灯的一种显示效果为例,介绍控制霓虹灯显示的基本原理。设有一排 n 段水平排列的霓虹灯,某种显示方式为从左到右每0.2 秒逐个点亮。其控制过程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹灯点亮,以“ 0 ”代表霓虹灯熄灭,则开始时刻, n 段霓虹灯的控制信号均为“ 0 ”,随后,控制器将一帧 n 个数据送至 n 段霓虹灯的控制端,其中,最左边的一段霓虹灯对应的控制数据为“ 1 ”,其余的数据均为零,即 1000 … 000 。当 n 个数据送完以后,控制器停止送数,保留这种状态(定时) 0.2 秒,此时,第 1 段霓虹灯被点亮,其余霓虹灯熄灭。随后,控制器又在极短的时间内将数据 1100 … 000 送至霓虹灯的控制端,并定时 0.2 秒,这段时间,前两段霓虹灯被点亮。由于送数据的过程很快,我们观测到的效果是第一段霓虹灯被点亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹灯接着被点亮,即每隔 0.2 秒显示一帧图样。如此下去,最后控制器将数据 1111 … 111 送至 n 段霓虹灯的控制端,则 n 段霓虹灯被全部点亮。 只要改变送至每段霓虹灯的数据,即可改变霓虹灯的显示方式,显然,我们可以通过合理地组合数据(编程)来得到霓虹灯的不同显示方式。 五、总体方案论证分析系统设计思路如下:1) 采集8位开关输入信号,若输入数据为0时,将其修改为1。确定输入的硬件接口电路。采样输入开关量,并存入NUM的软件程序段。2) 以12个灯依次点亮为例(即灯光控制模式M1),考虑与其相应的灯光显示代码数据。确定显示代码数据输出的接口电路。输出一个同期显示代码的软件程序段(暂不考虑时隙的延时要求)。3) 应用定时中断服务和NUM数据,实现t=N×50ms的方法。4) 实现某一种模式灯光显示控制中12个时隙一个周期,共重复四次的控制方法。要求在初始化时采样开关输入数据NUM,并以此控制每一时隙的延时时间;在每一时隙结束时,检查有无键按下,若是退出键按下,则结束灯光控制,返回DOS系统,若是其他键就返回主菜单,重新输入控制模式数据。5) 通过人机对话,输入8种灯光显示控制模式的任意个数、任意次序连接组合的控制模式数据串(以ENTER键结尾)。对输入的数据进行检查,若数据都在1 - 8之间,则存入INBUF;若有错误,则通过屏幕显示输入错误,准备重新输入灯光显示控制模式数据。6) 依次读取INBUF中的控制模式数据进行不同模式的灯光显示控制,在没有任意键按下的情况下,系统从第一个控制模式数据开始,顺序工作到最后一个控制模式数据后,又返回到第一个控制模式数据,不断重复循环进行灯光显示控制。7) 本系统的软件在总体上有两部份,即主程序(MAIN)和实时中断服务程序(INTT)。讨论以功能明确、相互界面分割清晰的软件程序模块化设计方法。即确定有关功能模块,并画出以功能模块表示的主程序(MAIN)流程框图和定时中断服务程序的流程框图。    六、硬件电路设计   以微机实验平台和PC机资源为硬件设计的基础,不需要外加电路。主要利用了以下的资源:1.8255并行口电路8255并行口电路主要负责数据的输入与输出,可以输出数据控制发光二极管的亮灭和读取乒乓开关的数据。实验时可以将8255的A口、B口和一组发光二极管相连,C口和乒乓开关相连。2.8253定时/计数器8253定时/计数器和8259中断控制器一起实现时隙定时。本设计的定时就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定时/计数器的计数器0控制定时,N是在中断服务程序中软件计时。8253的OUT0接到IRQ2,产生中断请求信号。8253定时/计数器定时结束会发出中断信号,进入中断服务程序。3.PC机资源本设计除了利用PC机作为控制器之外,还利用了PC机的键盘和显示器。键盘主要是输入控制模式数据,显示器就是显示提示信息。   七、软件设计   软件主要分为主程序(MAIN)和中断服务程序(INTT),主程序包含系统初始化、读取乒乓开关、读取控制模式数据以及按键处理等模块。中断服务程序主要是定时时间到后根据控制模式数据点亮相应的发光二极管。1.主程序主程序的程序流程图如图1所示。

    标签: 微机 灯光控制

    上传时间: 2014-04-05

    上传用户:q986086481

  • 80C51便携式产品中的低功耗设计

    80C51单片机由于功能全面、开发工具较为完善、衍生产品丰富、大量的设计资源可以继承和共享,得到广泛的应用。我们设计的一款手持线PDA产品,也选择80C51单片机作为主、辅CPU,还具备点阵液晶显示屏、导电橡胶键盘、双IC卡接口、EEPROM存储器、实时时钟和串行通信口。由于使用80C51单片机开发,高级语言编程,大大降低了设计的技术风险,产品在较短的时间内就推向了市场。但是,同一些低速的微控制器(如4位单片机)和高速的RISC处理器相比,80C51单片机在功耗上没有优势。为了在PDA类产品中发挥80C51单片机的上述特长,我们通过采取软、硬件配合的一系列措施,加强低电压、低功耗设计,取得了良好的效果。该机使用一颗3V钮扣式锂电池,开机时工作电池小于4mA,瞬间最大工作电流小于20mA,瞬间最大工作电流小于20mA,关机电流小于2μA。一颗电池可以使用较长的时间,达到满意的设计指标。一、低电压低功耗设计理论在一个器件中,功耗通常用电流消耗来表示。下式表明消耗的电池与器件特性之间的关系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的电流;Δ是电压变化的幅值;C是器件电容和输出容性负载的大小;f是器件运行频率。从公式(1)可以得到降低系统功耗的理论依据。将器件供电电压从5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作频率,也能成比例地降低功耗。

    标签: 80C51 便携式产品 低功耗设计

    上传时间: 2013-10-13

    上传用户:shaojie2080

  • USB/EPP转接系统的硬件设计与分析

    摘要:设计并实现了一个USB/EPP 转接系统,给出其硬件设计方案并讨论了相关技术细节, 使其实现USB 接口到EPP接口的相互数据转发。使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统拥有USB 总线所提供的即插即用和设备插架特性, 方便其通过USB 接口灵活接入同时拥有多个外设的计算机主机系统。关键词:USB;EPP;转接系统中图分类号:TP368.3 文献标识码:A文章编号:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在传统的I/O 模式中,计算机外设通常映射为CPU 中固定I/O 地址,要求由主机分配一个指定的IRQ 中断请求。由于PC 机的端口和中断资源有限,因而使外设的可扩展性受到局限;同时,随着电脑应用的拓展,PC 机的外设接口越来越多,外设对系统资源的独占性也容易导致系统资源冲突。由于各种外部设备不断增加,容易导致各种I/O 冲突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等厂商所提出的USB 总线标准,基于即插即用和设备插架技术,设备接入时不影响应用程序的运行,具有良好的可扩充性和扩展的方便性。目前USB 协议已经发展到了最新的2.0 版本,可支持峰值传输速率为480Mbps 的高速外设,可提供4~8 个USB 2.0 接口,同时通过USB 集线器(HUB)的扩展还可以支持多达127 个外设同时连接,基本上解决了各种外设同时存在同时使用的所有问题。基于USB 接口的上述优点,目前的计算机,特别是笔记本计算机基本上都只配备USB 接口,而取消了传统的串口和并口,这对那些以前购置的需要与计算机进行通信而只有串口或并口的各种仪器的继续使用造成了极大的障碍。 针对传统的数字化仪器与计算机通信中存在的接口不足的问题,本文设计了一个USB/EPP 转接系统,使其能够从计算机的USB 接口接收数据,经过格式转换,从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 发送给传统的仪器设备;同时也能够从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 接收数据,将其转化为USB 帧格式,并发送到计算机的USB 接口。从而使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统,可以继续正常使用。2 USB 总线2.1 USB 系统描述及总线协议USB 是一种电缆总线,支持在主机和各种即插即用外设之间进行数据传输。由主机预定的标准协议使各种设备分享USB 带宽,当其它设备和主机在运行时,总线允许添加、设置、使用以及拆除外设,这为多个仪器设备共享同一个主计算机提供了可能。USB 协议采用了管道模型的软硬件协议,摒弃了一般外设协议的端口映射方式,从而有效地避免了计算机应用系统I/O 端口地址冲突。根据功能划分,一个USB 系统由三个部分组成:即USB 互连、USB 主机和USB 设备。图1 给出了USB系统的通用拓扑结构。

    标签: USB EPP 转接

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:半熟1994

  • 智能照明控制系统的设计与实现

    基于响应节能环保的号召,实现对室内照明系统的智能化节能控制的目的,本文介绍了采用热释红外传感器、光敏电阻和单片机的硬件结构和软件编程联合控制的方法,同时结合模拟元件搭载,实际电路设计以及软件编程控制的实验过程,达到采用软、硬件不同的设计方法来实现对楼宇照明的智能化控制。

    标签: 智能照明控制系统

    上传时间: 2013-11-24

    上传用户:shawvi

  • 基于Proteus的温控报警器设计

    利用仿Proteus真软件实现了基于AT89C51单片机的温控报警器仿真设计。详细分析温控报警器的硬件设计原理,并在Keil开发环境下设计了对应的驱动程序,在Proteus中完成了软、硬件的联合仿真调试,最后给出了仿真运行结果。通过Proteus软件和Keil软件的联合调试,大大缩短了开发周期,降低开发成本。该设计的电路及驱动程序对相应的实际应用系统具有一定的借鉴作用。

    标签: Proteus 温控报警器

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:tzl1975

  • 光电跟踪系统控制器硬件设计

      为了提高光电跟踪系统控制器的性能,文中对光电跟踪系统控制器的硬件部分进行了设计。首先给出光电跟踪系统控制器硬件电路框图。接着介绍最小系统的设计方案,其中包括存储器扩展,外部时钟,复位电路,电源电路,CPU板的抗干扰分析与设计等部分。最后对模拟量、数字量模块和通信模块设计进行了详细阐述。采用该控制器不仅增强了光电跟踪系统的灵活性和适应性,保证了系统性能要求,而且还具有良好的实时性。

    标签: 光电跟踪 系统控制器 硬件设计

    上传时间: 2013-11-05

    上传用户:lyson

  • ATCA架构中多网口后板的高效设计

    介绍了多网口后板(RTM)的普通设计方案,提出了优化解决方案,并从软、硬件方面进行了比较,并且描述了新方案在卸载CPU负荷、防止“中断风暴”等方面的创新性设计。

    标签: ATCA 架构 多网口

    上传时间: 2013-12-25

    上传用户:gxm2052

  • 基于NiosII多核智能交通车载终端的设计

    利用NiosII多核处理器,提出了基于Internet的实时路况查询系统和智能车载终端。通过配置双NiosII软核,改善了MCU处理速度不高、外设资源有限、接口配置繁琐、硬件设计和软件设计编程复杂等问题,将大量控制以及对多种外设访问的工作进行了合理分配。既具有普通导航设备的方便实用性,又能通过无线通讯及Internet与后台服务器连接,获取道路拥堵情况、停车场车位情况等动态实时信息,同时可作为智能交通的车载前端。

    标签: NiosII 多核 智能交通 车载终端

    上传时间: 2014-12-30

    上传用户:superman111

  • C51 V8 专业开发工具

    Keil C51 V8 专业开发工具(PK51)   PK51是为8051系列单片机所设计的开发工具,支持所有8051系列衍生产品,,支持带扩展存储器和扩展指令集(例如Dallas390/5240/400,Philips 51MX,Analog Devices MicroConverters)的新设备,以及支持很多公司的一流的设备和IP内核,比如Analog Devices, Atmel, Cypress Semiconductor, Dallas Semiconductor, Goal, Hynix, Infineon, Intel, NXP(founded by Philips), OKI, Silicon Labs,SMSC, STMicroeleectronics,Synopsis, TDK, Temic, Texas Instruments,Winbond等。 通过PK51专业级开发工具,可以轻松地了解8051的On-chip peripherals与及其它关键特性。 The PK51专业级开发工具包括… l          μVision Ø         集成开发环境 Ø          调试器 Ø         软件模拟器   l          Keil 8051扩展编译工具 Ø         AX51宏汇编程序 Ø         ANSI C编译工具 Ø         LX51 连接器 Ø         OHX51 Object-HEX 转换器 l          Keil 8051编译工具 Ø         A51宏汇编程序 Ø         C51 ANSI C编译工具 Ø         BL51 代码库连接器 Ø         OHX51 Object-HEX 转换器 Ø         OC51 集合目标转换器   l          目标调试器 Ø         FlashMON51 目标监控器 Ø         MON51目标监控器 Ø         MON390 (Dallas 390)目标监控器 Ø         MONADI (Analog Devices 812)目标监控器 Ø         ISD51 在系统调试   l          RTX51微实时内核   你应该考虑PK51开发工具包,如果你… l          需要用8051系列单片机来开发 l          需要开发 Dallas 390 或者 Philips 51MX代码 l          需要用C编写代码 l          需要一个软件模拟器或是没有硬件仿真器 l          需要在单芯片上基于小实时内核创建复杂的应用

    标签: C51 V8 开发工具

    上传时间: 2013-10-30

    上传用户:yy_cn

  • 超高频RFID无源读写器的硬件设计与实现

    超高频频段的RFID系统具有操作距离远,通信速度快,成本低,尺寸小等优点,更适合未来物流、供应链领域的应用。本文针对RFID的一些硬件模块,设计了相应的接口电路,组合成一个实用的基于ARM、实现一个工作频率为850~930 MHz、有效识读距离达8 m的RFID读写器,实验表明,所研发的产品运行稳定、效果良好。

    标签: RFID 超高频 无源读写器 硬件设计

    上传时间: 2013-11-03

    上传用户:fhjdliu