單片機技術論文精選(九篇)
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第1篇：單片機技術論文范文
1.1手機語音
目前，手機的語音功能越來越強大，其中語音功能中有一項非常重要的功能——語音識別，這種語音功能和單片機具有密切的聯系。語音信息條目輸入后，單片機系統就可以進行識別，并且進行相關的操作。單片機主要設置于音頻入口處，主要功能是為了收集各種音頻信息，然后一一分析、辨別，最后分別向各個部件下發指令，完成相關的操作。
1.2電話錄音
電話不僅具有通話功能，同時還具備通話錄音功能，單片機用于錄音電話中不僅可以收集各種請求信號，也可以發出相應的控制信號。
1.3應用于儀器儀表領域
單片機具有體積小、高集成度、可靠性高等優點，將其應用于儀器儀表行業，可大大提高儀器儀表的智能化、數字化程度，也可以有效提高儀器儀表的控制功能、處理功能、測試功能。比如，目前將單片機技術應用于航天航空儀器儀表中，在很大程度上提高了儀器的集成性、可靠性以及準確性，事故發生率也大大降低，整個航天航空電子系統的智能化、自動化水平顯著提高，信息傳遞效率和速度也有效提高。
1.4應用于家用電器領域
隨著單片機技術的不斷發展和普及應用，單片機技術不僅僅局限于一些高端的科研器械領域中，同時在人們的日常生活中也得到廣泛應用。單片機的應用可以使整體家用電氣得到智能化、一體化控制，也可提高電器的使用性能，有效識別相關的信息。比如，微波爐、洗衣機、電視機等一些常用的家用電器的顯示系統、控制系統中會應用到單片機。將其應用于電視機上，可以使用戶有效控制大型智能游戲，而且也可以選擇更加方便的頻道方式。將其應用于微波爐上，可以使食物的加熱時間以及加熱溫度得以控制。將其應用于洗衣機中，可以按照衣服的臟度以及衣料的材質自動選擇洗滌的強度、時間以及洗滌劑使用量。
1.5應用于醫療器械領域
現階段我國醫療條件下，在檢測手段、消毒條件、住院條件、檢測手段等各方面都具有或多或少的問題，對患者就診會有一定的影響。在醫療器械領域中應用單片機技術，可以在同一時間對多種疾病進行有效分析，不僅可以大大提高檢測設備的檢測準確性，也可在很大程度上提高診斷下藥的科學性、可靠性，減少臨床漏診、誤診率。同時，在醫療器械中應用單片機技術，有利于提高醫療設備結構的智能化、合理化、自動化。目前，像分析儀器、超聲波檢測儀器、呼叫系統等醫療器械中都會應用到單片機。
1.6應用于工業控制領域
近年來隨著工業的不斷發展，工業生產的自動化程度不斷提高，尤其是在電力高壓行業、核工業、粉塵工業等一些特殊環境下，對于人體的危害較大，因此基本上都已經實現自動化操作。在這些高危作業的自動化操作中目前已經廣泛應用到單片機技術。在工業化控制管理過程中應用單片機技術，通過數據采集以及過程控制手段實現了工業控制管理工作的有效性以及科學性。目前，在報警系統、自動噴漆系統、流水線作業系統等方面都廣泛應用到單片機技術。
2.關于單片機的開發技術
出現新的CPU后，以往的8位機慢慢增加到了16位機、32位機、64位機甚至更高的級別。現階段，基本上單片機都應用了EET技術，增加該項技術后可以有效避免外界的干擾，確保系統的時鐘信號不受影響，整個系統的可靠性得以提升。在單片機中應用布線和驅動技術，可以減少噪聲，減輕噪聲對于電路信號的干擾，提高電路信號的傳輸質量。其次，在單片機中還應用了OPT技術、裸片技術、表面貼技術等，OPT技術相對于掩膜技術而言，具有生產周期短、風險小等特點；而裸片技術以及表面貼技術可避免OPT芯片出現接觸不良現象。開發單片機技術的過程中，應該綜合考慮成本、性能、適用環境等多方面因素，盡可能開發出和企業相適應的自動化系統。在選擇編程語言時，由于C語言程序具有良好的可繼承性，而且也便于進行模塊化設計以及管理工作，因此一般都會選擇C語言。在選擇型號時，有AVR、8501、MS430、PIC等多種選擇，因為不同的型號并不會存在較大的差異，因此在選擇其中的一種型號后能舉一反三。另外，在設計、開發單片機的過程中，還需要考慮接口設計、系統干擾、驅動電路設計、軟件設計、平臺建設、接口設計、抗干擾設計等諸多方面。
3.總結
第2篇：單片機技術論文范文
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第3篇：單片機技術論文范文
關鍵詞：單片機，I2C總線，紅外遙控
引 言
紅外遙控器的特點是使用方便、功耗低、抗干擾能力強，因此它的應用前景是不可估量。論文參考，I2C總線。市場上的各種家電的紅外遙控系統技術成熟、成本低廉，但是，為了避免不同品牌、不同型號的設備之間產生誤操作，人們在不同的設備中使用不同的傳輸規則或者識別碼，這就使得各個型號的遙控器都只適用于各自的遙控對象，容易造成實際使用中遙控器多而雜，經常搞混的結果。論文參考，I2C總線。本設計本著解決這一矛盾的目的，提出了一種學習型紅外遙控器的實現方案。
1 研究內容及目標
本設計首先分析了紅外線遙控編解碼原理，結合市場上出售的通用型遙控器進行比較，使用單片機對接收到的紅外信號進行處理，把經過解碼后產生的高低電平以二進制信號1和0的形式進行存儲，隨后經過調制產生38KHz載波，還原并發射紅外線信號，從而達到控制多種家用電器的功能。文中給出了紅外線接收發射，以及存儲的基本原理及設計思路。
2 學習型紅外遙控器硬件電路的設計
2.1系統整體設計
學習型紅外遙控器是由單片機（AT89S52）、一體化紅外接收頭、振蕩器（74F132）、紅外發射二極管、存儲器及行列式鍵盤組成的。論文參考，I2C總線。論文參考，I2C總線。學習型遙控器分為學習和控制兩種狀態。在學習狀態下，主要完成紅外信號的接收及存儲功能。首先一體化紅外接收頭可以完成對其它遙控器發出的紅外信號的接收并對其進行解調、整形、放大，然后把信號送入單片機AT89S52中，單片機定時采集一體化紅外接收頭發出的紅外線信號，根據高低電平形成一系列0，1二進制碼，并以8位為單位存放到存儲器AT24C16以及指定鍵盤的數據區，從而完成對一個鍵的學習。如果再學習其它鍵的功能，方法相同。在控制狀態下，單片機對存儲器AT24C16和鍵盤進行尋址，依次讀出這些數據，然后單片機以位為定時單位輸出給振蕩器74F132，調制頻率為38KHz，送入放大器，驅動紅外發射二極管進行發射，以實現對設備某一功能的控制。系統組成方框圖2.1所示。
圖2.1系統組成框圖
2.2各單元電路設計
2.2.1 紅外接收單元
紅外接收單元是由紅外線接收器件、前置放大電路、解調電路、指令信號檢出電路、記憶及驅動電路、執行電路組成。當紅外接收器件收到遙控器發射二極管的紅外光信號時，它將紅外光信號變為電信號并送入前置放大器進行放大，再經解調器后，由指令信號檢出電路將指令信號檢出，最后由記憶和驅動電路驅動執行電路，實現各種操作。
紅外接收電路一般要做成一個獨立的整體，稱為紅外接收頭，這主要是因為它對外界干擾十分敏感，為了保證可靠的接收，必須對其嚴格屏蔽，只留出一個接收紅外光的小孔，以防止干擾信號進入。
2.2.2紅外發射單元
本設計在發射電路中使用了一片高速CMOS型四重二輸入帶施密特觸發器的與非門74F132芯片。其中“與非”門U7A和U7B組成載波振蕩器，振蕩頻率在38kHz左右。
調制電路是由74F123的兩個單穩態觸發器U7A和U7B級聯構成的可控振蕩器。論文參考，I2C總線。當P1.4為高電平時，U7A、U7B 處于穩態，74F132的1腳、4腳為低電平，不驅動紅外發射管發射紅外載波信號。當P1.4跳變為低電平時，觸發U7A并使之進入暫穩態，1腳變為高電平；U7A暫穩態結束時，1腳跳變為低電平，觸發U7B進入暫穩態，4腳變為高電平；U7B 暫穩態結束時，4腳跳變為低電平， 變為高電平并觸發U7A的上升沿觸發端1B，使U7A再次進入暫穩態，從而形成自激振蕩，在6腳輸出一系列的脈沖信號，經Q1三極管大后送紅外發射管，發送紅外光信號。
紅外發送電路中采用的紅外發射器件是塑封的TSAL6200 紅外發射二極管，它將周期的電信號轉變成一定頻率的紅外光信號。它是一種高頻紅外脈沖信號，但脈沖串時間長度是恒定的，根據脈沖串之間的間隔大小，表示傳輸的是數據“0”還是“1”。紅外發射二極管TSAL6200 向空間發射載頻為38kHz 的指令碼。
2.2.3鍵盤單元
本設計因為遙控按鍵較多的原因，采用行列式鍵盤。
鍵盤識別采用行掃描法（逐行掃描查詢法），這是一種最常用的按鍵識別方法，其按鍵識別過程如下：
將全部行線P0.2～P0.4置低電平，然后檢測列線的狀態。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵按下，而且閉合的鍵位于低電平線與3根行線相交叉的3個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則無按鍵按下。在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平后，然后逐行檢測各列線的電平狀態。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。
2.2.4存儲單元
為了保證系統意外斷電時數據不丟失，本系統采用EEPROM將各種編碼數據存放起來。基本原理是利用了單片機與存儲器AT24C16的I2C通信過程。存儲單元主要采用了AT24C16芯片，該芯片是帶有2K字節的加電可擦除，可編程的只讀存儲器，通過單片機的P0.0和P0.1與AT24C16的SDA和SCL相連，進行讀寫操作。主要用來存放8位的二進制紅外線碼。
3 結束語
由于系統中所使用的存儲器（AT24C16）的存儲空間有限，因而系統目前只能對8個遙控按鍵進行學習與轉發。論文參考，I2C總線。但只要更換一片存儲容量更大的存儲芯片，并且修改相關讀寫程序就可以實現對更多遙控按鍵的學習與轉發，除此之外，系統的軟、硬件都無須做太大的改動。
在遙控器中，遙控信號之所以要經過調制后再發射出去，主要是為了減小發射功耗并增大發射距離。因而改用更加準確的載波和增大發射驅動電路可以增大該系統的遙控距離。將單片機與計算機通過RS-485進行總線通信，則可通過互聯網實現紅外遙控對設備的遠程控制。
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第4篇：單片機技術論文范文
關鍵詞：收費器，單片機，雙音多頻，AT89S51
引言
本文具體介紹了怎樣利用AT89S51單片機設計和實現一款低成本的可配置性的單路電話計費器。該計費系統可識別市內或長途電話號碼，根據號碼進行計費；并能顯示通話時間和費用；可自動實現全價和折價的轉換；計費準確，可方便地查詢話單信息；并具有可配置性，可通過按鍵重新設置費率等參數。成本低，功耗小。完成其可配置性保證了該計費器可適應電信局費率的調整而重新設置計費參數。
1 系統工作原理及功能
1.1系統工作原理
系統中利用CPU控制MT8880以實現DTMF信號的接收與發送，MT8880能接收全部16個DTMF信號，并對8279的顯示接口及有關管腳功能進行分析,然后在此基礎上設計一種驅動16位七段十進制數碼管數據顯示及鍵盤輸入陣列計算機應用系統，利用8279可實現對鍵盤/顯示的自動掃描，以減輕CPU負擔，簡化硬件電路。系統總體框圖見圖1.1。碩士論文，單片機。
圖1.1 系統總體框圖
1.2 系統實現的功能
(1) 顯示功能
該系統采用16位LED顯示器，可實時顯示計費系統工作時的各種信息。在撥號時可顯示被叫號碼，通話時顯示通話時長，話費合計，掛機后可通過按鍵顯示通話記錄和累計話費等。
(2) 通話計費
在接通電話后，根據所撥電話號碼，由計費器自動識別通話類型（市話、長途），接通以后，計費系統立即開始計費，并實時顯示通話時間及話費金額。掛機后，顯示器上顯示此次通話的時間及費用。
(3) 話單查詢
在掛機后，通過鍵盤可直接查詢通話記錄及費用，通過按鍵盤上的“查詢”鍵、“上翻”鍵、“下翻”鍵，可查詢最近的5條通話記錄。掛機狀態，按“查詢”鍵，計費器顯示最后一個話單序號及電話號碼；延時后顯示通話時長及費用。“上翻”鍵功能是顯示上一條話單信息；“下翻”鍵功能是顯示下一話單信息。
(4) 話費累計
話機處于掛機狀態時，按“累計”鍵，屏幕顯示已撥打電話的費用總計。
(5) 設置參數
在設置狀態下按“下翻”鍵，設置費率；若按“0”號鍵，清除話費累計。
2 電路模塊的設計
2.1 AT89S51及其外圍電路
AT89S51的P1口作為DTMF信號輸入口。MT8880的D0－D3分別接AT89S51的P1.0－P1.3，CP、RSO、R/W¯、CS¯、分別接AT89S51的P1.3－P1.7，IRQL接INT0，工作原理: MT8880每接收一個外部信號IRQL由高變低一次，IRQL接AT89S51的中斷0(P3.2)，單片機在中斷期間將數據D0－D3從MT8880讀入內部數據存儲器,中斷服務完成后，IRQL由低變高,開始接收下一個信號(設計時應注意中斷服務時間小于拔號內部數字時間間隔)。當對外命令時,AT89S51將內部數據D0－D3傳送到P1口，然后再從P1口傳送到MT8880的D0－D3,數據MT8880中經雙音頻調制后從TONE腳輸出DTMF信號。讀寫信號R/W¯由P1.6提供,寄存器選擇信號由P1.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數據產生一個延時,讓CPU可正確讀取數據。碩士論文，單片機。
當手動按下S1，就把RESET引腳拉高，只要該高電平能持續兩個以上的機器周期就能使系統復位。系統正常工作時RESET保持在低電平。
時鐘電路為CPU提供精確的工作頻率，電容C6、C7對振蕩頻率有穩定作用，其容量的選擇通常為30PF左右，振蕩頻率的選擇一般為1.2MHz－12MHz，本系統采用了12MHz的石英晶體振蕩器。
2.2 DTMF信號收發電路
目前，電話通信基本上使用雙音多頻(DTMF)發號，而MT8880是一種完整的DTMF發送與接收器，容易與單片機接口，且可編程控制，故選用MT8880，初始化時，將其設置為DTMF模式，可接收撥號。用戶線上的各種信號音(包括撥號音、回鈴音、忙音等)都是450Hz的FSK信號。鈴流信號：25Hz±3Hz，輸出電壓90V±15V，電流為300mA。
(1) 接收接口電路設計
當MT8880作為DTMF接收器的時候,DTMF信號經由IN+和IN-輸入,經過運算放大并且濾除信號中的撥號音頻率,然后發送到雙音濾波器,分離出低頻組和高頻組信號。通過數字計數的方式檢出DTMF信號的頻率,并且通過譯碼器譯成四位二進制碼。四位二進制編碼被鎖存在接收數據寄存器中,此時狀態寄存器中的延時控制識別位復位,狀態寄存器中的接收數據寄存器滿標識位置位,對外來說,當寄存器中的延時控制識別位復位時IRQL由高電平變為低電平。如果用IRQL作為單片機的中斷信號, IRQL由高電平變為低電平,向CPU發出中斷申請,當CPU響應中斷,讀出寄存器中的數據后，IRQL返回高電平。
MT8880的Q1－Q4與單片機的P1.0－P1.3相連，P1.4－P1.7分別與CP，RSO，R/W¯，CS¯相連， DTMF－IN、DTMF－OUT為雙音多頻信號的輸入和輸出端子；輸入端和輸出端分別加了濾波電路。
(2) 發送接口電路設計
當MT8880作為DTMF發送器時,數據總線D0－D3上四位二進制碼被鎖存在發送數據寄存器中,發送的DTMF信號頻率由3.58MHz的晶振分頻產生。分頻器首先從基準頻率分離出8個不同頻率的正弦波,行列計數器根據發送數據寄存器中的數據,以八取二方式分離出一個高頻信號和一個低頻信號,經開關電容作D/A轉換,在加法器中合成DTMF信號,并從TONE端輸出。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數據產生一個延時,讓CPU可正確讀取數據。
2.3 模擬摘機電路
根據國家有關標準規定：不論任何電話機，摘機狀態的直流電阻應≤300Ω，有“R”鍵的電子電話機的摘機狀態直流電阻應≤350Ω。在掛機狀態下，其漏電流≤5μA。因為程控電話交換機對電話摘機的響應是電話線回路電流突然變大為約30mA的電流，交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經摘機。
當單片機檢測到有效信號時，從CPU送出的摘機信號驅動光耦導通使負載接入，進入摘機狀態，使電話線上的電流變為30mA左右，交換機檢測到該電流后將線路電壓變為十幾伏的直流，完成摘機。碩士論文，單片機。
2.4 顯示/鍵盤驅動電路
AT89S51單片機應用系統的鍵盤顯示驅動電路8279的A、B口顯示數據輸出線分別與2個7447譯碼/驅動器的輸入端相連。碩士論文，單片機。碩士論文，單片機。SL0－SL3掃描輸出線接在3－8線譯碼74LS138的輸入端，輸出經8位驅動電路后，每位同時驅動2位七段數碼管。因此該電路可同時驅動16路七段十進制數碼管。74LS47的消隱輸入BI¯端與8279的BD端連，當8279的顯示數據切換時，D端輸出低電平,使74LS47的輸出均為低電平，將顯示熄滅。由于74LS47的輸出驅動電流可達20mA，能直驅動七段數碼管。來自RL0-RL7的8根回復線的回復信號,由回復緩沖器并鎖存。在鍵盤工作方式中，回復線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列掃描時,回復線用來搜索每一行列中閉合的鍵。當某一鍵閉合時，去抖電路被置位，延時等待10ms后，再檢驗該鍵是否繼續閉合，并將該鍵的地址、控制狀態一起形成鍵盤數據被送入8279內部FIFO(先進先出)存儲器，即是8279的IRQ端。8279由單片機AT89S51控制，片選線為P2.7,命令/數據選擇線A0與單片機地址總線P0聯接，這時8279的端口地址為；數據口：7FFEH，命令/狀態口：7FFFH。碩士論文，單片機。CLK直接與單片機ALE聯接，即以AT89S51的ALE引腳輸出作為8279芯片的時鐘源，AT89S51內部晶振頻率fosc=12MHZ,則fALE=2MHZ,可由8279的時鐘分頻命令進行20分頻，從而使8279工作在100KHZ的最佳頻率。
3 總 結
該計費器的特點是低成本，可配置性好，可適應各種不同的費率要求，該計費系統自動識別所撥號碼，實現自動計費。但它也存在很多不足之處，我們可以在以下方面進行完善：增加打印機接口，用來打印收費單據等；增加語音錄放接口，進行語音提示；還可增加實時時鐘/日歷芯片接口，可以方便的看到時間。
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第5篇：單片機技術論文范文
【關鍵詞】激光器;溫度傳感器;蜂鳴報警;單片機;溫度監測
1.引言
本文研制了一種基于單片機微處理器控制的溫度監測與報警系統，屬于小型溫控儀，用于實驗室半導體激光器的溫度監測。系統采用了以單片機為核心，通過溫度傳感器對激光器溫度進行實時監測，并在超過預試溫度時，蜂鳴器進行報警。
2.設計總體方案
本設計要實現的功能是：實時顯示當前激光器的溫度，并且允許用戶設定溫度閾值，當激光器溫度超過閾值時，系統會以蜂鳴器蜂鳴的方式進行報警提示。
依據功能設定，本系統主要分為三個模塊：溫度采集模塊，數據處理模塊，用戶交換模塊。
其中溫度采集模塊使用的是DSl8B20型單線智能溫度傳感器，它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠等優點。
數據處理模塊使用的是AT89C51單片機，其完成溫度數據的采集，運算和邏輯控制的功能。
用戶交換模塊主要有按鍵和蜂鳴器構成。其中按鍵用于用戶設定溫度閾值，蜂鳴器用于提醒用戶。
單片機作為主控制器，主要負責處理有溫度傳感器送來數據，并把處理好的數據送向顯示器模塊，溫度傳感器主要用來采集激光器的溫度，并把采集到的數據送回單片機，按鍵電路主要是用來完成單片機復位操作和溫度初始值的設定，蜂鳴器電路就是三極管來實現的，用來判斷激光器溫度是否超出設定數值，顯示電路主要用來顯示當前溫度。
3.溫度監測與報警系統各功能的硬件設計
單片機是整個系統的控制中樞，它指揮器件的協調工作，從而完成特定的功能。每一個模塊只實現一個特定功能，最后再將各個模塊搭接在一起。本系統主要硬件包括電源電路，蜂鳴器電路，LED顯示電路以及溫度傳感器電路。
3.1 主控制電路和測溫時控制電路
本次硬件的核心就是AT89C51，其他電路都是圍繞他所設計的，溫度傳感器DS18B20接單片機AT89C51的P2.3口。顯示器LED與74LC373相連接到單片機AT89C51的P1.0口至P1.7口，蜂鳴電路接單片機AT89C51的P3.3口，當溫度高于預設值時蜂鳴器蜂鳴報警，增加單片機的輸出能力，增加單片機的輸出電流，故使用電阻來完成。具體原理圖如圖1所示。
圖1 系統電路原理圖
圖2 傳感器電路圖
3.2 主要模塊的電路
3.2.1 單片機最小系統電路圖
單片機最小系統，或者稱為最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統.對51系列單片機來說，最小系統一般應該包括：單片機、晶振電路、復位電路.
復位電路：由電容串聯電阻構成，當系統一上電，RST腳將會出現高電平。這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定。適當組合RC的取值可以保證可靠的復位。
晶振電路：典型的晶振取11.0592MHz（因為可以準確地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通訊的場合）/12MHz（產生精確的us級時歇，方便定時操作）。
3.2.2 蜂鳴器報警電路
本設計采用蜂鳴音報警電路，蜂鳴器的額定電流≤30mA。而對于AT89C51單片機，P3口的灌電流為15mA，由此可見，緊靠單片機的P3口電流是不能驅動蜂鳴的，必須使用晶體管放大電路，為了單片機功率更小，所以使用PNP型晶體管，當激光器的溫度超度預設值時，基極變為低電平，蜂鳴器工作。
3.2.3 顯示電路
本文采用的是共陰極數碼管，因而各數碼管的公共極接電源GND，要顯示某字段則相應的移位寄存器74HC373的輸出線必須是高電平。P0口接8個按鍵，分別編號為KEY1--KEY8。當某個按鍵按下時。某個數就顯示在數碼管上。
3.2.4 傳感器電路
在本設計中采用的是DS18B20數字溫度傳感器，其接線方便，封裝成后可應用于多種場合。具體電路圖如圖2所示。
4.仿真與調試
本次設計的所有仿真都在Proteus里完成，這些仿真包括閾值的設置，蜂鳴器的實現與數碼管的顯示。在本次設計中，這些仿真都得以實現，系統電路原理圖如圖3所示。
圖3 系統電路原理圖
5.結論
本次設計是基于單片機的溫度設計，包括硬件部分和軟件部分兩部分。在論文完成過程中，先從軟件部分開始設計出整個流程圖，然后才開始硬件電路的設計。但是在軟件設計過程中，由于一些客觀原因存在，硬件電路不是很美觀，一些電容和電阻設計的有點出入，但整體不影響實驗結果。在仿真時，學習了Proteus ISIS和Keil Vision3的基本知識，通過此軟件對電路的仿真，基本上完成了論文的設計目的。
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第6篇：單片機技術論文范文
論文關鍵詞：智能家電，洗衣機，仿真，AT89S51，PDIP
1引言
隨著Internet的日益普及，人們通過Internet不僅可以獲得現實世界各種狀態的實時變化情況，還可以通過Internet實現遠程控制和處理工作，可以從全球的任何一個角落實現對設備的監控，可以使用通用的網絡瀏覽軟件訪問設備，將消費電子、計算機和通信融為一體，而家用電器的網絡化、智能化管理越來越突顯需求。
智能家居遠程控制系統的核心部分是一個嵌入式Web服務器，系統集有線和無線Web服務器于一體計算機論文，用戶可以利用辦公室的PC或者手機登錄家中的Web服務器，在通過用戶名和密碼驗證后，便可以查看并控制家用電器；系統帶有LCD和鍵盤，具有良好的人機界面；用戶還可以通過鍵盤來設定系統的任務；系統留有豐富的功能擴展接口，通過這些擴展接口將來還可以實現防火防盜和智能抄表等應用。系統結構框圖如圖1所示。
圖1 智能家居系統的總體結構
本文旨在研究智能家電管理系統中基于AT 89S51芯片的洗衣機控制系統的模擬實現。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美國ATMEL公司生產的低功耗，高性能CMOS 8位單片機， AT89S51具有4k在線系統編程（ISP）Flash閃速存儲器,采用全靜態工作模式,具有三級程序加密瑣,32個可編程I/O口線,2個16位定時/計數器,能夠采用全雙工串行UART通道,具有靈活的在系統編程功能,可靈活應用于各種控制領域。
AT89S51根據封裝方式不同，大致分為3種型狀,本系統的設計中AT89S51采用PDIP封裝模式,如圖1所示。
圖2 AT89S51封裝模式
3 洗衣機控制系統模擬實現
3.1洗衣機控制系統的總體設計
在本系統中，硬件主芯片采用意法半導體的STR710，是整個系統的核心。它作為一個嵌入式網關，將外部網絡與內部洗衣機控制器連接在一起，是整個系統運行的平臺論文格式。在遠程操縱洗衣機方面，STR710負責從GPRS接收到短消息和網絡芯片上接收到的以太網數據中提取出用戶指令，然后根據該指令操縱相應的網絡家電或者查詢其運行情況，最后將執行結果反饋到用戶終端。系統的軟件設計采用分層設計，包括硬件設備驅動層、操作系統層、應用程序接口層和應用軟件層。
3.2洗衣機控制器系統設計
根據需求設計的洗衣機控制器的系統邏輯結構設計圖如圖3所示：
圖3 系統總體框圖
3.3洗衣機控制器電路設計
采用AT89S51作為控制核心。其中計算機論文，P1.0和P1.1分別用于控制洗衣機的進水閥和排水閥；P1.2和P1.3用于控制洗滌電機的正反轉；P1.4～P1.7、P3. 0、P3.1用于驅動7個LED，分別作為工作程序、浸泡和強弱洗指示燈。P3.2接暫停/ 啟動鍵；P3.3分別用于開蓋/不平衡中斷輸入；P3.4被用作輸入線，用于監測水位開關狀態，為CPU提供洗衣機的水位信息；P3 .5 接程序選擇鍵；P3.7采用分時復用技術，具有兩個功能，一方面接強弱選擇/浸泡選擇鍵，在洗衣機未進入工作狀態時，按觸該鍵可選擇強弱洗或開啟關閉浸泡功能，另一方面在進水和脫水時，又作為告警聲的輸出口。
3.4洗衣機控制器軟件設計
系統上電復位后，首先進行初始化，洗衣機進入工作程序后，系統首先根據RAM中27H單元的特征字判斷洗衣機的洗衣工作程序，洗衣機進入洗滌子程序wash。洗滌是通過驅動電機的正反轉實現的。洗滌結束后，退出wash子程序，調用water_out子程序進入排水進程。排水閥排水時間采用動態時間法確定計算機論文，其原理是：根據常用的空氣壓力水位開關的特性排水結束后，系統調用y子程序進行脫水操作，維持置位狀態，保持排水閥開啟，離合器在排水閥的帶動下使電機主軸與脫水桶聯動，實現衣物脫水。然后判斷整個洗衣工作是否結束。其原理是：洗衣機在每次洗滌或漂洗工作環節結束后，將存放洗衣工作程序標志的寄存器減1，在脫水工作環節結束后，系統即對該單元進行檢測，當檢測到為0時，說明整個洗衣工作結束。軟件設計主流程圖如圖4 。
圖4 軟件主流程圖
4 洗衣機控制器仿真工作原理
首先，在通電時蜂鳴器長鳴一聲，VD1 被點亮，這表示系統已經準備好接收指令可以開始準備工作了。單片機一直在讀取由嵌入式WEB模塊通過IIC通道發送過來的狀態，當收到嵌入式WEB模塊發送的指令后，將得到的數據作為第一項的設置內容計算機論文，即洗滌強度。蜂鳴器短鳴一聲進入等待洗滌時間的設置，這個數據同樣來自嵌入式WEB模塊發送的指令。蜂鳴器短鳴兩聲進入等待洗滌方式的設置，過程都是相同的長鳴一聲后洗衣機按事先的設置開始洗衣， VD1 快速閃爍表示洗衣狀態，洗衣機控制器會完成初洗、浸泡、洗滌的工作，之后長鳴表示洗衣結束。洗滌期間單片機的 P2．1 和 P2．3 兩個引腳會不斷輸出高、低電平來操作兩個繼電器讓電機正、反轉，同時還要接收嵌入式WEB模塊發送的中斷信號，以暫停或結束洗滌論文格式。當洗滌過程結束，蜂鳴器長鳴，系統又回到了開機時等待嵌入式WEB模塊發送指令的狀態。
其次，控制洗衣機可模擬的具體功能有：1、多種程序選擇，用戶可根據洗滌衣物的材質選擇不同的程序，如浸洗、標準、羊毛和快速等。每種洗滌方式有不同的洗滌模式、時間和順序。2、過程選擇，用戶可以選擇單獨洗滌以保留帶有洗滌劑的水進行重復使用，可選擇單獨脫水，猶如脫水機一樣計算機論文，等等。3、預約洗滌，用戶可根據需要選擇幾小時后進行洗滌，時間選擇范圍為1-24小時。4、剩余時間顯示，用戶可以直接掌握洗滌時間。5、溫度控制，可以顯示模擬的水溫控制。
5 結論
本文設計的洗衣機仿真控制系統連入嵌入式web服務的支持，就能夠通過普通PC或GPRS手機訪問Internet實現，通過遠程控制命令完成對洗衣機參數的設定，對洗衣機進行操作，大大地簡化了操作程序。利用單片機AT89S51作為洗衣機的控制器，能充分發揮AT89S51的數據處理和實時控制功能，使系統工作于最佳狀態，提高系統的靈敏度。
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第7篇：單片機技術論文范文
論文摘要：目前單片機滲透到我們生活的各個領域，本文介紹了單片機的應用并且根據自己的一些經驗談了單片機應用過程中應該掌握的幾個技巧。
目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，廣泛使用的各種智能IC卡等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。
一、單片機的特點應用
單片機的特點主要有 ：高集成度，體積小，高可靠性 ；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品 ；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域 主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。
二、單片機開發中的幾個基本技巧
在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。
1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。
2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。
3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。
4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。
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第8篇：單片機技術論文范文
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第9篇：單片機技術論文范文
關鍵詞 電子信息 畢業設計 工程實踐 課程體系
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
應用型本科院校電子信息類專業的畢業設計一般要求學生獨立完成課題的方案設計、電路設計、原理圖與PCB圖設計、實物制作與調試、撰寫論文以及答辯等多個環節，是對電子信息類畢業生工程實踐技能和科學研究能力的綜合考核。但是，近年來由于高校擴招和生源質量的下降，以及畢業生就業壓力增大的影響，導致電子信息類專業畢業論文（設計）的質量出現明顯的下降。因此，如何提高畢業設計（論文）的質量已成為高校教學改革研究的一個重要課題。
1 畢業論文（設計）中的主要問題
1.1 學生缺乏工程實踐能力
我校工程實踐教育中始終存在著“重理論、輕實踐”的認識傾向，忽視了大學生實踐能力的培養，因此學生在做畢業設計時，有的不會做方案設計；有的缺乏研究思路和方法；有的儀器操作不熟練，不會排除在實物制作與調試中遇到的故障和問題，導致實物沒調試成功；這些極大地挫傷了學生的積極性，影響了畢業設計的質量。
1.2 學生投入的時間、精力嚴重不足
我校的畢業設計安排在第8學期的1～16周，正是企事業單位招聘的高峰時刻，由于如今經濟轉型，大學生就業壓力巨大，尋找一個好單位，需要花費大量的時間去參加招聘會和面試，如果面試成功，用人單位希望學生馬上頂崗實習，使得學生在畢業設計中實際投入的時間和精力不足，當然還有極少數學生忙于補考等遺留問題的解決也牽扯了大量的精力，影響了畢業設計的質量。
1.3 學生對畢業設計認識上有誤區
我校大多數學生認為畢設對尋找工作單位沒有影響，同時認為畢業設計總是可以通過的，沒有將畢業設計看成是大學實踐活動中最重要的綜合實習，是對自己工程實踐能力和創新能力的培養，是自己清晰了解設計過程的學習，是自己論文撰寫能力的培養，對自己在以后的實際工作中盡快適應社會，影響巨大。
2 提高畢業論文（設計）的措施和建議
2.1 合理設置課程體系，優化教學內容
我校作為應用型本科院校，為培養學生的工程實踐能力，對人才培養方案和教學大綱進行了修改，突出學生實踐能力的培養，使學生有進行系統設計、實驗分析和數據處理的能力。課程體系改革中進行了如下修改：（1）將課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業必修課、專業選修課、實踐教學五個模塊。（2）重視專業基礎課程平臺建設，對電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術等教學內容優化，主要強調電路理論的基本理論和概念，電子器件的外部特性，突出實踐運用，加強實驗教學，在實驗性教學中增加設計性實驗。（3）對一些實踐性較強的課程，如單片機，將其由專業基礎課調整為選修課，考核方式為項目設計，突出學生的實踐能力。（4）針對應用型本科的特點，調整專業選修課程內容，突出實踐運用，將一些理論性較強的選修課進行調整，如模式識別、圖像處理等，調整為射頻電路及CAD技術、FPGA通信設計基礎、ARM原理與應用等。（5）優化實踐教學內容，增加了電子技術課程設計，專業實踐課程體系更加合理有序，符合認知規律，學生在一、二年級注重專業基礎訓練，培養學生的儀器操作能力和建立基本的系統概念，掌握基本的設計流程和動手制作實物的能力；三、四年級則是專業工程設計的培養，使學生具備獨立設計一個完整電子系統的能力。（6）為提高學生實踐能力，建立實驗室開放機制，電子工藝實驗室全天開放，學生自主管理，其他專業實驗室由學生申請，系部批準后對申請學生開放，盡可能提供實驗室給學生使用，提高學生的工程實踐能力。（7）改革教學方法和教學手段，在課堂教學和實驗教學中引入仿真工具和軟件，如MATLAB，MULTISIM，PROTELL等。尤其是單片機教學采用CDIO模式取得了較好的效果。（8）校企合作，與企業合建實驗室，如與TI公司合建單片機實驗室，將最新的電子技術引入教學中；并設立大學生創業創新基地，鼓勵大學生自主學習、探索和開展科研活動。（9）開設科技講座，擴展學生的知識面，激發學生的創新意識和興趣。
2.2 對畢業論文（設計）的時間、模式進行調整
（1）由具有中級職稱以上的有責任心的中青年教師組成畢業論文（設計）選題小組和指導小組，對選題的綜合性、實用性、創新性和時效性進行評價和篩選，強調選題以設計類題目為主，要求軟硬件相結合。（2）學生的選題時間可靈活調整，我校鼓勵學生參加各種學科競賽。如大學生電子設計競賽，在做畢業設計時可選取與學科競賽相近的題目；參加飛思卡爾的可選取智能車的題目；還有一些學生可在第6學期單片機實踐時就選取自己感興趣的題目作為選題，如有學生在單片機實習時做的是電子搶答器，畢設時做的是無線搶答器，學生完成得非常好。（3）對學生加強教育，認真開好畢業設計動員大會，提高學生的主觀能動性，畢業設計是一個自主學習、實踐、探索和創新的過程，是學生參加實際工作的一個預演，對學生很重要，消除學生的認識誤區，提高學生的積極性。（4）嚴格畢業論文（設計）考核制度，對在畢業設計中期檢查中不合格的給予警告，如在畢業設計中確實不合格的要求二次答辯，二次答辯還不合格的則畢業設計判定不合格。
3 總結
近年來我校通過不斷地探索和調研，借鑒其他學校的一些經驗并結合本校的實際情況，科學設置課程體系，優化突出應用型教學內容，合理安排畢設時間和組織機構，整合學校實驗室教學資源，與企業合建實驗室，充分調動學生的主觀能動性，達到提高畢業設計質量的目的，從實施的效果來看，已初步扭轉質量下滑的趨勢。
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