at89s52单片机十篇

at89s52单片机篇1

[关键词]AT89S52单片机；音乐播放器；汇编语言

中图分类号：G623.71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0035-01

音乐播放器对音乐播放最简单的方法即利用专用音乐芯片，但是选择此种方式处理音乐芯片智能进行一次性烧录，这样就不可以改变播放内容。针对此种情况可以选择用单片机播放音乐，可以有效改善这一问题。基于AT89S52单片机音乐播放器，需要在原有基础上进行研究，并做好对整个制作过程的控制，使得音乐播放器的功能更加完善，真正实现多功能音乐播放器。

一、系统结构图设计与功能实现

1.系统结构设计

音乐播放器系统的设计主要以AT89S52单片机为中心，系统环节主要包括时钟电路、键盘电路、复位电路以及发生电路等，在进行研究设计时，应从硬件设计与软件设计两个方面来进行[1]。其中，键盘主要用来接收输入指令，而显示电路则利用LED数码管显示当前所播放歌曲序号，最后发生电路则是利用蜂鸣器来完成曲目的播放。

2.功能实现原理

利用AT89S52单片机为核心，结合其所具有的定时器终端作用，在单片机内部生成所需要的音乐频率，并通过锁存器来将电流放大，最后通过蜂鸣器来完成歌曲的播放。选择此种形式来进行音乐的播放，与传统音乐播放器不同，其可以先设置3首歌曲进行循环播放，然后通过键盘按键来选择不同曲目的播放，并且在任何一曲目播放过程中，都可以随时选择暂停或者继续播放处理。并且利用AT89S52单片机完成音乐播放，还可以通过LED数码管实现当前播放音乐的序号。

二、音乐播放器软件系统设计

1.音乐播放原理

一般情况下音乐的频谱范围为几时到几千赫兹，在进行软件系统设计时，需要利用程序控制单片机I/O口来输出不同频率矩形波，当改矩形波处于声音频谱范围时，就会通过单片机I/O口与喇叭连接发出声音[2]。然后通过延时程序来对矩形波高、低电平持续时间进行控制，改变矩形波频率来产生不同的音调，最后让矩形波输出长短与节拍对应，最终十点单片机对音乐的演奏。

2.节拍与音调编码

利用单片机来实现音乐播放器的设计，需要重点研究音调与节拍两个要素，即音调为音符唱多高的频率，而节拍则是每个音符唱所需要的时间。对于一首曲目来说，每个音调对应的频率是已知的，这样在播放音乐时，就需要对曲目中存在的音调进行想用的编码，并确定单片机播放所有音调时所对应的定时初值。例如对“低6”定时初值进行计算，可以确定其频率f为440Hz，所对应的周期为T=1/f=1/440=272μs，则可以确定单片机蜂鸣器I/O口来回取反时间为t=T/2=2272/2=1136μs[3]。在单片机播放器奏乐时，将其定时器工作方式取值为1，选择以震荡器十二分频信号为计数脉冲，并确定单片机晶振为12MHz，则1μs计数一次，最终可以确定“低6”定时器初值为216-1136=64400。

而对于节拍的处理则需要利用延时程序来实现，例如1拍所需时间为400ms，则1/2拍所需时间为200ms，1/4拍所需要的时间为100ms。在此基础上可以确定基本时长的延时程序，可以选择100ms为基本延时时间，则1/4拍就可以调用一次延时程序，而1/2拍则需要调用两次延时程序，1拍则需要调用四次延时程序。

3.编程

在完成对节拍与音调的编码后，则可以将一首曲目以若干个8位简码来进行表示，以“生日快乐歌”为例，并以音调编码与定时器初值表为依据，确定其第一个简码为“82H”，则可以确定其高四位“8”表示音调“中5”对应的频率为784Hz、定时器初值为64898[4]。另外，低四位“2”表示节拍为“2/4拍”。由此可见可以通过乐谱获取任何一首曲目的简码，然后就可以完成编程。

三、音乐播放器硬件系统设计

1.系统电路设计

1.1 主控电路

基于AT89S52单片机来完成音乐播放器的设计，其具有性能好、功耗低CMOS8位微控制器，并且具有8K在系统可编程Flash存储器，自身抗干扰能力更强。在音乐播放器中的应用，其所具有的主要作用就是完成对键盘的中断处理，实现对播放曲目的选歌、播放、暂停等功能，并显示所播放曲目的序号。

1.2 复位电路

单片机复位主要通过其外部复位电路来实现，复位作为单片机的初始化操作，其作用是保证系统每个部件都可以处于一个确定的初始状态，并且在此状态下开始工作。为了保证复位过程的顺利完成，需要在单片机复位引脚上输入高电平，并且要将其保持在两个机器周期以上。其中，在复位引脚处于持续高电平位置时，就会使得单片机一直保持循环复位状态。

2.控制模块设计

现在比较常用的单片机主要有51与AVR单片机，在进行设计时，应从功能与成本等方面着手，由此可以选择用51单片机。AT89S52具有2个将外部中断、2个可编程串行UART以及2个16位定时器单片机，在使用上具有比较高的效果。其中，选择应用AT89S52单片机其中心控制模块完全可以满足设计要求，实现对整个系统的控制。

3.播放模块设计

对于音乐播放器播放模块的设计，确定其主要由电磁蜂鸣器与8550NPN三极管组成，其中AT89S52输出高电平控制信号，通过启动三极管来放大信号，实现电磁蜂鸣器的启动。选择此种方式进行设计存在一定的缺点，即将其与喇叭与LM386组合相比较，曲目播放过程中存在一定噪音，音效与音质比较差。但是其具有驱动动率小特点，对驱动器件的要求比较低，与其他设计方式相比可以有效降低设计成本。

4.显示模块设计

传统的基于单片机设计的音乐播放器并不能显示歌曲信息，在此基础上可以添加显示器装置，为使用者提供曲目相关信息。一般情况下显示器会选择用LED数码管，但是其只能显示数字，并不能完全显示各项中英文字符。基于此就可以选择用LCD-1602显示模块进行设计，可以满足歌曲信息显示的要求，并且在设计成本上更为合理。另外，LCD-1602显示模块驱动电路相对简单，可以通过单片机直接输出命令驱动。

结束语

为更好的提升音乐播放器功能，可以选择利用AT89S52单片机来进行设计，从软件与硬件系统着手，做好每一个环节与部件的设计，争取在原有基础上不断提高音乐播放器功能需求，为人们提供更好的音乐体验。

参考文献

[1] 王亭亭，葛熠，李峰.基于AT89S52单片机的音乐播放器[J].科技信息，2012，25：96-97.

[2] 黄振杰，卢小冰.基于AT89S52单片机的多功能音乐播放器[J].电子设计工程，2009，02：17-18+21.

at89s52单片机篇2

【关键词】AT89S52单片机；PID；水温控制

随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的高精度性要求越来越高。其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。[1]而电加热控制由于其具有升温单向性、时滞性、时变性等特点，很难用传统的模拟电路实现最优控制。本文介绍了一种以AT89S52单片机为核心的最小控制系统实现对电阻炉温度进行智能控制。该系统通过数字增量式PID算法得出控制量，经脉冲调制输送给功率控制器，实现水温控制。

1.系统结构设计

本系统以AT89S52作为控制核心，用温度传感器DS18B20作为测量反馈装置，把实际水温的数字量测量出来，再用单片机读进，在程序中与温度设定值比较，差值经过数字PID算法，算出相应的加热功率，通过控制加热功率达到控制温度的目的。系统的功能模块如图1所示。

其中，AT89S52单片机作为控制核心，根据温度传感器从热水杯中读取的温度数据，以及人机交互界面得到的水温设定值，结合一定的控制算法产生相应的控制信号，传送给继电器电路以控制电阻电炉的工作状态，使水温不断逼近设定温度。

2.系统模型建立

2.1 执行器的模型建立

系统的执行器电阻电炉，可由一个电阻R和一个纯电感L来等效。电阻的发热功率P的计算公式为：。

其中与电源电压的关系可表示为：

对上式进行Laplace变换，可得：

则加热线圈的传递函数为：

标准化后得：

其中，为执行器增益，为执行器惯性时间常数。

2.2 干扰的模型建立

由于加热过程中，水温与室温有一定的差异，必然由此产生散热，当温差较大时，为了保证控制精度，这个热量散失必须考虑进去。

根据温度耗散的物理学模型，可得散失热量的表达式：。

其中，S为被加热水的上表面积，为水温，为室温，为比例常数。由于室温变化相当缓慢，可将室温视为常数，由此可以得到水的温度耗散功率：

令，则经过拉氏变换可得：。

2.3 被控整体的模型建立

对于被控对象水而言，加热所得热量可表示为：。

其中，C为水的比热，m为水的质量，为水温变化量，同耗散的分析相似，执行器的功率可表示为：，其中，。

相对控制器而言，被控对象与干扰可合并为一个被控整体，它的传递函数可表示为：

2.4 控制器的模型建立

系统采用PID控制器，是因为它具有较强的鲁棒性，能够在较大范围内适应不同的工作条件，同时又简单易用，因此得到了广泛的应用，其传递函数为：

从上式可以看出，为了实现PID控制器，必须结合给定的受控对象，精心确定控制器的3个参数：比例增益、积分增益和微分增益。

3.系统电路实现

根据系统结构以及模型建立过程可以看出该系统的硬件模块主要包括水温信号采集模块、继电器驱动模块、数据显示模块、人机交互的串口通信模块。数据显示模块采用三位动态数码管显示，可以显示3位十进制数字水温信号，数码管与单片机的P00—P07和P20—P22相连。其中P20—P22为数码管的位选控制信号，P0—P7为数码管段驱动信号；人机交互则使用MAX232芯片实现。通过单片机的P13、P14的IO口与单片机相连，完成串口通信的电平转换工作，实现单片机与上位机的串口通信。[2]因此系统主要模块为温度采集模块和继电器控制模块。

3.1 水温信号采集模块

温度采集由主控电路AT89S52单片机和Dallas公司的数字式温度传感器DS18B20组成的电路实现。DS18B20为3引脚封装器件，分别为接地、电源和数据线，具有结构简单、体积小、功耗小，可自行设定预警上下限温度等优点，它可将—55～125℃范围内的温度值按9位分辨率进行量化，其中包括一个符号位，工作电压范围为3.3～5.5V。本系统采用单总线方式传输温度信号可以大大节省单片机有限的端口资源，也简化了测温网络的网络结构，同时也增强了系统的扩展能力。因为单总线通信具有独特的电源和信号复合功能，仅使用一条口线、每个芯片唯一编码并支持联网寻址等特点。[3]

3.2 继电器驱动模块

AT89S52是一个弱电器件，一般工作在5V[4]，接用来驱动热电炉，因此采用继电器作为单片机与热电炉之间的负载接入。驱动控制电路如图2所示

在图2中，Moc3041是光藕，用它来驱动双向可控硅BTA16，控制双向可控硅的通断。BTA16是通用电子器件，工作电流为16A，耐压400V、600V不等。由于加热执行器是电阻线圈，属于感性负载，所以在开关器件上并上RC电路，作为保护电路并起加速导通关断作用。R2、R3用于补偿双向可控硅，用R4限流保护MOC3041。JP1接控制端，VCC为+5VDC；JP2接220VAC，负载（LOAD）接在火线端（HEATPower）或零线端（NEUTRAL）均可。当单片机的P1.6引脚置1时，MOC3061内部发光管截止，其内部双向晶闸管关断，外部大功率晶闸管控制极G没有触发电流，T1不导通，加热器RL断电。反之，当P1.6引脚置0时，MOC3061内部发光管导通，加热器开始加热。[5]

4.结束语

水温控制系统的设计方法比较传统，但如果要实现其无超调控制，可以在确定系统各参数的前提下，预先估计需求功率，快速而准确地控制加热功率的变化，实现无超调控制。此外，可以在软件上实现系统的自学习控制，根据系统自身对水温的实际上升规律，来确定控制系统在各工作阶段的控制参数。

实验证明，采用增量式PID算法实现的水温控制系统具有运行可靠、简单直观、测温、控温精度高、等优点，并且能够获得较好的控制效果，在实际生活以及工业生产中都具有较好的运用价值。

参考文献

[1]郑成霞.基于单片机的软件实现PID温度控制系统[J].宁波职业技术学院学报，2010.14（5）：16—19.

[2]曾峥，吴新淮.基于AT89S52单片机的水温控制系统设计[J].科技广场，2011（3）：157—159.

[3]刘永春，张锋，王秀碧.基于单片机的水温控制系统设计[J].仪器仪表学报，2008（8）：331—333.

at89s52单片机篇3

【关键词】AT89S52 单片机；动态扫描；显示接口

0 引言

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，其性能及特点如下：与MCS-51系列单片机产品兼容；片内有4K（8K）可在线重复编程的快速闪存可擦写存储器（Flash Memory）；存储器可循环写入/擦写 10000次以上；存储器数据保存时间为10年以上；宽工作电压范围，VCC可为2.7V～6.5V；全静态工作：可从0Hz～24MHz；程序存储器具有三级加密保护；128个字节（256字节）的内部RAM；32条可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；中断结构具有5级（6级）中断源和两个优先级；可编程全双工串行通讯；空闲维持低功耗和掉电状态保护存储数据；具有JTAG接口，可方便地在线编程或在系统编程，因此有必要为AT89S52 单片机设计通用动态扫描显示接口。

1 显示接口总体设计

1.1 动态扫描显示接口硬件的设计

动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。由89S52的P0口能灌入较大的电流，所以我们采用共阳的数码管，并且不用限流电阻，而只是用两只1N4004进行降压后给数码管供电，这里仅用了两只，实际上还可以扩充。它们的公共端则由PNP型三极管8550控制，显然，如果8550导通，则相应的数码管就可以亮，而如果8550截止，则对应的数码管就不可能亮，8550是由P2.7，P2.6控制的。这样我们就可以通过控制P27、P26达到控制某个数码管亮或灭的目的。

1.2 动态扫描显示接口软件的程序设计

软件设计的程序流程是：关闭显示器取得显示缓冲区首地址加计数值查字型码送段口判断计数器是否为零？不为零显示第二位，为零显示第一位计数器加一计数器是否为二？不是返回，是则计数器清零返回。下面的这个程序代码，就是用于七段数码管显示0和1。

FIRST EQU P2.7；第一位数码管的位控制，SECOND EQU P2.6；第二位数码管的位控制，DISPBUFF EQU 5AH ；显示缓冲区为5AH和5BH，ORG 0000H，AJMP START，ORG 30H，START：MOV SP，#5FH ；设置堆栈，MOV P1，#0FFH，MOV P0，#0FFH，MOV P2，#0FFH ；初始，所显示器，LED灭，MOV DISPBUFF，#0 ；第一位显示0，MOV DISPBUFF+1，#1 ；第二握显示1，LOOP：LCALL DISP ；调用显示程序，AJMP LOOP；主程序到此结束。DISP：，PUSH ACC ；ACC入栈，PUSH PSW ；PSW入栈，MOV A，DISPBUFF ；取第一个待显示数，MOV DPTR，#DISPTAB ；字形表首地址，MOVC A，@A+DPTR ；取字形码，MOV P0，A ；将字形码送P0位（段口），CLR FIRST ；开第一位显示器位口，LCALL DELAY ；延时1毫秒，SETB FIRST ；关闭第一位显示器（开始准备第二位的数据），MOV A，DISPBUFF+1；取显示缓冲区的第二位，MOV DPTR，#DISPTAB，MOVC A，@A+DPTR，MOV P0，A ；将第二个字形码送P0口，CLR SECOND ；开第二位显示器，LCALL DELAY ；延时，SETB SECOND ；关第二位显示，POP PSW，POP ACC，RET，DELAY；延时1毫秒，PUSH PSW，SETB RS0，MOV R7，#50，D1： MOV R6，#10，D2： DJNZ R6，$，DJNZ R7，D1，POP PSW，RET，DISPTAB：DB 28H，7EH，0a4H，64H，72H，61H，21H，7CH，20H，60H ，END，

从上面的程序中可以看出，动态扫描显示必须由CPU不断地调用显示程序，才能保证持续不断的显示。上面的这个程序可以实现数字的显示，这里仅是显示两个数字，并没有做其他的工作，因此，两个数码管轮流显示1毫秒，没有问题，实际的工作中，当然不可能只显示两个数字，还是要做其他的事情的，这样在二次调用显示程序之间的时间间隔就不一不定了，如果时间间隔比较长，就会使显示不连续。而实际工作中是很难保证所有工作都能在很短时间内完成的。况且这个显示程序也有点“浪费”，每个数码管显示都要占用1个毫秒的时间，这在很多合是不允许的，我们可以借助于定时器，定时时间一到，产生中断，点亮一个数码管，然后马上返回，这个数码管就会一直亮到下一次定时时间到，而不用调用延时程序了，这段时间可以留给主程序干其他的事。到下一次定时时间到则显示下一个数码管，这样就很少浪费了。借助于定时器编写的程序如下：

Counter EQU 59H ；计数器，显示程序通过它得知现正显示哪个数码管，FIRST EQU P2.7 ；第一位数码管的位控制，SECOND EQU P2.6 ；第二位数码管的位控制，DISPBUFF EQU 5AH ；显示缓冲区为5AH和5BH，ORG 0000H，AJMP START，ORG 000BH ；定时器T0的入口，AJMP DISP ；显示程序，ORG 30H，START：MOV SP，#5FH ；设置堆栈，MOV P1，#0FFH，MOV P0，#0FFH，MOV P2，#0FFH ；初始化，所显示器，LED灭，MOV TMOD，#00000001B ；定时器T0工作于模式1（16位定时/计数模式），MOV TH0，#HIGH（65536-2000），MOV TL0，#LOW（65536-2000），SETB TR0，SETB EA，SETB ET0，MOV Counter，#0 ；计数器初始化，MOV DISPBUFF，#0 ；第一位始终显示0，MOV A，#0，LOOP：，MOV DISPBUFF+1，A ；第二位轮流显示0-9，INC A，LCALL DELAY，CJNE A，#10，LOOP，MOV A，#0，AJMP LOOP ；在此中间可以按排任意程序，；主程序到此结束，DISP： ；定时器T0的中断响应程序，PUSH ACC ；ACC入栈，PUSH PSW ；PSW入栈，MOV TH0，#HIGH（65536-2000） ；定时时间为2000个周期，约2170微秒（11.0592M），MOV TL0，#LOW（65536-2000），SETB FIRST，SETB SECOND ；关显示，MOV A，#DISPBUFF ；显示缓冲区首地址，ADD A，Counter，MOV R0，A，MOV A，@R0；根据计数器的值取相应的显示缓冲区的值，MOV DPTR，#DISPTAB；字形表首地址，MOVC A，@A+DPTR ；取字形码，MOV P0，A ；将字形码送P0位（段口），MOV A，Counter ；取计数器的值，JZ DISPFIRST；如果是0则显示第一位，CLR SECOND ；否则显示第二位，AJMP DISPNEXT，DISPFIRST：CLR FIRST ；显示第一位 ，DISPNEXT：INC Counter ；计数器加1，MOV A，Counter ，DEC A ；如果计数器计到2，则让它回0，DEC A ，JZ RSTCOUNT，AJMP DISPEXIT，RSTCOUNT：MOV Counter，#0 ；计数器的值只能是0或1，DISPEXIT：POP PSW，POP ACC，RETI，DELAY： ；延时130毫秒，PUSH PSW，SETB RS0，MOV R7，#255，D1： MOV R6，#255，D2：NOP，NOP，NOP，NOP，DJNZ R6，D2，DJNZ R7，D1，POP PSW，RET，DISPTAB：DB 28H，7EH，0a4H，64H，72H，61H，21H，7CH，20H，60H，END。

这是一个有一定通用性的程序，如果用于其它的显示接口，改变端口的值及计数器的值就可以显示是设计需要的位（下转第63页）（上接第60页）数。

2 结论

本设计硬件和程序运行的结果可以表明：采用AT89S52 单片机的动态扫描显示接口和动态扫描的程序，效率高，显示清晰、不闪烁，成本低，通用性强，在嵌入式系统，小型自控系统和智能仪表等方面有一定的应用前景。

【参考文献】

[1]李明学，等.计算机控制技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.

[2]范立南，李雪飞，尹授远.单片微型计算机控制系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2004.

at89s52单片机篇4

关键词：AT89S52单片机;消毒柜;控制系统；控制软件

中图分类号：TP274文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)22-170-03

Design of Disinfection Cabinets Control System Based on AT89S52

HUANG Jinlin

(Jiangsu Teachers University of Technology,Changzhou,213001,China)

Abstract：The design of disinfection cabinet control system based on SCM AT89S52 counter disinfection control system design,it uses low power,high performance CMOS 8-bit microprocessors AT89S52 as the core,practical use of C language,a function of a sound control software,from a technical level to resolve the application disinfection cabinets′ disinfection,heating,lighting and LED digital display and dynamic scanning call buzzer,such as control functions.The article gives a complete circuit of the hardware and software in the preparation process,for practical applications.

Keywords：AT89S52;single chip microcomputer;disinfection cabinet;control system;control software

1 引 言

以往消毒柜采用了PIC16C542 系统组成及框图

在消毒柜中采用AT89S52单片机的控制系统，其硬件由主控电路、按键电路、继电控制电路、工作指示灯、蜂鸣器、数码管显示电路以及电源电路等7个模块组成。软件部分采用比较流行且比较实用的C语言编程，实现通过按键设定不同消毒干燥程序、利用定时器实行不同环节的扫描定时、利用程序判断来启动对应继电器的工作

图1是系统设计方框图，图中：LED1，LED2为臭氧消毒指示灯；LED3，LED4为加热指示灯，开机时所有指示灯均熄灭。按键KEY1是演示按键，用于人为地减少软件中设置的消毒和加热的时间。按键KEY2是设定按键，按下KEY2则LED1亮，臭氧继电器吸合，开始工作;45min后，LED1熄灭，LED2点亮;45 min后，LED2熄灭，LED3点亮，同时臭氧继电器释放，加热继电器吸合，臭氧消毒结束，进入加热干燥阶段。30 min后，LED3熄灭，LED4点亮，再经过30 min后，LED4熄灭，加热继电器释放，整个消毒、热干燥过程结束。需要不同种类的消毒、加热干燥时，可以通过按键KEY2进行选择，每按1次KEY2，点亮的LED指示灯下移1位，只进行余下的消毒、干燥程序。按键KEY3是照明按键，用于控制消毒柜内的照明。

3 系统硬件设计

图2是硬件电路设计原理图。

主控电路通过单片机AT89S52编程实现4 系统软件设计

该系统的软件使用C语言进行编写4.1 系统的主程序设计

主要是实现各模块程序的链接，其流程图如图3示。主程序首先进行的是上电初始化，其中包括状态指示灯初始化、数码管位选信号初始化、以及继电器控制信号初始化，全部初始化为关闭状态。初始化完成后，单片机不断循环，根据不同的输入执行相应的按键扫描、按键处理、状态显示、继电器工作。

4.2 按键扫描与处理的程序设计

按键扫描是按键处理的前提准备，其流程图如图4示。

首先检查有无键按下，若有键按下，先经过10 ms的延时去抖动，防止干扰和误动作。然后进行重新扫描，如果前后2次扫描相同，则置有键按下标志位，向按键处理程序发送相应键值。

图5是按键处理程序设计流程图，是实现按下不同的按键执行相应的功能。

4.3 数码管显示和继电控制程序设计

状态显示是采用动态扫描显示方式轮流点亮各自的数码管，其程序设计流程图如图6所示。

而继电器的工作是根据消毒柜所处的模式以及所设定的分钟数而定的，当处于状态1时，臭氧继电器开始工作，然后开始45 min消毒的倒计时，当减到分钟数为0时，就进入下一个状态（即状态2），臭氧继电器持续工作45 min，45 min臭氧消毒结束后，就进入状态3，加热继电器开始工作，开始进行30 min加热的倒计时，当减到分钟数为0时，就进入状态4，加热继电器持续工作30 min，30 min加热结束后，进入状态0，重新等待。

其程序设计流程图如图7所示。

5 结 语

本文遵循硬件电路可靠、操作简便，充分借助AT89S52单片机系统的丰富资源，通过硬件的完整设计和软件强大的编程等过程，实现了消毒柜的功能控制，具有实际的应用价值。

参考文献

［1］吴建生,李培根,陈d.PIC16C5X系列单片机软件中断的实现

［2］孙育才,王荣兴,孙华芳.ATMEL新型AT89S52系列单片机及其应用

［3］胡鸿滨.电磁继电器触点的先断后合

［4］何立民.单片机应用技术选编

［5］陈良光,孔令海.用8031自身接口实现数码管动态显示和键盘扫描

［6］郝立军.直流稳压电源的设计方法

［7］谭浩强.C程序设计

［8］王晓君,安国臣.MSC-51及兼容单片机原理与选型

［9］孙涵芳,徐爱卿.单片机的原理与应用

at89s52单片机篇5

【关键词】Proteus&Keil仿真平台; AT89S52;ADC0808;软硬件设计;仿真联调

引言

单片机应用系统都由硬件和软件两部分组成，硬件和软件必须紧密结合、协调工作，才能使整个系统达到最优性能。而在实际系统组装调试之前，利用仿真平台进行系统软硬件设计和联调，是节约设计成本、提高设计效率的好方法。本文利用仿真平台设计的数字电压表测量范围是0-5V直流电压，测量结果通过四位数码管实时显示。

1.Proteus&Keil仿真平台的搭建

本文采用的仿真平台由Proteus7.8仿真软件和Keil uVision4（以下简称Keil4）集成开发系统组成，它们是当前工程实践中应用非常广泛的单片机开发和应用软件。Proteus由英国Lab Center Electronics公司出版，是目前世界上最优秀的单片机与器件仿真工具之一，丰富的元器件库与市场上的实际元器件产品高度对应，其处理器模式支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等常用主流单片机，能够与Keil、MATLAB等多种编译器联合仿真运行，从而达到软硬件联调的效果。Keil uVision由美国Keil Software公司（现属于ARM公司）出版，目前，我国有80%的微控制器开发工程师使用此开发系统。Keil可用汇编语言和C语言编程，支持超过500种8051变种器件，成为事实上的行业标准。

使用前首先在PC操作系统中安装上述两软件（推荐较高版本Proteus7.8和Keil4）并进行注册。在进行单片机系统设计与开发时，先用Proteus7.8进行电路硬件设计并绘制电路图，然后利用Keil4完成相应的程序设计并编译，将生成的HEX机器码文件加载到硬件电路图中的单片机器件中进行仿真运行，并根据运行结果完成联调，最终实现电路功能。

2.数字电压表系统总体设计

系统总体设计不仅要确定功能和技术要求，更重要的是根据实际需求合理选择市场上主流机型和关键元器件，并做好软硬件功能划分。

确定技术指标。本系统功能是测量0-5v范围内连续变化的直流电压值，测量精度20mV，测量结果通过四位数码管实时动态显示。

机型选择。单片机IC选用Atmel公司的主流产品 AT89S52，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容，低功耗、高性能，成熟稳定，在嵌入式控制应用系统中应用广泛。

器件选择。系统中关键器件A/D转换器选用ADC0808，是ADC0809的简化版本，功能与其基本相同，用来进行硬件仿真效果较好。数码管采用四位八段共阴数码管。

软硬件功能划分。硬件功能主要有两大方面，一是由ADC0808读入可连续变化的直流电压信号，将其转换成8位数字信号输出给AT89S52，二是AT89S52驱动四位数码管，输出至四位数码管，使其将程序运行后的结果以测量数值的形式显示出来。软件功能由AT89S52来完成，主要包括系统初始化、提供ADC0808时钟信号、读取A/D转换结果和显示程序。

3.硬件电路设计

单片机最小系统模块设计。本系统采用AT89S52自带的ROM和RAM，不需外部扩展存储器芯片。AT89S52的18和19号引脚外接振荡频率12MHz的晶振，并在晶振旁外接两个30PF的负载电容以帮助起振和稳频。9号引脚接复位电路。

输入/输出接口的设计。本文设计将AT89S52的P2口作为ADC0808数字量的输入接口，将P3口作为数显模块的段选输出驱动口。将P1.0-P1.3作为数显模块的位选控制端，令P1.4输出脉冲信号为ADC0808提供时钟，P1.5-P1.7分别控制ADC0808的转换启动端START、转换结束端EOC和三态使能端OE，从而使ADC0808正常工作。

模数转换模块设计。本文设计通过调节一只两端电压为+5V的可变电阻阻值来模拟输入电压量的变化。该输入模拟量从ADC0808的IN7输入，A/D转换后得到的输出量从OUT1-OUT8输出。

数显模块设计。本文数显模块采用动态扫描的方法，将输入电压数值在四位共阴数码管上显示，其段选端经300Ω限流电阻保护后由AT89S52驱动，位选端由AT89S52控制，同一时刻只选通其中一位，快速循环扫描显示，利用人体视觉残留效应实现四位数字的静态显示效果。

硬件设计完成后，在Proteus7.8中绘制硬件电路图并保存。

4.软件设计

本文软件设计的主要过程：明确软件要完成的功能，结合硬件结构确定软件输入输出功能、定义分配存储器空间等功能细节，然后进行软件结构设计，绘制程序流程图，最后在Keil4中新建工程和文件，用C语言完成程序编写。

5.软硬件联调

在Keil4中进行程序编译，将通过编译后生成的HEX机器码文件通过Proteus7.8加载到硬件电路图中的AT89S52，点击仿真运行按钮进行功能仿真。通过仿真运行的可视效果和Proteus7.8的运行结果提示来进行硬件电路与程序的调试，直至最终系统功能正常。正常仿真运行的数字电压表如图1所示。

参考文献

[1]高林.单片机原理与微机原理综合仿真系统的设计及应用[J].实验技术与管理，2014（3）：91.

[2]劳胜领.一种低成本单片机项目化教学实施方案[J].电子制作，2014（4）：52.

[3]龚运新.单片机实用技术教程[M].北京师范大学出版社，2009.

资助项目：武汉铁路职业技术学院科研项目《电子工艺与管理专业与产业对接的教材开发与研究》（项目编号：DZZXY201309）。

at89s52单片机篇6

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)21-0154-04

Design of the Dual-closed-loop Rotating-speed Regulator of Three-phase Asynchronous Motor

Based on TMS320LF2407A and AT89S52

WANG Zhen, LIU Ling-shun

(Department of Control Engineering, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China)

Abstract: According to the demand of the rotating-speed regulator of a three-phase asynchronous machine, a control system of the dual-closed-loop rotating-speed regulator is designed with a method of FOC based on TMS320LF2407A and AT89S52. The block diagram of hardware, program flow chart, key components and design ideas are offered in this paper. The experimental results show that this control system has the advantages of quick dynamic response, high-precision control, real-time display and data storage etc.Keywords: TMS320LF2407A; AT89S52; asynchronous machine; FOC; real-time display

0 引 言

三相交流异步电机以其结构简单,体积小,重量轻,价格低,维修方便等优点,广泛应用于武器装备、给料系统、数控机床、柔性制造技术、各种自动化设备等领域,其转速控制系统性能的优劣直接决定了设备性能的发挥。随着高性能微处理器及新型电力电子器件的出现,使得应用全控型电力电子器件和空间矢量(SVPWM)控制技术进行变频调速的方式已成为交流电机调速控制的主流。

相对于其他微处理器,DSP具有运算速度快,可以自己产生有死区时间的PWM输出,可以实现诸如模糊控制等复杂的算法,硬件少等优点,因而广泛用于电机的数字控制。本文以TMS320LF2407A DSP芯片和AT89S52单片机为核心,设计了针对三相交流异步电机的全数字调速控制系统。实验结果表明,该系统具有实时显示,数据存储,动态响应快,控制精度高,抗干扰性强等优点。

1 TMS320LF2407A简介[1-2]

TMS320LF2407A主要包括算术逻辑运算单元(CALU)、寄存器集、辅助算术逻辑单元(ARAU)、乘法器、乘法移位器、累加器、加法移位器、时钟锁相环电路、┝礁霆完全等同的事件管理器A,B(包括通用定时器、比较单元、捕获/正交编码器脉冲电路)、内部A/D转换器、双串口、看门狗、CAN总线电路单元等。

TMS320LF2407A采用先进的哈佛结构,流水线作业,在30 MHz内部时钟频率下,指令周期仅为33 ns。其内部存储器包含2类RAM块。一类为DRAM,另一类为SRAM。对DRAM而言又划分为3个RAM块,即B0,B1,B2,容量依次为256字,256字,32字。这些RAM全部允许在一个指令周期内访问两次,因此在数据处理能力上有显著的增加。同时,B0块还可以通过程序动态地配置为数据存储器区或程序存储器区。若配置为程序区可在上电时把浮点算法子程序或者数据表从外部慢速EPROM装入此区域,从而缓解高速处理器与慢速外设之间的矛盾,这对提高控制系统的动态性能有很大帮助。TMS320LF2407A内部含有内嵌采样保持的10位精度、高速A/D转换器,转换时间最短为500 ns(采样保持+转换时间)。除此之外TMS320LF2407A还有丰富的、功能强大的中断系统以及常用的I/O接口,这些都使设计调速控制系统时的硬件电路得到简化。

2 系统硬件设计

基于TMS320LF2407A三相交流异步电机双闭环调速控制系统硬件框图如图1所示。

图1 系统硬件框图

系统主电路采用交-直-交电压型变频器,功率器件采用智能功率模块IPM。该模块包含了6个IGBT和6个与IGBT反并联的续流二极管。控制电路部分由AT89S52单片机控制单元、TMS320LF2407A控制器单元、电流检测电路、

电压检测电路、转速检测电路、过流保护电路、液晶显示电路和键盘输入接口电路等模块组成。

2.1 AT89S52单片机控制单元[3]

AT89S52控制单元主要完成以下功能:一是通过键盘输入接口完成对给定转速的设定;二是通过液晶显示单元完成对给定转速、电机启动时转速和达到稳态时转速的显示;三是完成对双口RAM中存储数据的读取,并将读取的数据通过USB接口电路导入上位机或通过D/A输出电路输入到模拟设备。其中,液晶显示单元采用中文图形两用型液晶显示模块OCMJ4X8B-2;键盘输入采用矩阵式按键键盘可以通过单片机调用预设的汉字,可以输入数字(用来设置转速);双口模块用来存储TMS320LF2407A采集的变量波形数据[4-5]。

2.2 TMS320LF2407A控制单元

TMS320LF2407A控制单元的电路原理图如图2所示。该控制单元电路主要包括光耦隔离电路、转速检测电路、电流检测电路[1]和电压检测电路,分别完成对IPM的驱动、转速检测与控制、过流保护、过压和欠压保护等功能。

光耦隔离电路由6片东芝公司的TLP127及相应的限流电阻组成,主要完成TMS320LF2407A与IPM智能功率模块的电气隔离,并将输出的PWM信号放大。

转速检测电路采用欧姆龙1024原旋转型线编码器E6B2-CWZ6C,编码器输出的脉冲经过TMS320LF2407A内部4倍频后可以实现每转4 096个脉冲,从而保证了转速的精度。根据采样得到的数据与给定数据比较,调整DSP输出驱动脉冲的宽度,从而调节交流电机的转速。

电流采样电路采用3片霍尔电流传感器CN61M/TBC25C04,一路将检测到的直流母线上瞬时电流值送入过流保护电路,当其值大于过电流值时,相应过流保护电路动作产生保护信号,关断PWM信号的输出;另外两路检测流过电动机的电流,通过变换改变DSP输出的驱动脉冲,进而保持电机的转速不变。在本文设计的控制系统中,TMS320LF2407A采用了ADCIN00,ADCIN01和ADCIN02三路通道,以采集电机A相、B相和直流母线的电流,

直流母线的采样电压通过ADCIN03通道输入DSP,根据采样得到的数据,在电压超过设定的上、下限值时,DSP关断PWM脉冲的输出,从而实现过压和欠压保护功能。

图2 TMS320LF2407A控制单元电路原理图

3 系统软件设计

3.1 闭环调速控制的原理

本文设计的双闭环调速控制系统的原理框图如┩3所示。

其中,给定速度由键盘输入接口电路输入AT89S52单片机控制系统,速度PI调节、电流PI调节、磁场位置角和转速反馈量的计算由TMS320LF2407A计算实现。测得的电机转速通过AT89S52控制系统输出到液晶显示单元上实时显示[2]。

图3 双闭环调速控制系统框图

假设电机定转子三相绕组完全对称;定转子表面光滑,无齿槽效应,定转子每相气隙磁动势在空间呈正弦分布;磁饱和、涡流及铁心损耗均忽略不计,则三相交流异步电动机的转矩方程如下:

Tm=pLmLrisqψrd(1)

式中:Lr,Lm分别为转子自感和互感;p是微分算子;isq是定子电流在q轴上的分量;ψrd是转子磁链在d轴上的分量。

从式(1)可以看出,异步电机的转矩与定子电流矢量和转子磁场以及夹角有关。因此,要想控制转矩,必须先检测和控制磁通。当dq坐标系在同步旋转磁场上且静止坐标系中的各交流量转化为旋转坐标系中对应的直流量时,使dе岷妥子磁场方向重合,可得到磁场定向控制方程如下:

ψrd=Lm1+τrPisd(2)

ωsl=Lmτrisqψrd(3)

Tm=PRrψ2rdωsl(4)

式中: Rr=1-L2mLsLr为漏磁系数;τr为转子时间常数。

由式(2)可知,检测到定子电流的d轴分量(励磁分量)可观测出转子磁通幅值;由式(4)可知,当ψrd恒定时,只要控制定子电流的q轴分量(转矩分量),即可控制电磁转矩。具体工作原理如下:

通过电流传感器测量逆变器输出的定子

电流iA,iB,经过DSP的A/D转换器转换成数字量,并利用iC=-(iA+iB)计算出iC。电流iA,iB,iC通过Clarke变换和Park变换得到了dq坐标系下的励磁反馈电流isd和转矩反馈电流isq,в敫定的励磁电流isdref和转矩电流isqref的差通过PI调节后,再经过Park逆变换输出αβ坐标下的电压,DSP利用该电压生成三相逆变器所需的六路驱动信号。实时测量的电机转速信号一方面用于与给定速度比较产生isqref,另一方面进入电流-位置磁链转换模型求出磁链的位置,并用于Clarke和Park逆变换。

3.2 程序流程图

AT89S52单片机控制系统上电后,首先通过键盘输入接口输入给定转速,单片机将给定转速存储在双口RAM中,同时,给定转速通过单片机P0口输出到液晶显示单元的驱动控制芯片SED1520,由SED1520驱动OCMJ4X8B-2显示转速,转速的显示范围为0~9 999 r/min,然后通过键盘来确定是否要对相关变量采样并存储。该部分程序流程图如图4(a)所示。

其次给TMS320LF2407A DSP控制系统上电,运行初始化程序完成初始状态的设定(包括对相关变量采样数据存储等),DSP控制系统对电机转速和电枢电流采样,与给定值进行比较,若达到设定转速,则循环运行,当给定转速改变时,进入中断处理子程序。主程序流程图和中断处理子程序流程图分别如图4(b)和图4(c)所示[6-7]。

4 实验结果

对电机的转速、定子电流、磁通等变量进行采样、保存,并通过USB接口电路转移到上位机;在上位机上得到的实验波形如图5所示,波形的数据采样点为2 048。

从图5(a)上可以看出,电机在很短的时间内达到设定的转速值1 000 r/min。在启动过程中,定子电流由于PWM控制,产生一定的波动,当转速达到设定值后,定子电流也很快趋于稳定,动态响应很快;从┩5(b)上可以看出,当转速发生变化时,定子电流的q轴分量(转矩分量)基本没有变化,电机的电磁转矩也不会发生变化;从图5(c)和(d)可以看出,当电机转速发生变化时,电机的磁场变化幅度可以忽略,从而电机的转速也不会发生变化,即设计的控制系统对转速的控制精度很高,完全达到了设计要求。

图4 程序流程图

图5 实验波形

5 结 语

本文采用以TMS320LF2407A为PWM控制核心,以AT89S21控制单元为电机转速控制管理核心的三相交流异步电机双闭环调速控制系统具有数据存储、实时显示等功能。实验结果表明,该控制系统具有动态响应快,控制精度高等优点。实践证明,该系统还具有较好的抗干扰性。该系统对电机调速系统的设计和实现也具有较高的指导意义。

参考文献

[1]王晓明,王玲.电动机的DSP控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

[2]郑红,隋强强,周星.DSP应用系统设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[3]王朕,刘陵顺,刘学锋.基于AT89S52的机载电气盒测量仪的设计[J].电子设计工程,2009(8):73-75.

[4]唐宗军,杨光,王维,等.基于DSP和单片机的高速数据采集与处理系统[J].仪器仪表学报,2004,25(Z1):429-430.

[5]田艳兵,崔光照.TMS320LF2407数字信号处理芯片与PC机间的串行通信[J].今日电子,2004(3):23-24.

at89s52单片机篇7

【关键词】多媒体中央控制；单片机设计；应用；现代教育

多媒体在现今社会的运用愈加广泛，他更强大的作用主要在于他在教育技术方面的创新与开发，不仅实现了我们生活的现代化，更实现了教育的现代化。

一、多媒体中央控制系统的组成

多媒体中央控制系统的硬件部分主要是由用户操作界面设备、中央控制设备、通信网络三大部分组成。

用户操作界面设备主要应用触摸屏技术，分为单向屏和双向屏两种。单向屏只能发出指令，没有信号的反馈，而双向屏则可以接受反馈信号，具有输出功能。

中央控制系统是指对声、光、电等各种设备进行集中控制的设备。它多应用于多媒体教室、多功能会议厅等，用户可以用按钮式控制面板、计算机显示器等设备，也可以通过计算机和中央控制系统软件控制投影机、电动屏幕或展示台等设备。

通信网络是指运用多个计算机网络，传输、交换和终端组成的遍布全球的互联网进行信息的交流。多媒体的远程教学就是最好的体现，利用多媒体中央控制系统的功能特点，实现远程教学。

二、多媒体中央控制系统的功能

1.多媒体显示功能的控制

多媒体显示功能的控制主要是指多媒体对显示设备的各种功能的控制，如开机关机、对视频图像的切换等，并且能够自动实现关联动作，如关闭系统时，自动将设备关闭，或者通过强电继电器，控制各类电动设备如屏幕的上升、下降等。总之，就是通过多媒体实现对现实功能各部门的控制和其关联动作的实现。

2.多媒体音视频系统的控制

多媒体音视频系统的控制主要是通过主机后的串口埠，控制VGA/RGBHV矩阵和A/V矩阵，并可以根据设备自动选择输出信号。也通过主机后的红外控制埠和红外发射棒，控制DVD、录像机、数字发言系统和视频会议系统的所有动作，而且可以实现音频信号的自动切换；通过音量控制器，操作调音台和功放；通过串口埠控制数字硬盘录像机，实现对闭路电视监控系统的操作。

3.多媒体对其他环境设备系统的控制

设备包括开关，灯的亮度等。中央控制对设备的控制主要体现在可以通过强电继电器控制等的开关，调节灯的亮度。还有在不同的场合下，实现多种灯光模式，满足情境的需要。

三、基于AT89S52单片机的中央控制系统

中央控制系统是以单片机为核心，来实现其强大的功能。不论是在教育上，还是家庭生活中，亦或是军事管理中，基于单片机的中央控制系统都发挥了其不可替代的作用。

尤其是在多媒体教育之中，其功能之强大和普及之广是有目共睹的。我们主要分析的就是基于AT89S52单片机的中央控制系统在教学中对于多媒体幕布的控制系统的设计和作用。

1.单片机的涵义

单片机是单片微型计算机的简称，又被称为单片微控制器，是典型的嵌入式微控制器。它由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成，相当于一个微型的，最小系统的计算机，只是缺少了设备。它的体积小、质量轻、价格便宜，它的开发与应用，为学习、生活等带来了极大的便利。

单片机最初的产生是为了通过将大量的设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的但是同时又对体积大小严格要求的控制设备中。

2.单片机的分类

根据字长的分类是最为清晰的，也是最为精确的分类。根据字长，可以分为4-BIT单片机，8-BIT单片机，16-BIT单片机和32-BIT单片机。

其中4位单片机的控制功能较弱，CPU一次只能处理四位二进制数，这类单片机常常被用于计算机和各种形态的智能单元以及作为家用电器的控制器。

8位单片机的控制功能较强，品种最为齐全。它拥有较大的存储容量和寻址范围，接口和其他方面都有所增加，并集成有全双工串行通信接口。这类单片机常用于工业控制、智能仪表和办公自动化系统中。它包括了51系列单片机，PIC系列单片机，AVR系列单片机。

16位单片机的发展时间较短，是在20世纪以后才发展起来的。这类单片机的CPU是16位的，运算速度普遍较高，有的寻址能力甚至高达1MB，并且支持高级语言。典型的16位的单片机主要有MCS-96/98系列，M68HC16系列和最为突出的MSP430系列等等。

32位单片机是目前单片机中的顶级产品，它具有极高的集成度和运算速度。内部采用新颖的RISC结构，CPU可与其他微控制器兼容，主频频率可达33MHz以上，并且运算速度可以动态变化，具有性能强大的中断控制系统，定时系统等。因为32位单片机的最高技能和最高水平，这类单片机主要被用于汽车、航天航空等精密仪器设备。代表产品有MCS-80960系列，M68300系列，Super H系列等。

3.基于AT89S52单片机在多媒体教学中的应用

（1）关于AT89S52单片机

AT89S52单片机属于8位单片机中的51系列，是ATMEL公司所生产的一种低功耗、高性能的CMOS微控制器。它拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，32个可编程I/O口线，8个中断向量源，三个16位定时器，三级加密程序存储器，全双工UART串行通道。

（2）AT89S52单片机在多媒体教学中的应用

AT89S52单片机在现今的生活中中非常常见，包括它对于广告灯电路的控制，对于水温系统的控制，对于远程监控系统的控制等等。

在这片文章中，我们主要探讨的是基于AT89S52单片机对于多媒体教学中幕布的控制。

在整个多媒体中央控制系统中，是以AT89S52为核心的多输入多输出系统。系统硬件由红外读码器和输出电路、8路音视频输入2路音视频输出控制电路、环境控制电路、VGA切换电路、串行通信电路等组成。

中央控制电路系统是人机交互在PC机上完成，单片机通过串行通信接口与PC机进行双向通信，根据接收到的命令控制每个系统工作。在每一台多媒体设备使用之前，中央控制系统都要对该设备的红外编码进行学习，学习时先由PC机发出通信请求，要求单片机读入设备的各个功能的红外遥控信号，解码后自动存入扩展内存A28F010中，作为功能控制作用。音频信号由单片机、锁存器74HC573AP、6片多路模拟开关4051等组成的通道选择电路进行控制。音频信号输出给学生机和教师预监机，而视频信号则通过投影仪显示在投影屏幕上，或由VGA切换给学生显示器。八路音视频输入可以根据需要进行自由增、减组合。TO和TI作为I/O口使用，通过两个锁存器74HC573用于环境设置效果控制。

而多媒体投影幕布控制器的结构简单的来说，就是由计算机、遥控器、手动按钮、AT89S52单片机控制器几部分构成。

整个控制系统在打开计算机时，通过计算机的RS232接口发送投影机和幕布的控制命令给单片机，并通过单片机控制继电器的闭合，从而达到自动控制幕布升降的效果。在整个系统中，添加了遥控器和手动按钮的设备，便能够通过遥控器和手动按钮来实现幕布的升降效果。

（3）多媒体教学的作用

多媒体的中央控制系统对于幕布等教学设备的设计，使得教学不再局限于过去的黑白形式，不再只是教师的一张口和一支粉笔，音视频系统的使用，更能够激发学生兴趣，引导学生自主学习，从而提高教学的质量和效率。

不仅如此，多媒体教学与传统的教学相比，它的知识容量不再仅仅局限于教师的大脑，而是可以依靠高容量、高效率的多媒体。而且，智能的多媒体系统可以将传统的知识化繁为简，化难为易，将知识更直观更清晰的呈现在学生面前，使得学生更容易理解和掌握，更容易突破重点难点。

但是，从另一方面而言，它也存在不少的问题，需要加以改革。例如它会增加教师的惰性，一个课件用几年，不知道更换，这样，还会影响学生对于当下新知识的掌握。例如它会在一定的程度上造成学生对于课本的忽视，有时候一学期下来，书本还是如新的一般。

这些，都是需要加以改革的地方。但是我相信，在日后科技日趋发展更新的情况下，这些不足都可以得到弥补。多媒体中央控制系统在我们的生活中的作用会愈发的不可替代。

参考文献

[1]伟，杨智针.基于单片机的多媒体教学幕布控制系统的设计[J].电子元器件应用，2011.

at89s52单片机篇8

关键词：单片机 NRF905 多通道

中图分类号TN741 文献标识符 A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00

1引言

工农业生产经常对工作的环境温度有一定的要求，为了提高产品质量和生产效率以及节约能源等目的，在生产过程中采用微型机控制，对温度信息进行检测、处理。本系统是以Atmel公司的单片机AT89S52作为核心控制器件，以温度传感器DS18B20的单总线分布式进行温度采集与控制，采用基于nRF905芯片的PTR8000的无线收发模块远程控制，多个温度传感节点通过单总线与单片机相连形成分布式系统。该控制系统通过温度传感器实时检测各节点的温度变化，并在LCD1602上循环显示各节点温度的变化。

2 总体方案设计

本设计利用单片机和无线射频技术来实现系统的接收模块。计算机将控制信息通过串口传输给单片机，单片机再利用无线射频技术发射给各下位机，然后下位机将采集的温度数据传输给数据传输模块，数据传输模块将接收到的数据再通过串口传输给计算机。

2.1 主控部分

主控芯片AT89S52通过SPI总线协议向无线模块发送配置信息，其中PB4-PB7为数据引脚，其他为控制引脚，共占11个引脚。温度传感器与AT89S52的连接使用的是单总线协议，故仅使用PA0一个引脚即可满足对温度的采集。显示芯片1602采用4总线数据传输，3线控制，共占PA1～PA7七个数据引脚，使用蜂鸣器作为报警装置，占用三个引脚，其余剩下的引脚可以用于温度出现异常时对异常进行处理来用，如图1所示。

2.2 温度采集部分

为了便于单片机对温度信息进行数据处理及控制，系统的温度值采集是通过输出信号全部数字化的温度传感器DS18B20进行温度测量。这样可以节省许多传统测温系统的电路。DS18B20的最大优点是采用了单总线的数据传输，直接输出温度的数字信号，这样就可以直接与计算机连接。

2.3 无线传输部分

经过对稳定性，传输数据的速度，错误率等方面的考虑，本系统选用的是NRF905无线数据传输模块。发送采集发送模块的主要功能是采集温度和发送数据。主控单片机发出命令开始，由DS18B20进行温度采集，将采集到的温度传回主控芯片，在1602上进行显示，然后主控芯片通过SPI总线将数据传送给无线发送模块NRF905，由无线发送模块将数据发送出去。同时主控芯片会检测温度是否异常，当温度出现异常时会发出报警信号，同时启动异常处理模块，如图2所示。数据接收监控模块的主要功能是接收和处理数据，由单片机控制无线模块接收数据，同时控制USB模块将数据发送到PC机上去，PC机接收到温度后会对温度进行分析处理，如图3所示。

3 硬件设计

3.1 温度采集发送电路

组成温度采集发送电路的主要模块有NRF905无线数据传输模块、DS18B20温度传感器采集模块和1602显示模块。主控芯片AT89S52共有40个引脚，32个功能引脚。通过SPI总线协议向无线模块发送配置信息，其中P1.4到P1.7为数据引脚，其它为控制引脚，共占11个引脚。温度传感器与AT89S52的连接使用的是单总线协议，故仅使用P0的三个引脚即可满足对对路温度的采集。显示芯片1602采用4总线数据传输，3线控制，共占P2.0～P2.7八个数据引脚，其余剩下的引脚可以用于蜂鸣器和温度出现异常时对这些异常情况进行处理的模块来用。

3.2 数据接收分析控制部分

数据接收分析控制部分主要的连接器件有无线数据传输模块，串口通信模块和PC机构成。PTR8000数据收发模块接收到下位机发出的温度数据后，需要将接收到的数据传送给计算机。

4 系统软件设计

由于系统主要由两个模块构成，所以其软件程序的设计也分为温度采集发送模块程序设计和数据接受分析控制模块程序设计。

4.1温度采集发送模块程序设计

温度采集发送模块主要需要设计的程序有NRF905的内部寄存器配置，温度传感器温度采集程序，液晶显示模块程序，报警系统程序。程序流程图如图4所示。

4.2数据接收分析控制模块程序设计

数据接收分析控制模块主要需要设计的程序有数据的接收与发送和上位机（PC）与单片机的通信。程序流程图如图5所示。

5结语

介绍了一种基于AT89S52单片机的远程多路温度采集系统，此系统实现了温度参数的采集及控制功能及远程的显示与控制，单片机将通过DS18B20测得的温度值通过串口送给上位机，用户可以随时监控的变化。经过实际测试表明，该系统结构简单、外型小巧，测温精确，具有一定的应用价值。

参考文献

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收稿日期：2015-06-28

at89s52单片机篇9

【关键词】SPCE061A单片机 AT89S52单片机 毫伏表 频率合成器

数字交流电压毫伏表在生产和生活中得到了广泛的应用，本论文采用凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心，设计了新一代数字式交流电压测量设备，经过把待测信号放大、A/D转换进入单片机，由液晶显示测量结果，采用AD9854来实现正弦波形产生，频率范围宽，输出的正弦信号精度高、稳定性好，可同时输出各种调制信号。

一、系统主框架设计（如图1所示）

图1 单片机系统主框架

二、交流毫伏表的测量部分硬件设计方案（如图2所示）

图2 测量部分

测量部分。控制模块选用凌阳SPCE061A 16位单片机、放大模块选择AD公司的AD620芯片实现、A/D转换模块选择TI公司的TLC2543芯片，从分利用其在仪表中的应用特性、显示模块选择与控制模块相配套的凌阳公司的LCD液晶显示模组。

SPCE061单片机功能强大，其片内含有8路10位A/D转换器和2路D/A转换器和丰富的中断资源，还具有较高的数据处理速度，一定的语音数据处理能力，以及低功耗，超小型，低成本等的特点，非常适合应用于便携式智能仪表。输入端口负责从外接收检测信号、键盘信号等各种开关量信号。输出端口负责向外界输送由内部电路产生的处理结果、显示信息、控制命令、驱动信号等。此单片机有两个16位通用的并行接口：A口和B口。这两个口的每一位都可通过编程单独定义成输入或输出口。B口除了具有常规的输入/输出功能外，还有一些特殊功能。

三、交流毫伏表的输出部分设计方案（如图3所示）

图3 交流毫伏表的输出部分

输出部分的核心采用AT89S52和AD9854芯片和AD811芯片来设计完成，AD9854芯片它内部集成了48-Bit频率累加器、48-Bit相位累加器、正余弦波形表、12位正交数模转换器以及调制和控制电路，该芯片能够在单片上完成频率调制、相位调制、幅度调制以及IQ正交调制等多种功能，因而具有很高的性能价格比和广阔的应用领域。

AD811为电流反馈型宽带运放，其带宽增益积为140MHz，±15V供电，增益为+10的情况下，-3 dB带宽达100MHz，非常适合本系统的宽带放大要求，有±12V的输出摆幅，且输出电流最大可达100mA，完全可满足峰峰值要求，电路也很简单，避免了采用三极管放大电路容易出现调试困难的情况，为防止自激实际中采用反相3倍电压放大，不影响指标，可靠性大大提高。

除了以上基本设计之外，还需要其他附加电路设计如：电源模块由于本系统复杂，涉及到很多电路、集成芯片多，又各自所需电压不同，为了符合每一部分的电压需要。我们必须把电压分别转换，我们通过7815、7915本别产生正负15V电压给AD620与AD811供电，用7805产生5V电压给凌阳SPCE061单片机与AT89S52单片机供电，用AME711产生3.3V稳压给DDS芯片AD9854供电。

四、总结

本论文用SPCE061A 16位单片机实现了该系统不可比拟的优越性，集中体现在实现功能齐全，电路简单，时间计算精确，以及可维护性强。其软件编程采用C语言和汇编语言混合编程实现，及两种语言之优点于一体。他们的完美结合简化了编程过程，丰富了编程思想，使用凌阳单片机开发产品给开发者耳目一新的感觉。

参考文献：

at89s52单片机篇10

【关键词】 数字音频 智能切换 断电直通 手动切换

一、现状

随着广播电视事业的快速发展，国内各广播电台陆续开始进行技术革新，广播的播出平台由原来的模拟播出逐渐过渡到数字播出平台，同时播出节目的套数越来越多，特别是总控机房的改建，对广播电视安全可靠播出的要求也越来越高，安全播出是广电行业的生命线，这不仅要求值班人员要进一步强化安全播出意识，更重要的是要提高我们的安全播出手段，提高我们设备安全性、稳定性及可靠性，避免停播事故。作为信号源，数字信号逐步取代模拟信号，目前各发射台广播信号源基本上更新为AES/EBU数字音频信号，要求各频率信号源送入发射机之前要进行信号均衡、时钟恢复、自动切换、手动选择、模拟监听、断电直通以及双电源热备份供电等功能。

广播电视部门的播出总控机房需要监视多路信号源，选择切换其中一路作为播出信号。另外，还需要监视发射机发送信号之后的接收信号，以帮助值班人员判断播出是否正常。对于由人工监视播出情况，手动进行信号切换，效率低、切换速度慢。如果需要播出多套节目，更增加了值班人员的工作压力。为了保证安全优质播出，使设备的管理自动化、科学化，减轻值班人员的劳动强度，我们自主开发了数字音频切换器，用于信号源、信号监视和信号源的自动切换。

数字音频切换器是广播电台播出系统中的中心设备，它可以从四路输入信号中选择一路信号送到发射机发射和监视，输出两路AES/EBU数字音频信号用于播出、一路模拟立体声音频信号用于监视器监听。该切换器可以自动切换，也可以通过按键操作控制，达到切换通道的目的。

二、主要内容

控制电路由Atmel公司的AT89S52单片机构成，AT89S52是一个低功耗，高性能，CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。数字音频处理芯片具有时钟恢复、结构再生、自动纠错功能，该芯片采样频率范围宽，能够产生各种状态报告；接收器，满足国际ESD 标准要求，是同类产品中首批通过严格的、工业界公认的内置ESD保护标准测试的芯片。数字切换开关模块选择54LS151数据选择器，有八路输入，完全满足电路要求，如果正在使用的信号源出现了问题，经AT89S52判断处理以决定实时切入第几路信号输出，每路信号源的优先级可以事先设定。单片机AT89S52做信号源检测及发光二极管显示。该设备只能在输入信号的端口之间切换，没有信号的端口切换无效，这样有效地避免了由于误切至空端而影响安全播出的情况，实用性很强，该设计原理框图如图1所示。

本项目充分考虑并满足抗干扰性的设计要求，比如在电路关键芯片的电源附近加接退耦电容滤波以降低干扰，电路板采用双面环绕地，降低了电磁干扰，可以有效降低干扰，使用线性电源对数字电路系统运行至关重要。

主要技术指标1）数字音频输入/输出电平：最大7Vpp；2）采用的标准：AES/EBU；3）数字音频平衡输入输出阻抗：110Ω±20% ；4）采样频率：48KHz/44.1KHz/32KHz；

本切换器检测输入音频信号，同r具有检测信号失锁、CRC、奇偶校验、违反双相位编码等数字音频错误。与相关切换器相比，本切换器的性能指标明显优于国内外其他厂家，且具有较完善的功能，具有很高的应用前景，能够产生很好的经济效益。

结束语：数字音频切换器成功地实现了对信号的检测和信号源的自动切换，其运行稳定可靠，可以实现广播信号的监听，无信号时自动切换信号，可以广泛应用于广播电台、电视台专业音频节目制作、传输通路的数字音频信号传输系统，专业数字音频设备应用系统中进行信号分配、信号源备份及监测台站，专业音响工程中多路音频信号的传输。经过我们一年多来的现场测试和应用，四选二数字音频切换器运行安全稳定，各项指标运行正常，没有出现误切换现象，有效地保证了安全播出，为广播电视智能化播出做出了贡献。

参 考 文 献

[1] 张迎新，单片机原理及应用，北京：电子工业出版社，2004.10；