基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些(基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计)

北京观赏鱼批发市场2024-12-25 08:49:011.21 W阅读0评论

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等你回家不是很好！8、其实还有一个马桶清洗，如果能搞成智能自动的，那你就发了！！！

本篇文章给大家谈谈基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些，以及基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计对应的相关信息，希望对各位有所帮助，不要忘了关注我们祥龙鱼场哦。

本文目录一览：

1、关于基于单片机的智能家居系统
2、球一份关于单片机或c语言的论文！2000字左右的？
3、我想要一篇论文天下网的《基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计》论文编号:jd564
4、基于单片机设计智能台灯，需要哪些元器件，详细一点的。
5、单片机技术论文题目

关于基于单片机的智能家居系统

1、智能筷子盒------消毒、除水、送筷子使用！

2、家用无噪音空气净化器-------可以考虑空气通过水进行净化和增加房间的湿度！

3、遥控地面清洁器------自动、干净、“沙发、床下”死角的清洁！！

4、智能枕头--------温度可调、高度可调、可播放轻音乐、可按摩颈部等！

5、鱼缸充氧，换水，控温；

6、花盆浇水、保湿；

7、臭氧杀菌灯+通风等--------下班前1个小时自动开启杀菌，之后自动打开窗户通风！等你回家不是很好！

8、其实还有一个马桶清洗，如果能搞成智能自动的，那你就发了！！！呵呵·

球一份关于单片机或c语言的论文！2000字左右的？

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统（单片机论文）

引言

大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成，为了提高可靠性，并能够对其进行脱机或远程监控管理，在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控，对电源输出的电压电流进行自动设定和调节，通过串行通信接口，与远程中心监控站进行远程监控和管理，这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。

1 系统结构和硬件电路设计

系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高，外围设备丰富，超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器（DCO）、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器，采用串行在线编程方法，单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力，而可以方便的设计真正意义上的单片系统，在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。

1.1 系统功能：

a．开机控制。上电后，单片机开始工作，按下电源键，点亮指示灯后，将电网220V接入PFC，开关电源启动工作，然后接于负载。

b．电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值，并显示于液晶屏上，通过单片机控制数字电位计调节输出电压值，实现自动调节；或者通过键盘的左右键选出电压调节页面，用上下键进行手动调节；也可以通过通信接口实现远程调节。

c．电流调节。多台开关电源并联使用时，要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值，通过通信口得到各台电流值，取电流平均值，控制数字电位计调节输出电压，使输出负载电流达到平均值；或者通过键盘的左右键选出电流调节页面，用上下键进行手动调节。

d．故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时，扬声器产生蜂鸣，相应的报警灯闪烁，并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。

e．监测。单片机A/D口对电网电压，输出电压，输出电流进行采集测量，当出现超限时进行报警。

f．通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。

1.2 电压调节电路

电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成，其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器，可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源，它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF（2.5V）到36V范围内的任何值。工作时，单片机的一个IO控制INC计数输入脚，为其提供计数脉冲，此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端，当U/D为高电平时，X9313内部计数器进行加法计数，VW端的输出电压上升，由于VW接地，使VH端电压降低，而TL431的REF输出端电压为恒定的2.5V，从而使Vcc处输出电压升高；同理当U/D为低电平时，Vcc处输出电压降低，这样就实现了电压输出调节。

1.3 模拟数据采集

MSP430F149内嵌入一个高精度的，具有采样与保持功能的12位ADC转换模块，内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ，并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度，如果测量温度高于或低于预设的温度是，可以通过外接部件显示告警信息，同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0～2.5V，这样MSP430F149的AD分辨率就是2.5/4096 = 0.61V左右。由于输入的模拟电压量较高，不能直接与单片机的ADC采样端口相连，因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理，成功解决了上述问题。

1.4 人机对话设计

系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法，系统采用了图形用户界面，操作简单易行，显示实用美观。工作时，液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息，操作相应键盘可以进行显示页面的切换，对输出电压，输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时，相应得指示灯会闪烁警示，同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声，以提醒操作人员做出相应的处理。

2 系统软件设计

430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench，它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试（Debug）等多种功能，使用方便，并具备高效的C 语言编译能力。

考虑到软件开发效率及可维护性，系统软件设计遵循模块化的编程思想，将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括：液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试，最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。

按键监测模块是其中的重要组成部分，它控制着AD转换的启动，显示页面的切换，及电压电流的自动调节，手动调节，远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用，它实时的监测着开关电源是否出现故障，当发生输入电压过压，输入电压欠压，PFC故障时应切断总电源，当发生输出电压过压，输出电压欠压，模块过热，及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。

在对各模块进行整合时，要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中，ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断，因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断，或者TIMERA 的中断响应被迫延迟，这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序，不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中，利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭，从而解决中断冲突。

3 结论

本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论，提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益，满足实际需求。

二·C语言论文：

嵌入式以门槛高，入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课，如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。

纵所周知，学习嵌入式先玩ptotel，再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力，电路基础我想大部分同学都是有的，而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击，再者如果毅力不强，我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质，是一种遇挫折而不言败的决心。

不管学的是protel还是单片机，首先要找一个能够指导你的人。何谓指导，指导并不是说他要一步一步地教你去做，而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。

我认为学习嵌入式方法最重要，在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧，许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的，画一个导线、元件问一下为什么要这样画，生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行，理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。

所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员，有许多的东西是规定死了的，不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计，软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。

单片机嘛，不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本，大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说：中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的，没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚，许多重要的地方都是没有说明的，说句不好听的话，作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢，同样的书，同样的知识点，有同样的中国人的书的两三倍那么厚，这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以，我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点，那就是：不管学什么，优先选择外文翻译书，或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是：中国人的书适合教学，而外国人的书不仅适合教学还适合自学。

中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断，定时器，然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构，中断、定时器的内部结构和原理，把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子，怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的，干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢？即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话，即使学完了单片机，对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多，所以不要心急，有些东西是急不来的。

所以我认为学习单片机要在实践中学习，先实践再去了解它的结构和原理，如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的，只要你懂得用就可以了！（没学过汇编的只能这么说了）

我们可以先从 I/O口学习，看一些例子烧录些程序，再看一下现象，之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构，最后在这个现象的知识基础上，编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊，成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐，而许多人在唉声叹气，我想有一部分是出自这个原因。

不同的实验板有不同的PCB图，所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的，有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同，这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要，比如改变一个语句会产生何种现象，为什么会产生，这些都是要在调试中掌握的。

中断的学习方法也是类似的，先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器，等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器，这样学起来会更有意义，记得更牢。中断也没复杂的东西的，只不过学几个中断函数，优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级，我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。

我学过的单片机的内容在我文档的实例之中，实例的数量不多，但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。

希望对你有所帮助，祝成功！

我想要一篇论文天下网的《基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计》论文编号:jd564

基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计

摘要：为提高水产养殖投饵的自动化和精细化水平,满足现代水产养殖精确投饵的需要,研发了一种采用搅龙作为强制式排料机构的全自动饵料精量投喂装置.同时,介绍了装置的工作原理、结构特点、主要技术参数以及精量投喂控制方法.性能试验表明,该精量投喂装置各项性能均达到设计要求,搅龙排料稳定可靠,不均匀度0.35%~0.49%,电控系统定时定量精确,且在线可调,操作方便,适应性广.

标关键词：全自动饵料精量投喂装置水产养殖性能试验投饵设计要求排料机构控制方法结构特点搅龙技术参数工作原理定时定量电控系统不均匀度自动化适应性

方罩盖塑料模具设计冷冲压复合模具最终传动被动齿轮锻模 CAD技术在机械产品设计中的应用大型超声波自动洗碗机的设计垫片落料冲孔模设计双头铆接机设计防护罩的模具设计与制造排钉机的研究及改良面向教学可拆卸塑胶按钮模具设计产品抛光机械设计摩托车车架冲压件模具设计防水布测试系统的结构改进及程序设计基于VB的计算机辅助机械设计轴类零件形位误差的检测与研究打蛋机触片的多工位级进模设计打蛋机开关手柄的注射模的设计基于MATLAB的误差分析及数据处理系统研究轴类零件形位误差检测与研究基于MATLAB的圆度误差评定系统研究基于MATLAB的直线度误差评定系统研究基于LabVIEW的磁流变液阻尼实验台的开发闹钟后盖注塑模具设计管座冲压工艺及模具设计贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计 B6065牛头刨床推动架 C618型卧式车床经济型数控纵向改造 CA6140车床后托架设计 DX型钢丝绳芯带式输送机 JHB-8型回柱绞车 NOKIA8210手机外壳上盖注塑模具设计 NOKIA8210手机外壳注塑模设计 QY40型液压起重机液压系统设计计算 SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程 WY型滚动轴承压装机设计 XQB小型泥浆泵的结构设计 XQB小型泥浆泵的结构设计 YD9160TCL轿运车前后桥设计杯子的三维设计液压台虎钳设计花生去壳机插座底座设计车刀角度测量装置设计冲压汽车灯罩传动轴的加工工艺船用柴油机挂机设计带式输送机传动装置设计单拐曲轴零件机械加工规程设计单级斜齿圆柱齿轮传动设计＋绞车传动低速载货汽车车架及悬架系统设计电风扇旋扭的塑料模具设计电织机导板零件数控加工工艺与工装设计垫片冲裁模设计对称传动剪板机二级齿轮减速箱设计二级圆柱直齿齿轮减速器二级展开式圆柱圆锥齿轮减速器阀体零件的工艺设计防尘盖冲压模具设计肥皂盒模设计往复式给料机高空作业车液压系统设计高速压力机关节型机器人腕部结构设计仓库大门开闭机构设计机床尾座体夹具设计掩护式液压支架采煤机截割部的设计 JSDB-140双速多用绞车工业对辊型煤成型机设计 ZFS 中位放顶煤液压支架低位放顶煤液压支架设计减速箱体工艺设计与工装设计 JD-0.5型调度绞车 MG -WD采煤机的截割部设计解放汽车第四速及第五速变速叉加工工艺设计颗粒状糖果包装机设计连续式履带装煤机装运部设计立轴式破碎机设计连杆孔研磨装置设计支撑掩护式液压支架设计支撑掩护式液压支架设计提升机维修及铁谱分析技术普通机床数控改造普通式双柱汽车举升机设计普通钻床改造为多轴钻床汽车变速箱加工工艺及夹具设计汽车连杆加工工艺及夹具设计桥式起重机副起升机构设计桥式起重机小车运行机构设计球形塑料包装盒驱动式滚筒运输机设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及收放机架安装支架建模和冲压工艺及模具设计手柄冲孔、落料级进模设计与制造模具数控车床主传动机构设计数控铣高级工零件工艺设计及程序编制塑料插座上座模具设计塑料电话手柄的模具设计塑料电话手柄下壳的注塑模设计数字化波形发生器的设计万年历可编程电子钟控电铃新颖低压万能断路器基于单片机的步进电机控制系统基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统基于单片机的温度采集系统设计 PIC单片机在空调中的应用列车测速报警系统多点温度数据采集系统的设计三路输出180W开关电源的设计双闭环直流晶闸管调速系统设计遥控窗帘电路的设计智能仪表用开关电源的设计基于单片机的数字式温度计设计电子密码锁控制电路设计 MOSFET管型设计开关型稳压电源 87C196MC单片机最小系统单路模板的设计与开发基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发 HEF4752为核心的交流调速系统控制电路模板的设计与开发基于87C196MC交流调速系统主电路软件的设计与开发基于IGBT-IPM的调速实验系统驱动模板的设计与开发基于Matlab的双闭环PWM直流调速虚拟实验系统基于VDMOS调速实验系统主电路模板的设计与开发基于80C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发并励直流电动机串电阻三级虚拟实验他励直流电动机串电阻分级启动虚拟实验基于Multisim三相电路的仿真分析正弦稳态电路功率的分析基于模拟乘法器的音频数字功率设计 FFT在TMS320C54XDSP处理器上的实现基于单片机的水位控制系统设计基于单片机的液位检测现代发动机自诊断系统探讨基于单片机的定量物料自动配比系统智能恒压充电器设计 LED字符显示驱动电路（软件部分） STV7697在显示驱动电路系统中的应用（软件设计） I2C总线数据传输应用研究（硬件部分）数字式人体脉搏仪的设计基于单片机的水温控制系统基于单片机的车载数字仪表的设计基于单片机的室温控制系统设计数字式超声波水位控制器的设计可编程稳压电源小型数字频率计的设计集中式干式变压器生产工艺控制器数字式锁相环频率合成器的设计基于MAX134与单片机的数字万用表设计基于单片机防盗报警系统的设计 18B20多路温度采集接口模块基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计 IC卡读写系统的单片机实现步进电机实现的多轴运动控制系统单片机电阻炉温度控制系统设计单片机控制PWM直流可逆调速系统设计单片机自动找币机械手控制系统设计与仿真基于89C52的多通道采集卡的设计基于AT89C51单片机控制的双闭环直流调速系统设计楼宇自动化系统的设计与调试模糊PID控制器的研究及应用遗传PID控制算法的研究单片机控制的PWM直流电机调速系统的设计基于单片机的电阻炉温度控制系统设计智能充电器的设计与制作宾馆客房环境检测系统基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计频率合成器设计公交车报站系统的设计智能多路数据采集系统设计基于单片机控制的红外防盗报警器的设计篮球比赛计时器设计超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用汽车侧滑测量系统的设计自动门控制系统设计手机电池性能检测基于51单片机的液晶显示器设计基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计基于单片机的普通铣床数控化设计基于单片机的机械通风控制器设计基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计基于单片机的玻璃管加热控制系统设计中央冷却水温控制系统电子式热分配表的设计开发模块化机器人控制器设计大容量电机的温度保护 ——硬件电路的设计大容量电机的温度保护——软件设计煤矿供电系统的保护设计——软件设计煤矿供电系统的保护设计——硬件电路的设计基于单片机的无刷直流电机控制系统设计锅炉汽包水位控制系统基于MATLAB的调压调速控制系统的仿真研究基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计基于人工神经网络对谐波鉴幅空调温度控制单元的设计.

基于单片机设计智能台灯，需要哪些元器件，详细一点的。

1、测人体的话可以选择人体红外传感器基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些，当光束被挡时输出高电平基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些，这种传感器有一种半成品基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些，输出也是脉冲的，当有人时输出3。5V高电平维持3秒，如人没有离开就继续输出，人离开后就变成低电平。

2、测光源基本上用光敏电阻就可以了，将光敏电阻附加三极管等元件做成一个光敏传感器，一旦光强低于某个值就向单片机返回一个高/低电平信号，由单片机处理。

3、单片机用51即可，输出引脚上连一个7407，然后连到继电器上即可。

4、其实也可以不用单片机的，只要一个逻辑芯片就可以了，比如如果高电平时有人，高电平时光弱，那么只要将这两个信号送到一个与门就可以了，与门输出一个高电平，然后驱动继电器即可基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些！

希望能帮到基于单片机的智能鱼缸设计解决的关键问题有哪些你，对于这个东西你可以分成几个模块，一个模块一个模块搞定再综合，多在网上搜索一下，网上有大量的资料可以借鉴，加油！

单片机技术论文题目

近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。下面是我精心推荐的一些单片机技术论文题目，希望你能有所感触!

单片机技术论文题目

1. 智能压力传感器系统设计

2. 智能定时器

3. 液位控制系统设计

4. 液晶控制模块的制作

5. 嵌入式激光打标机运动控制卡软件系统设计

6. 嵌入式激光打标机运动控制卡硬件系统设计

7. 基于单片机控制的数字气压计的设计与实现

8. 基于MSC1211的温度智能温度传感器

9. 机器视觉系统

10. 防盗与恒温系统的设计与制作

11. 防盗报警器

12. AT89S52单片机实验系统的开发与应用

13. 在单片机系统中实现SCR(可控硅)过零控制

14. 微电阻测量系统

15. 基于单片机的电子式转速里程表的设计

16. 基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统

17. 公交车汉字显示系统

18. 基于单片机的智能火灾报警系统

19. WIN32环境下对PC机通用串行口通信的研究及实现

20. FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究

21. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计

22. 直线电机方式的地铁模拟地铁系统制作

23. 稳压电源的设计与制作

24. 线性直流稳压电源的设计

25. 基于CPLD的步进电机控制器

26. 全自动汽车模型的设计制作

27. 单片机数字电压表的设计

28. 数字电压表的设计

29. 计算机比值控制系统研究与设计

30. 模拟量转换成为数字量的红外传输系统

31. 液位控制系统研究与设计

32. 基于89C2051 IC卡读/写器的设计

33. 基于单片机的居室安全报警系统设计

34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统

35. 有源功率因数校正及有源滤波技术的研究

36. 全自动立体停车场模拟系统的制作

37. 基于I2C总线气体检测系统的设计

38. 模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计

39. 精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术

40. 电话远程监控系统的研究与制作

41. 基于UCC3802的开关电源设计

42. 串级控制系统设计

43. 分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历)

44. 高效智能汽车调节器

45. 变速恒频风力发电控制系统的设计

46. 全自动汽车模型的制作

47. 信号源的设计与制作

48. 智能红外遥控暖风机设计

49. 基于单片控制的交流调速设计

50. 基于单片机的多点无线温度监控系统

51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统

52. 数字触发提升机控制系统

53. 农业大棚温湿度自动检测

54. 无人监守点滴自动监控系统的设计

55. 积分式数字电压表设计

56. 智能豆浆机的设计

57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计

58. 基于DSP的FIR滤波器设计

59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计

单片机技术论文

单片机应用技术探究

摘要：近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机，本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展，同时分析了影响单片机系统可靠性的原因，并论述提高单片机可靠性的措施。

关键词：单片机;可靠性技术;发展趋势

中图分类号： C35 文献标识码： A

引言

单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势。

一、单片机的应用场合

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表，一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施

目前，大量的嵌入式系统均采用了单片机，并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中，这往往成为限制其应用的主要原因。

1.单片机系统的失效分析

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果，因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言，能不能在保证系统各项功能实现的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现，而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺，采取的措施不足，在干扰信号真正袭来的时候，系统就可能会陷入困境。

2. 提高可靠性的措施

2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素：

1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时，就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。

2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样，就使电源噪声穿过整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，而且在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要，很多单片机采用"跳变沿软化技术"，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一，不仅能对单片机应用系统产生干扰，而且还会对外界电路产生干扰，令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统，低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术，则在外部时钟较低时，也能产生较高的内部总线速度，从而保证了速度又降低了噪声。

三、单片机的发展趋势

1单片机技术的发展前景及趋势

由于通用型IC的仿冒现象比较严重，因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外，尽管16位、32位单片机市场有所增加，但8位在未来三五年内仍将占主流，只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲，盛扬看好消费类电子和家电产品，尤其是中小型家电产品，它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前，盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品，主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景，但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此，对本土企业而言，要想脱颖而出，质量一定要好，同时还要注重产品的环保和可靠性，因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次，充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过，这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度，从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时，采用双CPU结构，增加数据总线的宽度，提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量，片内EPROM的E2PROM化，程序的保密化，提高并行口驱动能力，以减少外围驱动芯片，增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后，以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向，可靠性及应用水平越来越高。

2微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3串行扩展技术

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结语

单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。

参考文献

[1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008

[2] 李广第，朱月秀，王秀山.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社，2002.

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