引論：我們?yōu)槟砹?3篇單片機(jī)技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.3 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 1
1.4 課程設(shè)計(jì)要求 1
第2章 總體方案設(shè)計(jì) 1
2.1 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案論證 1
2.2 設(shè)計(jì)方案的總體框圖 2
第3章 各部分電路的實(shí)現(xiàn) 2
3.1 傳感器電路 2
3.2 A/D轉(zhuǎn)換器MAX197 4
3.3 8279驅(qū)動(dòng)顯示器 6
第4章 各個(gè)部分流程圖及設(shè)計(jì) 9
4.1 A/D轉(zhuǎn)換器MAX197的流程圖 9
4.2 8279 的程序及框圖 11
4.3 數(shù)字式溫度計(jì)的整體程序 12
篇2
1TCP/IP協(xié)議簡(jiǎn)介
TCP/IP協(xié)議是一套把因特網(wǎng)上的各種系統(tǒng)互連起來(lái)的協(xié)議組，保證因特網(wǎng)上數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確快速傳輸。參考開放系統(tǒng)互連（OSI）模型，TCP/IP通常采用一種簡(jiǎn)化的四層模型，分別為：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層。
（1）應(yīng)用層
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層要有一個(gè)定義清晰的會(huì)話過(guò)程，如通常所說(shuō)的Http、Ftp、Telnet等。在本系統(tǒng)中，單片機(jī)系統(tǒng)傳遞來(lái)自Ethernet和數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)，應(yīng)用層只對(duì)大的數(shù)據(jù)報(bào)作打包拆報(bào)處理。
（2）傳輸層
傳輸層讓網(wǎng)絡(luò)程序通過(guò)明確定義的通道及某些特性獲取數(shù)據(jù)，如定義網(wǎng)絡(luò)連接的端口號(hào)等，實(shí)現(xiàn)該層協(xié)議的傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP。在本系統(tǒng)中使用UDP數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。
（3）網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層讓信息可以發(fā)送到相鄰的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的任一主機(jī)上，IP協(xié)議就是該層中傳送數(shù)據(jù)的機(jī)制。同時(shí)建立網(wǎng)絡(luò)間的互連，應(yīng)提供ARP地址解析協(xié)議，實(shí)現(xiàn)從IP地址到數(shù)據(jù)鏈路物理地址的映像。
（4）鏈路層
由控制同一物理網(wǎng)絡(luò)上的不同機(jī)器間數(shù)據(jù)傳送的底層協(xié)議組成，實(shí)現(xiàn)這一層協(xié)議的協(xié)議并屬于TCP/IP協(xié)議組。在本系統(tǒng)中這部分功能由單片機(jī)控制網(wǎng)卡芯片CS8900實(shí)現(xiàn)。
2硬件框圖
如圖1所示，系統(tǒng)提供RJ45接口連接Ethernet網(wǎng)絡(luò)，并且提供一個(gè)串口給用戶使用。系統(tǒng)板可以將從Ethernet上過(guò)來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)解包后送給串口，也可將從串口過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)封裝為IP包送到局域網(wǎng)中。外部RAM使用61C1024（128KB），從而為數(shù)據(jù)處理提供了很大的緩存；使用E2PROM——X25045，既可以作為看門狗使用，也可以將IP地址、網(wǎng)卡物理地址和其他參數(shù)保存在里面。
CS8900芯片是CirrusLogic公司生產(chǎn)的一種局域網(wǎng)處理芯片，它的封裝是100-pinTQFP，內(nèi)部集成了在片RAM、10BASE-T收發(fā)濾波器，并且提供8位和16位兩種接口，本文只介紹它的8位模式。
NE103是一種脈沖變壓器，在CS8900的前端對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行脈沖波形變換。
3工作原理
3.1CS8900的工作原理
CS8900與單片機(jī)按照8位方式連接，網(wǎng)卡芯片復(fù)位后默認(rèn)工作方式為I/O連接，基址是300H，下面對(duì)它的幾個(gè)主要工作寄存器進(jìn)行介紹（寄存器后括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為寄存器地址相對(duì)基址300H的偏移量）。
·LINECTL（0112H）
LINECTL決定CS8900的基本配置和物理接口。在本系統(tǒng)中，設(shè)置初始值為00d3H，選擇物理接口為10BASE-T，并使能設(shè)備的發(fā)送和接收控制位。
·RXCTL（0104H）
RXCTL控制CS8900接收特定數(shù)據(jù)報(bào)。設(shè)置RXTCL的初始值為0d05H，接收網(wǎng)絡(luò)上的廣播或者目標(biāo)地址同本地物理地址相同的正確數(shù)據(jù)報(bào)。
·RXCFG（0102H）
RXCFG控制CS8900接收到特定數(shù)據(jù)報(bào)后會(huì)引發(fā)接收中斷。RXCFG可設(shè)置為0103H，這樣當(dāng)收到一個(gè)正確的數(shù)據(jù)報(bào)后，CS8900會(huì)產(chǎn)生一個(gè)接收中斷。
·BUSCT（0116H）
BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。設(shè)置初始值為8017H，打開CS8900的中斷總控制位。
·ISQ（0120H）
ISQ是網(wǎng)卡芯片的中斷狀態(tài)寄存器，內(nèi)部映射接收中斷狀態(tài)寄存器和發(fā)送中斷狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。
·PORT0（0000H）
發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，CPU通過(guò)PORT0傳遞數(shù)據(jù)。
·TXCMD（0004H）
發(fā)送控制寄存器，如果寫入數(shù)據(jù)00C0H，那么網(wǎng)卡芯片在全部數(shù)據(jù)寫入后開始發(fā)送數(shù)據(jù)。
·TXLENG（0006H）
發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寄存器，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先寫入發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，然后將數(shù)據(jù)通過(guò)PORT0寫入芯片。
以上為幾個(gè)最主要的工作寄存器（為16位），CS8900支持8位模式，當(dāng)讀或?qū)?6位數(shù)據(jù)時(shí)，低位字節(jié)對(duì)應(yīng)偶地址，高位字節(jié)對(duì)應(yīng)奇地址。例如，向TXCMD中寫入00C0H，則可將00h寫入305H，將C0H寫入304H。
系統(tǒng)工作時(shí)，應(yīng)首先對(duì)網(wǎng)卡芯片進(jìn)行初始化，即寫寄存器LINECTL、RXCTL、RCCFG、BUSCT。發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，寫控制寄存器TXCMD，并將發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫入TXLENG，然后將數(shù)據(jù)依次寫入PORT0口，如將第一個(gè)字節(jié)寫入300H，第二個(gè)字節(jié)寫入301H，第三個(gè)字節(jié)寫入300H，依此類推。網(wǎng)卡芯片將數(shù)據(jù)組織為鏈路層類型并添加填充位和CRC校驗(yàn)送到網(wǎng)絡(luò)同樣，單片機(jī)查詢ISO的數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)來(lái)到后，讀取接收到的數(shù)據(jù)幀。讀數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)依次讀地址300H，301H，300H，301H…。
3.2單片機(jī)工作流程
如圖人所示，單片機(jī)首先初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)卡IP地址和物理地址存在X25045中，單片機(jī)復(fù)位后首先讀取這些數(shù)據(jù)以初始化網(wǎng)絡(luò)。
單片機(jī)主要完成數(shù)據(jù)的解包打包。當(dāng)有數(shù)據(jù)從RJ45過(guò)來(lái)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分析，如果是ARP（物理地址解析）數(shù)據(jù)包，則程序轉(zhuǎn)入ARP處理程序（因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)上正是ARP協(xié)議將IP地址和物理地址相映射）。如果是IP數(shù)據(jù)包且傳輸層使用UDR協(xié)議，端口正確，則認(rèn)為數(shù)據(jù)報(bào)正確，數(shù)據(jù)解包后，將數(shù)據(jù)部分通過(guò)串口輸出。反之，如果單片機(jī)從串口收到數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)按照UDP協(xié)議格式打包，送入CS8900，由CS8900將數(shù)據(jù)輸出到局域網(wǎng)中。
可以知道，單片機(jī)主要處理協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，鏈路層部分由CS8900完成。因單片機(jī)將數(shù)據(jù)接收后完整不變地通過(guò)串口輸出，所以將應(yīng)用層交付用戶來(lái)處理，用戶可以根據(jù)需求對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
篇3
單片機(jī)自身的抗干擾措施
為提高單片機(jī)本身的可靠性。近年來(lái)單片機(jī)的制造商在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采取了一系列措施以期提高可靠性。這些技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1.降低外時(shí)鐘頻率
外時(shí)鐘是高頻的噪聲源，除能引起對(duì)本應(yīng)用系統(tǒng)的干擾之外，還可能產(chǎn)生對(duì)外界的干擾，使電磁兼容檢測(cè)不能達(dá)標(biāo)。在對(duì)系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用系統(tǒng)中，選用頻率低的單片機(jī)是降低系統(tǒng)噪聲的原則之一。以8051單片機(jī)為例，最短指令周期1μs時(shí)，外時(shí)鐘是12MHz。而同樣速度的Motorola單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘只需4MHz，更適合用于工控系統(tǒng)。近年來(lái)，一些生產(chǎn)8051兼容單片機(jī)的廠商也采用了一些新技術(shù)，在不犧牲運(yùn)算速度的前提下將對(duì)外時(shí)鐘的需求降至原來(lái)的1/3。而Motorola單片機(jī)在新推出的68HC08系列以及其16/32位單片機(jī)中普遍采用了內(nèi)部瑣相環(huán)技術(shù)，將外部時(shí)鐘頻率降至32KHz，而內(nèi)部總線速度卻提高到8MHz乃至更高。
2.低噪聲系列單片機(jī)
傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)中，在電源、地的引出上通常將其安排在對(duì)稱的兩邊。如左下角是地，右下角是電源。這使得電源噪聲穿過(guò)整個(gè)硅片。改進(jìn)的技術(shù)將電源、地安排在兩個(gè)相鄰的引腳上，這樣一方面降低了穿過(guò)整個(gè)硅片的電流，一方面使外部去耦電容在PCB設(shè)計(jì)上更容易安排，以降低系統(tǒng)噪聲。另一個(gè)在集成電路設(shè)計(jì)上降低噪聲的例子是驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。一些單片機(jī)提供若干個(gè)大電流的輸出引腳，從幾十毫安到數(shù)百毫安。這些大功率的驅(qū)動(dòng)電路集成到單片機(jī)內(nèi)部無(wú)疑增加了噪聲源。而跳變沿的軟化技術(shù)可消除這方面的影響，辦法是將一個(gè)大功率管做成若干個(gè)小管子的并聯(lián)，再為每個(gè)管子輸出端串上不同等效阻值的電阻。以降低di/dt。
3.時(shí)鐘監(jiān)測(cè)電路、看門狗技術(shù)與低電壓復(fù)位
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘停振時(shí)產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)以恢復(fù)系統(tǒng)時(shí)鐘，是單片機(jī)提高系統(tǒng)可靠性的措施之一。而時(shí)鐘監(jiān)控有效與省電指令STOP是一對(duì)矛盾。只能使用其中之一。
看門狗技術(shù)是監(jiān)測(cè)應(yīng)用程序中的一段定時(shí)中斷服務(wù)程序的運(yùn)行狀況，當(dāng)這段程序不工作時(shí)判斷為系統(tǒng)故障，從而產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。
低電壓復(fù)位技術(shù)是監(jiān)測(cè)單片機(jī)電源電壓，當(dāng)電壓低于某一值時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。由于單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)本身對(duì)電源電壓范圍的要求越來(lái)越寬。電源電壓從當(dāng)初的5V降至3.3V并繼續(xù)下降到2.7V、2.2V、1.8V。在是否使用低電壓復(fù)位功能時(shí)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況權(quán)衡一下。
4.EFT技術(shù)
新近推出的MotorolaM68HC08系列單片機(jī)采用EFT(ElectricalFastTransient)技術(shù)進(jìn)一步提高了單片機(jī)的抗干擾能力。當(dāng)振蕩電路的正弦波信號(hào)受到外界干擾時(shí)，其波形上會(huì)疊加一些毛刺。以施密特電路對(duì)其整形時(shí)，這種毛刺會(huì)成為觸發(fā)信號(hào)干擾正常的時(shí)鐘信號(hào)。交替使用施密特電路和RC濾波可以使這類毛刺不起作用，這就是EFT技術(shù)。隨著VLSI技術(shù)的不斷發(fā)展，電路內(nèi)部的抗干擾技術(shù)也在不斷發(fā)展之中。
5.軟件方面的措施
單片機(jī)本身在指令設(shè)計(jì)上也有一些抗干擾的考慮。非法指令復(fù)位或非法指令中斷是當(dāng)運(yùn)行程序時(shí)遇到非法指令或非法尋址空間能產(chǎn)生復(fù)位或中斷。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序是事先寫好的，不可能有非法指令或?qū)ぶ贰Ｒ欢ㄊ窍到y(tǒng)受到干擾，CPU讀指令時(shí)出錯(cuò)了。
以上提到的是當(dāng)前廣泛使用的單片機(jī)應(yīng)該具有的內(nèi)部抗干擾措施。在選用單片機(jī)時(shí)，要檢查一下這些性能是否都有，以求設(shè)計(jì)出可靠性高的系統(tǒng)。
在應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)者都有各自的經(jīng)驗(yàn)。這里要提醒的是最后對(duì)不用的ROM要做處理。原則是萬(wàn)一程序落到這里可以自恢復(fù)。
用于單片機(jī)系統(tǒng)的干擾抑制元件
1.去耦電容
每個(gè)集成電路的電源、地之間應(yīng)配置一個(gè)去耦電容，它可以濾掉來(lái)自電源的高頻噪聲。作為儲(chǔ)能元件，它吸收或提供該集成電路內(nèi)部三極管導(dǎo)通、截止引起的電流變化(di/dt)，從而降低系統(tǒng)噪聲。要選高頻特性好的獨(dú)石電容或瓷片電容作去耦電容。每塊印制電路板電源引入的地方要安放一只大容量的儲(chǔ)能電容。由于電解電容的纏繞式結(jié)構(gòu)，其分布電感較大，對(duì)濾除高頻干擾信號(hào)幾乎不起作用。使用時(shí)要與去耦電容成對(duì)使用。鉭電容則比電解電容效果更好。
2.抑制高頻的電感
用粗漆包線穿入軸向有幾個(gè)孔的鐵氧體芯，就構(gòu)成了高頻扼制器件。將其串入電源線或地線中可阻止高頻信號(hào)從電源/地線引入。這種元件特別適用于隔開一塊印制電路板上的模擬電路區(qū)、數(shù)字電路區(qū)、以及大功率驅(qū)動(dòng)區(qū)的供電。應(yīng)該注意的是它必須放在該區(qū)儲(chǔ)能電容與電源之間而不能放在儲(chǔ)能電容與用電器件之間。
3.自恢復(fù)保險(xiǎn)絲
這是用一種新型高分子聚合材料制成的器件，當(dāng)電流低于其額定值時(shí)，它的直流電阻只有零點(diǎn)幾歐。而電流大到一定程度，它的阻值迅速升高，引起發(fā)熱，而越熱電阻越大，從而阻斷電源電流。當(dāng)溫度降下來(lái)以后能自動(dòng)恢復(fù)正常。這種器件可防止CMOS器件在遇到強(qiáng)沖擊型干擾時(shí)引起所謂“可控硅觸發(fā)”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象指集成電路硅片的基體變得導(dǎo)通，從而引起電流增大，導(dǎo)致CMOS集成電路發(fā)熱乃至燒毀。室外使用的單片機(jī)系統(tǒng)或電源線、信號(hào)線從室外架空引入室內(nèi)的，要考慮系統(tǒng)的防雷擊問題。常用的防雷擊器件有：氣體放電管，TVS(TransientVoltageSupervention)等，氣體放電管是當(dāng)電源電壓大于某一值時(shí)，通常為數(shù)十伏或數(shù)百伏，氣體擊穿放電，將電源線上強(qiáng)沖擊脈沖導(dǎo)入大地，TVS可以看成兩個(gè)并聯(lián)且方向相反的齊納二極管，當(dāng)電兩端電壓高于某一額定值時(shí)導(dǎo)通。其特點(diǎn)是可以瞬態(tài)通過(guò)數(shù)百乃至上千安培的電流。這類元器件要和抗共模和抗差模干擾的電感配合使用以提高抗干擾效果。
提高單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力的主要手段
1.接地
這里的接地指接大地，也稱作保護(hù)地。為單片機(jī)系統(tǒng)提供良好的地線，對(duì)提高系統(tǒng)的抗干擾能力極為有益。特別是對(duì)有防雷擊要求的系統(tǒng)，良好的接地至關(guān)重要。上面提到的一系列抗干擾元件，意在將雷擊、浪涌式干擾以及快脈沖群干擾去除，而去除的方法都是將干擾引入大地，如果系統(tǒng)不接地，或雖有地線但接地電阻過(guò)大，則這些元件都不能發(fā)揮作用。為單片機(jī)供電的電源的地俗稱邏輯地，它們和大地的地的關(guān)系可以相通、浮空、或接一電阻，要視應(yīng)用場(chǎng)合而定。不能把地線隨便接在暖氣管子上。絕對(duì)不能把接地線與動(dòng)力線的火線、零線中的零線混淆。
2.隔離與屏蔽
典型的信號(hào)隔離是光電隔離。使用光電隔離器件將單片機(jī)的輸入輸出隔離開，一方面使干擾信號(hào)不得進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，另一方面單片機(jī)系統(tǒng)本身的噪聲也不會(huì)以傳導(dǎo)的方式傳播出去。屏蔽則是用來(lái)隔離空間輻射的，對(duì)噪聲特別大的部件，如開關(guān)電源，用金屬盒罩起來(lái)，可減少噪聲源對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾。對(duì)特別怕干擾的模擬電路，如高靈敏度的弱信號(hào)放大電路可屏蔽起來(lái)。而重要的是金屬屏蔽本身必須接真正的地。
3.濾波
濾波指各類信號(hào)按頻率特性分類并控制它們的方向。常用的有各種低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器。低通濾波器用在接入的交流電源線上，旨在讓50周的交流電順利通過(guò)，將其它高頻噪聲導(dǎo)入大地。低通濾波器的配置指標(biāo)是插入損耗，選擇的低通濾波器插入損耗過(guò)低起不到抑制噪聲的作用，而過(guò)高的插入損耗會(huì)導(dǎo)致“漏電”，影響系統(tǒng)的人身安全性。高通、帶通濾波器則應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)的處理要求選擇使用。
印制電路板的布線與工藝
印制電路板的設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)能否抗干擾非常重要。要本著盡量控制噪聲源、盡量減小噪聲的傳播與耦合，盡量減小噪聲的吸收這三大原則設(shè)計(jì)印制電路板和布線。當(dāng)你設(shè)計(jì)單片機(jī)用印制電路板時(shí)，不仿對(duì)照下面的條條檢查一下。
·印制電路板要合理區(qū)分，單片機(jī)系統(tǒng)通常可分三區(qū)，即模擬電路區(qū)(怕干擾)，數(shù)字電路區(qū)(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)，功率驅(qū)動(dòng)區(qū)（干擾源）。
·印刷板按單點(diǎn)接電源、單點(diǎn)接地原則送電。三個(gè)區(qū)域的電源線、地線由該點(diǎn)分三路引出。噪聲元件與非噪聲元件要離得遠(yuǎn)一些。
·時(shí)鐘振蕩電路、特殊高速邏輯電路部分用地線圈起來(lái)。讓周圍電場(chǎng)趨近于零。
·I/O驅(qū)動(dòng)器件、功率放大器件盡量靠近印刷板的邊，靠近引出接插件。
·能用低速的就不用高速的,高速器件只用在關(guān)鍵的地方。
·使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率的時(shí)鐘，時(shí)鐘產(chǎn)生器要盡量靠近用到該時(shí)鐘的器件。
·石英晶體振蕩器外殼要接地，時(shí)鐘線要盡量短，且不要引得到處都是。
·使用450的折線布線，不要使用900折線,以減小高頻信號(hào)的發(fā)射。
·單面板、雙面板，電源線、地線要盡量的粗。信號(hào)線的過(guò)孔要盡量少。
·4層板比雙面板噪聲低20dB。6層板比4層板噪聲低10dB。經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)盡量用多層板。
·關(guān)鍵的線盡量短并要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地。將敏感信號(hào)和噪聲場(chǎng)帶信號(hào)通過(guò)一條扁帶電纜引出的話，要用地線-信號(hào)-地線......的方式引出。
·石英振蕩器下面、噪聲敏感器件下面要加大地的面積而不應(yīng)該走其它信號(hào)線。
·任何信號(hào)線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小。
·時(shí)鐘線垂直于I/O線比平行于I/O線干擾小，時(shí)鐘線要遠(yuǎn)離I/O線。
·對(duì)A/D類器件，數(shù)字部分與模擬部分寧可繞一下也不要交叉。噪聲敏感線不要與高速線、大電流線平行。
·單片機(jī)及其它IC電路，如有多個(gè)電源、地端的話，每端都要加一個(gè)去耦電容。
·單片機(jī)不用的I/O端口要定義成輸出。
·每個(gè)集成電路要加一個(gè)去耦電容，要選高頻信號(hào)好的獨(dú)石電容式瓷片電容作去耦電容。去耦電容焊在印制電路板上時(shí)，引腳要盡量短。
·從高噪聲區(qū)來(lái)的信號(hào)要加濾波。繼電器線圈處要加放電二極管。可以用串一個(gè)電阻的辦法來(lái)軟化I/O線的跳變沿或提供一定的阻尼。
·用大容量的鉭電容或聚脂電容而不用電解電容作電路充電的儲(chǔ)能電容。因?yàn)殡娊怆娙莘植茧姼休^大，對(duì)高頻無(wú)效。使用電解電容時(shí)要與高特性好的去耦電容成對(duì)使用。
·需要時(shí)，電源線、地線上可加用銅線繞制鐵氧體而成的高頻扼流器件阻斷高頻噪聲的傳導(dǎo)。
篇4
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51共陰極LED數(shù)碼顯示器BCD-鎖存/7段譯碼/驅(qū)動(dòng)器CC4511
Abstract
Inrecentyears,withcomputersintheinfiltrationandthedevelopmentoflarge-scaleintegratedcircuits.SCMapplicationissteadilydeepening,asithasstrongfunction,smallsize,lowpowerdissipation,lowprices,reliable,easytousefeatures,itisparticularlysuitedtoandcontrolofthesystem,increasinglywidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstruments,gauges,dataacquisition,militaryproductsandhouseholdappliances,andotherareas,isoftenmicrocontrollerasacorecomponenttouse,Inlightofspecifichardwarearchitecture,andapplication-specificsoftwarefeaturesobjectcombinetomakeperfect.
ThefiguresdobellonSCM(AT89C51)atthecore,Combinedwiththecomponents(atotalofcathodeLEDdigitaldisplay,BCD-latch/7ofdecoding/actuatorCC4511),andfactoringinthecorrespondingsoftware,Easytoproducedigitalclockpurposes,aspartofthehardwarecomponentsisadifficultchoice,layoutandwelding.
Keywords:SingleChipMicrocomputerAT89C51TotalcathodeLEDfiguresdisplayBCD-thelocksave/7thesegmentstranslatecode/actuatorCC4511
目錄
摘要2
Abstract2
目錄3
引言4
第一章題目5
1.2、課程設(shè)計(jì)目的5
第二章單片機(jī)發(fā)展歷史5
2.1三大階段5
2.2如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)6
2.3單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)7
第三章單片機(jī)的組成及特點(diǎn)9
3.1單片機(jī)的組成9
3.2單片機(jī)的特點(diǎn)9
3.3單片機(jī)的分類10
第四章單片機(jī)的應(yīng)用10
4.1單片機(jī)的應(yīng)用分類10
第五章數(shù)字種的構(gòu)成12
5.1數(shù)字鐘的構(gòu)成12
5.2實(shí)驗(yàn)中所需的器材12
5.3方案選擇與相關(guān)技術(shù)13
5.4AT89C51的單片機(jī)簡(jiǎn)介13
5.4.1主要特性15
5.4.2管腳說(shuō)明16
5.4.3振蕩器特性18
5.5CC4511集成簡(jiǎn)介19
5.5.14511集成分析19
5.5.24511的邏輯圖20
5.6LED數(shù)碼顯示器簡(jiǎn)介21
5.6.1LED數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)21
5.6.2LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法22
第六章電路設(shè)計(jì)22
6.1電路接法22
6.1.1晶體振蕩器與AT89C51的接法22
6.1.2單片機(jī)AT89C51的銀腳的連接23
6.1.3譯碼器CC4511的銀腳連接23
6.2數(shù)字鐘電路圖24
第七章調(diào)試過(guò)程：26
1）檢測(cè)AT89C51運(yùn)行否26
2）七段數(shù)碼管26
總結(jié)26
參考文獻(xiàn)26
致謝27
引言
20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。
時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。
目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
篇5
單片機(jī)技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制，機(jī)電一體化產(chǎn)品，智能儀器，家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信等方面，是各類控制系統(tǒng)的核心。《單片機(jī)控制技術(shù)》是在前面所學(xué)《單片機(jī)基礎(chǔ)1》和《單片機(jī)基礎(chǔ)2》教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小型單片機(jī)電子產(chǎn)品軟硬件設(shè)計(jì)和制作的教學(xué)模塊。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握單片機(jī)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力，為將來(lái)從事單片機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、檢測(cè)和維護(hù)等工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、教學(xué)實(shí)施設(shè)想
依據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)研制過(guò)程，模塊《單片機(jī)控制技術(shù)》可分為單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試和單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試兩個(gè)部分，在綜合應(yīng)用階段將二者融為一體。通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成和開發(fā)方法，懂得單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)技術(shù)，并在實(shí)際制作的基礎(chǔ)上制作，了解單片機(jī)控制的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理方法。
在“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)分組實(shí)施，提高學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作及協(xié)調(diào)能力，提高學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎悸罚b密的工作方式和強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)。教學(xué)實(shí)施按照3個(gè)階段逐級(jí)深入：①基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)講解；②基本應(yīng)用訓(xùn)練；③綜合實(shí)際制作。
二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
曾經(jīng)有人這樣說(shuō)過(guò)，如果用數(shù)碼管和按鍵，做一個(gè)可以調(diào)整時(shí)間的電子鐘出來(lái)，那么你的單片機(jī)就算入門了60%了。我認(rèn)為這句話是有道理的。基于單片機(jī)技術(shù)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘能夠涵蓋單片機(jī)課程的大部份知識(shí)點(diǎn)，對(duì)單片機(jī)知識(shí)的應(yīng)用，其綜合度是相當(dāng)高的。
本模塊以4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)時(shí)鐘的硬件電路和程序設(shè)計(jì)為載體，以8位數(shù)碼管實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)和制作為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，將單片機(jī)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入“教、學(xué)、做”一體，采用分組實(shí)施，逐級(jí)深入的方式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)知識(shí)進(jìn)行小型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、調(diào)試和制作能力。
本模塊按照教學(xué)計(jì)劃，可以分為5個(gè)學(xué)習(xí)情境：
1）單片機(jī)最小系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
以4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)時(shí)鐘為例，講授單片機(jī)最小系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法核心期刊目錄。
2）單片機(jī)定時(shí)與中斷功能的應(yīng)用
以含四個(gè)按鍵和4位數(shù)碼管的可以調(diào)整時(shí)間的實(shí)時(shí)時(shí)鐘為例，講授單片機(jī)定時(shí)與中斷功能的實(shí)現(xiàn)方法。
3）單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器接口的設(shè)計(jì)
以4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)時(shí)鐘為例，講授單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器的接口設(shè)計(jì)方法。
4）單片機(jī)與LCD顯示器1602接口的設(shè)計(jì)
以一片1602作為單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示屏為例，講授單片機(jī)與LCD顯示器1602接口的設(shè)計(jì)方法。
5）制作單片機(jī)電子鐘
在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用單片機(jī)中斷、定時(shí)技術(shù)，通過(guò)調(diào)整鍵、加1鍵、減1鍵、確定鍵四個(gè)按鍵，用8位數(shù)碼管（或用一片1602）制作一個(gè)可以調(diào)整時(shí)間的電子時(shí)鐘，顯示格式為：時(shí)-分-秒 XX-XX-XX。
通過(guò)以上5個(gè)學(xué)習(xí)情境的訓(xùn)練，學(xué)生最終完成1臺(tái)具有調(diào)時(shí)功能的單片機(jī)電子鐘作品，并以作品的完成情況和完成過(guò)程進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。
三、思考與展望
1、模塊《單片機(jī)控制技術(shù)》 以單片機(jī)控制的電子鐘的設(shè)計(jì)制作為載體，將單片機(jī)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)串連到一起，按照由淺到深逐級(jí)深入，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、細(xì)致耐心、動(dòng)腦動(dòng)手等能力，全方位地將知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性融為一體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實(shí)際，制作實(shí)用的單片機(jī)電子小產(chǎn)品。
2、“單片機(jī)工作室”是我系單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的“第二課堂”制作，對(duì)于已不能滿足模塊課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)秀學(xué)生，要依托“單片機(jī)工作室”，注重單片機(jī)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，提高他們參與創(chuàng)新實(shí)踐的能力，特別是在參加市、省各項(xiàng)課外科技競(jìng)賽活動(dòng)和技師班課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中，為學(xué)生采用單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)作品提供有力的支持。
3、今后要不斷延伸教學(xué)模塊。要與合作企業(yè)共同制定教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將“教室與實(shí)訓(xùn)室”、“教師與師傅”、“學(xué)生與學(xué)徒”、“作業(yè)與作品”四者合一的開展單片機(jī)教學(xué)。在與企業(yè)共建校外實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上，依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將單片機(jī)實(shí)用項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程融入教學(xué)，實(shí)現(xiàn)仿真企業(yè)環(huán)境條件下的教學(xué)，突出技術(shù)應(yīng)用的職業(yè)性。
篇6
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[11]霍孟友等，單片機(jī)原理與應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1
[12]霍孟友等，單片機(jī)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)概要及題解，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3
篇8
Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.
KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit
選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大[1]。
選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。
選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。
基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，具有硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精確度高，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
1.2課題目的
培養(yǎng)綜合運(yùn)用四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)去分析問題和解決實(shí)際問題的能力。在實(shí)踐中檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí),從而加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。體驗(yàn)一個(gè)科研項(xiàng)目開發(fā)的全過(guò)程，學(xué)會(huì)單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用方法,鍛煉應(yīng)用能力,動(dòng)手能力。本課題設(shè)計(jì)是具有一定難度的基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。通過(guò)這次畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)的綜合素質(zhì)和專業(yè)教育的培養(yǎng)效果，并且使學(xué)會(huì)閱讀、利用英文文獻(xiàn)資料，閱讀并翻譯外文資料的能力，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)報(bào)告和論文。
1.3課題意義
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的自動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員[3]。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳睿瑢⒓涌炜茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展。
通過(guò)對(duì)“微機(jī)控制自動(dòng)門系統(tǒng)”的研究和設(shè)計(jì)，精心撰寫了微機(jī)控制自動(dòng)門系統(tǒng)論文。本論文著重闡述了以單片機(jī)為主體，LED點(diǎn)陣顯示芯片及步進(jìn)電機(jī)為核心的系統(tǒng)。
本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用SST89E58作為控制核心，LED點(diǎn)陣顯示芯片、步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器、電位器相結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn)，具有一定的使用和參考價(jià)值。
1.4應(yīng)解決的主要問題
在基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要分三個(gè)部分設(shè)計(jì)，一個(gè)是輸入和鍵盤顯示模塊；另一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；第三個(gè)是最小系統(tǒng)和輸出模塊設(shè)計(jì)。主要解決的問題是：
1.單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；
2.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)；
3.輸出部分的軟硬件設(shè)計(jì)；
4.主程序設(shè)計(jì)；
5.繪圖板的設(shè)計(jì)。
1.5技術(shù)要求
設(shè)計(jì)一電機(jī)控制系統(tǒng)，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運(yùn)動(dòng)。
在一白色底板上固定兩個(gè)滑輪，兩只電機(jī)（固定在板上）通過(guò)穿過(guò)滑輪的吊繩控制一物體在板上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質(zhì)量大于100克。物體上固定有淺色畫筆，以便運(yùn)動(dòng)時(shí)能在板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。板上標(biāo)有間距為1cm的淺色坐標(biāo)線（不同于畫筆顏色），左下角為直角坐標(biāo)原點(diǎn)。
目錄
第1章緒論1
1.1課題來(lái)源1
1.2課題目的1
1.3課題意義2
1.4應(yīng)解決的主要問題2
1.5技術(shù)要求2
第2章方案論證4
2.1可行性研究4
2.1.1經(jīng)濟(jì)可行性研究4
2.1.2技術(shù)可行性研究4
2.1.3方案提出5
2.1.4方案分析5
2.1.3方案確定7
2.2需求分析7
第3章過(guò)程論述8
3.1概要設(shè)計(jì)8
3.1.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)8
3.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8
3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)9
3.2.1硬件設(shè)計(jì)9
3.2.2軟件設(shè)計(jì)19
第4章系統(tǒng)測(cè)試28
4.1硬件測(cè)試28
4.2軟件測(cè)試28
4.2.1單元測(cè)試28
4.2.2集成測(cè)試30
4.2.3功能測(cè)試31
4.2.4測(cè)試結(jié)果32
結(jié)論33
篇9
1、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)搶答器功能過(guò)于單一，因此，可將其功能進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計(jì)出以單片機(jī)為核心的搶答器系統(tǒng)，總體框圖如圖1所示。
搶答系統(tǒng)由控制開關(guān)、搶答開關(guān)、加/減分電路、計(jì)時(shí)電路、顯示電路、報(bào)警電路、PC通信等幾部分構(gòu)成，如圖1所示。
圖1、總體方案電路圖
完成功能如下：
a、搶答開始時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，最先按動(dòng)搶答按鈕的選手應(yīng)具優(yōu)先權(quán)，搶答系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確迅速地判斷出第一搶答者并將其信號(hào)鎖存，同時(shí)將輸入端關(guān)閉而使其它搶答信號(hào)無(wú)效。選手編號(hào)/得分情況能夠在顯示屏上顯示。此功能由中央控制單元,譯碼、顯示電路完成。
b、問題回答完畢，主持人應(yīng)根據(jù)回答的準(zhǔn)確性給予不同分值的加/減。此功能由加/減分電路完成。
c、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)若有人搶答，搶答有效，終止定時(shí)，若無(wú)人搶答，此次無(wú)效。此功能由計(jì)時(shí)，中央控制單元完成。
d、每次問題回答結(jié)束，主持人應(yīng)通過(guò)復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位，各種程序又回到初始狀態(tài)。為進(jìn)行下一輪的搶答工作做準(zhǔn)備。
搶答開始之前，賦予選手一定的初始分，若選手違例搶答，報(bào)警電路工作，提醒有人違例搶答，同時(shí)編號(hào)牌顯示違例選手號(hào)碼，該違例選手會(huì)被自動(dòng)扣分。搶答開始時(shí)，記分牌顯示選手初始值，此時(shí)，主持人根據(jù)需要，選定不同分值的題目讓選手回答。當(dāng)主持人宣布搶答開始，同時(shí)按下開始鍵的時(shí)候，選手搶答，編號(hào)牌顯示選手編號(hào)。這時(shí)只能有第一位選手優(yōu)先搶答成功，其他搶答無(wú)效。與此同時(shí)，倒計(jì)時(shí)就開始計(jì)時(shí)，在剩下最后幾秒的時(shí)候，報(bào)警電路工作，提醒選手。搶答時(shí)間結(jié)束，本題搶答無(wú)效。選手回答問題完畢，主持人應(yīng)根據(jù)回答問題的情況，對(duì)選手成績(jī)做出相應(yīng)的處理。每一題搶答結(jié)束后，主持人進(jìn)行電路復(fù)位功能，為下一題做準(zhǔn)備。而每一題的搶答過(guò)程中，編號(hào)顯示牌和各選手的得分情況會(huì)自動(dòng)的送到PC機(jī)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。科技論文。
1.1 硬件電路設(shè)計(jì)
1.1.1、中央控制單元
中央控制單元是控制系統(tǒng)的中樞，是系統(tǒng)的信息處理部分，鍵盤開關(guān)，控制開關(guān)等發(fā)出信號(hào)，中央控制單元收到信號(hào)后做出分析、響應(yīng)，完成電路功能的執(zhí)行。科技論文。
系統(tǒng)選用ISP-Flash系列單片機(jī)AT89S8252，它是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，它可向輸出單元輸出控制信號(hào)。
1.1.2、鍵盤輸入及加/減分電路
選手通過(guò)按鍵進(jìn)行搶答，單片機(jī)識(shí)別到有按鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序，控制譯碼顯示器顯示選手的編號(hào)或分?jǐn)?shù)。而開始鍵，加/減分鍵也是通過(guò)鍵盤轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)功能。
鍵盤作為輸入設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)程序可實(shí)現(xiàn)很多功能。搶答器按如圖2所示的矩陣結(jié)構(gòu)連接，可有效減少單片機(jī)的I/O口。用單片機(jī)位處理指令來(lái)判斷是否有鍵按下，若有鍵按下，則有電平輸入。轉(zhuǎn)到相應(yīng)程序，顯示有效選手的號(hào)碼，而其他選手再按“搶答鍵”也無(wú)效。若無(wú)人搶答，報(bào)警電路工作，表示本次搶答無(wú)效。若選手違例提前搶答，報(bào)警電路提醒選手注意，顯示牌顯示違例選手號(hào)碼，單片機(jī)通過(guò)程序指令讓該違例選手減去一定分值。
加/減分電路與搶答鍵工作原理一樣，當(dāng)按下加/減分按鍵，單片機(jī)控制程序指令，給選手加/減相應(yīng)的分值，每一題只能給與搶答選手一次的加減分機(jī)會(huì)，若有特殊情況，主持人可在控制臺(tái)進(jìn)行操作。
若搶答鍵太少，可通過(guò)增加I/O口數(shù)量或者在中央處理單元外再外擴(kuò)一片可編程I/O接口芯片。
圖2、鍵盤結(jié)構(gòu)圖
1.1.3、選手編號(hào)/分?jǐn)?shù)顯示電路
譯碼顯示：利用單片機(jī)串行口加外圍芯片74LS164，構(gòu)成多個(gè)并行輸出口，用于串－并轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)CD4511鎖存-譯碼器進(jìn)行LED數(shù)碼管顯示。科技論文。數(shù)據(jù)從單片機(jī)輸出經(jīng)74LS04反相器進(jìn)入74LS164的輸入端，而時(shí)鐘脈沖經(jīng)74LS04反相器連接到74LS164的CLK脈沖信號(hào)端，在LED顯示相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字，從而完成選手編號(hào)的顯示。
選手得分顯示電路與編號(hào)顯示電路原理一樣，可將多片74LS164芯片相連，增加其顯示位數(shù)。
1.1.4計(jì)時(shí)、報(bào)警等電路
倒計(jì)時(shí)器電路中，選用四位十進(jìn)制減法定時(shí)/計(jì)數(shù)專用集成電路EC9410和7448TTLBCD--7段譯碼器組成可預(yù)置數(shù)的十進(jìn)制減法器。在時(shí)鐘脈沖的作用下，倒計(jì)時(shí)開始。若某組搶答有效，計(jì)時(shí)停止并顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)刻。若一直無(wú)人搶答.則倒計(jì)時(shí)到“00”自然停止。
報(bào)警輸出單元如圖3所示，數(shù)據(jù)輸入端與單片機(jī)相連，電路由三極管外加揚(yáng)聲器等外圍電路構(gòu)成，當(dāng)中央控制單元通過(guò)分析確定存在違例搶答或是倒計(jì)時(shí)停止，便通過(guò)指令給報(bào)警電路數(shù)據(jù)輸入端一個(gè)高電平，三極管就導(dǎo)通，產(chǎn)生信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)，從而形成一個(gè)報(bào)警電路，可通過(guò)調(diào)節(jié)報(bào)警聲長(zhǎng)短來(lái)判斷是倒計(jì)時(shí)停止報(bào)警還是違例搶答報(bào)警。
圖3、報(bào)警電路
1.2單片機(jī)與PC機(jī)的通信
搶答過(guò)程中，顯示數(shù)據(jù)需要傳入PC機(jī)內(nèi)。單片機(jī)與PC機(jī)間的通信選用USB串口通
信，將單片機(jī)采集的信息傳送到PC機(jī)中，由PC機(jī)進(jìn)行處理。該系統(tǒng)使用Phillps公司的PDIUSBD12芯片作為USB接口芯片。PDIUSBD12通常用于微控制器系統(tǒng)并與微控制器通過(guò)高速通用接口進(jìn)行通信，也支持本地DMA傳輸。該器件采用模塊化的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)USB接口，允許在眾多可用的微控制器中選擇最合適的作為系統(tǒng)微控制器，性能較好。
USB接口芯片PDIUSD12的八位I/O口線DATA0至DATA7具有可控的三態(tài)門電路，故而PDIUSBD12芯片可以直接與AT89S8252的數(shù)據(jù)總線相連，掛在系統(tǒng)總線上。當(dāng)系統(tǒng)將采樣得到的信息通過(guò)USB總線上傳給PC時(shí)，AT89S8252選通PDIUSBD12芯片，將單片機(jī)內(nèi)的采樣信息通過(guò)系統(tǒng)總線傳給USB接口芯片，繼而傳給上位機(jī)，完成數(shù)據(jù)的傳輸。
USB串口通信可采用控制傳輸模式，塊傳輸模式，同步傳輸模式，中斷傳輸模式等4種傳輸模式，根據(jù)本設(shè)計(jì)電路特點(diǎn)，采用中斷傳輸模式。其傳輸模式圖如圖4、圖5所示。
圖4、中斷輸入事務(wù)
圖5、中斷輸出事務(wù)
中斷服務(wù)子程序處理由PDIUSBD12產(chǎn)生，在中斷服務(wù)子程序中把數(shù)據(jù)從PDIUSBD12芯片的緩沖區(qū)中轉(zhuǎn)移到單片機(jī)環(huán)形緩沖區(qū)中，并清除該芯片內(nèi)部緩沖區(qū)的使能，以便PDIUSBD12芯片接受新的數(shù)據(jù)包。而后建立正確的時(shí)間標(biāo)志，通知主程序進(jìn)行正確的處理。
2、結(jié)束語(yǔ)
文章創(chuàng)新點(diǎn)在于（1）以ISP-Flash系列單片機(jī)AT89S8252為核心的搶答器功能強(qiáng)大，（2）采用USB串口通信，使功能進(jìn)一步得以完善。整個(gè)方案較好地完成了搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，此外，還需考慮需報(bào)警，增加語(yǔ)音報(bào)警等情況，功能強(qiáng)大的AT89S8252中央控制單元配合USB串口通信，使整個(gè)搶答器反映快，功能齊全，使用性強(qiáng)，可靠運(yùn)行。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 楊文顯，現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)教程.清華大學(xué)出版社[M]，2006。
篇10
可編程控制器（PLC）是專門用于工業(yè)控制的智能化電器，不是單純的一個(gè)芯片。免費(fèi)論文。但它也存在一些不足：內(nèi)存有限，編程優(yōu)化調(diào)試?yán)щy，價(jià)格高，針對(duì)性差。當(dāng)環(huán)境條件尚好，控制量不大，控制邏輯不復(fù)雜，控制要求不高時(shí)，它的優(yōu)勢(shì)不但不能完全發(fā)揮出來(lái)，而且會(huì)使控制系統(tǒng)成本提高。
單片機(jī)具有較強(qiáng)的開關(guān)量邏輯記憶、判斷，數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理能力，并具有體積小、功能多樣化、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)。所以，可以利用單片機(jī)通過(guò)增加一些輸入電路，構(gòu)成一個(gè)微機(jī)PLC，完成各種控制。
PLC的優(yōu)點(diǎn)在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低、針對(duì)性強(qiáng)，在設(shè)計(jì)時(shí)完全按照需要擴(kuò)充I/O接口、選擇輸入輸出電路與裝置的類型以及內(nèi)存容量，可以更加方便靈活地構(gòu)成自己適用的控制系統(tǒng)，沒有不必要的浪費(fèi)，而且在控制性能方面仍能保持PLC的優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)不需要很復(fù)雜的控制過(guò)程、不需要特別高的可靠性，那么就可以采用單片機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。工業(yè)單片機(jī)控制板其實(shí)就是一個(gè)精簡(jiǎn)、低端的PLC系統(tǒng)。
1、單片機(jī)構(gòu)成PLC
1.1 設(shè)計(jì)思路
用單片機(jī)構(gòu)成的PLC，實(shí)際上就是一個(gè)單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，用這樣一個(gè)程序控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)去執(zhí)行PLC梯形圖程序。由于PLC梯形圖中各被控電器之間是并行關(guān)系，而計(jì)算機(jī)程序控制中，各被控電器之間在時(shí)間上是串行關(guān)系，二者顯然不協(xié)調(diào)。
若簡(jiǎn)單地像一般單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)一樣，對(duì)梯形圖各程序行依次實(shí)時(shí)采集輸入端子狀態(tài)，進(jìn)行處理后實(shí)時(shí)輸出，是達(dá)不到控制目的的。為此，必須采用一次性采集全部輸入端子狀態(tài)，并將其存入輸入緩沖區(qū)。然后，按梯形圖程序行的邏輯關(guān)系，從輸入緩沖區(qū)讀取相應(yīng)輸入端子狀態(tài)，處理后將待輸出的結(jié)果存入輸出緩沖區(qū)。最后,待梯形圖程序行全部掃描執(zhí)行完畢，一次性將輸出緩沖區(qū)的值輸出到相應(yīng)的輸出端子，從而完成一個(gè)程序執(zhí)行周期。如此往復(fù)，自動(dòng)進(jìn)行下一輪的采集輸入端子狀態(tài)……。這種工作方式即稱為掃描方式，它將串行程序工作和電器并行工作兩種關(guān)系協(xié)調(diào)了起來(lái)。另外，單片機(jī)執(zhí)行一條指令的時(shí)間是μs級(jí)，執(zhí)行一個(gè)掃描周期的時(shí)間為幾ms乃至幾十ms。相對(duì)于電器的動(dòng)作時(shí)間而言，掃描周期是短暫的，可以認(rèn)為在一個(gè)掃描周期內(nèi)輸入端子的狀態(tài)是不變的，而對(duì)其狀態(tài)變化的采集和處理也是實(shí)時(shí)的，從而滿足了實(shí)時(shí)控制要求。
1.2 系統(tǒng)硬件配置
PLC控制板分布圖
PLC控制板接線圖
以AT89S51(以下簡(jiǎn)稱51)單片機(jī)為例，該單片機(jī)有較大的閃存空間，不必?cái)U(kuò)展程序存儲(chǔ)器，其4個(gè)I/O口共32個(gè)I/O引腳，都可供用戶使用，其中P0.7～0.0和P2.3～2.0共12個(gè)腳，經(jīng)光耦隔離后連到相應(yīng)的輸入端子。開關(guān)接通時(shí)，相應(yīng)引腳為'0'，取反后存入輸入緩沖區(qū)。按照實(shí)際應(yīng)用需要，輸入電路應(yīng)具有光電耦合器隔離、消除抖動(dòng)及噪聲的RC濾波器、電平轉(zhuǎn)換等。
P1.7～1.0和P3.1～2.0共10個(gè)引腳，用于輸出控制。輸出電路可以有晶體管輸出型、繼電器輸出型、晶閘管輸出型等，在此例中采用了直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器，用于控制電機(jī)的啟停。
為了與PC機(jī)進(jìn)行通信，系統(tǒng)擴(kuò)展了RS-232C接口電路。51單片機(jī)的RXD和TXD信號(hào)經(jīng)RS-232C電平變換后接至9芯插座。由此可與PC機(jī)進(jìn)行串行通信。
1.3 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)分為PC機(jī)梯形圖匯編程序編譯軟件和51單片機(jī)軟件兩部分。免費(fèi)論文。前者用IBM-PC匯編語(yǔ)言編寫，稱為PLC編譯軟件。本例設(shè)計(jì)了一套TD型PLC的梯形圖匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)，有LD/LDI、AN/ANI、OR/ORI、TM/TMI、CN/CNI、MA/MAI、OUT、JP/JE和END等16條基本指令和X00～07、X10～14、Y00～07、CN0～1、TM00～07、MA00～07、10～17等器件，用它們來(lái)描述繼電器梯形圖，即設(shè)計(jì)梯形圖匯編程序。免費(fèi)論文。用全屏幕編輯軟件將其輸入到PC機(jī)，即建立了源程序文件，然后用PLC編譯軟件將其編譯成PLC目標(biāo)程序文件(OBJ文件)，并經(jīng)串行通信口發(fā)送到單片機(jī)，由單片機(jī)將其寫入E2PROM。另外一種常用的方法由PLC軟件是把梯形圖轉(zhuǎn)換成C或匯編語(yǔ)言(由PLC所使用的CPU決定),然后利用匯編或C編譯系統(tǒng)編譯成機(jī)器碼，下載到單片機(jī)中。
1.4 程序編寫
;**********主程序*
ORG00H
AJMP START
START:;初始化端口出口
MOV P0,#11111111B
MOV P1,#11111111B
MOV P2,#11111111B
MOV P3,#11111111B
LOOP: JNBX0,OFF ;檢查停止鍵X0是否按下
JNB X1,ON ;檢查起動(dòng)鍵X1是否按下
AJMPLOOP ;重復(fù)執(zhí)行程序
OFF: SETBY0 ;停止鍵X0按下，Y0斷電
AJMP LOOP ;重復(fù)執(zhí)行程序
ON:CLR Y0 ;停止鍵X1按下，Y0通電
AJMP LOOP ;重復(fù)執(zhí)行程序
END ;程序結(jié)束
;**********************************************
;X0----電機(jī)停止開關(guān)
;X1----電機(jī)起動(dòng)開關(guān)
;Y0----驅(qū)動(dòng)電機(jī)接觸器線圈端口
;**********************************************
1.5下載、測(cè)試
將程序經(jīng)串行通信口發(fā)送到單片機(jī)，由單片機(jī)將其寫入E2PROM。可以通過(guò)輸入按鍵正常控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。
2、結(jié)束語(yǔ)
利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PLC功能的方法，對(duì)于簡(jiǎn)單的電機(jī)控制以及小型自控系統(tǒng)都有著一定的參考價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。運(yùn)用于教學(xué)，可以讓同學(xué)們更好的掌握單片機(jī)知識(shí)以及PLC知識(shí)。
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篇11
在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，代碼的使用效率問題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現(xiàn)歸納出單片機(jī)開發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。
1、如何減少程序中的bug。對(duì)于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆疊深度。應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過(guò)程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。
2、如何提高C語(yǔ)言編程代碼的效率。用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語(yǔ)言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語(yǔ)句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語(yǔ)言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20％。對(duì)于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語(yǔ)言，但前提是要求你對(duì)該MCU系統(tǒng)的C語(yǔ)言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語(yǔ)言是最普遍的一種高級(jí)語(yǔ)言，但由于不同的MCU廠家其C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)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(duì)這些特性不了解，那么調(diào)試起來(lái)問題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語(yǔ)言。
3、如何解決單片機(jī)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(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來(lái)越受到重視。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位；至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)；所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來(lái)判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過(guò)判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過(guò)。
4、如何測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性；上電、掉電測(cè)試；老化測(cè)試；ESD和EFT等測(cè)試。有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。此外在開發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。
參考文獻(xiàn)：
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[2]蔡美琴等.MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1992
篇12
1 引言
目前，水資源的管理和節(jié)約成為世界性的難題。在控制人們意識(shí)上浪費(fèi)的同時(shí)，各種節(jié)水設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生。目前大多都是著眼于用水節(jié)約和效率，卻忽視了廢水的循環(huán)使用。為此，本文基于“綠色設(shè)計(jì)”的原則，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)控制的家庭智能節(jié)水系統(tǒng)，最大限度的做到“水盡其用”。
2 智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
該設(shè)計(jì)用MCS-51單片機(jī)作為控制電路的核心控制部件來(lái)構(gòu)成控制器,單片機(jī)輸出不同程序信息，經(jīng)過(guò)移位寄存器74LS164驅(qū)動(dòng)，使得數(shù)碼管顯示相應(yīng)內(nèi)容，紅外傳感器以及混濁度傳感器和水位傳感器檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)寫入單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理再把數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)8255A送給電磁閥電路和繼電器電路，控制其工作與否。從結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)該設(shè)計(jì)包括A/D轉(zhuǎn)換和擴(kuò)展I/O口。輸入部分包括按鍵設(shè)置、水位傳感器、渾濁度傳感器和紅外傳感器。輸出部分包括LED顯示、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、電磁閥驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光二極管。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
3 智能節(jié)水系統(tǒng)硬件選擇
家庭節(jié)水系統(tǒng)通常包括4個(gè)主要構(gòu)成部分，分別是收集器、處理器、儲(chǔ)存器和供給器。系統(tǒng)中要用水位傳感器和渾濁度傳感器及多個(gè)電磁閥、繼電器等，既有模擬量又有數(shù)字量。
3.1單片機(jī)的選取
ATMEL公司的89系列單片機(jī)也稱Flash單片機(jī)是以8031為核心構(gòu)成，它和 INTEL公司的MCS-S1系列單片機(jī)完全兼容，擴(kuò)展了它的功能。89系列單片機(jī)存在下列很顯著的優(yōu)點(diǎn):
(1)內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲(chǔ)器;(2)和AT80C51插座兼容;(3)靜態(tài)時(shí)鐘方式;
(4)錯(cuò)誤編程亦無(wú)廢品產(chǎn)生;(5)可反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)。
鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析比較，根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，選用ATMEL公司89系列的標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)AT89C51。其片內(nèi)含有128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)和4K字節(jié)的可電擦電寫閃爍程序存儲(chǔ)器E2PROM，這足以滿足系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其功能。
3.2模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片
在眾多的轉(zhuǎn)換器中以逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的性價(jià)比最高，應(yīng)用最廣泛，國(guó)內(nèi)使用較多的芯片有ADC0808/0809,ADC0801-ADCO805及ADC0816/0817和AD574等，根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求選用中速、低廉的逐次逼近式ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。它包括一個(gè)高阻抗斬波比較器；一個(gè)帶有256個(gè)電阻分壓器的樹狀開關(guān)網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)邏輯控制環(huán)節(jié)和8 位逐次比較寄存器(SAR)；一個(gè)8位三態(tài)輸出緩沖器。
該系統(tǒng)中ADC0809與AT89C51單片機(jī)的連接如圖2所示，采用等待延時(shí)方式。論文大全。ADC0809的時(shí)鐘頻率范圍要求在10-1280kHz。ADC0809的CLOCK腳的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6，因此當(dāng)單片機(jī)的時(shí)鐘頻率采用6MHz。ADC0809輸入時(shí)鐘頻率即為CLOCK=1MHz，發(fā)生啟動(dòng)脈沖后需延時(shí)100μs才可讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。
圖2 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
3.3 按鍵的識(shí)別和輸出顯示
常用的鍵盤有陣列式鍵盤、獨(dú)立式鍵盤。本設(shè)計(jì)中有4個(gè)按鍵，不必采用陣列式，而采用獨(dú)立式鍵盤鍵接一個(gè)上拉電阻與P1口的一個(gè)管腳連接。對(duì)于按鍵的識(shí)別，有動(dòng)態(tài)掃描和中斷兩種方式，在該設(shè)計(jì)中，按鍵的使用并不是很頻繁，所以采用了中斷的方式進(jìn)行按鍵的識(shí)別．
對(duì)于輸出，有動(dòng)態(tài)并行輸出、LCD液晶顯示屏和靜態(tài)譯碼輸出三種方式。水箱中的液位要提供給用戶，采用了最簡(jiǎn)單的八段數(shù)碼管作為顯示部分的硬件電路。該設(shè)計(jì)中只用到兩個(gè)數(shù)碼管顯示，不會(huì)占用很多硬件資源，所以采用了靜態(tài)顯示。這樣在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下，顯示器的亮度大，而且顯示穩(wěn)定。在輸出方式上，由于對(duì)數(shù)碼管響應(yīng)速度不高，采用了串行移位的方式。這里采用74LS164進(jìn)行顯示驅(qū)動(dòng)。
3.4電磁閥與繼電器的控制
為使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定，采用了24V電磁閥和12V 繼電器。由于電磁閥不能直接與單片機(jī)相連，采用了光電隔離，再通過(guò)IRF 530進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。繼電器的驅(qū)動(dòng)采用的是最簡(jiǎn)單的方法，即三極管驅(qū)動(dòng)，通過(guò)I/O腳電平的翻轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)電磁閥進(jìn)行開/關(guān)控制。論文大全。電磁閥開關(guān)動(dòng)作的控制脈沖寬度可選為30ms。其控制電路如圖3所示。
圖3 電磁閥控制電路
3.5渾濁度傳感器、液位傳感器和紅外傳感器
APMS-10G渾濁度傳感器可以根據(jù)溶液含有的雜質(zhì)、灰塵的顆粒大小、密度不同，產(chǎn)生光電經(jīng)濾波后輸出即得到渾濁度檢測(cè)信號(hào)。采用AT89C51單片機(jī)與APMS-10G渾濁度傳感器通信,讀出渾濁度值,再將數(shù)據(jù)通過(guò)串行口傳給主機(jī)，采用可控三態(tài)門74LS125將兩路串行通道隔離,通過(guò)可控端分時(shí)使用，當(dāng)P17輸出高電平時(shí),與APMS-10G的通道導(dǎo)通；當(dāng)P17引腳低電平時(shí),與主機(jī)的通信回路導(dǎo)通。從機(jī)串口平時(shí)與主機(jī)保持通信暢通,將串口設(shè)為中斷狀態(tài),隨時(shí)可以接收主機(jī)發(fā)來(lái)的指令。
眾多的的傳感器當(dāng)中。諧振式水位傳感器采用了先進(jìn)的傳感原理,高Q值的諧振電路,具有較強(qiáng)的抗干擾能力、結(jié)構(gòu)靈巧、精密、簡(jiǎn)單易于制造。該設(shè)計(jì)中采用了諧振式水位傳感器作為中位水箱和低位水箱中的水位檢測(cè)裝置。
紅外傳感器安裝在水龍頭內(nèi),當(dāng)人手觸發(fā)傳感器時(shí),信號(hào)傳遞給單片機(jī)。對(duì)于紅外傳感器，則利用熱釋電紅外傳感器直接接收運(yùn)動(dòng)人體的信號(hào)，使用574S紅外探頭。此電路只需要接收系統(tǒng)，不需要發(fā)射系統(tǒng)，通過(guò)技術(shù)處理，可以只接受運(yùn)動(dòng)的人體信號(hào)，比常規(guī)紅外光接收器抗干擾性強(qiáng)。論文大全。
4 智能節(jié)水系統(tǒng)主程序流程圖
系統(tǒng)主程序流程圖如圖4所示。設(shè)計(jì)的思路是首先初始化，讓所有芯片都恢復(fù)最開始的設(shè)置，等所有芯片都準(zhǔn)備好了之后，則讀取E2PROM內(nèi)的數(shù)據(jù)，接著進(jìn)行A/D采樣，讀取水位傳感器和渾濁度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，若有數(shù)據(jù)輸入，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序并顯示水位的高度；沒有數(shù)據(jù)輸入則繼續(xù)下面的按鍵判斷。有鍵按下時(shí)，判斷是哪個(gè)按鍵按下，然后再轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序；若無(wú)按鍵按下，則轉(zhuǎn)回A/D采樣子程序，重復(fù)上述的程序，如此往復(fù)進(jìn)行下去。
5 結(jié)束語(yǔ)
提出了家庭智能節(jié)水系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)方案、硬件電路和主程序流程圖。
（1）從人性化、性價(jià)比方面綜合考慮器件的優(yōu)略，為該系統(tǒng)的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。
（2）紅外感應(yīng)水龍頭、LED顯示和延時(shí)可調(diào)開關(guān)不僅方面使用，便于監(jiān)控，而且方便自如的調(diào)節(jié)水流時(shí)間，達(dá)到了節(jié)約用水的目的。
（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保。
參考文獻(xiàn)
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篇13
一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況
（一）充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在2014級(jí)電類學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中，對(duì)電類三個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。
（1）2014級(jí)船舶電子電氣工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（36+20）改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中：取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課，改列為專業(yè)選修課。
在專業(yè)選修課中：取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)（2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）課，新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程（1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期）。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第3學(xué)期）新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第4學(xué)期）課；二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）改成（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）；三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第6學(xué)期），新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”（1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期）。
（2）2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程；二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”，新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（42+16）改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中：一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課；二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程（2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期），改增為“工廠供電”課程（3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期）；三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”（2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期）；四是將“自動(dòng)控制原理”課程（3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）。
在專業(yè)方向課中：一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程（2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期）；二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”（2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期）課；
在專業(yè)選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)；二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”（1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期）、“新能源技術(shù)”（1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期）改為實(shí)驗(yàn)課程（1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期）。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” （1學(xué)分、1周、第6學(xué)期）兩門課程。
（3）2014級(jí)電子信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來(lái)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實(shí)驗(yàn)（16） 兩門獨(dú)立的課程。
在專業(yè)核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（40+16）到學(xué)科基礎(chǔ)課。
在專業(yè)方向課中：一是在通信系統(tǒng)方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動(dòng)通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統(tǒng)方向：將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”（22+10），新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”（16+16（上機(jī)））及調(diào)整來(lái)“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”（16+16）；而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專業(yè)選修課中；三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。
在專業(yè)選修課中：一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業(yè)方向課調(diào)整來(lái)“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門選修課；三是新增“專業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語(yǔ)] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門課程。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“工程訓(xùn)練C”（1周，1學(xué)分），調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2周，2學(xué)分）、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2周，2學(xué)分）、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”（4周，2學(xué)分）。
（二）加強(qiáng)幾門關(guān)鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用
（1）電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況
電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來(lái)的“電裝實(shí)習(xí)”改成（電子裝配）“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”（2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）兩門課程，并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增，加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性，至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”（實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí)）。
電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低，在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行，重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù)，為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周，時(shí)間上分散進(jìn)行，歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié)，使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性，一般分為四個(gè)階段：
第一階段：為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期，以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為：焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件（學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用）、識(shí)圖、音頻放大電路制作。
第二階段：電子制作入門訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期，以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量（學(xué)習(xí)Protel（Altium Designer）軟件的使用，學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態(tài)，分析能力訓(xùn)練），內(nèi)容有：簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_關(guān)電路、溫控加熱器電路等。
第三階段：電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路，安排在入學(xué)后的第四學(xué)期，以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有：音響電路（含音調(diào)電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段：電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路，安排在入學(xué)后的第五學(xué)期，以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有：搶答器電路、開關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無(wú)線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。
（2）單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況
單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段，其作用越來(lái)越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程，課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐，編寫了新的教學(xué)文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不斷完善學(xué)習(xí)資源，實(shí)施電子考試等等，為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32，實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課，學(xué)時(shí)為32，課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作，實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。
（3）新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課
針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題，從2014年下半年開始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程，從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學(xué)科界限，使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通，在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下，以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié)，以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn)，從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn)，解決技術(shù)問題，培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索，在教學(xué)過(guò)程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面，改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面，轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問題的角度去思考、查找知識(shí)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求，適應(yīng)技能考證的要求，適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源
編寫出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材；為學(xué)生開展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等；編寫新的教學(xué)文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。
一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（Proteus仿真版）》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集（一）》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材；二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè)，新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫(kù)；三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件；四是設(shè)計(jì)開發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。
（四）加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)生的綜合能力
加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專利證書數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書數(shù)量。
（1）加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì)，每周至少開展一次活動(dòng)，以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練；二是與飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽相結(jié)合，利用各種提高學(xué)生能力的資源，充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)；三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量，2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人，落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié)，密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系，特別是在暑期中通過(guò)明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力；四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題，從2014年下半年開始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程，在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。
（2）重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專利工作，培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過(guò)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐，指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)＠男问焦袒芯砍晒陙?lái)學(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類論文、實(shí)用專利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新（電子電氣類）項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。
（3）加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過(guò)了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收，成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員，可進(jìn)行中、高級(jí)電工，中、高級(jí)維修電工，初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類證書的證書認(rèn)定，為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。
（4）加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置，以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間，現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù)，畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。
（五）落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度
落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。
學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規(guī)定了5類學(xué)生學(xué)業(yè)成果（考證、考級(jí)、論文、專利、競(jìng)賽獎(jiǎng)）或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)分。
二、實(shí)踐成果
兩年間，學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人，二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人，三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人；在全國(guó)（省）飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人，特等獎(jiǎng)2人，二等獎(jiǎng)9人，三等獎(jiǎng)24人。兩年間，學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類論文10篇，取得電子設(shè)計(jì)類實(shí)用專利35項(xiàng)。
三、不足分析
一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象，并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降；二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠，大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式，教改積極性不高，大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。
提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視，更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上，更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式，為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。
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