1、單片機(jī)小系統(tǒng)pcb的設(shè)計(jì)開題報(bào)告 本頁是最新發(fā)布的單片機(jī)小系統(tǒng)pcb的設(shè)計(jì)開題報(bào)告的詳細(xì)文章，感覺寫的不錯(cuò)，希望對您有幫助，重新了一下發(fā)到。 1.選題意義 隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的高速開展，技術(shù)已經(jīng)日益成熟并且也滲透到國家經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。因此單片機(jī)是作為一個(gè)電子相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生必須要學(xué)好的科目，而且通過熟練的掌握單片機(jī)技術(shù)能讓人們更好的學(xué)習(xí)更高級有關(guān)電子方面的芯片外部擴(kuò)展的知識和 學(xué)到更多關(guān)于電子行業(yè)的高端技術(shù)；在制作單片機(jī)板的時(shí)候能夠更深入的了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和一些芯片使用和工作原理的知識。在制作單片機(jī)開發(fā)板的時(shí)候不只是僅僅的掌握硬件電路的知識，還要了解更多的有關(guān)電子方面的一些常用軟件，例

2、如；protel軟件，制作開發(fā)板時(shí)能夠讓我們更熟練的掌握電路圖繪圖的方法和pcb的印制方法。在做好硬件電路完備以后還要對模塊寫程序進(jìn)行調(diào)試，從而才能制作出有用的開發(fā)板，在寫程序的時(shí)候不僅能加強(qiáng)我們學(xué)習(xí)c51和匯編語言知識的掌握，更能讓我們是一個(gè)軟硬件兼?zhèn)涞碾娮尤瞬拧纹瑱C(jī)具有本錢低、體積小、可靠性高、具有高附加值、通過更改軟件就可以改變控制對象等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)越來越成為電子工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)的首選器件之一。對在校大學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)意義是很重要的，讓大學(xué)生的理論知識和動手能力得以結(jié)合，因此擁有一塊單片機(jī)開發(fā)板對單片機(jī)學(xué)習(xí)的人們具有著極其重要的意義。 2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 單片機(jī)大概可以追溯到20世紀(jì)

3、70年代。1970-1974年之間，誕生了第一代4位單片機(jī)。這類單片機(jī)已經(jīng)具有了并行i/o接口及一些常用的a/d和d/a等資源。這在當(dāng)時(shí)來說是非常強(qiáng)大的，通過靈活的控制能力，使其應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)和電子玩具。隨后，潘多拉的盒子便翻開。人們認(rèn)識到單片機(jī)的潛在能力和市場價(jià)值，各個(gè)公司便投入了大量的研究力量。在1974-1978年，單片機(jī)進(jìn)入8位時(shí)代。這個(gè)時(shí)期以intel公司的mcs-48系列單片機(jī)最具代表性。此時(shí)的單片機(jī)內(nèi)部集成了更為強(qiáng)大的8位cpu內(nèi)核、多個(gè)并行i/o接口，同時(shí)增加了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及小容量的ram和rom等。1978-1983年，intel公司的mcs-51系列為代表，標(biāo)志著進(jìn)

4、入高檔8位單片機(jī)時(shí)代。這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)工作頻率、硬件資源和ram/rom容量等都有極大的突破，創(chuàng)新地參加了串口通信接口及多級中斷處理系統(tǒng)。我們現(xiàn)在所廣泛使用的單片機(jī)都仍以該內(nèi)核為根底，因此，也常稱為51系列單片機(jī)。隨后，單片機(jī)市場便進(jìn)入百花齊放、百家爭鳴時(shí)代。各個(gè)廠商不僅在增強(qiáng)單片機(jī)的性能，還推出了不同類型的單片機(jī)，例如pic系列單片機(jī)、arm系列單 片機(jī)、avr系列單片、c8051f系列單片機(jī)，以及cypress的psoc系列等。這便是我們現(xiàn)在看到的單片機(jī)領(lǐng)域的紛繁復(fù)雜格局1。 總的來說，現(xiàn)在的單片機(jī)產(chǎn)品線非常豐富，4位、8位、16位單片機(jī)乃至32位單片機(jī)均有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域。單片機(jī)的技術(shù)已

5、經(jīng)深入人心，現(xiàn)在如果不會單片機(jī)，便很難跟上技術(shù)的開展。 由于單片機(jī)的體積小，本錢低，運(yùn)用靈活，性能價(jià)格高，易產(chǎn)品化；研究周期短，能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器；可靠性性高，抗干擾性強(qiáng)，bus大多在內(nèi)部，易采取電磁屏蔽，實(shí)用的溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境寫都能正常的可靠工作；實(shí)時(shí)控制能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)響應(yīng)速度快，可直接操作i/o接口；可方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分配控制，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性等特點(diǎn)單片機(jī)現(xiàn)在研究的成果已經(jīng)運(yùn)用到以下領(lǐng)域： （1）工業(yè)測控：對工業(yè)設(shè)備（如機(jī)床、汽車、高檔中西餐廚具、鍋爐、供水系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化、自動報(bào)警系統(tǒng)、衛(wèi)星信號接收等）進(jìn)行智能控制，大大的降低了勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)本

6、錢，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。 （2）智能設(shè)備：用單片機(jī)改造普通儀器，儀表，讀卡器，使其（集測量，處理、控制功能為一體）智能化、微型化。 （3）家用電器：如高檔的洗衣機(jī)、空調(diào)、電冰箱、微波爐、彩電、dvd、音響、 、高檔電子玩具等，用單片機(jī)控制。 （4）商用產(chǎn)品：如自動售貨機(jī)、電子收款機(jī)、電子秤。 （5）網(wǎng)絡(luò)與通信的只能接口：在大型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者通信電路域外圍設(shè)備的接口電路中，用單片機(jī)控制或者管理，可大大的提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度和接口的管理水平。如圖形終端機(jī)、 機(jī)、復(fù)印機(jī)、繪圖儀、磁盤/磁帶機(jī)等。 3.主要研究內(nèi)容 單片機(jī)學(xué)習(xí)效果的優(yōu)劣直接取決于單片機(jī)的選擇，這次設(shè)計(jì)制作的開發(fā)板采用的

7、是51系列的單片機(jī)，c51系列單片機(jī)內(nèi)部具有128字節(jié)ram、5個(gè)中斷源、32條i/o口線、2個(gè)16位定時(shí)器、4kb的程序存儲器、一個(gè)全雙工異步串行口。本開發(fā)板選擇具有isp在線編程功能的c51單片機(jī)，該單片機(jī)不需要燒寫器，可在開發(fā)板上isp在線編程，具有廣泛的應(yīng)用前景。可以滿足絕大多數(shù)的實(shí)際應(yīng)用開發(fā)需求，在開發(fā)板上使用十分方便。本課題設(shè)計(jì)的c51單片機(jī)開發(fā)板，具有一般開發(fā)板通用結(jié)構(gòu)，并基于硬件進(jìn)行相關(guān)軟件 設(shè)計(jì)。利用程序開發(fā)語言開發(fā)程序并實(shí)現(xiàn)isp在線下載到單片機(jī)，無需配置單獨(dú)的下載器。單片機(jī)使用isp在線下載程序，加快了程序設(shè)計(jì)者調(diào)試的進(jìn)度，使設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的程序盡快得到驗(yàn)證。通過對開發(fā)板上

8、的模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以提高針對不同硬件進(jìn)行編程的能力，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對所用的硬件也有了更深一步的認(rèn)識。 此次設(shè)計(jì)的開發(fā)板是以單片機(jī)位主控制系統(tǒng)的根底上對單片機(jī)外部接口進(jìn)行擴(kuò)展。充分利用了單片機(jī)的內(nèi)部資源。在外部電路模塊中，分別擴(kuò)展了一些常用的功能模塊，數(shù)碼管顯示能提供了單片機(jī)顯示功能；a/d轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)很好的能進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，還有串口通信和usb串口通信很好的實(shí)現(xiàn)了通信中實(shí)現(xiàn)了發(fā)送和接收等通信功能，擴(kuò)展接口巧妙的設(shè)計(jì)讓io接口省了很多的資源，提供了外部接口擴(kuò)展的功能，1602模塊和12864提供了清晰穩(wěn)定的顯示功能，電源供電以及8*8點(diǎn)陣等功能模塊的設(shè)計(jì)使每個(gè)模塊盡顯其能，充分表達(dá)了單片機(jī)體積

9、小，功能強(qiáng)大，性價(jià)比高等特點(diǎn)。 4.擬采用的研究思路 4.1 開發(fā)板系統(tǒng)功能 單片機(jī)開發(fā)板是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)提供支持。此開發(fā)板是參考單片機(jī)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崿F(xiàn)一些測試實(shí)驗(yàn)。本論文包括硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)及c語言程序流程圖的制作。 此開發(fā)板設(shè)計(jì)的功能如下： (1)10位ad轉(zhuǎn)換。 (2)鐵電存儲器讀寫（smbus）。 (3)16位pwm輸出。 (4)四位獨(dú)立鍵盤。 (5)spi接口驅(qū)動1602alcd。 4.2 開發(fā)板的性能要求 基于開發(fā)板的功能定義和各種芯片的性能參數(shù)，總結(jié)系統(tǒng)根本性能要求如下： (1)各芯片所需的+3.3v平穩(wěn)電壓。 (2)at89c51單片機(jī)時(shí)鐘信號為11.0592mhz。 (3)at89c51單片機(jī)手動復(fù)位電路。 (4)顯示器件（1602、12864）。 (5)4位獨(dú)立鍵盤。 (6)ad、da轉(zhuǎn)換。 (7)與pc機(jī)串行通信。 (8)i/o口擴(kuò)展功能。 4.3硬件總體設(shè)計(jì) 本人設(shè)計(jì)的單片機(jī)開發(fā)板是以st