單片機萬年歷畢業設計
對于單片機專業同學們來說畢業設計成為一大難點，有些同學開始選定論文題目完全沒思。小編為大家收集的單片機萬年歷畢業設計，希望喜歡的彭宇能夠喜歡。
單片機萬年歷畢業設計1
【摘要】本文介紹了PC機和單片機間串行通信接口軟、硬件的設計，通信接口采用RS232C標準。在硬件設計中，給出了基于MAX232芯片的接口電路圖；在軟件設計中，對PC機和單片機的編程分別進行了介紹，給出了具體的程序段，其中，PC機軟件開發采用VB語言和MSComm控件，單片機軟件開發采用匯編語言。
【關鍵詞】串口通信；RS232C；PC機；單片機
一、引言
在儀器、儀表等測控設備中，通常采用單片機完成數據采集和系統控制功能。單片機具有體積小、價格低廉、適應性強的優點，但是計算能力有限，難以進行復雜的數據處理，對采集到的數據進一步的分析和處理，則由功能強大的PC機完成，因此，單片機和PC機之間需要進行大量的數據交換。在測控系統中，通常把PC機稱為上位機，單片機稱為下位機。
異步串行通信具有技術簡單成熟，性能可靠，對軟、硬件環境要求低的優點，被廣泛應用于儀器、儀表的數據交換。在PC機的標準配置中都有一個或兩個串口，而單片機一般也有一個或兩個串口，因此，只要配以接口電路，就可以實現PC機和單片機之間的串行通信。
二、硬件設計
PC機系統內一般都裝有異步通信適配器，采用標準的RS232C串行通信接口。RS232C接口屬于單端信號傳輸，一般用于20m內的數據通信，傳輸速率最高可達19200bps。在RS232C標準中，邏輯“1”對應的電平為-3V～-15V，邏輯“0”對應的電平為+3V～+15V。
AT89C51是51系列單片機中最常用的一種，具有一個全雙工的串口，可以同時發送和接收數據。從外部硬件看，它們在單片機上對應的是TXD和RXD兩個引腳，在單片機內部有兩個控制寄存器和兩個數據寄存器來控制串口的工作。但是單片機接口是標準的TTL邏輯電平，與RS232C接口的邏輯電平不匹配，如果直接連接不但會造成邏輯混亂，甚至會損壞芯片，必須要在它們中間加入邏輯電平轉換電路，才能正常通信。
MAX232芯片可以實現TTL和RS232C兩種邏輯電平的轉換。MAX232芯片由5V供電，內部有電源變換電路，可以自動向RS232C接口一端提供所需的±10V電平，單片機一端是標準的TTL電平。單片機和PC機的通信系統中，采用MAX232芯片的接口電路原理圖如圖1所示。
三、軟件設計
1.PC機串口編程
四、結束語
PC機與單片機之間的串行通信被廣泛應用于儀器、儀表的控制和數據傳輸中，本文介紹了RS232C通信接口的硬件和軟件設計，給出了硬件電路圖和具體程序段，為相關設計提供了良好的參考。
參考文獻
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[2]張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2007.
[3]李朝青.PC機及單片機數據通信技術[M].北京：北京航天航空大學出版社，2000.
單片機萬年歷畢業設計2
摘 要：本文從多機通信協議入手，重點研究了如何利用查詢法和中斷法實現主從式通信，并通過Proteus仿真軟件對兩種通信方法進行了仿真驗證。查詢法通信易于實現，但占用單片機內部資源較多。中斷法通信更穩定可靠，可以大大提高單片機的工作效率。
關鍵詞：單片機 多機通信 查詢法 中斷法 Proteus仿真
單片機目前已廣泛應用于家用電器、航空航天、儀器儀表及專用設備的智能化管理和過程控制等領域。隨著計算機技術的發展及工業自動化水平的提高，在許多場合單機控制已不能滿足現場要求，多機串行通信構成的主從式通信方式，因其通信編程靈活、硬件簡潔，并遵循統一的標準，在工業控制領域應用前景廣闊，非常具有研究意義。
一、多機通信原理
51系列單片機的多機通信一般采用主從式通信方式。在這種方式中，只有一臺主機，可以有多臺從機。主機發送的信息可以傳到各個從機或指定的從機，各個從機發送的信息只能被主機接收，從機之間不能進行通信。單片機多機通信示意圖如圖1所示。
二、多機通信過程
在多機通信時串口必須工作在方式2或方式3，根據通信要求設置單片機通信控制寄存器SCON中的每一位。
多機通信的過程如下。
第一，所有從機處于地址幀接收狀態（SM2=1）。
第二，主機先發送一個地址幀，其中前8位數據表示要尋址的從機地址，第9位為1（TB8=1）表示該幀為地址幀。
第三，所有從機接收到地址幀后，把接收到的地址與本機地址相比較。地址相符時將SM2清0，并發回從機地址作為應答信號，由主機進行確認。地址不相符的從機不作任何處理，仍保持SM2=1。
第四，在主機確認地址正確時，向尋址的從機發送相應的數據信息。當確認地址錯誤時，不發送數據信息。
第五，地址相符的從機（SM2=0），可以接收到主機發來的數據信息。而對于地址不符的從機SM2=1，則不予理睬，這樣就實現了主機與地址相符的從機之間的雙機通信；
第六，被尋址的從機通信結束后，恢復為多機通信狀態（SM2=1）。
三、多機通信協議設計
本次設計為了驗證多機通信的協議是否正確，在Proteus軟件中繪制了一個由1主機2從機構成的多機通信系統。主機和從機芯片均采用AT89S51單片機，主機通過按鍵發送信號，從機接收信號，通過從機連接的數碼管顯示變化，來表明一個主機和兩個及兩個以上從機通信的正確性，軟件部分主要包括通信模塊、按鍵掃描模塊、數碼管顯示模塊和中斷服務程序等，使用的通信模式主要是查詢法和中斷法兩種。
1.查詢法通信協議算法設計
查詢法即通過單片機程序的不斷掃描，循環查詢通信標志位來判斷是否進行通信以及和哪個從機通信的方式，從而完成主從式多機之間的數據交換任務。主機主要完成尋址及數據發送，查詢法通信主機設計流程圖如圖2所示。
從機主要完成地址校驗、數據接收和顯示任務。所有從機的通信程序相似，只是從機定義的通信地址不可相同，從機通信設計流程圖如圖3所示。
2.中斷法通信協議算法設計
所有從機初始時均處于聽命狀態，即SM2=1，以便接收主機發來的地址，當接收到一幀信息的RB8為“1”時，表示主機發送來的是地址信息，所有的從機均發生接收中斷，進入相應的中斷服務程序，把接收到的地址和本機地址進行比較。如果相符合就令其SM2=0，并向主機發回本機地址以作應答，主機得到應答信號并校驗成功后，就與該從機聯通實現雙機通信，準備接收主機發來的命令或數據信息，順利實現地址幀和數據幀的分離。而其他的未被尋址從機保持SM2=1并退出各自的中斷服務程序。被尋址從機在通信完成后重新使SM2=1，并退出中斷服務程序，等待下次通信。
主機的程序設計可分為兩部分：一是主程序，主要用于完成按鍵掃描；二是中斷服務程序，用于完成通信及數據的收發功能。中斷法通信實際是將圖2中的虛線框部分的掃描程序替換為如圖4所示的中斷服務程序去執行。
從機程序設計主要分為兩部分，一是主程序，完成數碼管的顯示任務；二是中斷服務程序，完成主機發送過來的地址校驗和數據接收等任務。從機的中斷服務程序設計流程圖如圖5所示。
四、多機通信在Proteus中的仿真
按照上述兩種通訊協議算法的設計思路，使用單片機C語言進行編程，采用Keil C51 uVesion3作為調試工具，用Proteus 作為仿真工具，與Keil C51 uVesion3聯合調試，最終成功實現了1主機2從機之間的通信，仿真運行圖如圖6所示。
按下K1鍵，對1號從機的數碼管顯示值加1，按下K2鍵，對2號從機的數碼管顯示值加1。若主機尋址從機時發現地址錯誤，將不進行任何操作，此時不會影響其他通信地址正確的從機的正常通信。
五、結束語
本設計的兩種通信方案，均通過了Proteus成功仿真，并在實際電路中也得到了驗證，1臺主機最多可以同時與255臺從機進行通信。中斷法通信方式因其程序結構簡潔明了、運行可靠、占用單片機內部資源較小，因此較查詢法通信方式的應用更為廣泛。
單片機萬年歷畢業設計3
摘要:在微機測控系統中,經常要用到A/D轉換,常用的方法是擴展一塊或多塊A/D采集卡,當模擬量較少或是溫度、壓力等緩變信號場合,采用總線型A/D卡并不是最合適、最經濟的方案。這里介紹一種以GMS97C2051單片機為核心,采用TLC2543 12位串行A/D轉換器構成的采樣模塊,該模塊的采樣數據由單片機串口經電平轉換后送到上位機(IBM PC兼容機)的串口COM1或COM2,形成一種串行數據采集串行數據傳輸的方式。經實踐調試證實,該模塊功耗低、采樣精度高、可靠性好、接口簡便,有一定實用價值。
關鍵詞:單片機 數據采集 系統
數據采集技術是一種實用的電子技術,它廣泛應用于信號檢測、信號處理、儀器儀表等領域。近年來,隨著數字化技術的不斷發展,數據采集技術也呈現出速度更快、通道更多、數據量更大的發展趨勢。數據采集是為了對溫度、壓力、流量、速度、位移、光強度、聲音等物理量進行在線測量和控制,通過傳感器把上述物理量轉換成模擬物理量的電信號,然后將模擬電信號經過處理并轉換成計算機能識別的數字量,送進計算機處理、存儲、傳輸和顯示。
一、系統分析與總體設計
通用數據采集系統由硬件和軟件兩部分組成。硬件由單片機、A/D轉換器和顯示驅動電路等組成,軟件包括主程序、系統監控、定時/中斷等子程序組成。硬件和軟件只有密切配合、協調一致,才能組成一個高性能的'數據采集系統。在系統開發過程中,硬件和軟件的設計是相互關聯的,不能截然分開,硬件設計時應考慮系統資源及軟件的實現方法,而軟件設計時又要了解硬件的工作原理。本系統是采用AT89S52單片機、串行A/D轉換器、LED顯示驅動芯片、非易失存儲器、監控芯片(WATCHDOG)和LED數碼管等器件設計的一套多路通用數據采集系統。該系統可將各種標準變送器送來的模擬電信號(4～20mA或0～5V)經過A/D轉換和程序運算處理轉換成相應非電量的數值并實時顯示和存儲,利用VC++設計的數據接收處理軟件,上位機PC通過RS232串口可以接收來自數據采集系統的各項數據,并作進一步處理。該系統以單片機為核心,結合監控電路、A/D轉換器、鍵盤控制電路、非易失存儲器、日歷/時鐘電路、串行通訊接口、顯示驅動芯片,加上匹配電源構成了一個小型數據采集系統。
二、系統的硬件抗干擾設計
系統的硬件抗干擾設計是整個系統抗干擾設計的主體。它是軟件抗干擾設計的基礎,因為抗干擾軟件及其重要數據都是以固件形式存放在ROM中的,沒有硬件電路的可靠工作,就談不上軟件抗干擾了。系統的硬件抗干擾問題可分為供電系統的抗干擾設計、長線傳輸的抗干擾設計、印刷電路板的抗干擾設計和地線系統的抗干擾設計。由于木次設計沒有經過現場調試,只用了PROTEL軟件設計了印刷電路,因此木次設計重點考慮了印刷電路板和地線系統的抗干擾設計。
1、印刷電路板的抗干擾設計。在單片機應用系統中,印刷電路是電源線、信號線和元器件的高度集合體,它們在電氣上相互影響。因此,印刷電路板的設計必須符合抗干擾原則,以抑制大部分干擾,對軟硬件的調試都及其重要。木系統的印刷電路板設計主要是遵循以卜幾個抗干擾原則進行設計的。(l)電源線布置原則。在印刷電路板上,電源線的布置應注意三點:一是要根據電流大小,盡量加寬導線;二是電源線和地線的走向應同數據線的傳遞方向一致;三是印刷電路板的電源輸入端應接去禍電容。穩壓電源單獨做在一塊電路板上。(2)地線布置原則。通常,印刷電路板上的地線有數字地和模擬地兩類。數字地是高速數字電路的地線,模擬地是模擬電路的地線。數字地和模擬地的布置應遵循三條原則:一是數字地和模擬地要分開走線,并分別和各自的電源地線相連;二是地線要加粗,至少要加粗到允許通過電流三倍以上;三是接地線應注意構成閉合回路,以減小地線上的電位差,提高系統的抗干擾能力。(3)信號線的分類走線。通常,印刷電路板上的走線類型較多,為了減小各類線間的相互干擾,功率線要同信號線分開布置;驅動線也要同信號線分開走線。(4)去藕電容的配置。為了提高系統的綜合抗干擾能力,印刷電路板上各關鍵部位都應配置去禍電容。需要配置的部位有:電路板的電源進線端;每塊集成電路芯片的電源引腳到地;中一片機的復位端到地。(5)印刷電路板尺寸和元器件布置。印刷電路板尺寸要適中。器件布置時應考慮器件類型和功能,應盡量使高頻器件同低頻器件分開集中布置,小電流電路和大電流電路都要遠離邏輯電路。
2、地線系統的抗干擾設計。地線系統的設計,對系統的抗干擾性能影響極大。在單片機應用系統中,地線系統主要包括前述的數字地和模擬地以及保護地和屏蔽。正確的接地方法是:所有的邏輯地應連在一起,邏輯地只能在信號源一側或負載一側,同保護地單點相聯,通常放在信號源一側。
三、系統的軟件抗干擾設計
軟件抗干擾只是硬件抗干擾的補充和完善,但也十分重要。因為系統在噪聲環境卜運行時,大量的干擾常常并不損壞硬件系統,卻會使系統無法正常工作。通常,軟件抗干擾系統可分為三種:一是數據采集中的軟件抗干擾;二是控制失靈的軟件抗干擾;三是程序運行失常的軟件抗干擾。
1、數據采集中的軟件抗干擾。在工業控制場合,中一片機都要采集被監控的各種參數。由于工業環境惡劣和被測參數的信號微弱,盡答單片機前向系統中采用了種種硬件抗干擾措施,但有時還會受到干擾侵害。因此,系統設計時必須輔之以各種抗干擾軟件,采用軟硬結合的抗干擾措施。
2、程序運行失常的軟件抗干擾。在單片機應用系統中,各種干擾源常使指令的地址碼和操作碼發生改變,中一片機中程序計數器PC就會把操作數當作指令執行,或PC值指向了非程序區,程序的運行最終導致單片機進入死循環。為了確保單片機從死循環中恢復正常運行,通�？刹捎密浖葳�、監視定時器(WDT)以及軟件控制的WATCHDOG電路三種方法中的任何一種。
參考文獻:
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單片機萬年歷畢業設計4
摘要：在畢業設計指導中發現學生談單片機就色變，可見學生學習單片機的效果并不理想，根據畢業設計中的教學經驗，提出一些教學方法，希望通過在教學方面進行大膽改革，探索出一條提高教學質量的新途徑。
關鍵詞：單片機 教學改革 畢業設計
1 單片機教學的現狀與存在的問題
畢業設計是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計，能使學生綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的練習。
電子、電氣專業學生畢業設計課題有不少是單片機應用類的，如單片機電機調速控制、單片機人機接口、單片機溫度濕度控制、單片機數據采集系統等等[1]。但是很多同學在畢業設計過程中，很少有人能調試成功程序并完成實物設計，大都通過查找資料完成一篇純理論的畢業論文，這就把一門應用性很強的課程與生產實踐完全脫離了。這樣培養出來的學生怎能適應社會的需要呢[2]？
2 畢業設計指導對單片機教學改革的提示
要完成這類課題，要求學生具有較好的模擬電路和數字電路知識，有一定的編程能力，還要求其具有較好的單片機知識。很多學生雖然都學過這些知識，但是都停留在理論階段，所以感覺不好做，無從下手。
我指導的方法是：理論加實踐。任何一門課的學習，都離不開這個老套的思路，知識理論學習到一定程度，一定要實踐來驗證。下面是我在指導學生在做畢業設計時的一點體會，寫出來和大家分享。
2.1 態度要端正，學習單片機，最忌諱心浮氣躁，剛開始學的時候，不要怕自己會犯錯誤，程序調不通，燒毀板子，這些都是正常的事情，這時就要有耐心，從底層找起，相信每找出一個錯誤都會有一個新的收獲。切不可輕言放棄！
2.2 打好基礎，建議從網上看單片機視頻教程，如北航的陳博老師的視頻和郭天祥的十天學會單片機。再結合課本，如譚浩強的《C程序設計》，和李全利的《單片機原理及其應用技術》，把基礎知識學好，就可以從一個點出發，逐漸觸及其它知識。
2.3 動手實踐
讓學生去買一些基礎的板，從焊接板子中不但可以練習學習軟硬件，還可以學會一種調試開發板的方法，更可以學習焊接技術，一舉而多得。需要的元件有：一片STC89C52單片機、一個11.0592MHZ的晶振、2個20PF的電容、1個0.1UF的電容和4.7K的電阻、一小塊電路板和一個插針，自己搭建焊接單片機最小系統，然后檢查這個系統是否能正常工作。如果能正常工作，準備軟件：KEIL軟件（編譯程序）、燒寫軟件，程序最好還是用C語言編程。這些軟硬件都準備好后，在整個畢業設計指導中，老師要為學生精選實驗，選取的原則應由易到難、由單一性實驗到綜合性實驗、由實例性實驗到設計性實驗，最終能達到合作完成一個綜合性項目的能力。實際指導中，在畢業設計初期時選取一些簡單控制項目，目的是熟悉指令和編程技巧，如：清零程序、拆字程序、數據排序、無符號數雙字節快速乘法子程序、多分支程序等軟件實驗程序；在中期選取一些外圍電路控制的實例實驗，目的是學習單片機的內部結構和外圍常用設備的控制方法，如：流水燈、數碼管、液晶、DS1302時鐘、DS18B20、A/D、D/A等外圍常用設備的控制實驗，再深入就可以結合一些具體實例擴展一些中斷、串口通訊等功能。通過實驗，使你感受到指令產生的控制效果，眼睛看得見(燈光)、耳朵聽得到(聲音) ，更能深刻理解指令是怎樣轉化成信號去實現控制。邊學習、邊演練，循序漸進，這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、扎根于腦海，甚至“根深蒂固”；在后期要選取綜合性、設計性的實驗，這些實驗應該是在前期基礎上的綜合應用和開發，包括硬件電路和軟件開發，并且這些設計要在教科書和網絡中找不到，學生不可抄襲，需要完全獨立開發完成，如：油庫自動化系統設計：其中包含數據采集模塊、人機接口模塊、通訊模塊等，都可以交給學生去設計實現。
2.4 合理安排時間持之以恒
學習單片機不能“三天打魚，兩天曬網”，要有持之以恒的毅力與決心。學習完幾條指令后，就應及時做實驗，融匯貫通，而不要等幾天或幾個星期之后再做實驗，這樣效果不好甚至前學后忘。另外要有打 “持久戰”的心理準備，不要興趣來時學上幾天，無興趣時涼上幾星期。學習單片機很重要的一點就是持之以恒。
以上是我在指導學生做畢業設計過程中，根據學生實際情況總結的學習方法，經過幾年的指導發現，實踐證明在安徽建筑工業學院的大四學生中有70%的能夠在老師的指導下能完成設計，學生對此很感興趣，并且從根本上了解了單片機，畢業設計都自己動手做出來了，收獲很大，這樣的學生也備受工作單位的歡迎。相信這些能夠給教學帶來一些指導意見，從而使學生喜愛單片機。
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