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單片機應用范文第1篇

1、單片機原理是指一種在線式實時控制計算機的原理方式。在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機（比如家用PC）的主要區(qū)別。

2、應用：單片機普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

單片機應用范文第2篇

Abstract: Combining 8051, the paper introduces the advantages of C-language and the programming design of C-language's relization of MCU digital blink. Though 8051 could embed assembly code at C-language programming, the complicity is obviously improved. The practice proves that if we use C-language resonablely, the equal precision with assembler language could be got at practice.

關(guān)鍵詞：單片機；C語言；應用

Key words: MCU; C-language; application

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0146-01

1問題的提出

將C向MCU（俗稱單片機）8051上的移植始于20世紀80年代的中后期?？陀^上講，C向8051 MCU移植的難點不少。經(jīng)過Keil/Franklin、Archmeades、IAR、BSO/Tasking等公司艱若不懈的努力，終于于20世紀90年代開始而趨成熟，成為專業(yè)化的MCU高級語言了。過去長期困擾人們的所謂“高級語言產(chǎn)生代碼太長，運行速度太慢，因此不適合單片機使用”的致使缺點已被大幅度地克服。

2單片機C語言的優(yōu)越性

2.1 不懂得單片機的指令集，也能夠編寫完美的單片機程序；

2.2 無須懂得單片機的具體硬件，也能夠編出符合硬件實際的專業(yè)水平的程序；

2.3 不同函數(shù)的數(shù)據(jù)實行覆蓋，有效利用片上有限的RAM空間；

2.4 程序具有堅固性：數(shù)據(jù)被破壞是導致程序運行異常的重要因素。C語言對數(shù)據(jù)進行了許多專業(yè)性的處理，避免了運行中間非異步的破壞；

2.5 C語言提供復雜的數(shù)據(jù)類型（數(shù)組、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、枚舉、指針等），極大地增強了程序處理能力和靈活性；

2.6 提供auto、static、const等存儲類型和專門針對8051單片機的data、idata、pdata、xdata、code等存儲類型，自動為變量合理地分配地址；

2.7 提供small、compact、large等編譯模式，以適應片上存儲器的大?。?/p>

2.8 中斷服務程序的現(xiàn)場保護和恢復，中斷向量表的填寫，是直接與單片機相關(guān)的，都由C編譯器代辦；

2.9 提供常用的標準函數(shù)庫，以供用戶直接使用；

2.10 頭文件中定義宏、說明復雜數(shù)據(jù)類型和函數(shù)原型，有利于程序的移植和支持單片機的系列化產(chǎn)品的開發(fā)；

2.11 有嚴格的句法檢查，錯誤很少，可容易地在高級語言的水平上迅速地被排掉；

2.12 可方便地接受多種實用程序的服務：如片上資源的初始化有專門的實用程序自動生成。

3應用案例：C語言實現(xiàn)單片機數(shù)碼管閃爍

本應用案例中（/*此函數(shù)主要是C語言實現(xiàn)單片機數(shù)碼管閃爍功能。效果：1――數(shù)碼管顯示0123；2――停頓；3――數(shù)碼管顯示4567；4――無窮循環(huán)1，2，3步。*/），程序為：

#include

#include

unsigned char code dis_code[11]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90， 0xff}； //定義數(shù)組

int delay（int x）//聲明延遲函數(shù)

{

int j=0；

for（j；j

}

main（） //主函數(shù)

{

int i，j；//定義i，j

unsigned char seg；//定義seg，用于數(shù)碼管的初始化

seg= 0xfe ；//定義seg為0xfe，即11111110；使數(shù)碼管為第一個顯示

while （1）//無窮循環(huán)

{

{ for（j=0；j

{

for（i=0；i

{

P2=seg；//初始化P2

P0=dis_code[i]； //顯示數(shù)字

delay（200）；//延遲約1ms

seg=_crol_（seg，1）；//數(shù)碼管右移一位

if （seg==0xef） seg=0xfe； //輸出四個數(shù)字之后停止

}

}

P2=0xff；//數(shù)碼管全不接通，把0，1，2，3消去

delay（2000000）； //延遲

for（j=0；j

{

for（i=4；i

{

P2=seg； //初始化P2

P0=dis_code[i]； //顯示數(shù)字

delay（200）；//延遲約1ms

seg=_crol_（seg，1）；//數(shù)碼管右移一位

if （seg==0xef） seg=0xfe；//輸出四個數(shù)字之后停止

}

}

}

}

}//函數(shù)結(jié)束

單片機應用范文第3篇

本設(shè)計采用MicrochipPIC16C54單片機，選用南通光電器件廠GR40101紅外發(fā)射二極管和GD1611硅PIN型光敏二極管作為紅外發(fā)射和接收器件，舟山海山電器有限公司生產(chǎn)的微型電機QDB-30-3.0作為泵液晶驅(qū)動。系統(tǒng)采用單鍵模式完成暫停、設(shè)定泵液量等功能。電路采用節(jié)電方式設(shè)計，待機電流小于100μA，并可提供微型電機所需的500mA負載電流，可監(jiān)測電池電壓，欠壓報警。系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖中TX（紅外發(fā)射管）、R1、R5、Q4組成紅外發(fā)射電路，單片機RA1口輸出一定頻率的脈沖控制三極管Q4的通斷，從而控制紅外發(fā)射管TX的發(fā)射頻率。由單片機RA3口為發(fā)射電路提供電源，是為了節(jié)能。當RA1口將要發(fā)射脈沖時，RA3口置高，發(fā)射電路加電。RX（紅外接收管）、R2、R11、R12、R13、R16、Q6、C3組成紅外接收電路，RX接收紅外脈沖，整形后由Q6放大。接收電路必須嚴格控制放大倍數(shù)，確保紅外反射接收距離在10cm左右。接收電路電源由單片機RB1口提供，在發(fā)射脈沖后，將RB1口置高。R6、R7、R8、Q3組成電池電壓監(jiān)測電路，當電源電壓降到一定值時，Q3截止，單片機RB3口為高電平，欠壓報警。D2、D3、R9、R10、Q1、Q5組成電機供電電路，提供微型電機所需的3V電壓、500mA負載電流，當需驅(qū)動電機泵液時，由單片機RB2口輸出低電平，Q發(fā)射極為電機供電。D1、C4、Q2、R3組成電機控制電路，泵液時先為電機供電，然后單片機RA2口輸出高電平驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。LED為工作狀態(tài)指示燈，單一按鍵SW為多功能鍵，可完成設(shè)定泵液量、暫停、手動泵液等功能。

2軟件設(shè)計

本電路硬件設(shè)計通過控制各單元電路供電達到節(jié)能的目的，軟件上利用PIC單片機的休眼、看門狗溢出喚醒特性以及對發(fā)射脈沖個數(shù)的控制進一步降低能耗，使其待機電流小于100μA，4節(jié)4號堿性電池可提供15000次以上的使用次數(shù)或200天以上的使用時間。程序流程如圖2所示。

程序開始先對單片機各端口初始化，并設(shè)置好看門狗溢出時間，程序工作一個周期后，自動進入休眠模式，由看門狗溢出喚醒單片機進入下一周期。進入一個工作周期前，首先判斷是電池上電第1次工作，還是看門狗溢出喚醒單片機。如果是電池上電第1次工作，指示燈應給出指示，并對泵液量進行設(shè)定。進入工作周期后要判斷按鍵是否按下，若按下按鍵，則判斷是手動泵液還是暫停泵液器工作，這兩者靠按鍵時間長短決定。

紅外收發(fā)程序?qū)μ岣弑靡浩骺垢蓴_能力、降低泵液器能耗起著關(guān)鍵作用。經(jīng)過實驗選定一個發(fā)射脈沖頻率使其對外界光干擾不敏感。為了最大限度地降低能耗，程序?qū)Πl(fā)射脈沖的個數(shù)和方法進行設(shè)計，先發(fā)2個試探脈沖，若接收到，則按選定頻率連續(xù)發(fā)60個脈沖，然后判斷接收方收到的脈沖數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，是則泵液，否則進入休眠模式；若接收方未收到試探脈沖，則直接進入休眠模式。每次泵液器工作后，都檢查電池電壓，若發(fā)現(xiàn)電壓低，立即由指示燈給出報警，提示更換電池。

單片機應用范文第4篇

【關(guān)鍵詞】單片機開發(fā)技巧；系統(tǒng)測試；減少bug數(shù)目；提高運行效率；優(yōu)化運行性能

1、概述

隨著微電子通信技術(shù)不斷提高以及超大規(guī)模集成電路制作工藝的不斷完善，單片機作為微處理器已經(jīng)滲透到社會中軍用民用等各個領(lǐng)域中，推動著社會現(xiàn)代化不斷向前發(fā)展。由于單片機的集成度高，體積小，可靠性良好，控制功能強，功耗低，在導彈導航、各種交通工具的儀表控制，以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的數(shù)據(jù)通訊與傳輸、門禁卡智能卡識別等方面無處不在，因此對于單片機的學習、開發(fā)和應用對于通信工程和自動化工程專業(yè)的學生和專業(yè)人士是必不可少的，然而在單片機開發(fā)與應用過程中，有很多技巧性的東西，需要我們在對于單片機的學習、開發(fā)和應用過程中去掌握和了解，從而縮短學習周期，加快對單片機深入理解的步伐，能夠為以后在單片機的開發(fā)和應用培養(yǎng)良好的習慣，減少失誤和錯誤發(fā)生的概率，最大優(yōu)化單片機的開發(fā)和應用的過程。

2、單片機的應用中的注意事項

單片機已經(jīng)在各個領(lǐng)域中被廣泛應用，但是在產(chǎn)品中選擇和使用單片機的時候需要注意一些事項，來提高單片機在應用中的可靠性和穩(wěn)定性。在選擇單片機初期，滿足使用要求和經(jīng)濟預算的情況下，盡量選擇使用壽命長的單片機型號，避免由于單片機的老化而引起產(chǎn)品或項目工程質(zhì)量的下降，同時盡量選擇運算速度快、抗干擾能力強以及功耗低的單片機，使其能夠充分滿足產(chǎn)品和項目工程的需要。當一個單片機系統(tǒng)設(shè)計完成后，要對整個產(chǎn)品或者系統(tǒng)進行系統(tǒng)測試，其中包括對單片機軟件的單元測試、系統(tǒng)測試以及性能測試，還有對整個系統(tǒng)的上電、掉電測試，ESD和EFT測試以及使用壽命測試，從而對單片機整個系統(tǒng)或產(chǎn)品進行可靠性的了解，避免由于單片機選擇不合適而使產(chǎn)品質(zhì)量低下。

3、單片機的開發(fā)的基本技巧

單片機在開發(fā)的過程中，主要使用C語言作為開發(fā)語言來驅(qū)動單片機工作，所以對于單片機的開發(fā)的基本技巧，主要涉及到C語言代碼優(yōu)化，包括減少C代碼中的bug數(shù)目、程序代碼使用率以及代碼性能優(yōu)化的問題。只有在開發(fā)過程中盡量避免這些問題，開發(fā)的程序才能在單片機內(nèi)良好地運行。

3.1、減少C語言代碼的bug數(shù)目

人們在做任何事情的時候都會犯錯誤，單片機C語言開發(fā)也不例外。如果由于人為的失誤或者錯誤將缺陷帶入到代碼中，那么單片機在運行過程中就有可能出現(xiàn)錯誤，所以在C語言代碼編寫過程中要盡量在人們經(jīng)常出錯的地方謹慎處理，盡量避免引入缺陷到單片機運行程序中去。常見的缺陷類型有參數(shù)類型和范圍問題，一般對單片機系統(tǒng)整體的物理參數(shù)、資源參數(shù)、應用參數(shù)以及過程參數(shù)的類型和取值范圍設(shè)定的問題上出現(xiàn)錯誤，開發(fā)人員由于忽略了各個參數(shù)在不同參數(shù)類型的計算以及賦值或者函數(shù)返回的過程中參數(shù)類型的轉(zhuǎn)變以及取值范圍或取值精度的變化而想當然依舊沒有改變對參數(shù)的處理使得程序在運行過程中出現(xiàn)了缺陷問題；另一種常見的bug問題出在各中運算符的優(yōu)先級計算或者比較的部分，開發(fā)人員忽略運算符的優(yōu)先級選用而使程序存在缺陷；還有常見的bug問題涉及到一維或者多維數(shù)組角標的確定或者指針自動變化的問題，此類問題常用循環(huán)模塊來計算，由于多層級計算可能會誤導開發(fā)人員而為程序引入缺陷。

3.2、提高運行效率，優(yōu)化運行性能

對于單片機開發(fā)來說，實現(xiàn)同樣功能的兩個程序片段運行時間和運行可靠性是非常重要的，所以在單片機開發(fā)過程中，在實現(xiàn)基本功能的前提下，盡量減少運行代碼的行數(shù)，保證運行質(zhì)量，使得單片機高效快速響應和穩(wěn)定有效地長期運行。對于提高單片機的運行效率，必須從單片機CPU型號入手，詳細了解CPU內(nèi)部的加法器、除法器、各種存儲單元、總線的分布以及中斷程序入口等，從而深入了解單片機的物理結(jié)構(gòu)以及各個模塊的工作機理，在單片機開發(fā)的過程中要根據(jù)各個模塊的工作機理來開發(fā)程序代碼，同時，對于代碼之間的邏輯關(guān)系也要有深入考究，盡量減少單片機遍歷同樣代碼的次數(shù)，提高運行效率。對于單片機程序代碼運行性能的優(yōu)化，主要是去除運行干擾源、精簡資源開銷以及提高程序容錯率。當有錯誤發(fā)生時，使用軟件陷阱和看門狗機制將單片機拉回復位狀態(tài)，從而避免由于程序出錯而導致事故發(fā)生，提高程序容錯率是開發(fā)人員的一項基本素質(zhì)，需要在開發(fā)過程中去鍛煉和培養(yǎng)，在反復訓練和提高中去熟悉單片機的習性，從而避免常見的錯誤而導致單片機運行失敗。

4、總結(jié)

單片機的開發(fā)和應用技巧，需要在真正的實施過程中去總結(jié)、去體會，當然，還有很多的應用和開發(fā)的技巧需要我們不斷努力，在以后的工作、學習和應用中去尋找和總結(jié)，使得單片機的學習、開發(fā)和應用過程更簡單、更有效，為單片機的開發(fā)和應用鋪平前進的道路。

參考文獻：

[1]韓麗娟，鄧玉鳳.單片機的開發(fā)技巧及其應用研究[J].科技信息，2009（34）

[2]刁世倫，潘文良.一種高效的鍵盤掃描分析算法[J].科技信息，2010（09）

[3]蔡亞洲.單片機的應用與開發(fā)技巧[J].科技風，2009（19）

單片機應用范文第5篇

關(guān)鍵詞 單片機；接口技術(shù)；PS/2

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）44-0208-02

接口是指各種不同特性部件的相互交接部分。對于單片機，CPU與其它電路和部件相互交接的部分就是接口。接口又分為和軟件部分硬件部分。接口軟件則是指為實現(xiàn)信息交換而設(shè)計的程序；硬件接口是指兩個部件實體之間的連線和邏輯電路。在現(xiàn)在所掌握的技術(shù)條件下，硬件接口都必須得到相應的接口軟件的支持。

1 單片機接口技術(shù)的特點

單片機本身已經(jīng)具備了一些常用的功能部件，而且我們知道單片機的應用主要是面向測控系統(tǒng)，因此，與通用計算機的接口技術(shù)相比較，單片機的接口技術(shù)有以下特點。

1）單片機的接口往往更側(cè)重于人機接口和控制接口。通用微機的人機界面是標準鍵盤和顯示器，較之單片機的人機接口要復雜，同時功能也強得多。PC機的鍵盤本身就是一個單片機系統(tǒng)，可以對100多個鍵進行掃描，并具有消除抖動和重鍵處理等功能。另外，通用計算機不是面向測控應用的，因此通常不具備測控接口。如果需要，也必須使用擴展板；

2）單片機的接口往往都是由用戶自行設(shè)計的，而且不會有統(tǒng)一的標準和規(guī)格。而且同一種功能也可以采用不同的接口設(shè)計方案。而對于通用微型計算機的接口部件一般是已經(jīng)設(shè)計好的，用戶也只能使用它所提供的功能，卻不能更改其原有的設(shè)計。因此，單片機的接口設(shè)計往往需要更多的技巧和經(jīng)驗；

3）單片機應用系統(tǒng)的規(guī)模通常都比較小，存儲器的容量也不大。因此，很少采用大容量的存儲器，而且通常只采用靜態(tài)存儲器，很少采用動態(tài)存儲器。另外，也很少采用外部存儲器（軟盤、硬盤等）。而在通用微型計算機中，通常都采用大容量的動態(tài)存儲器，軟盤和硬盤更是必不可少的大容量的外部存儲器。

2 單片機接口技術(shù)的應用――PS/2接口技術(shù)

作為一個出現(xiàn)較早的輸入接口，基于PS/2的開發(fā)技術(shù)已經(jīng)相當成熟，但是這些成熟的技術(shù)主要掌握在部分主板開發(fā)商和鼠標鍵盤開發(fā)商手上。而且PS/2協(xié)議的官方參考資料已經(jīng)很難找到，所以本課題將以監(jiān)控并分析PS/2鼠標在實際工作中的數(shù)據(jù)流并結(jié)合前人開發(fā)經(jīng)驗心得為主要開發(fā)依據(jù)，通過不斷調(diào)試改進來完成PS/2鼠標接口的開發(fā)。

PS/2 鼠標和鍵盤履行一種雙向同步串行協(xié)議。換句話說每次數(shù)據(jù)線上發(fā)送一位數(shù)據(jù)并且每在時鐘線上發(fā)一個脈沖就被讀入。鍵盤/鼠標可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主機而主機也可以發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備，但主機總是在總線上有優(yōu)先權(quán)，它可以在任何時候抑制來自于鍵盤/鼠標的通訊，只要把時鐘拉低即可。數(shù)據(jù)傳輸過程中的時鐘始終都由設(shè)備提供，如果主機要想設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)就必需先告訴設(shè)備產(chǎn)生一個時鐘信號。

2.1硬件結(jié)構(gòu)基本設(shè)計

PS/2接口與單片機可以直接連接，將單片機的VCC和GND分別與PS/2接口的4號和3號針腳連接，實現(xiàn)對設(shè)備的供電。將P2.0和P2.1分別和PS/2接口的1號和5號針腳連接，作為數(shù)據(jù)線和時鐘線實現(xiàn)單片機到PS/2接口的信號傳輸。

在單片機的P2.2-P2.7引腳上連接六個按鍵，分別用來模擬鼠標的上下左右移動以及鼠標的左右鍵。該模塊用來測試PS/2接口設(shè)備的基本功能。P1口接8個發(fā)光二極管，在調(diào)試和測試中顯示相關(guān)內(nèi)容。P3.0-P3.1接串口模塊，實現(xiàn)單片機和PC的通信，該模塊用于擴展和測試。

下面介紹PS/2接口設(shè)備與PC通過串口的連接：

這個模塊是一個擴展和測試模塊，用來實現(xiàn)串口轉(zhuǎn)PS/2接口，并且可以測試PS/2接口的功能和性能。

通過串口將PC機同PS/2接口設(shè)備連接，在PC機上編寫測試軟件，測試軟件通過串口向單片機發(fā)送一定的鼠標數(shù)據(jù)報，設(shè)備將這些數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到PS/2接口，這樣使得調(diào)試更加方便靈活，同時也實現(xiàn)了本課題的PS/2接口設(shè)備的一個擴展應用。

51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以進行串口通訊。但是電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡單的連接方法。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

PS/2接口設(shè)備的軟件主要包括六個部分：PS/2接口驅(qū)動模塊，Reset模式處理模塊，stream模式處理模塊，顯示處理模塊，按鍵處理模塊，主程序模塊。

各模塊的功能如下：

1）PS/2接口驅(qū)動模塊：實現(xiàn)對PS/2接口的基本操作，包括向PS/2口發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，從PS/2口接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)等操作的實現(xiàn)；

2）Reset模式處理模塊：完成Reset模式操作；

3）Stream模式處理模塊：完成Stream模式操作，提供發(fā)送一個完整鼠標數(shù)據(jù)報的函數(shù)；

4）顯示處理模塊：提供用于調(diào)試和測試的顯示函數(shù)；

5）按鍵處理模塊：用六個按鍵分別模擬鼠標的上下左右移動和左右鍵，當按下某個按鍵時產(chǎn)生相應的鼠標數(shù)據(jù)報，并調(diào)用Stream模式處理模塊中的發(fā)送鼠標數(shù)據(jù)報函數(shù)，數(shù)據(jù)包發(fā)送到主機；

6）主程序模塊：協(xié)調(diào)各模塊穩(wěn)定運行。

2.3 PS/2鼠標接口設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換

通過分析PS/2鼠標在實際使用過程中的信號了解到，在鼠標上電一定時間后主機會向鼠標發(fā)送多次復位信號，鼠標上電機進入Reset模式。Reset模式下主機會對鼠標進行檢測和配置，這個過程也被叫做鼠標的初始化。主機在重新啟動和休眠喚醒時也會讓鼠標進入Reset模式并初始化鼠標。Stream模式下設(shè)備可以向主機發(fā)送鼠標數(shù)據(jù)報，當然主機在這個時期也可能短暫的抑制鼠標數(shù)據(jù)報的發(fā)送。

參考文獻