1.绪论
二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。
单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。
单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。
1.1 单片机基础知识
单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。
MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。
DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。
1.2 单片机的应用领域
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：
一、在智能仪器仪表的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
二、在家用电器中的应用
可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，
五花八门，无所不在。
三、在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
四、在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
五、单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。
1.3单片机的发展趋势
单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，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，有与主流
C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互
补，为单片机的应用提供了广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：
一、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。
二、低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW 左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS（互补金属氧化物半导体工艺）。像80C51就采用了HMOS（即高密度金属氧化物半导体工艺）和CHMOS（互补高密度金属氧化物半导体工艺）。CMOS虽然功耗低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途
径。
三、主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以80C51占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集合（RISC）也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEX公司近年的单片机产量与日俱增，与其底价质优的优势，占据一定的市场份额。此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补、相辅相成、共同发展的道路。九十年代以后，单片机在结构上采用双CPU 或内部流水线，CPU位数有8位、16位、32位，时钟频率高达20MHZ，片内带有PWM输出、监视定时器WDT、可编程计数器阵列PCA、DMA传输、调制解调器等。芯片向高度集成化、低功耗方向的发展，使得单片机在大量数据的实时处理、高级通信系统、数字信号处理、复杂工业过程控制、高级机器人以及局域网等方面得到大量应用。这类单片机有NEC公司的MPD7800，MITSUBISHI公司的M337700，REVKWELL公司的R6500。
2.硬件设计
2.1 硬件设计
2.1.1 80C51单片机的内部结构
图2-1为80C51单片机功能结构框图
80C51 芯片内部集成了 CPU、RAM、ROM、定时/计数器和I/O口等各功能部件，并由内部总线把这些不见连接在一起。
80C51单片机内部包含以下一些功能部件：
(1) 一个8位CPU；
(2) 一个片内振荡器和时钟电路；
(3) 4KB ROM（80C51有4KB掩膜ROM，87C51有4KB EPROM，片内有无ROM）；
(4) 128B内RAM；
(5) 可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路；
(6) 两个16位定时/计数器；
(7) 21个特许功能寄存器；
(8) 4个8位并行I/O口，共32条可编程I/O端线；
(9) 一个可编程全双工串行口；
(10) 5个中断源，可设置成2个优先级。
80C316
中断控制并行口串行通信
图2-1 80C51单片机功能结构框图
2.1.2 80C51单片机的引脚功能
80C51单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图2-2a为引脚排列图。图2-2b为逻辑符号图。40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O 引脚。
图2-2 80C51引脚图
1.电源
(1)Vcc——芯片电源，接+５Ｖ；
(2)Vss——接地端。
2.时钟
XTAL1、XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端。使用内部振荡电路时外接石英晶体。
3.控制线
控制线共有4根，其中3根是复用线。所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。
(1)ALE/PROG——地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
80C51在并行扩展外存储器（包括并行扩展I/O口）时，P0口用于分时传送低8位地址和数据信号，且均为二进制数。那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢？当ALE信号有效时，P0口传送的是低8位地址信号；ALE信号无效时，P0口传送的是8位数据信号。在ALE信号的下降沿，锁定P0口传送的内容，即低8位地址信号。
需要指出的是，当CPU不执行访问外RAM指令（MOVX）时，ALE以时钟振荡频率1 / 6的固定频率输出，因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要。但是，当CPU执行MOVX指令时，ALE将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可驱动8个LSTTL门电路。
②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
(2)PSEN——外ROM读选通信号。
80C51读外ROM时，没个机器周期内PSEN两次有效输出。PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内ROM或读外RAM时，PSEN无效。PSEN可驱动8个LSTTL门电路。
(3) RST/Vpd——复位/备用电源。
①正常工作时，RST（Reset）端为复位信号输入端，只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平，80C51芯片即实现复位操作，复位后一切
从头开始，CPU从0000H开始执行指令。
②Vpd功能：在Vcc掉电情况下，该引脚可接上备用电源，由Vpd向片内供电，以保持片内RAM中的数据不丢失。
(4) EA/Vpp ——内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能：正常工作时，EA为内外ROM选择端。80C51单片机ROM寻址范围为64KB，其中4KB在片内，60KB在片外（80C31芯片无内ROM，全部在片外）。当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC（程序计数器）值超过
4KB（0FFFH）时，将自动转向执行外ROM中的程序。当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片内有否内ROM。对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必须接地。
②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚用于施加编程电源Vpp。
对4个控制引脚，应熟记起第一功能，了解其第二功能。
严格来讲，80C51的控制线还应该包括P3口的第二功能。
4. I/O引脚
80C51共有4个8位并行I/O端口,共32个引脚
(1)P0口——8位双向I/O口。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用作双向I/O口。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用于分时传送低8位地址(地址总线)和8位数据信号(数据总线)。位结构如图2-4所示。P0口能驱动8个LSTTL门。
内部总线写锁存器图2-4 P0口位结构
(2) P1口——8位准双向I/O口(“准双向”是指该口内部有固定的上拉电阻)。位结构如图2-5所示。 P1口能驱动为4个LSTTL门。
图 2-5 P1口位结构 (3) P2口——8位准双向I/O口。在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用作双向I/O口。在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用于传送高8位地址(属地址总线) 。P2口能驱动4个LSTTL 门。P2口的位结构如图2-6所示，引脚上拉电阻同P1口。在结构上，P2口比P1口多一个输出控制部分。
图 2-6 P2口位结构 (4) P3口——8位准双向I/O口。
可作一般I/O口用,同时P3口每一引脚还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。P3口驱动能力为4个LSTTL门。
读锁存内部总写锁存第二输入功能
图 2-7 P3口位结构
P3口第二功能如下:
P3.0——RXD:串行口输入端;
P3.1——TXD:串行口输出端;
P3.2——INT0:外部中断0请求输入端;
P3.3——INT1:外部中断1请求输入端
P3.4——T0:定时/计数器0外部信号输入端; P3.5——T1:定时/计数器1外部信号输入端; P3.6——WR:外RAM写选通信号输出端; P3.7——RD:外RAM读选通信号输出端。
上述4个I/O口,各有各的用途。在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, 4个I/O口都可作为双向I/O口用。在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口专用于分时传送低8位地址信号和8位数据信号,P2口专用于传送高8位地址信号。P3口根据需要常用于第二功能,真正可提供给用户使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端线。
2.2 应用系统硬件设计
2.2.1 硬件系统电路图
以下是应用系统硬件的构成图，共由7部分构成。
1、单片机小系统包括：（1）复位电路；（2）时钟电路；（3）80C51。
2、六反相缓冲/变换器：3个
3、光电隔离器：16个
4、电流放大器：16个
5、中间继电器：16个
6、驱动继电器：16个
7、负载（电灯）：16个
系统构成图
2.2.2 4049驱动器：
4049是6反相缓冲驱动器，内由6个反相器构成。
作用：将P0.0~P1.7口输出的驱动电流放大，达到足够的电流使光电隔离器中的发光二极管发光，使光电器件的输出满足逻辑上的要求，完成光电隔离的作用。
2.2.3光电隔离器
在这个电路板里使用的是光耦4N25的光电隔离器。
光电隔离器的原理：
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端获得一个反向的输出逻辑信号，这样就实现了电—光—电的转换。
2.2.4 继电器：
在这个电路板上使用的是直流电磁继电器。里面有两种，一种是中间继电器，一种是驱动继电器。
继电器工作原理：
继电器就是电子机械开关，它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈，当线圈中流过电流时，圆铁芯产生了磁场，把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住，使之断开第一个触点而接通第二个开关触点。当线圈断电时，铁芯失去磁性，由于接触铜片的弹性作用，使铁板离开铁芯，恢复与第一个触点的接通。因此，可以用很小的电流去控制其他电路的开关。整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着，有的还是全密封的，以防触电氧化。
如上图所示，当控制电路中的开关K闭合时，电磁铁便具有磁性，将衔铁吸下，使继电器触点接触，与触点相连接的电源电路便接通；当控制开关K断开时，电磁铁的磁性被撤消，继电器触点弹开，电源电路亦随之断开。
2.2.5 其他硬件
除了用到光电隔离器、驱动器、继电器之外，还用到了三极管、电灯、电线等。
3.应用系统开发工具DP-51S
3.1 DP-51S 硬件结构（1）电路外观
DP-51S单片机仿真实验仪上具有丰富的外围接口和板上元件。 DP-51S的单片机仿真实验仪的电路布局如图3.1所示：（2）主要器件
电路主要器件如表3.1所示：
图3.11 DP-51S 单片机仿真实验仪
（3）应用接口
为了能够更好的学习使用DP-51S单片机访真实验仪的系统资源，电路中为用户保留有许多应用接口。
（4）电源插座POWER
该电源插座POWER为DP-51S单片机访真实验仪提供适合的工作电源。请使用陪到的+9V专用电源，以避免损坏电路组件，当DP-51S中外机访真实验仪连接+9V专用地安源后，电源指示POWER亮，说明供电正常，否则应检查电源电路。
（5）串口COM1、COM2
COM1目标号为RS232，外形是DB9形式，是单片机的RS232输出，可以通过串行通信电缆与计算机进行串口通行，现实数据信息的交换。而COM2口标号为UART，外形是DB9针式，直接是但片机的串中信号线输出，
因此可以完成单片机的串口信号线输出，因此可以完成单片机之间的相互通信。（6）+5V：电源输出接口J3
通过J3接口，DP-51S单片机访真实验仪能QGV、200mA的直流电源。方便用户开发自己的应用电路。注意，输出电流不可大雨200mA，否则将影响DP-51S实验仪正常工作。
（7）D/A转换电源输入J6
和接口J6为单片机访真实验仪的D/A及其相关电路提供+12V和-12V工作电源，这样用户可以直接得到较为精确、正负对称的模拟量信号。J6的引脚排列如图3.17所示，各引脚的具体功能描述如表3.4所示
（8）A/D主那换模拟量输入接口J7
该接口为用户提供了6路A/D转换输入通道（分别为Vin2-Vin7），用户可以能过该接口采集、测量各种物理量，当然输入的有效信号应该是该物理量被转化后所对应的电压值，且输入的电压信号必须保证在：0-5V之间，而别外2路A/D （Vin0和Vin1）已经通过2个精密可调动电位器直接接到了电源+5V上，这样用户可以调节电位器从而实现改变该通道输入模拟量的大小，给大家调试实验提供了方便。
（9）单片机晶振接口Y1
DP-51S单片机访真实验仪为拥护提供了一个可自由选择晶体频率的接口，拥护根据自己的实际需要使用大小不同的晶体。
3.2 DP-51S单片机仿真实验仪功能特点
（1）用户可使用自带的P87C52X2单片机来进行仿真调试响应的单片机用户和序，也可以选配具有ISP功能的P89C6Xx2，P89C51RX2、P89C66x单片机作为目标MCU，且工作晶振频率可选：1-12MHz。
（2）板上集成从多常用接口电路：32KSRAM芯片62C253：3个独立LED显示、3个独立按键；6个8段数码管与8按键组成的键盘/显示电路：12C借口实时时钟芯片PCF8563T：FC接口EPROM芯片24WC02；RS232串行通讯接口芯片MAX232；串行显示2个8段数码管电路；字符液晶显示屏接口；无源蜂鸣器电路NUZZER；红外接收电路RFIN；阻容复位电路、电源监控电路MAX810。这此实用借口电路涵盖了MCU的各个应用领域，能够提供用户领先的应用设计方法。
（3）电路信号的切换通过跳线器进行选择，可靠性高，使用方便。
（4）提供实验电路的各部分原理图，提供各个实验课题的汇编程序A51源代码，浅显易懂，入门方便，使用户快速掌握应用系统的设计方法。
（5）预留ISP接口，支持PHILIPSISP单片机（如P89c51rx2。P89C66x、
P89C6xX2等）的ISP编程。
（6）通过MON51接口与高度软件协会配合，可按单步、断点、连续等方式测试实际应用程中；
（7）进行实时操作系统的学习，如RTXTiny实时操作系统、uC/OS-KI实时操作系统、SmallRTOS实时操作系统等。RTXTiny实时操作系统中德国KeiSoflware 公司设计的，关于是SmallRTOS实时操作系统的源码可以在
https://www.doczj.com/doc/5015542791.html,网站下载，至于详细的设计思想、就用设计实例和
中间件，请参考《基于80C51单片机的SmallRTOS实时操作系统的设计原理及其应用》专著。有了这样的基础您就有了从8位的单片机过渡到32位ARM的扎实功底，如果你的基础比较好，还可以深入学习。uC/OS-Ⅱ实时操作系统，不仅可以在80C51单片机上使用，而且是可以十分方便地移植到32位ARM上使用（8）利用DP-51S单片机仿真实验仪引用的CPU信号，可以边接自己的实际应用系统。
4.应用系统仿真软件Keil C51
4.1 Keil C51 介绍
KeilC51 mVision2集成开发环境是KeiSoftwre，lnc/KeilElektronikGmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台，内以多种符合当前工业标准的开发工具，可以完成从工和建立、管理，编译，连接，目标代码的生成，软件访真，硬件访真等完整的开发流和。尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率性达到了较高的水平，而可以附加灵活的控制选项。KeilC51集成开发环境的主要环境的主要功能是以下几点：
（1）mVision2 for WindowsTM：是一个集成开发环境，它将项目管理，源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的Z1环境中。
（2）C51国际标准优化C交叉编译器：从C源代码产生可重定位的口标模块。（3）A51宏汇编器：从80C51汇编冤代码产生可重定位的口标模块。
（4）BL51连接/定位器：组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块，生成绝对目标模块。
（5）LIB51库管理器：从口际模块生成连接器可以使用的库文件。
（6）OH51目标文件至HEX格式的转换器：从绝对目标模块生
成IntelHEX文件。
（7） RTX-51实时操作系统：简化了复杂的实时应用软件项口的设计。
这个工具套件足为专业软件开发人员设计的，但任何层次的编程人员都可以使用，并获得80C51微控制器的部分应用。
4.2 Keil C51 集成工具和用途
mVision2支持所有的Keil80C51的工具软件，包括C51编译器、宏汇编器、连接器/定位器和目标文件至Hex格式转换器，mVision2可以自动完成便宜、汇编、连接程序的操作。
（1）C51便宜器和ASI汇编器
由mVision21DE创建的潭文件，可以被C51便宜器或A51汇编器处理，生成可重定位的object文件。KeilC51以直接支持80C51结构的特性。KeilA51宏汇编器支持80C51及其派声系列的怕有指令集。
（2）LIB51库管理器
BL51库管理器可以从由汇编器和便宜器创建的目标文件建立目标库。这些库是按规定格式排列的目标模块，可在以后被连接器所使用。当连接器处理一个库时，仅仅使用了库中程序使用的目标模块而不是全部加以引用。
（3）BLSI连接器/定位器
BL51连接器使用从库中提取出来的目标模块和便宜器，汇编器生成的目标模块，创建一个绝对地址目标模块。绝对地址目标文件或模块包括不
可重定位的代码和数据，所有的代码和数据都被个在具体的存储器单元中。（4）mVision2软件调试器
mVision2软件调试器能十分理想地进行快速，可靠的程序调节，调试器包括一个同速模拟器，您可以使用它模拟整个80C50系统，包括片上外围器件和外部器件，当您从器件数据库选择时，这个器件的属性会被自动配置。
（5）mVision2硬件调试器
mVision2调试器响您提供厂几种在实际目标硬件上测试程序的方法。按MON51目标监控器到您的目标系统，并通过monitor-51接口下在你的程序，使用高级
GDI接口，将mVision2调试同类似于DP-51S单片机仿真实验仪或者TKS系列仿真器的硬件系统相连接，通过mVision2的人机交互环境指挥连接的硬件完成仿真操作。
（6）RTX51实时操作系统
RTX51实时操作系统是针对80C51微控制器系列的一个多任务内核。RTX51实时内核简化厂需要对实时事件进行反应的复杂应用的系统设计、编程和调试。这个内核完全集成在C51编译器中，使用非常简单，任务描述表和操作系统的统一性由BL51连接器/定位器自动进行控制。
此外Vision2还只有极强的软件环境，友好的操作界面和简单快捷的操作方法，主要表现在以下几点：（1）丰富的菜单栏；（2）可以快色选择命令按钮的工具栏；（3）一些源代码文件窗口；（4）对话框窗口；（5）直观明了的信息显示窗口。
5.软件设计
5.1 显示模式设计一、显示灯的排列：
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13 L14 L15 L16
二、显示模式：
以上是对电灯显示模式分析出来的表格，每个不同的模式号对应不同的显示状态，对应的参数也不同。
本装置在使用中，是用到定时器来控制不同的闪烁方式的。当一个完整的闪烁结束后，即可转入新的闪烁方式。
5.2 程序流程图
5.2.1主程序流程图
5.2.2 中断服务程序流程图
5.3程序设计
以下是城市灯光闪烁控制装置的完整源程序：
*************************************** 主程序
*************************************** MAIN: MOV SP, #SP MOV 30H, #08H
MOV P1, #FFH
MOV P0, FFH
CLR TR0
TO: MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
SETB TR0
T1: MOV 30H, #50
M8: CJNE 30H, #00H, M8
CJNE 31H, 08H, M7
MOV P1, FFH
MOV P0, FFH
DEC 31H
SJMP T1
M7: CJNE 31H, 07H, M6
MOV P1, FFH
MOV P0, 00H
DEC 31H
SJMP T1
M6: CJNE 31H, 06H, M5
MOV P1, 00H
MOV P0, FFH
DEC 31H
SJMP T1
M5: CJNE 31H, 05H, M4
MOV P1, F0H
MOV P0, F0H
DEC 31H
SJMP T1
M4: CJNE 31H, 04H, M3
MOV P1, AAH
MOV P0, AAH
DEC 31H
SJMP T1
M3: CJNE 31H, 03H, M2
MOV P1, CCH
MOV P0, CCH
DEC 31H
SJMP T1
M2: CJNE 31H, 02H, M1
MOV P1, 55H
MOV P0, 55H
DEC 31H
LJMP T1
M1: CJNE 31H, 01H
MOV P1, 33H
MOV P0, 33H
MOV 31H, 08H
LJMP T1
*************************************** 中断服务程序
*************************************** INT1: PUSH 30H PUSH 31H
CLR TR0
MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
DEC 30H
POP 31H
POP 30H
SETB TR0
RETI
6.城市灯光闪烁控制装置的调试
6.1 系统调试
6.1.1 检查硬件连接
包括各元器件的正确使用，例如：地线、电源线的接口。检查电路板，各线路是否正确连接，各元器件是否安全焊上，是否牢固等等。
6.1.2 检查软件系统
1、根据系统的原理结构检查各流程图是否正确，再根据流程图来检查程序是否也正确。
2、分别写出各指令的正确含义，包括中断定时延时时间和初始化时方式字和控制口地址。
3、将所有程序组织起来，在软件环境下运行，检查程序是否正确。通过对硬件和软件系统的认真检查，反复测试，结果系统检测成功，可以进一步运行调试。
4、运行调试：在电脑输入程序后，各硬件连接正确无误时，接上电源，输入命令开始运行调试。
6.2 测试结果
本系统基本上能符合设计者的要求，因条件所限还未有实际的运行。
7.毕业设计总结
7.1 设计总结
单片机的设计至今为止已经进入了令人鼓舞的阶段，在进行了长达两个多月的时间的摸索与实验，使我不仅仅是对于单片机入门软件与硬件的常用设计与功能，还使我对于一项设计研究的制作过程所需要的详细步骤和具体的实现方法的力度的掌握。基于此作品作为毕业设计的创作成果，在当其中机器的功能等方面并非处于一个成熟的阶段，而且仅仅是因为向延元老师的要求以及我们的初步尝试，当中的缺点是无可非议地存在着。当然在这次宝贵的毕业设计活动中，经验才是对于我们最大的收获，而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力，用受益匪浅这个词语来概括这次难忘的活动我觉得再合适不过了。但是，光是完成了作品还是不可以自我满足的，在从一开始的时候就怀着将作品制作得更加人性化，更加令人满意，更加地使功能完美又方便地被应用领域这个最终目的下，随着对单片机这门学科的认识加深，到达了拓展的程度，我想这个目的将在不远的时期内被实现。
总之，这次设计从软件编写、调试到软硬件联机调试，我倾注了大量的时间和心血。真是曾经为程序的编写而冥思查找过，曾经为无法找出错误而郁闷苦恼过，也曾经为某一功能不能实现而犹豫彷徨过，但最终我成功了。
因为我不仅品味到了结果的喜悦，更明白了过程的弥足珍贵。
7.2 心得体会
随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对
汽车雨刮电机控制系统设计与仿真 一、实验目的 1、掌握汽车雨刮电机总成的结构和工作原理。 2、掌握protus软件和keilμVsion软件的使用方法。 3、学习使用protus软件进行电路原理图设计并进行仿真。 二、实验设备 安装有protus软件和keilμVsion软件的PC机一台。 三、实验原理及内容 1、汽车雨刮的结构和工作原理 雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。 汽车雨刮的主要组成部分为雨刮电机总成，四连杆机构，雨刷总成。 当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。 一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。 雨刮器的动力源来自电动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。 司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。 现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。 有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。 有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。 2、基于51单片机的雨刮电机控制器的功能和结构 （1）控制器输入：1个4档位旋转式开关，1个喷水控制按钮。 （2）控制器：用51单片机作为控制器。 （3）控制器输出：①雨刮电机停止、间歇式低速、低速、高速旋转4种输出状态，再加上喷水电机旋转同时雨刮电机高速旋转，共5种状态的输出。②用LED数码管显示Off、Int、Lo、Hi、FL共5种状态指示。 Off——雨刮电机停止旋转。
传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月 目录 一.设计要求 传感器的简介 报警系统发展的背景 设计的目的、意义 报警系统的发展趋势 设计应解决的问题 二.设计内容 设计原理 设计的相关技术 实物的简介 三.硬件电路的设计 主机电路设计 用户端传感器设计 蜂鸣器电路的设计 电源电路设计 四．软件设计 程序语言设计 报警装置的程序设计 五．结论 六．参考文献 附录 附录1 附录2 附录3 附录4
一．设计要求 传感器的简介 传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 目前，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展，人民生活状况也越来越好，于是大家就对住宅功能的要求有所提高，在有一个舒适，温暖的家的同时，还想有更多的功能，更安全的环境。但是，凡事有利必有弊，经济发展得快，也产生了一些负面影响，贫富差距开始扩大，流动人口也越来越多，盗窃，抢劫的案件也有所增加。这时，人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”，对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的，也可以避免损失。 早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光，有极强的隐蔽性和保密性，因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术，它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警，也是本文研究的产品。 本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，
汽车电子超速报警系统 摘要 近年来,随着汽车工业的不断进步,行驶在道路上的车辆越来越多,交通事故发生的频率也不断增加。众所周知,交通事故的发生大部分就是由驾驶员的超速驾驶造成的。研发汽车电子超速报警系统就就是为了能够提高汽车运行的安全性,减少交通事故的发生,减少损失,保证驾驶人员的人身安全。 本设计从驾驶员自身安全角度出发,设计了一种检测车辆超速的报警系统。该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置本车辆安全行驶的最高速度并通过LED数码管与其驱动芯片实现初显,当车辆处于行驶状态中,通过红外对管采集信号时刻监测机动车辆速度,通过单片机处理数据,最后对现时时速与初设时速进行比对,当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时,蜂鸣器开始报警,提醒驾驶员减速。在实时检测与自动控制的单片机应用系统中,单片机往往就是作为一个核心部件来使用。此设计就就是一种基于51单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣报警与灯光报警的系统。该系统结构简单,可靠性高,操作方便,可广泛应用于摩托车、汽车等机动车辆。 关键词:51单片机;汽车超速;红外对管;报警;LED显示 Automotive electronic overspeed alarm system
Abstract In recent years, with the automotive industry continues to progress, with the increasing number of vehicles on the road, the frequency of traffic accidents are increasing、It is well known by the majority of traffic accidents caused by speeding drivers、Development of automotive electronic overspend alarm system is to be able to improve the safety of the car running and reduce traffic accidents, reduce losses and ensure the safety of the driver、 This design from the perspective of the driver's own security, a kind of alarm system to detect speeding、The alarm system allows the driver to set the vehicle via the keyboard comes with a maximum speed and safe driving through its digital LED driver chip previews , when the vehicle is traveling the state to monitor the speed of motor vehicles on the tube by infrared signal acquisition time by microcontroller processes the data , and finally to the current preliminary design speed and speed for comparison, when the vehicle speed exceeds the maximum value found in the driver settings, start the alarm buzzer to alert the driver to slow down、In the real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component、This design is a single chip based on 51 cases of motor vehicle speeding beep alarm system alarms and lights、The system is simple, reliable, easy to operate, can be widely used in motorcycles, cars and other motor vehicles、Keywords:51 single, cars speeding, infrared tube, alarm, LED display 1、前言 1、1 汽车超速报警系统研究目的及背景 在当今时代里,随着汽车工业的不断进步,行驶在道路上的车辆越来越多,交通事故发生的频率也不断增加。众所周知,交通事故的发生大部分就是由驾驶员的超速驾驶造成的。研发汽车电子超速报警系统就就是为了能够提高汽车运行的安
1.绪论 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。
1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。 1.2 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴： 一、在智能仪器仪表的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。 二、在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，
基于单片机实现汽车报警电路的设计 摘要人们安全意识的提高，汽车报警系统发挥的作用越来越重要，本课题设计了由单片机AT89S52作为中央控制单元的汽车报警系统，包括GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警。介绍了各报警系统的工作原理，以及它们的各个功能。结果表明，该设计能最大限度的避免人身财产损失。 关键词单片机AT89S52，GSM网络，报警系统 1 引言 随着我国国民经济和汽车技术的飞速发展，本课题针对汽车运行的安全性，设计了由单片机作为中央控制单元的汽车报警系统，主要涉及GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警等功能。该设计将单片机的实时控制及数据处理功能与传感器的A/D转换技术相结合，充分地利用了AT89S52的内部资源，使报警系统工作于最佳状态，从而提高系统的综合反映灵敏度，使报警系统及时准确，实现汽车多种功能的报警控制，最大限度的保护消费者的利益。所设计的报警系统对出现的危急情况，能及时进行声、光、网络报警及相应的显示，提醒车主或驾驶员尽快地采取相应的措施，有效的保护自身和他人的利益和安全，尽可能地降低事故发生率。 2.设计方案 汽车报警电路的基本组成模块包括：传感模块、控制模块、报警模块、无线通信模块。本设计的系统总架构如图所示。 图1 系统总架构 本设计的基本思路和原理为：传感器进行数据检测，将检测到的数据送到放大转换电路或模数转换电路，经过分析处理之后，将处理后的电信号送给单片机控制单元，单片机对数据进行分析和处理。如果发现异常，单片机发出指令，驱动报警电路报警，和使用GSM 通信模块，把报警信息传送到手机上，并作出相应的显示。系统的探测输入端口由多路传感器构成，输出端口为声、光、电、显示报警和手机通信报警，以达到提醒驾驶员及时对异常
毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 1.1发展前景 众所周知，汽车是当今世界主要的交通工具之一。随着人民生活水平的不断提 高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，从世界上第一辆T型福特车被盗开始，偷车已成为现今城市最常见的犯罪行为之一。随着汽车数量的增加，特别是轿车正以很快的速度步入家庭，车辆被盗的数量逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。人们为了车辆的安全大都安装了汽车防盗报警系统。汽车防盗报警器的使用在很大程度上有效地保护了国家和人民生命财产的安全。使人们有了安全的依靠。同时车辆防盗报警器的使用也减少了盗窃犯罪事件的发生，起到了一定的威慑作用。 1.2选题的目的和意义 随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制开发不同方式结构的防盗器，目前防盗器发展按其结构和功能。可以分为三大类：机械防盗一—电子防盗——网络防盗。机械防盗主要是靠锁定离合制动，油门或变速档来达到防盗目的，但只防盗不报警，目前市场已不多见，属淘汰落伍产品。电子防盗是目前市场比较常见的防盗产品，其主要靠锁定点火或启动来达到防盗的目的。随着科技的发展和技术的进步汽车防盗的至高点将是网络防盗。无论车辆行驶到何处，随时处于自己的掌握之中，真正做到“车居四海皆安心”。 目前，用于汽车的防盗报警器种类繁多，功能也较单一，多数是汽车门被打开只有报警功能，切断点火电路汽车不能起动。正是由于诸多的汽车防盗报警器起不到应有的保护作用方导致汽车开始安装防盗网，将乘客与司机隔开，以防不测，虽然有一定的效果，但作用不大，也不雅观，且给乘客造成不舒服感，同时安装价格也较昂贵，如果有行窃者盗窃汽车或汽车上的物品，防盗系统不仅具有切断起动电路、点火电路、喷油电路、供油电路和变速电路、将制动锁死等的功能，同时，还会发出不同的声光信号，给窃贼一个精神上的打击，以阻止窃贼行窃。 2、课题任务、重点研究内容、实现途径 2.1课题任务 本次设计主要是利用51单片机完成对汽车防盗报警系统的设计，主要要求如 下：
1、请说明CAN数据传输系统的优点主要体现在哪几个方面？ 答：数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是：1.将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。2.电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。3.如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。4.各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。5.CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。 2、说明典型车载网络系统的组成。 答：典型的汽车车载网络系统的结构有ABS模块、动力系统控制模块(PCM)、电子自动温度控制(EATC)、集成控制板(ICP)、虚像组合仪表、照明控制模块(LCM)、驾驶员座椅模块(DSM)、驾驶员车门模块(DDM)、移动电话模块、汽车动态模块。 3、解释CAN、多路传输、数据总线的含义。 答：1).CAN-BUS（控制局域网），是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电控装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。2).数据总线是模块间运行数据的通道，数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。如果系统可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。3).多路传输用SWS表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信息，事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常快，似乎就是同时传输的。4、什么是通信协议？车载网络协议标准有那些？ 答：通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即指数据在总线上的传输规则。车载网络协议标准有：A类，低速、<10k bit/s、应用于只需传输少量数据的场合，如控制行李箱开启和关闭。B类中速，10～125 Kbit/s、应用于一般的信息传输场合，例如仪表。C类高速，125K～l Mbit/s、应用于更严格的实时控制场合及多媒体控制。D 类高速，高速，>1Mbit/s 、应用于更严格的实时控制场合及多媒体控制。E类高速，>5Mbit/s、应用于车辆被动安全性领域，例如乘员的安全系统。 5、什么是汽车嵌入式系统？ 答：汽车电子系统是用传感器、微控制器、执行器、及其他零部件组成的电控系统。汽车电子系统的核心是嵌入式系统。面向被控对象、嵌入到实际应用的系统中、实现嵌入式应用的计算机系统被称为嵌入式计算机系统，简称为嵌入式系统。作为嵌入式系统在汽车上的具体体现，整个汽车电子系统是以ECU为单元，在车载网络技术的连通下构成一个协同控制车辆运行的车载电子控制系统。嵌入式系统的硬件主要包括嵌入式处理器、电源系统、A/D和D/A转换、通信模块等。 7、什么是单片机？MCS-51单片机内部的基本组成及引脚功能？ 答：单片机，又称微控制器或嵌入式计算机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入/输出( I/O)接口电路、定时器/计数器等部件制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能。MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，它包括(1)电源及时钟引脚（4个），(2)控制线引脚（4个），(3)并行I/O引脚（32个，分成4个8位口）。 8、简要说明CAN数据总线系统的结构和工作原理。 CAN数据总线系统的工作建立在通信协议的基础上， CAN通信协议主要描述各控制单元间的信息传递方式。CAN的模型由数据链路层和物理层组成。各控制单元间的数据传输实际上发生在物理层之间，且各电控单元只通过模型物理层的物理介质互连。CAN最常用的物理介质是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为CAN-H和CAN-L，即CAN的高位数据线和低位数据线。静态时，两线电压均约为2.5V，此时状态表示为逻辑“1”，也可叫做“隐性”位；工作时，CAN-H比CAN-L高，表示逻辑“0”，称为“显性”位。不管信息量的大小，系统内所有的信息都是通过这两条数据线传输的。 9、简要说明LIN系统的结构和工作原理。 LIN协议在同一总线上的最大节点数量为16，系统中两个电控单元之间的最大距离为40m。LIN网络一般使用一根单独的铜线作为传输介质。一个LIN电控单元拥有一个统一的接口（LIN标准），以便与其他LIN电控单元之间进行信息数据处理。这种接口主要由两部分组成：协议控制器和线路接口。一个LIN电控单元所使用的传输方式与CAN网电控单元所使用的传输方式是相同的，都包括定时传输模式，事件传输模式和混合模式3种。
引言 汽车是现在最流行的代步工具，然而随着经济越来越好，汽车已经进入普通家庭中。全世界消耗的汽车数量大得惊人。与此同时，交通事故也一直居高不下。酒后驾驶，超速飙车，危及着人们的人身安全。本着解决超速引发的交通事故，本超速报警系统应用了数字电子技术，运用了一些比较简单的电路制成。 该电路主要是计算汽车在一秒轮子的转动圈数即转动频率，为使电路简单，仅以转动频率来模拟汽车的速度，并将计得的速度通过数码管显示出来，速度显示每1.25秒刷新一次，并对超速时产生报警信号或者自动将发动机熄灭，确保了行驶的安全，司机通过拨动开关可任意设置产生报警信号速度和安全行驶极限速度。 该电路主要由逻辑控制电路、信号接收电路、LCD显示器、报警信号等部分构成。
第一章汽车速度显示及超速报警器的基本工作原理 1.1 电路基本功能 该电路主要是计算汽车在一秒轮子的转动圈数即转动频率，，仅以转动频率来模拟汽车的速度，并将计得的速度通过LCD1602显示出来，确保了行驶的安全，通过控制开关可以设定速度，设置速度可以为10到120间为十的整数倍，当速度大于此设置速度时，电路将产生报警信号。 1.2 电路的基本组成部分 该电路主要由逻辑控制电路、LCD显示器、报警信号等部分构成。 1.3 电路的整体工作原理 驾驶者根据当前天气，路况，和自己的驾车状态等设定本系统的限速值，比如说60km/h。设定汽车的最高行驶速度后，系统正式运行。本系统采用霍尔传感器来测定汽车的当前行驶速度，当车轮每滚动一周，霍尔传感器输出一个高低电平，计数一次，将数据实时传给单片机处理，计算出汽车当前的速度值，并实时显示在LCD显示屏上。当汽车的行驶速度大于设定的最高速度值时，蜂鸣器发出响声，LED警告灯亮，LCD显示屏显示“warning!!!”的提示语。驾驶者根据警告提示就可以比较好地控制汽车的行驶速度，从而降低了事故的发生率，保证了人身安全。 1.4 电路实用说明 本系统有两个作用：一是将汽车速度通过LCD显示器显示出来，使司机能知道对应时刻的汽车速度；二是当司机加速过高达到设置值时，电路会产生报警信号。在不同级别的道路上、在不同的天气环境下、在司机不同精神状态下或者其他不同的情况下，汽车的安全行驶速度会有不同高低的限制，而往往由于司机不意识的加速过高而产生各种
(一)检修汽车防盗报警器所需的工具仪器 检修汽车防盗报警器除了一些常用的工具，除偏嘴钳、尖镊子、大小十：宇螺钉旋具感螺钉旋具、医用针头、电烙铁和万用表外，还应具备以下几种工具仪器。 1．提供报警器维修时的供电电源汽车防盗器有故障，必须从车辆上拆下来进行维修，因此，维修稳压电源是必备的仪器之一。一般选用输出直流电压在0～24V之间连续可调，输出电流在2A以上的直流稳压电源即可(如WYJ30V2A和TXDl7711—2等型号的稳压电源)，这些稳压电源都是双表头输出显示，并有过电流保护功能，使用较安全。如使用自制稳压电源，最好加有过电流保护电路或能显示输出电流。 2．示波器示波器用20MHz单、双踪的示波器均可以。主要用来观察防盗器主机中CPU的时钟振荡、遥控接收振荡、解调后的脉冲波形、遥控器的脉宽调制波形、发射管振荡波形等，当然也可以用来测交、直流电压等等。在不具备频谱仪的条件下，示波器是不可缺少的仪器。 3．自制检修工装汽车防盗报警器是集各种报警功能检测输入和各种控制功能输出的多附件报警系统，所有附件都安装在汽车上，有些附件就是车辆本身的电…气部件(如方向灯、车门开关)，检修报警器时，不能将系统附件也一同拆下。因此，自制检修工装，也是修理汽车防盗报警器的一项前期准备工作。 检修工装就是用指示灯或LED发光管指示各种控制动作，用开关来模拟各种检测输入量(如车门开关、钥匙电门等)。通过拨动相应的开关，观察防盗器在不同状态指示灯的变化情况，既直观又明了。 图1—1是作者在检修时使用的检修工装，仅供参考。各种控制动作用LED发光二极管显示，为了便于识别，可以选用不同颜色的发光二极管。将LED发光二极管并排插在一小块长条形硬纸板或废电路板上，在每个发光二极管下边注上代表的控制功能，引出线用不同的颜色分组输出(或在引出线上贴上注释)，以便于识别，限流电阻串在线材上，用绝缘胶布缠好。模拟量用的开关选用小型推式自锁开关，开关可以串接在引出线的中部，用绝缘胶布包好，在开关上贴上文字标识，就可以正常使用了。 当然，如读者有兴趣，可以用12V仪器指示灯作控制显示，用拨动开关作模拟量控制，将它们直接固定到PVC面板上，用铝合金做框，采用电脑刻字文字标识，一台较正规的维修检测工装就完成了。 除了以上介绍的工具仪器外，作为专业修理，还应备有500MHz频谱仪，用来接收和观察遥控器的射频频谱和接收头的振荡频谱，为遥控器与系统主机的同频配对调整。而作为业余修理，由于频谱仪价格较贵，就不必专门购置了。 (二)如何根据故障现象判断故障的大概部位 1．掌握汽车防盗系统电路结构尽管不同厂家、不同型号的汽车防盗报警器选用的元器件不一样，电路形式和软件功能也略有差别，但其基本电路结构却是一样的。图1—2、图1—3是比较典型的编码型和跳码型汽车防盗报警器的原理框图。熟记电路原理框图，对分析、理解汽车防盗系统的原理图，对迅速判断故障的大致范围极为有益。
汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现 设计总说明 本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。 在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。 关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器
Car Wiper Blade Design and Implementation of Automatic Control System Design Description The design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper. In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speed
基于单片机的汽车超速报警器的设计
摘要 为了降低车辆超速造成的交通事故，设计了一种利用89C51单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣报警和灯光报警的系统。随着国民经济的发展，机动车辆规模及流量大幅度增加。为了保护司乘人员安全，降低事故发生率成为当务之急，在汽车装置中，设置超速警示系统，为车辆驾驶人员提供警示标志，以便驾驶人员提前减速，成为一种必要手段。详细阐述了系统的总体设计方案，给出了界面模块与89C51接口电路，最后介绍了软件设计方法及程序流程图。 关键词：89C51；传感器；界面模块
ABSTRACT Design a sound alarming system using 89C51 single chip which can exam the over speed motor vehicle and meanwhile give out sound. With the development of the national economy Scales of motor vehicles are experiencing a substantially incensement. Assorting with and inducing traffic to protect the safety of drivers and passengers，reducing the accident rate become a urgent affair. Setting up speeding alert system and supplying the drivers with The system with simple structure,high reliability and convenient operation can widely used on motorbike ,car and so on. This paper detailedly introduces the whole design scheme of the system、the circuit on interface module and 89C51,the method of the software design and program flow chart. Keyword:89C51; transducer; Interface-Modul
一、汽车防盗装置的简介 目前世界汽车保有量为4亿多量，其中轿车约占73％，发达国家每个家庭都有轿车；在我国打破了长期以来轿车公有化的格局，随着改革开放的搞活，轿车正在进入千家万户。随即而来的社会治安问题早已引起人们的警戒，从汽车制造厂到用户，汽车防盗越来越引起人们的关注。 1、日本车辆盗窃情况 据统计在日本1987年发生的盗车案中，约8万辆汽车被盗，20万辆汽车上的零部件总成、音响装置被盗。在中、高档轿车上装有的照相机、安全气囊、收音机以及CD光碟、高级音响等，均是被盗对象。虽然与欧美相比，盗车事件还未酿成严重后果。但是，日本的售后服务市场上，以高级轿车为中心渐渐开始推广车辆的防盗装置。 2、美国车辆盗窃情况 据统计，美国的盗车现象极为严重。1988年有143万辆汽车被盗，约290万辆汽车发生车上盗窃。特别是在大城市，越时髦的汽车越容易被盗。社会上的盗车集团所进行的黑市转手买卖，已为美国国会所关注。为此，美国于1986年8月颁布防止盗车法律。各州政府规定对装有盗车警报装置的车辆强制保险费贴现的法律规定。 3、西欧车辆盗窃情况 1
在西欧，车上盗窃案件剧增，并逐渐演变为严重的社会问题。例如，1987年车上盗窃案件超过200万件，而整车盗窃案件也超过100万件，案发率大大超过日本。对此，西欧也如美国一样，在市场上出售各种汽车防盗装置。 二、汽车防盗装置的应用与发展 盗车事件频繁发生不仅危害车辆的用户、车主的经济利益，而且也造成保险业界、警署治安的庞大经费支出，估计每年损失费用在50亿美元以上。为了有效防止盗车事件的发生，各国都先后颁布了汽车防盗的法律，并且引进汽车防盗报警装置两个方面来解决。由此汽车防盗系统的发展也进入了一个崭新的时代。 汽车防盗装置由初期的机械控制，发展成为电子密码—遥控呼救—信息报警。初期的汽车防盗装置主要用于控制门锁、门窗、制动器、启动器，切断供油等连锁机构；以及，为防止盗贼拆卸零件而设计的专用套筒扳手。随着电子软件和遥感系统的发展，汽车防盗装置日趋严密和完善，并不断推出日新月异的新产品。 三、汽车防盗系统装置简介 1、防盗保险装置 1）系统动作调置 所有的车门、发动机底部及行李箱关闭时，进行车门锁止，使防盗系统进入预警状态。当系统加以调置时，设在车外看到 2
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
前言 汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求、安全、节能和环保的方向发展。为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电子产品引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。 雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。 第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。在汽车的驾驶史上，对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。技术变化最大是在二战以后伴随着大规模机械的出现。风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。 目前传感器在汽车上的应用已经相当广泛，汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。在对于汽车雨刮器的研究上，智能雨滴传感器自然成了智能刮水器系统的重要组成部分。智能化传感器是具有智能功能的高档传感器，它具有检测、信息处理功能、自动进行各种误差补偿、精度高、量程覆盖范围大、稳定性好、输出信号大、信噪比高、传输中抗干扰性能好，可远距离输送信号，有的还带有自检功能。在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃棱镜反射回到红外线接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外线发射器发出的红外线总量基本相等。当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器接收到的红外线总量小于发射器发出的红外线总量。通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同档位的刮水行为。
- - - 本科生毕业论文(设计) 51单片机实现车辆超速报警器设计
目录 中文摘要 (3) 英文摘要 (4) 引言 (5) 1.设计方案的选择 (6) 1.1 设计要求 (6) 1.2方法选择 (6) 2.测速传感器的确立 (7) 2.1测速传感器的选择 (7) 2.2测速传感器的工作原理 (7) 3.系统硬件设计 (10) 3.1系统总体方框图 (10) 3.1.1电源单元 (10) 3.1.2光电耦合器单元 (11) 3.1.3 蜂鸣报警单元 (11) 3.2电路的连接 (12) 3.2.1测速传感器与单片机连接 (12) 3.2.2单片机与报警器连接 (12) 3.2.3单片机与显示电路连接 (13) 3.2.4单片机与按键电路的连接 (14) 4.系统软件设计 (15) 4.1系统流程图 (15)
4.2主程序 (16) 4.3初始化程序 (16) 4.4按键扫描程序 (17) 结束语 (18) 参考文献 (19) 致 (20) 附录 (21)
51单片机实现车辆超速报警器设计 摘要：近年来，随着现代汽车控制技术和高速公路的飞速发展，在世界各国特别是发达国家，无论是运输业还是个人，汽车都已成为长距离运输的主要交通工具。在高速公路上长时间高速行驶时，驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动，容易造成疲劳。在限速路段总会出现超速现象，对他人和自己都造成安全隐患。本设计就是为了解决这一问题而诞生的。 本设计从驾驶员自身安全角度出发，设计了一种检测车辆超速的报警系统。该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置本车辆安全行驶的最高速度，当车辆处于行驶状态中，该系统通过速度传感器时刻监测机动车辆速度。当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时，蜂鸣器开始报警，提醒驾驶员减速。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用。此设计就是一种利用51单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣报警和灯光报警的系统。该系统结构简单，可靠性高，操作方便，可广泛应用于摩托车、汽车等机动车辆。该设计详细介绍了系统的总体设计方案，给出了界面模块与89C51接口电路，系统硬件电路及外围设计电路，最后介绍了软件设计方法度程序流程图。通过LED显示出来。 关键字：单片机；汽车超速；传感器；报警；LED显示