基于单片机的CO监测系统的设计
The Design Of CO monitoring alarm system Based On
SCM
学生：
指导老师：
摘要
文中设计了一种基于MSP430系列单片机的一氧化碳监测报警系统。针对市场上成本高，功能华而不实，缺乏针对性的一氧化碳检测仪，本文提出了一套能够解决以上问题的基于MSP430系列单片机的一氧化碳监测报警系统。考虑到成本，本人对各个硬件模块做了详细的比对，最终系统采用MSP439f169单片机作为处理器，选用使用寿命较长的MQ-9传感器作为一氧化碳的感应器；同时，在数据的处理除了进行采样量化之外，还对温度和湿度进行了补偿，保证了数据的准确性，基本上完成了传统的检测仪的监测功能。此外，本人针对市场上检测仪的使用状况，加入了无线传输的功能，可以将与一氧化碳相对应的数据发送出来进行异地显示，能够达到远程实时监控的效果，大大提高了该系统的可用性，符合现实使用中的需要。
关键词
MSP439f169；MQ-9一氧化碳气体传感器；一氧化碳监测
Abstract
In this paper, I design a kind of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series SCM.In view of the high cost , rhetorical function, lack of corresponding carbon monoxide detector on the market, this paper puts forward a set of scheme that can solve the above problem of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series SCM.Considering the cost, I made a detailed comparison of various hardware module,and the system adopts MSP439f169
single-chip microcomputer as the processor, choose a longer service life of MQ - 9 sensors as carbon monoxide sensor;At the same time, in addition to the processing of data sampling quantization, has also made compensation for temperature and humidity, ensures the accuracy of the data, basically completed the traditional monitoring function of the detector.In addition, I based on the using status of machines on the market, joined the wireless transmission function to the system, and carbon monoxide corresponding data can be sent out to carry on the different display,it can achieve remote real-time monitor,that has greatly increased the availability of the system, in accordance with the needs in real use.
Key words
MSP439f169ingle-chip microcomputer;MQ - 9 carbon monoxide gas sensor;Carbon monoxide monitor
目录
第1章绪论 (1)
1.1一氧化碳的危害 (1)
1.2一氧化碳检测仪的种类 (2)
1.3课题的背景和意义 (3)
第2章监测系统总体设计 (5)
第3章一氧化碳检测系统硬件选择设计 (6)
3.1传感器的选择及其结构设计 (6)
3.2处理芯片的选择 (11)
3.3无线传输模块的选择 (12)
3.4液晶显示的选择 (14)
3.5报警电路的选择 (15)
3.6电源电路的设计 (16)
第4章软件设计 (17)
4.1软件设计结构的设计 (17)
4.2时钟模块的设计 (18)
4.3模数转换模块的设计 (18)
4.4无线传输模块的设计 (19)
4.5按键模块的设计 (21)
第5章结论与展望 (23)
5.1结论 (23)
5.2前景展望 (24)
参考文献 (25)
致谢 (26)
附录 (27)
第1章 绪论
1.1一氧化碳的特性及危害
一氧化碳是一种无味、无色、无臭的有毒气体。在标准状况下，其沸点为负191.5℃，熔点为负199℃，密度为l.25g/L ，这与标准状况下空气密度1.293g/L 相差很小；因为和空气的密度相差很小，有无色无味，不容易引起人们的警觉，所以比较容易被忽略而发生煤气中毒的事故。
一氧化碳具有可燃性、还原性和氧化性，这是由一氧化碳的化学性质所决定的。因为一氧化碳分子中碳元素的化合价是正2价，能进一步被氧比成正4价。所以一氧化碳能够和空气中的氧气发生氧化还原反应，燃烧生成二氧化碳。这进一步从化学性质的角度解释了一氧化碳可燃性和爆炸性的原因。在空气中，一氧化碳的爆炸极限为12.5%～74%的含量,在空气中遇到明火或者温度过高时可能产生爆炸，给人们带来巨大的损失。
一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning ），亦称煤气中毒。在家庭居室通风差的情况下，煤炉中煤炭燃烧不充分产生的煤气或液化气泄露都可能导致一氧化碳中毒；而在工业生产中，矿井中的存在的一氧化碳更是无形的杀手，直接可能导致爆炸。以下是一氧化碳气体在不同的浓度水平对人体产生的危害等级和一氧化碳不同浓度对人体的伤害如表1-1和1-2所示：
表1-1 一氧化碳气体在不同的浓度水平对人体产生的危害等级
表1-2 一氧化碳不同浓度对人体的伤害
高于10000ppm 2000—1000ppm 1000—300ppm 50—30ppm 5ppm 下 极度危险
重度危险
轻度危险
职业接触
健康接触
气体种类 危害程度
接触时间 气体浓度 一氧化碳 （CO ）
TWA 值（职业接触） 8小时 16ppm 无明显生理反应 8小时 30ppm 无明显结果
2小时
50ppm 大部分人员会发生头疼，恶心等不良生理反应 1小时 100ppm 会头疼，眩晕
30分钟
500ppm
会意识不清，呕吐5—10分钟1000ppm
会导致死亡2—10分钟10000ppm
死亡1—2分钟20000ppm 一氧化碳是无色，无臭，无味气体，所以靠人体自身的感觉很难识别；因为
吸入一定量的一氧化碳对人体有十分大的伤害甚至可能导致死亡，所以在煤气中
为了让人们识别煤气是否泄露加入了具有刺激性气味的甲硫醇来当做一氧化碳
的“报警器”。由于血液中的血红蛋白的亲一氧化碳性比亲氧性更高，所以当人
吸入一氧化碳之后，一氧化碳比氧气更容易和血红蛋白结合，之后产生樱桃红色
的碳氧血红蛋白；而碳氧血红蛋白不仅难以和一氧化碳分离，而且不能提供氧气
给身体组织；人体血液中的氧气“搬运工”血红蛋白的数量是有限的，所以当大
量的血红蛋白和一氧化碳结合而又难以分离时，搬运氧气的血红蛋白就会不足，
这样身体组织就会出现供氧不足，这种情况被称为血缺氧，其结果可能导致昏迷
甚至是死亡。目前，一氧化碳的中毒程度主要分为三种等级：
一是轻度中毒。当血液中血红蛋白和一氧化碳的结合率达到10%-20%时便
属于轻度中毒；当轻度中毒时，患者会出现头痛、头晕、失眠；视物开始模糊、
耳鸣、恶心想吐、全身乏力、心跳加速甚至短暂昏厥等生理现象。
二是中度中毒。当血液中血红蛋白和一氧化碳的结合率达到30%-40%便属
于中度中毒；因为血红蛋白和一氧化碳结合后产生樱桃红色的碳氧血红蛋白，所
以中度中毒的患者出现轻度中毒的特征甚至是更严重之外，皮肤粘膜会变成樱桃
红色，血压会先升高然后降低，接着因为血压的原因伴随着多汗、心率失常、一
时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）生理特征。如果症状继续加重，
则可出现嗜睡、昏迷。中度中毒的患者经及时抢救后，可较快清醒，一般无并发
症和后遗症。
三是重度中毒。患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加，或有阵发性
强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，
最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。
一氧化碳中毒康复后伴随着严重的后遗症；这类后遗症主要集中在中度、重
度中毒者，此类病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智
力障碍、中毒性精神病，部分患者可发生继发性脑病。
1.2 一氧化碳检测仪的种类
目前，市场上一氧化碳检测仪的种类是多种多样，根据传感器的分类，主要有：半导体型、电化学型、固体电解质型、接触燃烧型、光化学型、光离子化（PID）等，目前应用得较为广泛的是半导体型监测方式。根据一氧化碳浓度危害范围及本系统使用的范围，轻度危害及以下的一氧化碳浓度是本系统检测的重点。目前市场上常见的量程主要集中在0-1000ppm，少数工业级一氧化碳检测仪的量程达到了2000ppm,而本系统的设计主要应用于家庭等环境的一氧化碳的浓度监测，目的在于监测一氧化碳的浓度然后报警，并不在于监测高浓度的一氧化碳，所以量程选择在0-1000ppm足够了。
本系统仍然使用市场上应用得较为广泛的是热催化监测方式，不过改善了测量的精度，同时考虑到了温度和湿度的影响，对其浓度的测量进行了温度和湿度的补偿；除此之外运用了无线传输，使得对一氧化碳的浓度的监测能够实现远程和实时的功能，当发生一氧化碳泄漏时机器代替人进行监测。
1.3课题的背景和意义
随着世界经济的发展，人们生活的质量也越来越高，环保的理念也渐渐出现在人们的视野中。相对于直接燃烧煤炭或者是柴火，人们更倾向于使用天然气或者是煤气。然而，燃气虽然方便，但一旦发生泄漏而没有及时采取必要的措施就有可能威胁到人们的生命安全。近年来，因为燃气泄漏造成的中毒事件甚至爆炸事件不绝于耳；报纸网络上经常报道此类事件，而此类事件的发生并不能单纯的认为是燃气的使用不当，究其一点只是缺少了监测装置提醒人们采取措施。危机总是蕴藏在机会之中；合理使用燃气能够创造经济的发展，能够方便人们的生活，所以要减少并杜绝各种因燃气泄漏而引发的事故，需要一个成本廉价、使用方便的一氧化碳检测系统对空气中一氧化碳的浓度进行监测。
目前，市场上的一氧化碳检测仪十分昂贵，少则四五百，多则一两千；对于普通家庭用于生活区监测花费是在太大，而且基本上这些监测仪只能随身携带，无法实现远程监控和通讯，在一定程度上使用起来不太方便。
本设计旨在设计出性能更加可靠，经济实惠的一氧化碳报警器。目前，现有一氧化碳检测仪器主要提供给工业上使用，价格昂贵，使用步骤复杂，不适用于家庭或者个人的使用。因此，本次设计主要是针对广大居民的需求，使用环境主要集中在厨卫等生活区域，其优点在于：
（1）成本低廉，使用方便。
（2）该系统没有繁杂的操作，只要放在合适位置，通电即可。
（3）作用明显，能起到预防一氧化碳中毒的效果，使人们在检测到一氧化碳时报警，提醒人们采取相应措施，保证生命安全。
（4）操作简单，具有很好的实用性，能够显示当前一氧化碳浓度以及温度和湿度，实现远程实时监控，能及时报警及预报警，保障在监测一氧化碳浓度时不需要人员接触一氧化碳，在一定程度上减少了在监测的过程中的人员安全。
（5）能够连续长时间使用、方便简捷，并能对一氧化碳准确预报警及报警。
第2章 一氧化碳监测系统总体设计
根据设计的量程、精度及成本需要，选择合适的一氧化碳传感器，完成相应的硬件及软件设计，主要包括：传感器外围电路、A/D 转换器程序、无线传输、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。以下框图是本次一氧化碳监测系统的总体设计流程图如图2-1所示。
产生与CO 浓度相
对应的模拟信号
温度信号
湿度信号
无线传输 设置报警及预报警阈值
图2-1 一氧化碳监测系统的总体设计流程图
由以上系统设计的流程图可以看出整个系统的运行原理；首先MQ-9一氧化碳传感器对空气中的一氧化碳进行信号采集，同时温度湿度传感器对空气中的温度湿度情况进行感应，然后AD 对以上数据进行采样量化，将数据送给处理芯片1进行处理和分析并将所得到的与一氧化碳浓度相对应的数据发送给处理芯片2，处理芯片2得到数据后分别与预报警阈值和报警阈值进行对比显示，然后根据情况进行报警和预报警。
MQ-9一氧化碳传感器及外围电路 温度传感器
湿度传感器
AD 采样
MSP430处理1
键盘
MSP430处理2 12864液晶显示 预报警
报警
第3章一氧化碳检测系统硬件选择设计根据一氧化碳监测仪系统总体设计，所需要的硬件包括：传感器、AD芯片、处理芯片、无线传输模块、显示模块、报警电路及相对应的外围电路。以下将逐一介绍各个硬件的选择。
3.1传感器的选择及其结构设计
能否准确的采集到一氧化碳浓度的信号的关键就在于传感器的好坏。一氧化碳传感器属于气体传感器，分类方法有许多种，按照气敏特性来分，气体传感器可以分为：电化学型传感器、半导体型传感器、固体电解质型传感器等；就其使用范围和成本而言又以电化学型传感器、半导体型传感器这两种最为普遍。
①电化学型传感器
电化学型传感器是通过检测敏感元件产生的与气体浓度相应的电流电流来检测气体的浓度，目前市场上主要的是不需供电的原电池式以及需要供电的可控电位电解式，应用范围较为广泛，可以检测许多气体如氧气、一氧化碳、二氧化碳等。电化学传感器具有气体的高灵敏度和良好的选择性，深受市场的欢迎，唯一的缺点就是其使用寿命较短，最多只能使用2年。目前，市场上一氧化碳电化学传感器主要是ME2-CO、ME3-CO、NAP-505、solid-sense 4CO-500等类型。其中最便宜的ME2-CO价格也在35元左右，而其他类型的电化学一氧化碳传感器价格大多在150元以上，成本相对较高；如果考虑使用电化学传感器，就应该用ME2-CO。
ME2-CO 型电化学元件根据电化学的原理工作，利用待测气体在电解池中工作电极电位上的电化学氧化过程，待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律，通过测定电流的大小就可以确定待测气体的浓度。以上价格只是一个CO传感器探头的价格；因为产生电流十分微弱，传感器买回之后要进行外围电路的搭建，将采集到的电流信号进行放大以供AD采样。ME2-CO 型电化学元件的量程在1000ppm，符合本次设计的量程要求，但是其灵敏度为0.015±0.005 uA/ppm；即在满量程的情况下最大可产生0.00002A的电流，按照负载电阻为200Ω来算即最大产生0.004V的电压，要使AD能够采集，则要将ME2-CO 型电化学元件产生的信号放大1000倍左右。电化学传感器具有良好的选择性和高灵敏度，然而在搭建外围放大电路时发现该传感器对放大电路要求较高。因为传感器产生的电流很微弱，而放大电路本生会产生电流，会对传感器产生的电流产生一定的影响，从而在采样时会存在一定的误差。在搭
建放大电路时，本人使用了由TI公司生产的超低输入偏执电流仪表放大器INA116和微功耗仪表放大器INA126，在试着分别用这两种仪表放大器搭建放大电路之后，以下是INA116和INA126的放大电路图3-1、3-2。
图3-1INA116放大电路图
图3-2 INA126放大电路图
用示波器观察所放大的信号发现信号虽然经过了放大，但是完全无法给AD 进行采样，所呈现的是一种杂乱无序的波形，如图3-3。
图3-3 ME2-CO传感器放大输出波形
结果证明要使用电化学型传感器，必须要搭建可靠性高，偏执电流更小，抗干扰的放大电路。因为电路在本人有限的能力内难以实现，所以放弃使用ME-2CO电化学传感器。
②半导体型传感器
1962年，半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世，从此以后半导体气体传感器开始成为当今世界上应用最普遍、最实用的一类气体传感器。半导体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件，其电阻会随着气体的浓度不同而呈线性变化。半导体型传感器成本低廉、制造工艺简单、灵敏度高、响应速度快、对湿度敏感低，所需要的硬件电路简单。由于这种传感器成本低廉、使用寿命长，适用于民用气体检测。
目前，在市场上使用较为广泛的主要是MQ系列气体传感器；其中能够检测一氧化碳的是MQ-7传感器和MQ-9传感器。这两种传感器的气敏材料都是由二氧化锡(SnO2)构成的；在清洁空气中二氧化锡的电导率较低，在加热的条件下二氧化锡的电导率会随着一氧化碳的浓度发生改变，而且这种变化是一种线性的递增；二氧化锡的电导率会随着一氧化碳的浓度发生改变，所以只需要使用必要的电路之后即可输出与一氧化碳浓度相对应的信号，放大之后即可供AD 采样使用。MQ-7传感器和MQ-9传感器一氧化碳的灵敏度高，长寿命、低成本，简单的驱动电路即可得到与空气中一氧化碳浓度相对应的可用于采样的信号，同时量程可以满足本设计的1000ppm的要求，适合于家庭用气体泄漏报警器、便携式气体检测器等。在市场上，一块MQ-7传感器或MQ-9传感器模块价格不
超过15元，同时拿到模块之后只需要进行简单的调试即可使用。MQ-7传感器和
MQ-9传感器都可以对一氧化碳进行检测，但MQ-9传感器还能够用于甲烷，液化石油气的监测，使用范围更广，使用寿命更长。
综合考虑了成本、使用环境和使用寿命等因素，选用MQ-9传感器作为本系统的传感器。
MQ-9一氧化碳传感器模块能够直接输出能够被AD进行采样的模拟信号，所以要做的只是将其通电采样，并通过处理芯片对一氧化碳的浓度进行温度和湿度的补偿。以下是该传感器的技术指标表3-1和3-2。
表3-1 MQ-9标准工作条件
符号参数名称技术条件备注
Vc 回路电压≤10V Ac or Dc
V H(H) 加热电压（高） 5.0V±0.2V Ac or Dc
V H(L) 加热电压（低） 1.5V±0.1V Ac or Dc
R L负载电阻可调
R H加热电阻31Ω±3Ω室温
T H(H) 加热时间（高）60±1 秒
T H(L) 加热时间（低）90±1 秒
P H加热功耗约350mW
表3-2 MQ-9灵敏度特性
符号参数名称技术参数备注
Rs 敏感体电阻2-20K 在100ppmCO中
a(300/100ppm) 浓度斜率小于0.5 Rs(300ppm)/Rs(100ppm) 标准工作条件温度：-20℃±2℃相对湿度：65%±5%
Vc:5.0V±0.1V VH高）:5.0V±0.1V VH（低）:1.5V±0.1V 预热时间≥48h 探测范围：10-1000ppm 一氧化碳
100-1000ppm 可燃气体
以下是传感器放大电路原理图3-4。
图3-4 MQ-9传感器原理图
根据生产传感器的使用说明，MQ-9一氧化碳传感器输出的信号在量程之内与一氧化碳的浓度呈一个近似线性的关系。在1000ppm的量程之内，输出的模拟信号的范围为0-5V,即电压每升高0.1V，实际一氧化碳的浓度就增加了20ppm。根据这种关系，测出传感器输出的电压就可以知道所代表的一氧化碳的浓度。以下是MQ-9一氧化碳传感器模块在空气中输出图3-5和存在一氧化碳的输出图3-6：
图3-5 空气中MQ-9传感器模块输出波形
图3-6 存在可燃气体空气中MQ-9传感器模块输出波形
从图3-5和图3-6比较看来MQ-9一氧化碳传感器模块感应速度快，输出稳定，适合AD采样。
3.2处理芯片的选择
处理芯片承担着所有数据的传输、处理、储存和计算等任务，可以说是本系统的核心部分。市场上的处理芯片总类较多，单就我们学生所接触的就包括STC89C51系列、MSP430系列等。
STC89C51是笔者最先接触的一款单片机，也是学校的课程要求掌握的一款。STC89C51是一种8位的单片机片，内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。STC89C51一般简称为51单片机，主要是因为器件兼容了标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性。51单片机的开发平台是keil_uvision，使用C语言作为开发语言，调试完之后生成HEX文件，然后使用PC机上的下载软件将HEX文件烧入单片机中，这样用户的程序代码就下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。51单片机价格便宜，但在使用时端口较少，虽然本系统使用的端口并不多，但如果使用51单片机则必须要进行外部端口的扩展。而且使用51系列单片机所有电路如最小系统、AD 采样电路等必须重新搭建，使用较为复杂。
MSP430系列单片机是一个16位的单片机，它采用冯诺依曼结构，RAM、
ROM以及所有外围模块都位于同一地址空间，同时它还采用了精简指令集
（RISC）结构，具有丰富的寻址方式、简洁的27 条内核指令以及大量的模拟指令；这些特点保证了可编制出高效率的源程序。此外，学校实验室竞赛使用的都是MSP430系列单片机，资源比较丰富，从TI公司可以申请到430样片，这样就减少了成本。而在软件调试方面，MSP430使用C语言为开发语言，使用IAR Embedded Workbench作为开发平台，具有很好的可操作性，调试程序更为方便。同时，在MSP430的核心板上集成了12位AD，避免了重新搭建AD采样的电路，减少了硬件的复杂程度。虽然就成本而言MSP430单片机比51单片机高，而且在程序的调试和下载需要单独的编程器；但是就整体而言MSP430使用方便，核心板上资源丰富，需要的外围硬件较少，综合考虑MSP430单片机更胜一筹。以下是MSP430f169单片机的引脚图3-7。
图3-7 MSP430f169单片机的引脚图
3.3无线传输模块的选择
无线传输模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块。它被广泛地应用于电脑无线网络，无线通讯，无线控制等领域。无线数传模块主要由发射器，接收器和控制器或通用分组无线服务技术GPRS（General Packet Radio Service)模块组成。目前，市面上较常见的是nRF系列无线通讯模块、蓝牙模块以及近几年兴起的WIFI 转RS232 无线通信模块；虽然WIFI通讯模块功能强大，但费用太高，平均价格在100元以上，不予考虑。
蓝牙，是一种支持设备短距离通信的无线电技术，能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。目前，市场上的蓝牙模块相对比较便宜，使用也不是很复杂。例如，一块带底板的HC-06蓝牙模块只需要25元左右，使用该模块无需了解复杂的蓝牙底层协议，只要简单的几个步骤即可享受到无线通信的便捷；同时，使用AT命令集能够改变蓝牙的波特率，使用起来也比较方便。一般来说蓝牙的通讯距离在10m左右，而使用功率较大的蓝牙虽然可以达到30m的距离，不过相对的成本和耗电量也增加
了，这也成为使用蓝牙的局限；而为了增加蓝牙的通讯距离也有使用增加功率或其它外设的方法，不过这种方法成本太高，使用复杂，一般使用前需要进行初始化和配对。
nRF系列的通讯模块有很多种类，本系统考虑市场上使用比较常见的nRF2401或者nRF905。nRF2401是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，在市场上应用较为广泛，在无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等方面均有应用。此外，nRF2401是极低的电流消耗的芯片，功耗相当低。合理对nRF2401进行初始化之后，可以达到使用同一天线而同时接收两个不同频道的数据的效果，所以功能比较强大，应用范围比较广泛，适用于多种无线通信的场合。在市面上，根据制造的工艺不同一对nRF2401通讯模块价格在10—20元不等，在通讯距离方面一般可以达到十米以上。在程序调通两块nRF2401无线收发器之后，在以后的使用过程中只需要将两块nRF2401无线收发器通上电之后即可进行通讯，不需要类似于蓝牙的配对，使用更加稳定。
nRF905无线芯片是有挪威NORDIC公司出品的低于1GHz无线数传芯片。nRF905抗干扰性强、灵敏度高、功耗小、对MCU储存器的要求很低，所以在工业控制方面使用得比较多，在车辆监控、门禁系统、工业数据采集系统、身份识别、非接触RF智能卡、安全防火系统、机器人控制、数字音频、数字图像传输等领域均有应用。在市场上nRF905无线模块比nRF2401无线模块稍微贵一点，价格在一对40元左右；不过在传输距离上nRF905无线模块更强，在空旷的环境中能够达到100多米，而在存在障碍时仍然能够达到30多米的效果。当然，nRF2401无线模块如果换用更好的天线或者用外接鞭状天线代替原来的PCB天线，那么nRF2401无线模块可以传输更长的距离，不过使用起来也比较麻烦。考虑到本系统主要针对的为民用，在使用过程中存在较多的障碍，所以选用nRF905更加合理。以下是nRF905硬件连接图3-8。
图3-8 nRF905硬件连接图
二者的硬件连接图虽然一样，但是二者的功能却不一样。其中一块和处理芯片1相连接，主要负责发送芯片1处理完AD采样的数据，作为发送器；另外一块主要负责接收第一块发送过来的数据并交给处理芯片 2 进行处理，作为接收器。
3.4液晶显示的选择
作为一个民用的一氧化碳监测系统，显示这方面没有必要做的十分绚丽，要求的只不过就是廉价和使用方面。液晶显示显示的内容主要有：一氧化碳的浓度、报警阈值、预报警阈值，还可能会有湿度和温度的显示。综上考虑，使用12864液晶显示再适合不过了；12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，它的成本较低，适用于各类小型设备的显示。它既能够完全显示以上数据，而且使用方便，和处理芯片MSP430相配合使用显得高大上。以下是12864和430单片机拓展板效果图3-9和硬件连接图3-10。
图3-9 12864和430单片机拓展板效果图
图3-10 12864液晶显示硬件连接图
以上处理芯片引脚图和12864硬件连接图均是从斯玛特通用MSP430扩展板原理图中截下。其中，处理芯片引脚图与实际芯片相符；而12864在使用过程中第20引脚直接接地即可。
3.5报警电路的选择
在探测到一氧化碳超出报警范围之后，接下来的报警装置就显得尤为重要。为了能在第一时间通知使用者一氧化碳超标的消息，报警装置必须醒目。本系统的报警装置选择了传统声光的报警方式。使用蜂鸣器和红色的LED灯，能够有效地提醒使用者。当一氧化碳浓度超过使用者设定的预报警和报警阈值时，蜂鸣器便会发出声音，LED变便会闪烁。当然，在一氧化碳浓度处于预报警和报警阈值时，蜂鸣器发出的声音以及LED闪烁的频率会明显不一样，从而提醒用户一氧化碳浓度达到何种浓度。以下为报警电路硬件电路图3-10。
图3-10 报警电路硬件电路图
系统采用的报警系统为声光报警装置。由以上原理图可以看出P26是控制整个报警装置的引脚，处理芯片通过比较一氧化碳的浓度和用户设定的预报警和报警阈值来控制P26信号的输出，从而达到控制整个报警系统的效果。同时，因为蜂鸣器的鸣叫和LED灯的闪烁都是由P26一个IO口控制的，所以LED灯闪烁的频率和蜂鸣器的频率是一致的，这一点可以更好的便于用户判断一氧化碳达到报警阈值或预报警阈值。根据设计，当浓度达到预报警阈值时，蜂鸣器鸣叫的频率为20HZ左右；而当浓度达到报警阈值时，蜂鸣器鸣叫的频率为100HZ左右；通过二者的频率以及显示的浓度，能够清晰的判断一氧化碳的浓度。
3.6电源电路的设计
本系统所针对的是目标是家用，对系统要求能够长时间使用，能够对环境进行持续监控，所以要求系统能有一个能够持续供电的稳定电源而并非使用干电池。
根据使用要求，系统需要供电的硬件电路主要有：处理芯片 3.3V、一氧化碳传感器模块5V、无线传输模块3.3V、12864液晶显示屏5V、蜂鸣器3.3V等。综合考虑，电源电路所必须提供的电压为5V和3.3V，而在MSP430的核心板上集成了3.3V的电源电路，而是用3.3V电压的模块电流均不大，所以直接可以是用核心板上的3.3V电压。所以，需要设计的只是5V电压而已，而在5V电压的转化方面已经很成熟了。本系统使用的方法很常见，显示利用变压器将家用电220V电压降压成为7.5V的交流电，然后再通过四个稳压二极管IN4007组成一个稳压电路，这样交流电就变成了直流电；通过稳压芯片LM7805的稳压，最后输出了5V的直流电。将处理芯片的核心板直接接上5V电，核心板上的稳压芯片AMS1117-3.3可以将5V电压降为3.3V电压，然后即可将5V电压和3.3V的电压给各个模块使用。以下是电源电路的硬件电路图3-11。
图3-11 电源电路硬件连接图
第4章 软件设计
4.1系统软件设计
本系统以IAR Embedded Workbench 作为开发平台，采用c 语言进行程序设计，大大提高了开发调试工作的效率，便于理解，同时便于移植其他模块化的程序。本系统控制分为采集和处理两方面，以下是整个程序的流程图4-1。
MSP430处理1: MSP430处理2:
Y
N
高
低
高
开始
MSP430初始化 开始 MSP430初始化
AD 采样
预报警及报警阈值设定
MSP430处理 nRF2401无线传输（发射器）
nRF2401无线传输（接收器） 返回
MSP430处理
与预报警值比较
显示
报警
与报警值比较
报警
基于单片机数字时钟的设计 第一章绪论 1.1数字时钟的背景 1.2数字时钟的意义 1.3数字时钟的应用 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 2.2 单片机的基本结构 第三章数字是中的硬件设计 3.1最小系统设计 3.2液晶显示电器 3.3键盘控制电路 第四章数字时钟的软件设计 4.1系统软件设计流程图 4.2数字是中的原理图 4.3主程序 4.4时钟设置子程序 4.5定时器中断子程序 4.6液晶显示子程序 4.7按键控制子程序 第五章系统仿真 1.1数字时钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能及一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化，低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势单片机应用的重要意义还在于，他从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次改革。
单片机模块中最常见的是数字时钟，数字钟是一种用数字电路实现时，分，秒计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 1.2数字时钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 1.3数字时钟的应用 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的，广泛用于个人家庭以及车站，码头，剧场办公室等公共场所，给人们的生活，学习，工作，娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确，性能稳定，携带方便等优点，它还用于计时，自动报时以及自动控制等各个领域。 第二章整体设计方案 2.1单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控制器 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含计算机的基本功能部件；中央处理器，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，成为一个单片机控制系统。 单片机经过1，2，3，3代的发展，正朝着多功耗CMOS化，微型单片化，低电压，低功耗，主流与多品种共存等方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面：， 1.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)。象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虽然功耗较低，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，更适合于在要求低功耗象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 2.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。 3.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
徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日
说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它
课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡
单片机课程设计报告书 课题名称 基于单片机的广告灯课程设计 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师 2011年 6月10日 ※ ※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ 2008级学生单片机 课程设计
基于单片机的广告灯课程设计 1、设计目的 本设计以AT89S51单片机为核心并用它来控制发光二极管双灯点亮循环的实验装置，用AT89S51单片机控制16个发光二极管发光，实现亮点从高到低位，从左到右，从单到双的循环移动。通过PROTEL软件设计、仿真，并能从中掌握通过软件控制发光二极管的思路和技巧。这次设计重点就在于利用单片机的知识去控制系统的运行。 2、设计要求 1）广告流水灯具有控制的功能。 2）设置一个系统使广告流水灯能够规律性和周期性的闪烁功能。 3）能够使其制动化和中断的功能。 3、设计总框图与方案 图3.1系统框图 本次课程设计是用流水灯的变化来表示不同的效果。主体选用AT89S51单片机使用多个发光二极管，通过编程来实现“流水灯”的花样变化。 4、硬件电路的设计 4.1系统电路图
图4.1 广告灯的硬件原理电路图 这个电路图中都为低电位亮，高电位灭即‘0’亮‘1’灭，就这样通过查表控制‘0’与‘1’的变化来控制发光二极管的亮灭。中断中也是如此，通过取反的手段来控制灯的亮灭。按照图4.1进行仿真，通过编程来实现“流水灯”的花样变化。AT89S51的P1、P3口分别接一组发光二极管，发光二极管另一端接电源输出，故为高电平。P1、P3口输出电平的变化控制二极管的发光情况。当P1、P3口的输出电平为低时，LED灯亮；反之，不亮。 5、软件设计 5.1 流程图与程序 图5.1程序总流程图 本实验流程中，用AT89S51单片机控制16个发光二极管发光。其中二极管一端接高电平，另一端接AT89S51芯片输出端口，通过控制各输出端口高低电平的变化决定二极管是否发光，从而使广告流水灯能够规律性和周期性地分别实现一个亮灯的左右移动、一个不亮灯的左右移动、灯的从两边到中间及单双等交替闪烁等花样变化。 6、系统仿真 在Proteus的ISIS 7.1sp2软件环境下画出电路原理图，接下来就是将设计的程序在Keil C51 μVision2开发集成环境上编译成机器语言，进入Proteus 的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“use romote debuger monitor”，便可实现KeilC与Proteus连接调试。首先在Proteus中双击单片机AT89C51,将KeilC下编程生成的 .HEX文件导入到AT89C51中,可在Proteus中单击全速仿真运行按钮，进行现象的查看,能清楚地观察到芯片上每一个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平；如果现象不正确，则在KeilC中单步调试程序，并在Proteus观察现象，那一步不正确则对该段的程序进行修改，调试直到仿真完全成功为止。 图6.1 Proteus软件环境下画出电路原理图 图6.2效果一
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
基于单片机的毕业论文题目有哪些 很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣，不光是对专业的热爱，另外由于单片机是集成电路芯片，是控制整个流程最基础的环节，大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇，下面，我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目，欢迎各位借鉴。 基于单片机的毕业论文题目一： 1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2、基于单片机的超声测距系统 3、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计 4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现 5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用 6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究 7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用 8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统 9、基于单片机的正弦逆变电源研制 10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发 11、基于单片机的温湿度检测系统的设计 12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现 13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究 14、基于单片机的温度控制系统的研究 15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究 16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现
17、基于单片机的LED显示系统 18、基于单片机的校园安防系统 19、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现 20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现 21、基于AVR单片机教学实验板的设计 22、基于单片机的阀岛控制系统的研究 23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计 24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究 25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究 26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究 27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究 28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究 29、基于单片机的通用控制器设计与实现 30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现 31、Proteus在单片机教学中的应用 32、基于单片机的变频变压电源设计 33、基于单片机的监控系统控制部分的设计 34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计 35、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发 39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计 基于单片机的毕业论文题目二： 40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究 41、单片机与Internet网络的通信应用研究 42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究 43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计 44、基于单片机控制的直流恒流源的设计 45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究 46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制 47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究 48、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究 49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计 50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现 51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计 52、基于单片机的数据串口通信 53、基于单片机的智能寻迹系统设计 54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制 55、基于单片机的微型电子琴研究与实现 56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计 57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
单片机课程设计 姓名：韶辉 学号： 1402250232 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日
目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18)
一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 1.时钟计数：形成秒、分、小时，系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如10ms），然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对10ms计数100次），秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。 （如12-25-09）。 2.显示：采用8个LED显示系统当前时间，显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能：用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时，则时钟正常走时。当按下K0键，进入调分状态，时钟停止走动，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；继续按K0键可分别进行分和时的调整，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。 4.系统框图
单片机类 业设计 刷电子时钟的设计 刷全自动节水灌溉系统--硬件部 刷数 式温度计的设计 刷温度 控系统设计 刷基于单片机的语音提示测温系统的研究 刷简易无线电遥控系统 刷数 流 计 刷基于单片机的全自动洗衣机 刷水塔智能水 控 系统 刷温度箱模拟控 系统 刷超声波测距仪的设计 刷基于51单片机的L司号点阵显示屏系统的设计与实 16×16点阵显示屏 刷基于A切89分51单片机的数 电子时钟 刷基于单片机的步 电机的控 刷基于单片机的交流调 器设计 刷基于单片机的数 电压表的设计 刷单片机的数 钟设计 刷智能散热器控 器的设计 刷单片机打铃系统设计 刷基于单片机的交通信 灯控 电路设计 刷基于单片机的电话 程控 家用电器系统设计 刷基于单片机的安全 警器 刷基于单片机的 路抢答器设计 刷基于单片机的超声波测距系统的设计 刷基于MC分-51数 温度表的设计 刷电子体温计的设计 刷基于A切89C51的电话 程控 系统 刷基于A三R单片机幅度 调的号号分信 发生器 刷基于单片机的数控稳压电源的设计 刷基于单片机的室内一氧化碳 测及 警系统的研究 刷基于单片机的空调温度控 器设计 刷基于单片机的 编程多 能电子定时器 刷单片机的数 温度计设计 刷红外遥控密码锁的设计 刷基于61单片机的语音识别系统设计 刷家用 燃气体 警器的设计 刷基于数 温度计的多点温度检测系统 刷基于凌 单片机的语音实时采集系统设计 刷基于单片机的数 频率计的设计 刷基于单片机的数 电子钟设计 刷设施 境中温度测 电路设计 刷汽车倒车 撞 警器的设计 刷篮球赛计时记 器
刷基于单片机的家用智能总线式开关设计 刷设施 境中湿度检测电路设计 刷基于单片机的音乐合成器设计 刷设施 境中二氧化碳检测电路设计 刷基于单片机的水温控 系统设计 刷基于单片机的数 温度计的设计 刷基于单片机的火灾 警器 刷基于单片机的红外遥控开关设计 刷基于单片机的电子钟设计 刷基于单片机的红外遥控电子密码锁 刷大棚温湿度自动 控系统 刷基于单片机的电器遥控器的设计 刷单片机的语音 储与 放的研究 刷基于单片机的电 热炉温度控 系统设计 刷红外遥控电源开关 刷基于单片机的 频信 发生器设计 刷基于单片机的呼叫系统的设计 刷基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 刷基于单片机的密码锁设计 刷单片机步 电机转速控 器的设计 刷由A切89C51控 的太 能热水器 刷 盗与恒温系统的设计与 作 刷A切89分52单片机实验系统的开发与 用 刷基于单片机控 的数 气压计的设计与实 刷智能压力传感器系统设计 刷智能定时器 刷基于单片机的智能火灾 警系统 刷基于单片机的电子式转速 程表的设计 刷 交车汉 显示系统 刷单片机数 电压表的设计 刷精密三F转换器与MC分-51单片机的接口技术 刷基于单片机的居室安全 警系统设计 刷基于89C2051 IC卡读/写器的设计 刷PC机与单片机串行通信设计 刷球赛计时计 器设计 刷 系列PCL五层电 控 系统设计 刷自动起闭光控窗帘设计 刷单片机控 交通灯系统设计 刷基于单片机的电子密码锁 刷基于51单片机的多路温度采集控 系统 刷点阵电子显示屏-- 业设计 刷超声波测距仪-- 业设计 刷单片机对玩 小车的智能控 业设计论文 刷基于单片机控 的电机交流调速 业设计论文
1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发
单片机系统的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
第4章 单片机系统的设计 引言 用V/F 变换器作A/D 转换时，通常由一些硬件电路如振荡器、二分频器、计数器和门电路组成，而由计数器计得的计数值即A/D 转换结果再通过接口电路送入微计算机进行处理，较为复杂和不便，或者采用F/BCD 变换电路将V/F 变换器输出的频率信号变为BCD 码再通过接口电路送入微计算机，也较为复杂，而且还要对BCD 码进行变换。这些方法成本都较高。 本设计介绍一种以单片机直接与V/F 变换器接口进行A/D 转换的方法，不须额外的硬件电路，完全利用单片机内部的硬件资源，简单方便，成本最低，大大地提高了V/F 变换器作为A/D 转换电路的可行性。 当前，单片机特别是Intel 公司的MCS-51系列单片机已在智能仪器仪表和过程控制等方面得到广泛应用，大有取代Z80之势，因此A/D 转换电路与单片机的接口方法也是人们所关注的。下面将主要介绍MCS-51系列的单片机8031为主控器件的硬件电路。 主控器Intel 8031简介 P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3 P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL 1 XTAL 2 V SS RST/VPD RXD TXD T0 T10INT P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7 P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 1INT WR RD EA /V P P ALE V CC PSEN 4039383736353433323130292827262524232221 2019181716151413121110 987654321 8031P1.0 图4-1 8031引脚图 8031 cite-feet figure
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
课题：基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，辅以闹钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理： 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图：
图二：系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分：中央处理单元（CPU）、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC： 89S51 电源正端输入，接+5V。 VSS： 电源地端。
XTAL1： 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2： 系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET： 89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp： "EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。 ALE/PROG： 端口3的管脚设置： P3.0：RXD，串行通信输入。 P3.1：TXD，串行通信输出。 P3.2：INT0，外部中断0输入。
基于单片机的秒表课程设计
基于单片机的秒表课程设计 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 年月日
目录1、总体设计方案简介 1.1设计课程任务 1.2系统分析 1.3系统方案 1.4方案论证 2、硬件设计 2.1控制芯片的介绍 2.2硬件接线 2.2.1硬件接线接口 2.2.2硬件接线图 3、软件设计 3.1程序设计思路 3.2流程图 3.3源程序 3.4仿真结果 4、元件清单 5、心得体会
基于单片机的秒表课程设计 摘要 本设计的成品是在单片机最小系统的基础上增加显示电路和控制电路来完成数字式秒表的硬件电路的。电子秒表电路主要由AT89S51单片机最小系统电路、七段数码管动态显示电路和控制电路组成，它能实现八段数码显示和计时，能通过控制电路控制时间的暂停和开始。 关键字：AT89S51 数码管最小系统 1总体设计方案简介 1.1设计课题任务 设计一个具有特定功能的数字式秒表。用AT89C52设计一个2位LED 数码显示“秒表”,显示时间为00-59,另设计一个“开始”按钮和一个“复位”按钮。按键说明：按“开始”按键，开始计数，数码管从00开始每秒自动加一；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。 1.2系统分析 设计的电路主要是能多次计时，计时的多少通过显示电路出来，设计框图如图所示； 控制部 分技术和 存储部显示部分
1.3系统方案 利用AT89C52单片机设计数显定时器。此方案采用AT89C52单片机系统来实现。AT89C52芯片内含8KB 的EEPROM ，不需要外扩展存储器，可是系统整体结构更为简单。设计框图如图所示； 1.4方案论证 此方案是以AT89C52芯片为中心控制系统，可实现计时、清零等功能，大大提高了系统的智能化，也是的系统所测结果精度大大提高。所以此方案可行。 2硬件设计 2.1控制芯片的介绍 AT89S52是一种低功耗、高性能的片内含有4KB 快闪可编程/擦除只读存储器，的8位CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造， 外部控制开关 AT89C52 单 片 机 七段数码显示
目录 摘要 一、引言 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 主要芯片 (2) 2.1.1 微处理器 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (5) 2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5) 2.2 时钟硬件电路设计 (6) 2.2.1 时钟电路设计 (7) 2.2.2 整点报时功能 (8) 2.2.3 硬件原理图 (9) 三、proteus和keil软件仿真及调试 (9) 3.1 电路的仿真 (9) 3.2 软件调试 (9) 四、C语言程序 (10) 五、参考文献 (13)
电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。 本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用AT89C52芯片作为核心，6位LED数码管显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。 本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词：电子钟；多功能；AT89C52；时钟芯片
一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法