单片机应用系统设计实例

数控调频发射台的设计题目：基于单片机的数控调频发射台功能：本数控调频发射器可在80.0 MHZ 至109.9MHZ 范围内任意设置发射频率，可预置11 个频道，发射频率调整最小值为0.1MHZ，具有单声道/立体声控制，可广泛应用于学校无线广播、电视现场导播、汽车航行、无线演说等场所。

设计过程：一、系统硬件电路的设计（1）单片机控制部分单片机采用AT89C52，采用最小化应用系统设计，P0 口和P2 口作为共阳LED 数码管驱动用，P1 口作为16 键的键盘接口，其中T0—T3 分别为百位、十位、个位、小数位的频率操作键。

百位数只能是0 或1，当百位数为0 时，十位数为8 或9。

当百位数为1 时，十位数只能为0。

个位及小数位为09之中任意数。

T4—T14 为发射频率预置键， T15 为单声道/立体声控制键。

P3.0、P3.1、P3.2 作为与BH1415 的通讯端口，用于传送发射频率控制数据，P3.3 用于立体声发射批示。

采用12MHZ 晶振，模拟串口通讯。

单片机控制部分电路如下图一。

（2）调频调制发射部分采用Rohm 公司最新生产的调频发射专用集成电路BH1415F，内含立体声信号调制、调频广播信号发射电路，BH1415F 内有前置补偿电路、限制器电路、低通滤波电路等，因此具有良好的音色，内置PLL 系统调频发射电路，传输频率非常稳定。

调频发射频率可用单片机通过串行口直接控制。

BH1415F 各引脚的功能如表1，应用电路如图2。

从11 脚输出的调频调制信号经高频放大后由天线发射输出，后级高频放大器的功率可根据接收的距离范围考虑。

BH1415F 的频率控制码为16 位，其传送格式要求如图5，其中D0—D10 为频率控制数据，其值乘0.1 即为BH1415F 的输出频率（单位MHZ）。

D11—D15 为控制位，其中D11（MONO）位为单声道/立体声控制位，0 时为单声道发射模式，1时为立体声发射模式。

单元七单片机应用系统设计举例7．1 潜水泵自动控制保护器 (1)7．2 可调速加热炉控制器 (4)7．1 潜水泵自动控制保护器〖任务描述〗：潜水泵自动控制保护器具有两大功能，第一是保护功能：能在泵体缺水时实施自动保护，并能根据预设时间自动恢复工作。

第二是自动控制功能：能根据水塔水位，自动启停水泵。

7．1．1总体设计1.需求分析（1）需求获取本项目最早由一家专门生产潜水泵的厂家提出，该厂家在生产和销售过程中，不断接到用户反馈潜水泵烧坏，主要原因是在抽水过程中，由于水源来水不足，潜水泵干抽烧坏，所以提出开发一种保护装置，就有了最初的潜水泵自动控制保护器项目的需求，再根据实际中，许多情况是给水塔抽水，这样就要知道水塔缺水和水满情况，还有在广大农村有时要计时抽水，这样就确定最后方案。

（2）设计开发任务书本项目是一个很小的项目，开发人员为：项目负责人一名、一名软件工程师、一名硬件工程师、一名技术员。

项目负责人负责协调各人员工作和检查进度，软件工程师负责程序设计，硬件工程师负责硬件原理图及PCB板设计，技术人员负责原器件购买、测试和组装工作。

2.方案设计采用89C2051单片机控制、二个键（K1、K2）用来起动水泵前的参数设置，水位器：（三个）水池上水位器、水池下水位器、潜水泵水位器，用来检测水位保证水泵正常工作，该保护器有两种工作模式，一种是自动控制模式，主要用在对水塔抽水，另一种是定时工作模式主要应用在计时抽水。

3.测试计划硬件测试：主要测试各部分硬件是否能正常工作，每部分通过简单程序来检测。

软件测试：测试软件是否符合设计要求、是否存在BUG。

7．1．2详细设计1.硬件设计：（1）主要原器件：89C2051 一片、78L05一个、LED 3个、按键二个、水位检测器三个、MOC3020一个、变压器一个、及电阻、电容、三极管、灯等若干。

（2）原理图：SHAPE \* MERGEFORMAT LED 工作原理及动态显示：本项目采用的是共阳极的3个LED 数码管，要点亮某个数码管的某笔划，则相应的数码管阳极加＋5V 电源，相应笔划的阴极端接低电平，本方案三个数码管阴极是相连的，所以在阳极必须轮流有效，只要时间合理，在人的视觉就会看到同时亮的结果。

51单片机技术与应用系统开发案例精选随着科技的不断进步和发展，单片机技术已经在各个领域得到了广泛的应用。

单片机技术作为嵌入式系统的核心，具有体积小、功耗低、成本低等特点，因此在自动化控制、电子产品、通信设备等领域都有着重要的应用价值。

本文将从多个案例出发，介绍一些51单片机技术的应用系统开发案例，以期帮助读者更好地了解单片机技术的应用和发展。

1. 智能家居系统智能家居系统是当今物联网技术中的热门应用之一，而单片机技术在智能家居系统中扮演着重要的角色。

通过使用51单片机，可以实现家庭灯光、空调、窗帘等设备的远程控制，从而提高家居的智能化水平。

通过单片机技术，还可以实现家庭安防系统的监控和报警功能，保障家庭成员的安全。

2. 工业控制系统在工业领域，单片机技术也有着广泛的应用。

在自动化生产线上，通过单片机可以实现对设备运行状态的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。

单片机技术还可以应用于温度、湿度、压力等参数的采集和控制，为工业生产提供可靠的技术支持。

3. 智能交通系统随着城市交通的不断发展以及车辆数量的持续增加，智能交通系统的需求也日益凸显。

通过单片机技术，可以实现智能交通信号灯的控制、车辆导航系统的优化等功能，提高交通系统的智能化水平，减少交通拥堵和交通事故的发生。

4. 医疗器械在医疗器械领域，单片机技术应用也十分广泛。

通过单片机可以实现医疗设备的精准控制和监测，比如体温计、血压计、心电图仪等设备，都可以通过单片机实现对生理参数的准确测量和分析，为临床诊断提供可靠的数据支持。

5. 智能手环智能手环作为一种智能可穿戴设备，通过内置的传感器和单片机芯片，可以实现对用户的健康数据进行实时监测和分析，比如步数、心率、睡眠质量等。

通过单片机技术，可以实现智能手环与手机的蓝牙通信，将用户的健康数据同步到手机App上，为用户提供科学的健康管理方案。

通过以上案例的介绍，我们可以看出，51单片机技术在各个领域都有着重要的应用价值，为各行业的发展提供了强大的技术支持。

数字钟设计实例利用AT89C51的定时器和6位7段数码管，设计一个电子时钟，显示格式“XX XX XX”，从左向右分别是：时、分、秒1、硬件设计2、软件设计说明：定时器每1000us中断一次，在中断服务程序中，对中断次数计数，100us计数10000次就是1s，然后再对秒计数得到分和小时，并送入显示缓存。

LEDBUF EQU 30H ;显示码缓存区HOUR EQU 40HMINUTE EQU 41HSECOND EQU 42HC100us EQU 43HTICK EQU 10000 ;置中断次数T100us EQU 256-100 ;置定时器初始值LJMP START ;跳转至主程序ORG 000BH ;定时器0中断入口T0INT: PUSH PSW ;状态保护PUSH ACCMOV A,C100us+1JNZ GOON ;计数值是否为0DEC C100usGOON: DEC C100us+1MOV A,C100usORL A,C100us+1JNZ EXITMOV C100us,#HIGH(TICK) ;重置计数值MOV C100us+1,#LOW(TICK)INC SECOND ;秒值加一MOV A,SECONDCJNE A,#60,EXIT ;判断秒值是否为60MOV SECOND,#0 ;秒值为60,则清0INC MINUTE ;分值加一MOV A,MINUTECJNE A,#60,EXIT ;判断分值是否为60MOV MINUTE,#0 ;分值为60,则清0INC HOUR ;小时值加一MOV A,HOURCJNE A,#24,EXIT ;判断小时值是否为24MOV HOUR,#0 ;小时值为24,则清0 EXIT: POP ACCPOP PSWRETIDELAY: ;延时子程序MOV R7,#0FFHDELAYLOOP:DJNZ R7,DELAYLOOPDJNZ R6,DELAYLOOPRETLEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH ;八段数码管显示码DB 66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CHDB 39H,5EH,79H,71HDISPLAYLED:MOV R0,#LEDBUFMOV R1,#6 ;共6个八段管MOV R2,#B ;位扫描码初值LOOP: MOV A,#0MOV P0,A ;关所有八段管MOV A,@R0MOV P0,AMOV A,R2MOV P3,A ;显示一位八段管MOV R6,#01HCALL DELAYMOV A,R2 ;显示下一位RR AMOV R2,AINC R0DJNZ R1,LOOPRETT0LED: MOV DPTR,#LEDMAP ;将字段码转换显示码MOVC A,@A+DPTRRETSTART: MOV TMOD,#02H ;定时器工作方式2 MOV TH0,#T100us ;置定时器初始值MOV TL0,#T100usMOV IE,#B ;EA=1，IT0=1MOV HOUR,#0 ;显示初始值MOV MINUTE,#0MOV SECOND,#0MOV C100us,#HIGH(TICK)MOV C100us+1,#LOW(TICK)SETB TR0 ;启动定时器0MLOOP: MOV A,HOUR ;显示小时值十位MOV B,#10DIV ABCALL T0LEDMOV LEDBUF,A ;将十位值送显示码缓存区MOV A,B ;显示小时值个位CALL T0LEDORL A,#80H ;显示小数点MOV LEDBUF+1,A ;送显示码缓存区MOV A,MINUTE ;显示分钟值十位MOV B,#10DIV ABCALL T0LEDMOV LEDBUF+2,A ;将十位值送显示码缓存区MOV A,B ;显示分钟个位值CALL T0LEDORL A,#80H ;显示小数点MOV LEDBUF+3,A ;送显示码缓存区MOV A,SECONDMOV B,#10 ;显示秒十位值DIV ABCALL T0LEDMOV LEDBUF+4,A ;送显示码缓存区MOV A,BCALL T0LEDMOV LEDBUF+5,ACALL DISPLAYLED ;调用显示子程序LJMP MLOOPEND。

51单片机设计实例
1. 电子钟：使用51单片机设计一个数字时钟，可以显示小时和分钟，并能够设置闹钟功能。

2. 温度监控器：使用51单片机设计一个温度监控器，可以实时监测当前温度，并根据设定的阈值发出警报。

3. 电子秤：使用51单片机设计一个电子秤，可以精确测量物体的重量，并显示在LCD屏幕上。

4. 电子门锁：使用51单片机设计一个电子门锁系统，可以使用密码或者指纹进行解锁，并记录进出门的时间。

5. 智能家居控制器：使用51单片机设计一个智能家居控制器，可以通过手机APP控制家庭中的灯光、空调、窗帘等设备。

6. 智能车：使用51单片机设计一个智能车，可以根据传感器检测到的环境信息进行自主导航和避障。

7. 电子琴：使用51单片机设计一个简单的电子琴，可以通过按键发出不同的音符。

8. 电子游戏机：使用51单片机设计一个简单的电子游戏机，可以玩一些简单的游戏如打砖块、赛车等。

9. 电子宠物：使用51单片机设计一个虚拟宠物，可以通过按钮和
显示屏与宠物进行互动，喂食、玩耍等。

10. 无线遥控器：使用51单片机设计一个无线遥控器，可以控制电视、空调、音响等家电设备。