基于單片機的智能魚缸設計與實現(xiàn)研究(基于51單片機智能魚缸)

基于51單片機的智能空調研究意義是空調技術原理，根據(jù)查詢相關公開信息顯示：研究意義是掌握空調技術原理及單片機的工作原理，從而實現(xiàn)智能化管理，提高空調的節(jié)能效果，

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本文目錄一覽：

• 1、基于51單片機的智能空調研究意義
• 2、求單片機高手幫忙！
• 3、關于基于單片機的智能家居系統(tǒng)
• 4、我想要一篇論文天下網(wǎng)的《基于單片機的魚用投餌機自動控制系統(tǒng)的設計 》論文編號:jd564
• 5、單片機技術論文題目
• 6、國外智能魚缸現(xiàn)狀

基于51單片機的智能空調研究意義

基于51單片機的智能空調研究意義是空調技術原理。根據(jù)查詢相關公開信息顯示：研究意義是掌握空調技術原理及單片機的工作原理，從而實現(xiàn)智能化管理，提高空調的節(jié)能效果。

求單片機高手幫忙！

基于單片機交通燈智能控制系統(tǒng)研究

隨著經(jīng)濟發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通擁塞已成為一個國際性的問題。因此，設計可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實必要性。通常情況下，交通信號燈控制主要有兩個缺陷：1、車道放行車輛時，時間設定相同且固定，十字路口經(jīng)常出現(xiàn)主車道車輛多，放行時間短，車流無法在規(guī)定時間內(nèi)通過，而副車道車輛少，放行時間明顯過長；2、未考慮急車強通（譬如，消防車執(zhí)行緊急任務時，兩車道都應等待消防車通過）。由于交通信號燈控制系統(tǒng)缺乏有效的應急措施，導致十字路口交通受阻，造成不必要的經(jīng)濟損失。

本系統(tǒng)利用單片機AT89C51，借助CAN總線作為現(xiàn)場通信總線實現(xiàn)智能交通信號燈控制系統(tǒng)設計，實現(xiàn)了根據(jù)區(qū)域車流、紅外遙控以及PC機進行十字路口交通信號燈智能控制，并在軟、硬件方面采取一些改進措施，實現(xiàn)了根據(jù)十字路口車流、紅外遙控進行交通信號燈智能控制，使交通信號燈現(xiàn)場控制靈活、有效。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強通等問題。系統(tǒng)具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優(yōu)點，有廣泛的應用前景。

2 設計方案與系統(tǒng)結構

本智能交通信號燈控制系統(tǒng)硬件主要由車流信息檢測電路、鍵盤時間設置電路、紅外遙控發(fā)射/接收電路、單片機控制器、CAN總線控制器、CAN總線收發(fā)器、光電隔離芯片、單片機并行接口、看門狗電路等電路組成。本系統(tǒng)設置與上位PC機相連的上位節(jié)點為主節(jié)點，各路口信號燈控制裝置為底層節(jié)點，共同構成區(qū)域交通信號燈控制系統(tǒng)。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

系統(tǒng)利用紅外遙控裝置實現(xiàn)各十字路口現(xiàn)場信號燈控制，紅外發(fā)射器發(fā)射出的編碼信號經(jīng)接收器接收后送入單片機控制器，控制信號燈紅綠變換、等待時間、急車強通。另外，車流檢測裝置安放在各十字路口東西、南北道路方向實時檢測車道車流信息。并將檢測到的信息輸至單片機進行處理，通過單片機編程技術實現(xiàn)信號燈綠、紅切換及等待時間設定。此外，PC機通過通訊串口與節(jié)點上的單片機控制器進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在CAN總線上的發(fā)送與接收。PC機負責網(wǎng)絡上所有信號燈控制裝置的集中管理功能；同時向各信號燈控制器下傳工作模式控制信息。3 系統(tǒng)設計

3.1 紅外遙控發(fā)射電路

由于系統(tǒng)需實現(xiàn)十字路口不同方向信號燈變化。假設兩方向為東西、南北方向。則需實現(xiàn)東西、南北兩個方向信號燈的選定、時間增減、急車強通等功能。紅外遙控發(fā)射電路原理框圖如圖2所示。

紅外遙控發(fā)射器與外接陶瓷諧振器、電容器組成振蕩電路，分頻產(chǎn)生一定脈沖寬度的載頻信號。輸出編碼信號，經(jīng)達林頓管放大后，驅動紅外線發(fā)射二極管向外發(fā)射。

3.2 紅外遙控接收電路

紅外接收、解調模塊接收來自發(fā)射器的紅外信號，經(jīng)內(nèi)部集成電路放大、解調后，由輸出端輸出編碼脈沖信號，經(jīng)三極管反相放大后，送至接收器，由接收器解調模塊進行譯碼。當發(fā)射器相應鍵按下時，接收器輸出高電平信號，通過或非門接入單片機控制器的外中斷，申請中斷，由中斷服務程序檢測鍵按下狀態(tài)，從而完成相應的中斷服務。紅外接收器與單片機控制器接口電路如圖3所示。

3.3 CAN總線節(jié)點接口電路

各路口交通信號燈控制器與上位機的通訊都通過各自的CAN總線接口模塊完成?？偩€系統(tǒng)節(jié)點硬件電路原理框圖如圖4所示。

單片機控制器負責CAN總線控制器初始化，控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務。CAN總線收發(fā)器與CAN總線接口部分采用了一定的安全和抗干擾措施。為增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力，CAN控制器不直接與CAN收發(fā)器相連，而是通過加接高速光電隔離器芯片，實現(xiàn)總線上各節(jié)點間的電氣隔離。但是，光耦電路所采用的VCC和VDD電源必須完全隔離，否則采用光耦電路就失去了意義，可采用小功率電源隔離模塊或不大于5V隔離輸出開關電源模塊實現(xiàn)。

3.4 看門狗電路

由于單片機控制器自身抗干擾能力較差，尤其在一些條件比較惡劣、噪聲大的場合，常會出現(xiàn)單片機因受外界干擾輕者導致系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)出錯，重者將嚴重影響程序的運行而死機，造成系統(tǒng)不能正常工作。設置看門狗是為了防止單片機死機、提高單片機系統(tǒng)抗干擾性的一種重要途徑?？紤]系統(tǒng)可靠性設計，滿足苛刻環(huán)境下的正常運行，本設計中采用硬件看門狗電路。電路原理框圖如圖5所示。

通過硬件看門狗電路設計，可有效防止運行程序進入“死循環(huán)”。保證系統(tǒng)不受惡劣天氣及環(huán)境條件造成的干擾。

3.5 分布式檢測控制系統(tǒng)由于CAN總線具有較強的抗干擾能力，通訊中沒有地址的概念及節(jié)點數(shù)不受限制等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用于汽車、數(shù)控機床、儀器儀表、現(xiàn)場總線控制等領域[1]。本設計將若干智能交通信號燈控制器、上位節(jié)點接口和PC機組成CAN總線通信系統(tǒng)方便實現(xiàn)智能分布式區(qū)域信號燈實時監(jiān)控、高速數(shù)據(jù)采集等。單片機控制器與PC機實現(xiàn)串行通信，設置CAN總線控制器工作在Intel模式，由PC機發(fā)送數(shù)據(jù)寫入單片機控制器，再通過控制信號由單片機將數(shù)據(jù)寫入CAN總線控制器并通過CAN總線收發(fā)器發(fā)送。接收數(shù)據(jù)通過中斷進行，CAN BUS數(shù)據(jù)經(jīng)CAN總線收發(fā)器接收并寫入CAN總線控制器。然后通過中斷提請單片機讀取數(shù)據(jù)上傳PC機。

4 實驗分析

本系統(tǒng)單片機控制器選用MSC-51系列IntelAT89C51芯片，紅外遙控發(fā)射/接收器使用BA5104/BA5302設計。利用MAX692設計看門狗監(jiān)控電路?？偩€通信接口中選取PHILIPS公司的SJA1000 CAN總線控制器及82C250總線收發(fā)器[2] [3]。光耦合器采用6N137芯片。系統(tǒng)硬件電路利用Protel DXP設計并制板。

通過實驗測試，按下紅外遙控發(fā)射器按鍵K1-K6有效地控制了東西、南北方向時間設定、急車強通，時間增、減。持續(xù)使WDI低電平時間1.6s后，看門狗RESET端產(chǎn)生200ms負溢出脈沖信號使AT89C51復位，均有效地達到了系統(tǒng)設計要求。

為了提高系統(tǒng)通訊抗干擾性及可靠性，在總線收發(fā)器82C250的CANH和CANL引腳通過5Ω電阻與CAN總線相連，保護其免受過流沖擊的影響；82C250的CANH和CANL與地之間分別并聯(lián)30pF電容，濾除總線高頻干擾并起到防電磁輻射的作用；總線兩端接入120Ω終端電阻[4]，匹配總線阻抗。此外，在CAN總線輸入端與地之間接防雷擊管，當兩輸入端與地之間出現(xiàn)瞬變干擾時，通過防雷擊管放電起到保護總線的作用，避免了雷電天氣對系統(tǒng)通訊的影響。這些部分雖然增加了節(jié)點的復雜度，但卻有效保證了數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和安全性。

5 結語

交通信號燈智能控制系統(tǒng)為改善城市交通擁堵，提高道路的交通運輸能力發(fā)揮了積極作用。本系統(tǒng)設計實現(xiàn)了十字路口信號燈自動化、智能化、人性化實時控制。通過系統(tǒng)功能擴展，系統(tǒng)亦可應用于其他控制領域，應用前景廣闊。

關于基于單片機的智能家居系統(tǒng)

1、智能筷子盒------消毒、除水、送筷子使用！

2、家用無噪音空氣凈化器-------可以考慮空氣通過水進行凈化和增加房間的濕度！

3、遙控地面清潔器------自動、干凈、“沙發(fā)、床下”死角的清潔！！

4、智能枕頭--------溫度可調、高度可調、可播放輕音樂、可按摩頸部等！

5、魚缸充氧基于單片機的智能魚缸設計與實現(xiàn)研究，換水，控溫；

6、花盆澆水、保濕；

7、臭氧殺菌燈+通風等--------下班前1個小時自動開啟殺菌，之后自動打開窗戶通風！等基于單片機的智能魚缸設計與實現(xiàn)研究你回家不是很好！

8、其實還有一個馬桶清洗，如果能搞成智能自動的，那你就發(fā)了?。?！呵呵·

我想要一篇論文天下網(wǎng)的《基于單片機的魚用投餌機自動控制系統(tǒng)的設計 》論文編號:jd564

基于單片機的魚用投餌機自動控制系統(tǒng)的設計

摘要：為提高水產(chǎn)養(yǎng)殖投餌的自動化和精細化水平,滿足現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖精確投餌的需要,研發(fā)了一種采用攪龍作為強制式排料機構的全自動餌料精量投喂裝置.同時,介紹了裝置的工作原理、結構特點、主要技術參數(shù)以及精量投喂控制方法.性能試驗表明,該精量投喂裝置各項性能均達到設計要求,攪龍排料穩(wěn)定可靠,不均勻度0.35%~0.49%,電控系統(tǒng)定時定量精確,且在線可調,操作方便,適應性廣.

標關鍵詞： 全自動 餌料 精量 投喂 裝置 水產(chǎn)養(yǎng)殖 性能試驗 投餌 設計要求 排料機構 控制方法 結構特點 攪龍 技術參數(shù) 工作原理 定時定量 電控系統(tǒng) 不均勻度 自動化 適應性

方罩蓋塑料模具設計 冷沖壓復合模具 最終傳動被動齒輪鍛模 CAD技術在機械產(chǎn)品設計中的應用 大型超聲波自動洗碗機的設計 墊片落料沖孔模設計 雙頭鉚接機設計 防護罩的模具設計與制造 排釘機的研究及改良 面向教學可拆卸塑膠按鈕模具設計 產(chǎn)品拋光機械設計 摩托車車架沖壓件模具設計 防水布測試系統(tǒng)的結構改進及程序設計 基于VB的計算機輔助機械設計 軸類零件形位誤差的檢測與研究 打蛋機觸片的多工位級進模設計 打蛋機開關手柄的注射模的設計 基于MATLAB的誤差分析及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究 軸類零件形位誤差檢測與研究 基于MATLAB的圓度誤差評定系統(tǒng)研究 基于MATLAB的直線度誤差評定系統(tǒng)研究 基于LabVIEW的磁流變液阻尼實驗臺的開發(fā) 鬧鐘后蓋注塑模具設計 管座沖壓工藝及模具設計 貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計 B6065牛頭刨床推動架 C618型臥式車床經(jīng)濟型數(shù)控縱向改造 CA6140車床后托架設計 DX型鋼絲繩芯帶式輸送機 JHB-8型回柱絞車 NOKIA8210手機外殼上蓋注塑模具設計 NOKIA8210手機外殼注塑模設計 QY40型液壓起重機液壓系統(tǒng)設計計算 SSCK20A數(shù)控車床主軸和箱體加工編程 WY型滾動軸承壓裝機設計 XQB小型泥漿泵的結構設計 XQB小型泥漿泵的結構設計 YD9160TCL轎運車前后橋設計 杯子的三維設計 液壓臺虎鉗設計 花生去殼機 插座底座設計 車刀角度測量裝置設計 沖壓汽車燈罩 傳動軸的加工工藝 船用柴油機掛機設計 帶式輸送機傳動裝置設計 單拐曲軸零件機械加工規(guī)程設計 單級斜齒圓柱齒輪傳動設計＋絞車傳動 低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)設計 電風扇旋扭的塑料模具設計 電織機導板零件數(shù)控加工工藝與工裝設計 墊片沖裁模設計 對稱傳動剪板機 二級齒輪減速箱設計 二級圓柱直齒齒輪減速器 二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器 閥體零件的工藝設計 防塵蓋沖壓模具設計 肥皂盒模設計 往復式給料機 高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)設計 高速壓力機 關節(jié)型機器人腕部結構設計 倉庫大門開閉機構設計 機床尾座體夾具設計 掩護式液壓支架 采煤機截割部的設計 JSDB-140雙速多用絞車 工業(yè)對輥型煤成型機設計 ZFS 中位放頂煤液壓支架 低位放頂煤液壓支架設計 減速箱體工藝設計與工裝設計 JD-0.5型調度絞車 MG -WD采煤機的截割部設計 解放汽車第四速及第五速變速叉加工工藝設計 顆粒狀糖果包裝機設計 連續(xù)式履帶裝煤機裝運部設計 立軸式破碎機設計 連桿孔研磨裝置設計 支撐掩護式液壓支架設計 支撐掩護式液壓支架設計 提升機維修及鐵譜分析技術 普通機床 數(shù)控改造 普通式雙柱汽車舉升機設計 普通鉆床改造為多軸鉆床 汽車變速箱加工工藝及夾具設計 汽車連桿加工工藝及夾具設計 橋式起重機副起升機構設計 橋式起重機小車運行機構設計 球形塑料包裝盒 驅動式滾筒運輸機 設計“CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝及 收放機架安裝支架建模和沖壓工藝及模具設計 手柄沖孔、落料級進模設計與制造模具 數(shù)控車床主傳動機構設計 數(shù)控銑高級工零件工藝設計及程序編制 塑料插座上座模具設計 塑料電話手柄的模具設計 塑料電話手柄下殼的注塑模設計 數(shù)字化波形發(fā)生器的設計 萬年歷可編程電子鐘控電鈴 新穎低壓萬能斷路器 基于單片機的步進電機控制系統(tǒng) 基于MCS-51單片機溫控系統(tǒng)設計的電阻爐 基于單片機89C52的啤酒發(fā)酵溫控系統(tǒng) 基于單片機的溫度采集系統(tǒng)設計 PIC單片機在空調中的應用 列車測速報警系統(tǒng) 多點溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 三路輸出180W開關電源的設計 雙閉環(huán)直流晶閘管調速系統(tǒng)設計 遙控窗簾電路的設計 智能儀表用開關電源的設計 基于單片機的數(shù)字式溫度計設計 電子密碼鎖控制電路設計 MOSFET管型設計開關型穩(wěn)壓電源 87C196MC單片機最小系統(tǒng)單路模板的設計與開發(fā) 基于87C196MC交流調速實驗系統(tǒng)軟件的設計與開發(fā) HEF4752為核心的交流調速系統(tǒng)控制電路模板的設計與開發(fā) 基于87C196MC交流調速系統(tǒng)主電路軟件的設計與開發(fā) 基于IGBT-IPM的調速實驗系統(tǒng)驅動模板的設計與開發(fā) 基于Matlab的雙閉環(huán)PWM直流調速虛擬實驗系統(tǒng) 基于VDMOS調速實驗系統(tǒng)主電路模板的設計與開發(fā) 基于80C196MC交流調速實驗系統(tǒng)軟件的設計與開發(fā) 并勵直流電動機串電阻三級虛擬實驗 他勵直流電動機串電阻分級啟動虛擬實驗 基于Multisim三相電路的仿真分析 正弦穩(wěn)態(tài)電路功率的分析 基于模擬乘法器的音頻數(shù)字功率設計 FFT在TMS320C54XDSP處理器上的實現(xiàn) 基于單片機的水位控制系統(tǒng)設計 基于單片機的液位檢測 現(xiàn)代發(fā)動機自診斷系統(tǒng)探討 基于單片機的定量物料自動配比系統(tǒng) 智能恒壓充電器設計 LED字符顯示驅動電路（軟件部分） STV7697在顯示驅動電路系統(tǒng)中的應用（軟件設計） I2C總線數(shù)據(jù)傳輸應用研究（硬件部分） 數(shù)字式人體脈搏儀的設計 基于單片機的水溫控制系統(tǒng) 基于單片機的車載數(shù)字儀表的設計 基于單片機的室溫控制系統(tǒng)設計 數(shù)字式超聲波水位控制器的設計 可編程穩(wěn)壓電源 小型數(shù)字頻率計的設計 集中式干式變壓器生產(chǎn)工藝控制器 數(shù)字式鎖相環(huán)頻率合成器的設計 基于MAX134與單片機的數(shù)字萬用表設計 基于單片機防盜報警系統(tǒng)的設計 18B20多路溫度采集接口模塊 基于單片機的乳粉包裝稱重控制系統(tǒng)設計 基于單片機的戶式中央空調器溫度測控系統(tǒng)設計 IC卡讀寫系統(tǒng)的單片機實現(xiàn) 步進電機實現(xiàn)的多軸運動控制系統(tǒng) 單片機電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計 單片機控制PWM直流可逆調速系統(tǒng)設計 單片機自動找?guī)艡C械手控制系統(tǒng)設計與仿真 基于89C52的多通道采集卡的設計 基于AT89C51單片機控制的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)設計 樓宇自動化系統(tǒng)的設計與調試 模糊PID控制器的研究及應用 遺傳PID控制算法的研究 單片機控制的PWM直流電機調速系統(tǒng)的設計 基于 單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計 智能充電器的設計與制作 賓館客房環(huán)境檢測系統(tǒng) 基于RS485總線的遠程雙向數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設計 頻率合成器設計 公交車報站系統(tǒng)的設計 智能多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計 基于單片機控制的紅外防盜報警器的設計 籃球比賽計時器設計 超聲波測距儀的設計及其在倒車技術上的應用 汽車側滑測量系統(tǒng)的設計 自動門控制系統(tǒng)設計 手機電池性能檢測 基于51單片機的液晶顯示器設計 基于AT89C51單片機的電源切換控制器的設計 基于單片機的普通銑床數(shù)控化設計 基于單片機的機械通風控制器設計 基于AT89C51單片機的號音自動播放器設計 基于單片機的玻璃管加熱控制系統(tǒng)設計 中央冷卻水溫控制系統(tǒng) 電子式熱分配表的設計開發(fā) 模塊化機器人控制器設計 大容量電機的溫度保護 ——硬件電路的設計 大容量電機的溫度保護——軟件設計 煤礦供電系統(tǒng)的保護設計——軟件設計 煤礦供電系統(tǒng)的保護設計——硬件電路的設計 基于單片機的無刷直流電機控制系統(tǒng)設計 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng) 基于MATLAB的調壓調速控制系統(tǒng)的仿真研究 基于單片機的魚用投餌機自動控制系統(tǒng)的設計 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡對諧波鑒幅 空調溫度控制單元的設計.

單片機技術論文題目

近幾年單片機得到了飛速的發(fā)展，單片機最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到各種儀器、設備中。下面是我精心推薦的一些單片機技術論文題目，希望你能有所感觸!

單片機技術論文題目

1. 智能壓力傳感器系統(tǒng)設計

2. 智能定時器

3. 液位控制系統(tǒng)設計

4. 液晶控制模塊的制作

5. 嵌入式激光打標機運動控制卡軟件系統(tǒng)設計

6. 嵌入式激光打標機運動控制卡硬件系統(tǒng)設計

7. 基于單片機控制的數(shù)字氣壓計的設計與實現(xiàn)

8. 基于MSC1211的溫度智能溫度傳感器

9. 機器視覺系統(tǒng)

10. 防盜與恒溫系統(tǒng)的設計與制作

11. 防盜報警器

12. AT89S52單片機實驗系統(tǒng)的開發(fā)與應用

13. 在單片機系統(tǒng)中實現(xiàn)SCR(可控硅)過零控制

14. 微電阻測量系統(tǒng)

15. 基于單片機的電子式轉速里程表的設計

16. 基于GSM短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)

17. 公交車漢字顯示系統(tǒng)

18. 基于單片機的智能火災報警系統(tǒng)

19. WIN32環(huán)境下對PC機通用串行口通信的研究及實現(xiàn)

20. FIR數(shù)字濾波器的MATLAB設計與實現(xiàn)方法研究

21. 無刷直流電機數(shù)字控制系統(tǒng)的研究與設計

22. 直線電機方式的地鐵模擬地鐵系統(tǒng)制作

23. 穩(wěn)壓電源的設計與制作

24. 線性直流穩(wěn)壓電源的設計

25. 基于CPLD的步進電機控制器

26. 全自動汽車模型的設計制作

27. 單片機數(shù)字電壓表的設計

28. 數(shù)字電壓表的設計

29. 計算機比值控制系統(tǒng)研究與設計

30. 模擬量轉換成為數(shù)字量的紅外傳輸系統(tǒng)

31. 液位控制系統(tǒng)研究與設計

32. 基于89C2051 IC卡讀/寫器的設計

33. 基于單片機的居室安全報警系統(tǒng)設計

34. 模擬量轉換成為數(shù)字量紅外數(shù)據(jù)發(fā)射與接收系統(tǒng)

35. 有源功率因數(shù)校正及有源濾波技術的研究

36. 全自動立體停車場模擬系統(tǒng)的制作

37. 基于I2C總線氣體檢測系統(tǒng)的設計

38. 模擬量處理為數(shù)字量紅外語音傳輸接收系統(tǒng)的設計

39. 精密VF轉換器與MCS-51單片機的接口技術

40. 電話遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與制作

41. 基于UCC3802的開關電源設計

42. 串級控制系統(tǒng)設計

43. 分立式生活環(huán)境表的研究與制作(多功能電子萬年歷)

44. 高效智能汽車調節(jié)器

45. 變速恒頻風力發(fā)電控制系統(tǒng)的設計

46. 全自動汽車模型的制作

47. 信號源的設計與制作

48. 智能紅外遙控暖風機設計

49. 基于單片控制的交流調速設計

50. 基于單片機的多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)

51. 蔬菜公司恒溫庫微機監(jiān)控系統(tǒng)

52. 數(shù)字觸發(fā)提升機控制系統(tǒng)

53. 農(nóng)業(yè)大棚溫濕度自動檢測

54. 無人監(jiān)守點滴自動監(jiān)控系統(tǒng)的設計

55. 積分式數(shù)字電壓表設計

56. 智能豆?jié){機的設計

57. 采用單片機技術的脈沖頻率測量設計

58. 基于DSP的FIR濾波器設計

59. 基于單片機實現(xiàn)汽車報警電路的設計

單片機技術論文

單片機應用技術探究

摘要：近幾年單片機得到了飛速的發(fā)展，單片機最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到各種儀器、設備中。目前大量的嵌入式系統(tǒng)均采用單片機，本文分析了單片機的形成及發(fā)展過程以及當前的技術進展，同時分析了影響單片機系統(tǒng)可靠性的原因，并論述提高單片機可靠性的措施。

關鍵詞：單片機;可靠性技術;發(fā)展趨勢

中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

引言

單片機,亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出端口(I/0)等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機?，F(xiàn)在可以說單片機是百花齊放的時期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機,從8位、16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應有盡有,它們各具特色,互成互補,為單片機的應用提供廣闊的天地。縱觀單片機的發(fā)展過程,可以預示單片機的發(fā)展趨勢 。

一 、單片機的應用場合

1.1智能儀器儀表。單片機用于各種儀器儀表，一方面提高了儀器儀表的使用功能和精度，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的硬件結構，從而可以方便地完成儀器儀表產(chǎn)品的升級換代。如各種智能電氣測量儀表、智能傳感器等。

1.2機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品是集機械技術、微電子技術、自動化技術和計算機技術于一體，具有智能化特征的各種機電產(chǎn)品。單片機在機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。典型產(chǎn)品如機器人、數(shù)控機床、自動包裝機、點鈔機、醫(yī)療設備、打印機、傳真機、復印機等。

1.3實時工業(yè)控制。單片機還可以用于各種物理量的采集與控制。電流、電壓、溫度、液位、流量等物理參數(shù)的采集和控制均可以利用單片機方便地實現(xiàn)。在這類系統(tǒng)中，利用單片機作為系統(tǒng)控制器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的智能算法，實現(xiàn)期望的控制指標，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。典型應用如電機轉速控制、溫度控制、自動生產(chǎn)線等。

1.4家用電器。家用電器是單片機的又一重要應用領域，前景十分廣闊。如空調器、電冰箱、洗衣機、電飯煲、高檔洗浴設備、高檔玩具等。另外，在交通領域中，汽車、火車、飛機、航天器等均有單片機的廣泛應用。如汽車自動駕駛系統(tǒng)、航天測控系統(tǒng)、黑匣子還有分布式系統(tǒng)的前端模塊等等。

二、分析單片機可靠性限制原因及應對措施

目前，大量的嵌入式系統(tǒng)均采用了單片機，并且這樣的應用正在更進一步擴展;但是多年以來人們一直為單片機系統(tǒng)的可靠性問題所困惑。在一些要求高可靠性的控制系統(tǒng)中，這往往成為限制其應用的主要原因。

1.單片機系統(tǒng)的失效分析

一個單片機系統(tǒng)的可靠性是其自身軟硬件與其所處工作環(huán)境綜合作用的結果，因此系統(tǒng)的可靠性也應從這兩個方面去分析與設計。對于系統(tǒng)自身而言，能不能在保證系統(tǒng)各項功能實現(xiàn)的同時，對系統(tǒng)自身運行過程中出現(xiàn)的各種干擾信號及直接來自于系統(tǒng)外部的干擾信號進行有效的抑制，是決定系統(tǒng)可靠性的關鍵。有缺陷的系統(tǒng)往往只從邏輯上去保證系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，而對于系統(tǒng)運行過程中可能出現(xiàn)的潛在的問題考慮欠缺，采取的措施不足，在干擾信號真正襲來的時候，系統(tǒng)就可能會陷入困境。

2. 提高可靠性的措施

2.1減少引起系統(tǒng)不可靠或影響系統(tǒng)可靠的外界因素：

1) EFT (Electrical Fast Transient)技術。EFT技術是一種抗干擾技術，它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時，其波形上會迭加各種毛刺信號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發(fā)信號干擾正常的時鐘，在交替使用施密特電路和RC濾波電路時， 就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的時鐘信號正常工作。

2) 低噪聲布線技術及驅動技術。在傳統(tǒng)的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣，就使電源噪聲穿過整塊芯片，對單片機的內(nèi)部電路造成干擾。現(xiàn)在，很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅降低了穿過整個芯片的電流，而且在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統(tǒng)的噪聲?，F(xiàn)在為了適應各種應用的需要，很多單片機采用"跳變沿軟化技術"，從而消除大電流瞬變時產(chǎn)生的噪聲。

3) 采用低頻時鐘。高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機應用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，而且還會對外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機中采用內(nèi)部鎖相環(huán)技術，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。

三、單片機的發(fā)展趨勢

1單片機技術的發(fā)展前景及趨勢

由于通用型IC的仿冒現(xiàn)象比較嚴重，因此定制化IC將是未來單片機發(fā)展的主要方向。此外，盡管16位、32位單片機市場有所增加，但8位在未來三五年內(nèi)仍將占主流，只是成長幅度會趨緩。從應用角度講，盛揚看好消費類電子和家電產(chǎn)品，尤其是中小型家電產(chǎn)品，它屬于比較成熟的單片機應用領域;其次是高端領域的車用產(chǎn)品。目前，盛揚已針對汽車周邊領域推出系列產(chǎn)品，主要用于汽車防盜、車載電子、信息娛樂、胎壓監(jiān)測、里程表的面板等。

單片機擁有良好的應用前景，但廠商之間的競爭愈演愈烈。因此，對本土企業(yè)而言，要想脫穎而出，質量一定要好，同時還要注重產(chǎn)品的環(huán)保和可靠性，因為家電和汽車等產(chǎn)品對安全性的要求越來越高;其次，充分發(fā)揮本土廠商在特定應用領域的性價比優(yōu)勢。不過，這種性價比必須建立在性能過關、可靠度過關的基礎上。

制作工藝CMO化。更小的光刻工藝提高了集成度，從而使芯片更小、成本更低、工作電壓更低、功耗更低。CPU的改進。同時，采用雙CPU結構，增加數(shù)據(jù)總線的寬度，提高數(shù)據(jù)處理的速度和能力;采用流水線結構，提高處理和運算速度，以適應實時控制和處理的需要。增大存儲容量，片內(nèi)EPROM的E2PROM化，程序的保密化，提高并行口驅動能力，以減少外圍驅動芯片，增加外圍?I/O?口的邏輯功能和控制的靈活性。最后，以串行方式為主的外圍擴展;外圍電路的內(nèi)裝化;和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向，可靠性及應用水平越來越高。

2微型單片化

現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機包含的單元電路就更多,功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機芯片。 此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機除了功能強和功耗低外,還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎,使得由單片機構成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。

3串行擴展技術

在很長一段時間里,通用型單片機通過三總線結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。隨著低價位OTP(One-Time Password)及各種特殊類型片內(nèi)程序存儲器的發(fā)展,加之處圍接口不斷進入片內(nèi),推動了單片機“單片”應用結構的發(fā)展。特別是I2C、SPI 等串行總線的引入,可以使單片機的引腳設計得更少,單片機系統(tǒng)結構更加簡化及規(guī)范化。

4、結語

單片機改變了我們生活,縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領域,從導彈的導航裝置,到飛機上各種儀表的控制,從計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸,到工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理,以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等,這些都離不開單片機, 單片機有著廣闊的應用前景。

參考文獻

[1] 張志良; 單片機原理與控制技術; 北京,機械工業(yè)出版社,2008

[2] 李廣第，朱月秀，王秀山.單片機基礎.北京：北京航空航天大學出版社，2002.

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