淺談單片機應用技術

【摘 要】近年來隨著計算機在社會領域的滲透， 單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。模擬多通道壓力系統是利用壓力傳感器采集當前壓力并反映在顯示器上，它可以分析壓力過量程，并發出報警。并采用電子秤原理可根據輸入單價準確的計算出物體的金額。本篇論文討論了簡單的倒計時器的設計與制作 ，對于倒計時器中的四位LED數碼顯示器來說，我為了簡化線路、降低成本，采用以軟件為主的接口方法，即不使用專門的硬件譯碼器，而采用軟件程序進行譯碼。 

【關鍵詞】單片機；AT89S51；LED數碼管顯示器； Keil C51；倒計時器；三極管C8850

Shallow talk a list slice machine application technique

Wang He

(Jilin College of Architecture Engineering Decoration School Changchun Jilin 130000)

【Abstract】In recent years along with calculator at society the realm permeate， list slice machine of application just at constantly alignment thorough， arouse in the meantime tradition control examination day new moon benefit renewal.In solidly the hour the examination and the auto the control of the list the slice the machine the application the system， list slice machine usually Be a core parts to usage， only list the slice's machine knowledge be not enough， return should according to concrete hardware structure， and aim at concrete application object characteristics of the software combine to make perfect.Imitate many passage pressure system is make use of the pressure spread a feeling machine to collect current pressure combine the reflection is on the display， it can analysis pressure surfeit distance， erupt to report to the police.Combine the adoption electronics steelyard principle can basis importation the unit price be accurate of calculation the amount of money of the object.This thesis discussion simple of pour timer of design and manufacture， for pour timer in of four LED figures display to say， I for the sake of simplification circuit， decline low cost， adoption regard software as principle of connect a people's method， namely not usage specialized of the hardware translate a code machine， but adoption the software procedure carry on translating code.

【Key words】List slice machine;The AT89 S51;The LED figures tube display; Keil C51;Pour timer;The triode transistor C8850

1. 前言

在生活和生產的各領域中，凡是有自動控制要求的地方都會有單片機的身影出現；從簡單到復雜，從空中、地面到地下，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片的需求。現在盡管單片機的應用已經很普遍了，但仍有許多可以用單片機控制而尚未實現的項目，因此，單片機的應用大有想像和拓展空間。 單片機的應用有利于產品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動效率，減輕勞動強度，提高產品質量，改善勞動環境，減少能源和材料消耗，保證安全等。 但是，單片機應用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經濟效益上，更重要的意義還在于：單片機的應用正從根本上改變著傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須有模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能使用單片機通過軟件（編程序）方法實現了。這種以軟件取代硬件并提高系統性能的控制系統“軟化”技術，稱之為微控制技術。微控制技術是一種全新的概念，是對傳統控制技術的一次革命。隨著單片機應用的推廣普及，微控制技術必將不斷發展、日益完善和更加充實。

2. 方案論證 

根據控制應用的需要，可以將單片機分成為通用型和專用型兩種類型。通用型單片機是一種基本芯片，他的內部資源比較豐富，性能全面且適用性強，能覆蓋多種應用需要。用戶可以根據需要設計成各種不同應用的控制系統，即通用單片機有一個在設計的過程，通過用戶的進一步設計，才能組建成一個以通用單片機芯片為核心再配以其它外圍電路的應用控制系統。然而在單片機的控制應用中，有許多時候是專門針對某個特定產品的，例如電度表和 IC 卡讀寫器上的單片機等。這種應用的最大特點是針對性強而且數量巨大，為此廠家常與芯片制造商合作，設計和生產專用的單片機芯片。由于專用單片機芯片是針對一種產品或一種控制應用而專門設計的，設計時已經對系統結構的最簡化，軟硬件資源利用的最優化， 

開發意義 ：

本課題開發的意義在于它既節省了硬件成本，又能實現多功能。既可做倒計時秒表，又可進行定時，還可以通過擴展完成其他功能，而且功能的相互轉換也十分簡單。對于廠商，有很大的挖掘潛在價值的空間；對于消費者，也有很大的吸引力。

3. 硬件電路

3.1 單片機概述。

單片機與單片機系統單片機通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生產的，在它上面集成的是一些做為基本組成部分的運算器電路，控制器電路，存儲器，中斷系統，定時器/計數器以及輸入/輸出口電路等。但一個單片機芯片并不能把計算機的全部電路都集成到其中，例如組成諧振電路和復位電路的石英晶體，電阻，電容等，這些元件在單片機系統中只能以散件的形式出現。此外，在實際的控制應用中，常常需要擴展外圍電路和外圍芯片。從中可以看到單片機和單片機系統的差別，即：單片機只是一塊芯片，而單片機系統則是在單片機芯片的基礎上擴展其它電路或芯片構成的具有一定應用功能的計算機系統。通常所說的單片機系統都是為實現某一控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統。在單片機系統中，單片機處于核心地位，是構成單片機系統的硬件和軟件基礎。 

3.2 單片機的產生、發展及應用領域。

3.2.1 單片機的產生。

電子計算機的發展經歷了從電子管，晶體管，集成電路到大（超大）規模集成電路共四個階段，即通常所說的第一代，第二代，第三代和第四代計算機。現在廣泛使用的微型計算機是大規模集成電路技術發展的產物，因此它屬于第四代計算機，而單片機則是微型計算機的一個分支。從1971年微型計算機問世以來，由于實際應用的需要，微型計算機向著兩個不同的方向發展；一個是向高速度，大容量，高性能的高檔微機方向發展；而另一個則是向穩定可靠、體積小和價格廉價的單片機方向發展。但是兩者在原理和技術上是緊密聯系的。 

3.2.2 單片機的發展。

單片機的發展繼1971年微處理器的研制成功不久，就出現了單片的微型計算機即單片機，但最早出現的單片機是一位的，1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列單片機，它以體積小、控制功能全、價格低等特點，贏得了廣泛的應用和好評，為單片機的發展奠定了堅實的基礎，成為單片機發展史上一個重要階段，其后，在MCS-48成功的刺激下，許多半導體芯片在生產廠商競相研制和發展自己的單片機系列。

到80年代末，世界各地已相繼研制出大約50個系列300多個品種的單片機產品，其中包括Motorola公司的6801，6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501，6502等，此外，日本的NEC公司，日立公司等也不甘落后，相繼推出了各自的單片機品種。盡管目前單片機的品種很多，但是我過使用最多的是Intel公司的MCS-51單片機系列。MCS-51系列是在MCS-48的基礎上于20世紀80年代初發展起來的，雖然它是8位的單片機，但其功能較MCS-48有很大的增強。此外，它還具有品種全，兼容性強，軟硬件資料豐富等特點，因此應用愈加廣泛，成為比MCS-48更重要的單片機品種，直到現在，MCS-51仍不失為單片機的主流系列。

繼8位單片機之后，又出現了16位單片機，1983年Intel公司推出的MCS-96系列單片機就是其中的典型代表。與MCS-51相比，MCS-96不但字長增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內還增加了一個4路或8路的10位A/D轉換器，使其具有A/D轉換的功能。縱觀單片機近30年的發展歷程，單片機今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價格、外圍電路簡單化以及片內存儲器容量增加的方向發展。但其位數不一定會繼續增加，盡管現在已經有了32位單片機，但使用的并不多。可以預言，今后的單片機將是功能更強，集成度和可靠性更高而功耗更低，以及使用更方便等特點。 此外，專用化也是單片機的一個發展方向，針對單一用途的專用單片機將會越來越多。

4. 結束語

通過本次設計，使我認識并了解了基本的設計開發過程，在這過程中，我身邊的同學們給了我很多的啟示和幫助，而且我覺得對以前不了解的單片機知識有了一個更高更深的了解。我相信我所學的東西在以后的工作學習中會起很大的作用。



參考文獻

［1］ 李廣弟等編著，《單片機基礎》，北京航空航天大學出版社，2001年7月.

［2］ 馬長芳等編著，《新型集成電路及其應用實例》科學出版社，2002年11月.

［3］ 鮑宏亞等編著，《MCS-51系列單片機應用系統》中國宇航出版社，2005年9月.

［4］ 吳金戌等編著，《8051單片機實踐與應用》清華大學出版社，2005年8月.



［文章編號］1619-2737（2010）12-06-257

［作者簡介］ 王赫（1981-），女，助教，現從事電氣工程教學研究，2004年畢業于吉林建筑工程學院，電氣工程及其自動化專業。