單片機設(shè)計開發(fā)要點分析

李麗

摘 要：在自動控制領(lǐng)域，單片機是實現(xiàn)復(fù)雜控制功能的重要元件。基于單片機構(gòu)建的PLC和自動控制系統(tǒng)多種多樣，單片機的應(yīng)用也成為了自動控制領(lǐng)域的重要發(fā)展手段。鑒于單片機的重要作用，在單片機設(shè)計開發(fā)過程中，我們必須對單片機的功能和應(yīng)用范圍有全面深入的了解，并把握單片機設(shè)計開發(fā)原則，對單片機的設(shè)計開發(fā)要點進行全面掌握，保證單片機的設(shè)計開發(fā)能夠滿足控制系統(tǒng)的實際需要，為單片機的設(shè)計開發(fā)提供有力支持。基于這一現(xiàn)實需要，該文以80C51單片機的小車控制系統(tǒng)為例，對單片機的設(shè)計開發(fā)要點進行了重點探討。

關(guān)鍵詞：單片機 自動控制系統(tǒng) 設(shè)計開發(fā) 要點分析

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0061-01

單片機作為一種重要的控制元件，在自動控制系統(tǒng)的構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。從當前自動控制系統(tǒng)的設(shè)計來看，單片機的設(shè)計開發(fā)成為了自動控制系統(tǒng)開發(fā)的重要組成部分。結(jié)合當前單片機的設(shè)計與開發(fā)，要想做好單片機的設(shè)計與開發(fā)工作，就要對單片機的設(shè)計開發(fā)要點有足夠的重視，并從單片機的設(shè)計開發(fā)實際出發(fā)，認真做好單片機的設(shè)計和開發(fā)工作，滿足單片機設(shè)計開發(fā)需要，保證單片機的設(shè)計開發(fā)效果。由此可見，單片機的設(shè)計與開發(fā)需要掌握其要點。

1 單片機設(shè)計開發(fā)應(yīng)制定明確的要求

在單片機設(shè)計開發(fā)中，要想保證單片機的設(shè)計開發(fā)取得積極效果，就要明確設(shè)計要求，其中指定明確的設(shè)計要求是十分必要的。從當前單片機設(shè)計開發(fā)實際來看，其要求應(yīng)包括以下幾個方面內(nèi)容。

1.1 單片機設(shè)計開發(fā)要求應(yīng)包括明確的任務(wù)

在單片機設(shè)計開發(fā)中，需要明確單片機設(shè)計開發(fā)的任務(wù)。這一任務(wù)應(yīng)與單片機設(shè)計開發(fā)方案結(jié)合在一起，使單片機設(shè)計開發(fā)具有明確目的性，保證單片機設(shè)計開發(fā)的整體效果。

1.2 單片機設(shè)計開發(fā)要求應(yīng)分為基本要求部分和功能發(fā)揮部分

為了保證單片機設(shè)計開發(fā)效果，應(yīng)在基本要求部分明確單片機設(shè)計的基本功能，保證單片機設(shè)計開發(fā)達到預(yù)期目的。除此之外，還要合理設(shè)定單片機系統(tǒng)的其他功能。

1.3 單片機設(shè)計開發(fā)要求應(yīng)提高針對性

基于單片機的特點，每一個以單片機為主的自動控制系統(tǒng)都有特定的服務(wù)對象。為了保證單片機的設(shè)計開發(fā)效果，在單片機的設(shè)計開發(fā)中應(yīng)提高針對性，滿足系統(tǒng)開發(fā)需求。

2 單片機設(shè)計開發(fā)應(yīng)制定完善的系統(tǒng)方案

基于單片機設(shè)計開發(fā)的自動控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)方案的設(shè)計是整個單片機設(shè)計開發(fā)的關(guān)鍵。為了保證單片機設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)方案的合理性，結(jié)合小車控制系統(tǒng)，我們應(yīng)從以下幾個方面入手。

2.1 對系統(tǒng)的功能模塊及硬件設(shè)備進行規(guī)定

（1）MCU：采用STC89C52單片機。

（2）電機：采用直流減速電機。

（3）環(huán)境檢測：采用光敏電阻利用ADC 0832進行采集。

（4）避障方案：紅外檢測法。

（5）尋跡傳感器：RPR220型光電對管。

2.2 對系統(tǒng)的運行流程進行規(guī)定

單片機在設(shè)計開發(fā)過程中，其整體系統(tǒng)的運行流程是關(guān)系到自動控制系統(tǒng)整體運行效果的關(guān)鍵。為此，對系統(tǒng)的流程進行規(guī)定是保證單片機設(shè)計開發(fā)效果的關(guān)鍵。

2.3 對系統(tǒng)的實現(xiàn)方案進行規(guī)定

單片機在具體的實現(xiàn)過程中，其實現(xiàn)方案關(guān)系到自動控制系統(tǒng)的構(gòu)建效果。基于這一認識，我們應(yīng)對系統(tǒng)的實現(xiàn)方案進行準確規(guī)定，保證系統(tǒng)的整體構(gòu)建效果。

3 單片機設(shè)計開發(fā)應(yīng)做好硬件和軟件的設(shè)計

從本文的例子來看，在小車控制系統(tǒng)中，單片機的設(shè)計開發(fā)需要注重硬件和軟件的設(shè)計與配合，應(yīng)確保硬件和軟件能夠最大程度的滿足實際需要，達到提高自動控制系統(tǒng)性能的目的。結(jié)合小車控制系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)主要包括單片機芯片、單片機開發(fā)板、小車、電機、DS1302時鐘電路、光敏電RPR220型光電對管阻、等元件。在這些硬件的統(tǒng)一配置下實現(xiàn)小車的操作。

其軟件系統(tǒng)主要包括對程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分配，盡可能做到了既節(jié)省內(nèi)存空間，又使操作方便。同時，在程序設(shè)計過程中實現(xiàn)了運行狀態(tài)的標志化管理，即對各功能程序的運行條件、運行狀態(tài)、運行結(jié)果都設(shè)置了狀態(tài)標志以便查尋，程序的轉(zhuǎn)移、運動都可通過狀態(tài)標志條件來控制。此外，為提高程序運行的可靠性，監(jiān)控軟件中設(shè)置了自檢程序，在系統(tǒng)啟動時先運行自檢程序，用以檢查系統(tǒng)各部件工作是否正常。若正常，用戶便可在監(jiān)控軟件的管理之下，通過鍵盤輸入機器語言級的程序和數(shù)據(jù)。

監(jiān)控程序主要由初始化引導(dǎo)程序、顯示程序、鍵盤分析程序、命令處理程序和一些常用的子程序組成，整個監(jiān)控程序占2K字節(jié)。

4 單片機設(shè)計開發(fā)應(yīng)做好程序編制

單片機系統(tǒng)共有12個控制命令，命令處理程序完成這12個命令的處理。它們分別是：D命令：顯示存儲器內(nèi)容。E命令：檢查I O接口中輸入口的內(nèi)容。F命令：填充存儲器內(nèi)容。G命令：轉(zhuǎn)向某一指定地址開始執(zhí)行程序。I命令：將外設(shè)的信息轉(zhuǎn)儲到存儲器中。O命令：將存儲器中的信息轉(zhuǎn)送到外設(shè)上。M命令：轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)塊。P命令：連接打印機及打印存儲器內(nèi)容。S命令：檢查和修改存儲器的內(nèi)容。T命令：執(zhí)行程序中的一條指令。V命令：校驗兩存儲區(qū)的內(nèi)容。X命令：檢查和修改CPU寄存器的內(nèi)容。初始化引導(dǎo)程序完成對機器的初始狀態(tài)進行設(shè)置以及斷點處理。顯示程序?qū)⒁@示的內(nèi)容對照顯示碼表在液晶顯示器上顯示出來。

5 結(jié)語

通過該文的分析可知，在單片機設(shè)計開發(fā)過程中，要想保證單片機的設(shè)計開發(fā)質(zhì)量，就要對單片機的設(shè)計開發(fā)要點有全面準確的把握。結(jié)合單片機設(shè)計開發(fā)實際，單片機的設(shè)計開發(fā)應(yīng)從制定明確的要求、制定完善的系統(tǒng)方案、硬件和軟件的設(shè)計及做好程序編制等方面入手，切實提高單片機設(shè)計與開發(fā)質(zhì)量，滿足單片機設(shè)計開發(fā)需要。

參考文獻

[1] 趙海蘭.基于單片機的紅外遙控智能小車的設(shè)計[J].無線互聯(lián)科技，2011（3）.

[2] 何立民.單片機技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J].中國計算機報，2012.

[3] 姚培.基于單片機控制的智能循跡避障小車[J].機電信息，2010（12）.

[4] 趙振德.多功能遙控智能小車的制作[J].電子制作，2011（4）.

[5] 李瀚霖.智能小車研究與設(shè)計[J].科技致富向?qū)В?011（26）.

[6] 周淑娟.基于單片機智能尋跡小車的設(shè)計方案[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育， 2011（2）.endprint