stc89c52单片机
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stc89c52单片机范文第1篇
【关键词】stc89c52；舵机控制；串行通讯；PWM波
一、小型自控飞艇舵控系统简介
舵机是小型自控飞艇执行机构中最主要的执行部件，能否快速、准确地完成对舵机的控制直接关系到飞艇的自主控制效果。因此，舵控系统成为小型飞艇自主飞行控制系统中最重要的组成部分之一，它的主要功能是接收艇载计算机发出的控制指令，实现对控制指令的采集、分析和处理，并根据控制指令向舵机输出连续可调的舵控信号，操纵艇上各舵机完成预定动作。
二、舵控系统硬件设计
本飞艇舵控系统以多片STC89C52单片机为核心，配合电源模块、驱动芯片及多路转换开关等在一块印制电路板上实现预定功能。
舵控系统主控芯片选择STC89C52单片机，它具有8KB的并行可编程非易失性FLASH程序存储器，并可对器件串行在系统编程（ISP）和在应用中编程（IAP）。数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24MHz，三级程序存储器锁定，128×8位内部RAM，32可编程I/O线，4组8位I/O口，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。
电源模块采用78xx系列端稳压集成电路，它是线性三端稳压器件。利用该器件只需极少的器件便可构成高效稳压电路，为MCU稳定可靠的工作提供强有力的保证。
此外，为增强信号的驱动能力，在输出之前采用74LS245作为信号驱动芯片；串口电平转换采用Max232芯片。
三、舵控系统软件设计
1.软件总体结构
舵控系统各单片机程序均在Keil C51环境下采用C语言编写。为了保证系统的实时性及快速性，软件编写采用了主程序+任务+中断的结构。
在三部分程序中，以主单片机1的外部中断最多，包括串口中断、与主单片机2的握手中断以及艇载计算机看门狗的外部中断，这几个中断的优先级排列顺序是：艇载计算机看门狗中断>串口中断>握手中断。主单片机1接收到艇载计算机通过RS232串口发来的信息帧后，首先进行帧识别，提取出前m个字节的数据，加上帧头帧尾后由P1口发送给主单片机2；并将第m+1个字节数据作为开关量通道控制信号由P2口输出，用作系统控制备用。
主单片机2程序的主要任务是通过其P1口接收上位机传来的数据，提取各控制信息，在相应控制指令的前面加上地址，依次由串口发送给下位舵控单片机。
舵控单片机的主要任务是识别控制指令和地址指令，并根据收到的控制指令（舵机占空比信号）产生PWM波控制艇上舵机。
该系统软件设计中的关键问题包括以下几个方面：
（1）控制信号流程中数据帧的接收识别；
（2）舵控系统中主从单片机之间的多机通信；
（3）PWM波舵控信号的软件产生方法。
2.软件设计中的关键问题
（1）数据帧的串口接收及识别技术
采用了中断服务程序就地帧识别技术，其优点在于数据接收后立即进行帧识别，省去了对缓冲区的管理工作，减少了存取次数，因而节省了大量的时间，极大地提高了接收程序的实时性。同时错帧和断帧被自动丢弃，不再占用资源。
（2）单片机多机通讯
在舵控系统设计中，各部分间的通讯是设计的重要内容，其中主要包括单片机与上位PC机间的通讯和单片机与单片机之间的通讯。在舵控系统中，主单片机1与上位PC机通讯是通过单片机自带的一路异步串行通讯接口完成的；而主单片机1通过其P1口向主单片机2传输数据，
此系统中，主单片机2作为主机，m个舵控单片机作为从机，在主机与从机的通讯过程中，串口控制寄存器中SCON中的SM2位发挥了重要作用。当其中一个舵控单片机的SM2位为1时，该单片机只接收地址帧，对数据帧不理睬；而当SM2位为0时，该单片机接收所有发来的消息。具体通信过程如下：①首先将主、从单片机工作方式选为模式3，所有从机的SM2位开始置1，处于只接收地址帧状态。②主机接收主单片机1发来的数据帧，从中提出数据部分（m个字节的指令对应m个舵控单片机），根据序号在控制指令字节前加上一个字节的地址信息。然后主机依次通过串口向下发送各舵控单片机的地址字节和数据字节。发送一帧地址信息，包含8位地址，第9位为1，表示发送的帧为地址帧。③从机接收地址帧后，进入中断，将发来的地址与自身比较；地址一致的从机就是被寻址的从机，它清除SM2位，接收主机发来的所有后续帧信息（数据信息）。未寻址的所有其他从机仍维持SM2=1，对主机发来的数据帧不理睬，直到发来新地址帧；之后在下一次中断时被寻址的从机接收主机发来的数据信息（第9位为0）。
需要注意的是，如果对已经寻址的从机再发送地址帧，则该从机SM2=1，恢复初始状态，和其他从机竞争。
（3）舵控信号PWM波的产生
对飞艇舵机的控制最终是通过舵控单片机产生PWM波来实现的。通常，产生PWM波不外乎硬件和软件两种方法。考虑到舵控单片机计算任务不大，本系统中采用软件产生PWM波的方法。下面以定时器0产生PWM波为例，说明通过软件产生PWM波舵控信号的实现方法。
在程序中，由串口中断接收上位机发s送的脉宽指令，继而通过改变入口参数a来调整PWM波的脉宽，并确保脉宽输出在正常范围之内。通过该方法产生PWM波切实可行，简单有效，可以广泛应用于舵机控制信号的产生中。
参考文献
[1]张晴，袁晓梅，罗凯.基于PWM信号遥控机器人的设计与制作[J].数字技术与应用，2010（10）.
[2]冯晓伟，王雷阳，李正生.多路舵机控制PWM发生器的设计与Proteus仿真[J].现代电子技术，2011（11）.
stc89c52单片机范文第2篇
关键字：TC89C52单片机 数控电流源 D/A转换
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0030-01
电源技术尤其是数控电源技术是一门理论性与实践性很强的的工程应用技术，涉及电气、电子、控制理论等多学科领域。计算机和通讯技术的发展，给电力电子技术提供了更加广阔的发展平台，同时也给电源提出新的要求。普通电源由于精确度不高与操作不便等缺点已不能满足现实的需要。直到单片机技术及A/D、D/A的出现，才使精确数控电流源发展成为可能。该文所设计的数控电流源采用STC89C52单片机为核心微处理器，按键，显示，D/A，A/D等模块为电路。
1 设计要求与总体设计思路
1.1 设计要求
该设计要求：输入DC15V，输出最高12V，通过按键控制输出电流，采用LCD1602显示设置电流，实测电流，负载电压，负载阻值。
1.2 总体设计思路
根据系统要求，采用D/A转换后，采用电压跟随器使D/A芯片输出负载轻，从而使电压稳定，而电阻R5是不变的，根据欧姆定律可知，电压确定，电阻确定，电流就确定了。所以直接改变电压值就可以得到设定的电流。在通过A/D转换把数据反馈给微处理器，然后单片机通过数据比较，自动调节，尽可能的减少误差。
2 硬件电路以及软件设计
根据数控电流源设计要求，系统主要由控制模块，按键模块，D/A模块，A/D模块，显示等模块构成。硬件电路图如图1所示。
通过按键控制TLC5615C（L）D芯片输出电压值，在通过电压跟随器可以直接确定加载在R5的电压，根据基尔霍夫电流定律可知，电流只能从主回路流入，从而控制负载上面的电流，而根据基尔霍夫定律将把多余的电压消耗在IRF640上面。而读取电流值时可以读取在R5上面的电压，在通过程序使用欧姆定律而得到电流值。读取负载电压时，因为它的电压有时会远远超过5V，所以要通过运放电路，把电压降到5V以下。如图1可知，确定U33的3脚为3V，根据虚短原理，2脚也为3V，从而根据基尔霍夫电流定律可以得到输出电压，通过软件乘以4则得到取模电压，再通过软件用输入电压减去取模电压最后得到负载电压，知道负载的电流以及负载的电压，通过软件通过欧姆定律则可以算出负载阻值。
3 系统测试
该设计要求输出电流在0.2A到2A可调，并且要能显示设置电流值、实际电流值、负载电压和负载阻值。该设计通过按键调节电流值，单片机经过处理后通过反馈回来的数据自动调节。经过proteus7.8软件上面仿真结果分析，该设计初步达到要求，误差比较低。实测部分LCD显示数据如表1所示。
通过以上数据分析误差主要产生在首尾，这结果是因为当初设计的时候没有考虑到，而直接只考虑了中间值，但是总体设计要求达到。
4 结语
该文所设计的基于STC89C52单片机的数控电流源实现了量程可选，输出可调，误差较小，并且设置电流值，实测电流值，负载电压，负载阻值能够在LCD显示器上同时显示。人机接口采用独立按键与LCD显示，控制界面直观和简洁，具有良好的人机交互性能。可靠性高，易于标准化，集成化，系统维护方便，生产制作方便等优点。但是也具有功耗比较高的缺点。
参考文献
[1] 江世明.单片机原理及应用--基于Proteus的单片机应用系统设计与仿真[M].上海：上海交通大学出版社，2013.
stc89c52单片机范文第3篇
[关键词]STC89C52 红外 遥控 温湿度控制器
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0108-03
Design and Realization of Temperature and Humidity Controller with Infrared Remote Control based on STC89C52
Huang Xiuli
（Guangdong Construction Vocational Technology Institute Guangzhou 510440）
[Abstract]The design and realization of temperature and humidity controller with Infrared Remote control based on STC89C52， gets temperature and humidity of the workshop with digital temperature and humidity sensor DHT11， sets and adjusts temperature and humidity directly through infrared receiving and processing module， display real time and set temperature and humidity by use digital tube display module， to human-machine interaction. The whole system is economical， stable performance. The prototype has been running experiment verified its effectiveness and practical value and has a good prospect of application and extension.
[Key words]STC89C52， infrared， remote control， temperature and humidity controller
1.引言
所周知，夏季炎热的环境下，空气的干/湿温差较大，厂房车间内常常比室外温度高，太阳辐射，灯光、人体散发的温度滞留使温度上升，厂房车间的高温闷热，空气不流通，车间粉尘大等不良的工作环境也会导致员工流失率增高、生产力降低，质量控制变差，这些将最终导致客户流失。所以此时应及时将室内带有异味、灰尘、温度高的浑浊空气排出室外，使室内的温度得到降低，改善空气质量。
同时，随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动遥控系统开始进入了人们的生活。而红外线遥控就是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术[1]。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码及解码容易，功耗小，成本低的优点，在家用电器中，彩电、录像机， 录音机、音响设备、空调机以及玩具等产品中应用非常广泛。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
本设计本着以人为本、经济安全、方便实用为目的，以STC89C52单片机为控制中心， DHT11数字温湿度传感器采集厂房的温湿度[2]，红外线遥控技术实现对温、湿度的设定和调节，当超过设定的温湿度时，自动启动排风扇，实现温度的自动调节，同时，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。本设计主要应用于有高压、有毒气体、粉尘、高温等环境的工业设备和厂房中，不仅弥补了传统产品的不足之处，而且经济实用，对本设计稍加改变，就可以推广到商场、超市、办公室、宾馆、医院、车站、体育馆、歌舞厅、礼堂、会议室、学校等场所，更可以用于冰箱、灯及窗帘等家用电器，而且在智能家居中应用也十分广泛。
2.基于STC89C52单片机的红外遥控温控器的设计方案
本设计采用8位单片机STC89C52作为温、湿度控制器的核心，厂房的温、湿度采集使用DHT11数字温湿度传感器直接与单片机接口，并通过红外线接收和处理模块，直接对温度进行设定和调节，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。当实时温湿度超过设定温度的上限时，自动启动排风扇，进行排风。排风扇采用交流220V电源，因此在实际使用时，采用继电器进行5V到220V电源的转换。本设计的原理框图如图1所示。
2.1 主控制器电路设计
主控制器电路是由单片机、晶振电路、复位电路、电源电路组成。单片机采用8位的STC89C52单片机；晶振电路是通过2个22pF的电容微调并采用11.0592MHz的振荡频率将时钟信号传给单片机STC89C52；复位电路的上电瞬间所产生的微分脉冲的宽度大于2个机器周期；电源电路采用USB接口供电模式，并通过CH340实现单片机程序的擦写[3]。图2-1所示的是单片机最小系统图，图2-2所示的是工业级USB通信模块和电源供电系统。
2.2 温湿度检测模块设计
本设计的温湿度检测模块电路采用了DHT11数字温湿度传感器[4]。DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。STC89C52单片机（主机）与DHT11数字温湿度传感器采用简化的单总线通信，通过外接一个约5.1kΩ的上拉电阻与单片机IO口直接相连。其电路原理图如图3所示。
1、单总线传送数据位定义
DATA用于STC89C52单片机与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次传送40位数据，高位先出。数据格式：
8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据 + 8bit温度小数数据+8bit校验位。
2、数据时序图
STC89C52单片机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集。信号发送如图4所示。
3、外设读取步骤
STC89C52单片机可通过如下几个步骤完成对DHT11的数据的读取。
步骤一：
DHT11上电后，DATA数据线由上拉电阻拉高一直保持高电平，DATA 引脚处于输入状态，时刻检测外部信号，测试并记录环境温湿度数据。
步骤二：
设置单片机的I/O输出不小于18ms的低电平，然后将单片机的I/O设置为输入状态，由于上拉电阻，微处理器的I/O即DHT11的DATA数据线也随之变高，等待DHT11做出回答信号，发送信号如图5所示：
步骤三：
DHT11的DATA引脚检测到单片机发出的不小于18ms的低电平信号时，等待低电平信号结束，延迟后，单片机的 I/O 此时处于输入状态，DHT11的DATA引脚处于输出状态。DHT11输出 80微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出 80 微秒的高电平通知单片机准备接收数据。单片机的 I/O检测到 DHT11发出的80微秒的低电平回应信号后，等待80微秒的高电平后开始数据接收，发送信号如图6所示：
步骤四：
由DHT11的DATA引脚输出40位数据，单片机根据I/O电平的变化接收40位数据，位数据“0”的格式为：50 微秒的低电平和 26-28 微秒的高电平，位数据“1”的格式为： 50 微秒的低电平加70微秒的高电平。位数据“0”、“1”格式信号如图7所示：
步骤五：结束信号
DHT11的DATA引脚输出40位数据后，继续输出50微秒的低电平后转为输入状态，由于上拉电阻随之变为高电平。但DHT11内部重测环境温湿度数据，并记录数据，等待外部信号的到来，开始新的循环。
2.3 红外接收与处理模块
红外遥控系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成，红外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接收设备可由红外接收电路、红外解码芯片、电源和应用电路组成[5]。本系统的发射装置采用了基于TC9012编码芯片的市场上较为廉价的万能遥控器，型号为HS-21其用户识别码为00FF。本设计中主要用到了数字键0-9、“+”、“-”、“EQ”，其中10个数字键用于直接设置所需要的温度，“+”、“-”用于对设定的温度递增和递减，“EQ”用于进入设定温度模式和确定，初始温度设定为23°。
本设计的红外线接收部分采用了红外线一体化接头，型号是TSOP1383。其内部含有高频的滤波电路，专门用来滤除红外线合成信号的载波信号（38KH），并送出接收到的信号。当红外线合成信号进入红外接收模块，在其输出端便可以得到原先发射器发出的数字编码，只要经过单片机解码程序进行解码，便可以得知按下了哪一个按键，而做出相应的控制处理，完成红外遥控的动作。本设计中，利用单片机的P3.2口的第二功能（外部中断0）接收红外线的信号。当红外线的信号从遥控器传输过来，P3.2口电平被拉低，单片机立刻停止其他工作，瞬间转移到接收并处理红外线信号。如图8所示，为红外接收硬件电路图。
2.4 数码管显示电路设计
本设计要实现温、湿度的实时动态显示，由于数码管自发光、亮度高等特点，本系统采用了价格廉价的数码管显示。为了实现动态显示，本系统采用了两片74HC573锁存器驱动段位、位选[6]，两个573锁存器IO口接P0.0～P0.7，数码管的段ABCDEFGH对应74HC573-1芯片，数码管的位WE1～WE6对应74HC573-2芯片，DU（P2.6）段选信号控制74HC573-1锁存器，WE（P2.7）位选信号控制74HC573-2锁存器。图9所示为数码管显示电路原理图。
2.5 风扇控制电路设计
本设计中采用的风扇是交流220V，而控制模块是采用的5v电源，因此要进行弱电控制强电的转换。本系统采用的是继电器进行转换。同时采用了三极管8550驱动继电器。当温湿度传感器DHT11检测到的温湿度超过设定值时，就由单片机P2.3口输出高电平控制8550开通，进而驱动继电器工作，接通220V电源，打开风扇。风扇控制电路原理图如图10所示。
3.系统软件设计流程图
系统单片机每一次上电或复位时，数码管显示初始温度和湿度，此时用通用遥控器进行温湿度的设定，此后数码管显示实时的温湿度值。当温湿度传感器DHT11检测到的温湿度超过设定值时，单片机P2.3口输出高电平控制8550开通，进而驱动继电器工作，接通220V交流电源，打开风扇。部分流程图如图11所示。
4.结论
本设计采用8位单片机STC89C52作为温、湿度控制器的核心，厂房的温、湿度采集使用DHT11数字温湿度传感器直接与单片机接口，并通过红外线接收和处理模块，直接对温度进行设定和调节，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。本设计主要应用于有高压、有毒气体、粉尘、高温等环境的工业设备和厂房中，不仅弥补了传统产品的不足之处，而且经济实用，可以起到节约能源的作用，对本设计稍加改变，就可以推广到商场、超市、办公室、宾馆、医院、车站、体育馆、歌舞厅、礼堂、会议室、学校等场所，更可以用于冰箱、灯及窗帘等家用电器，而且在智能家居中应用也十分广泛。
参考文献
[1] 陈惠特.基于单片机的红外遥控系统设计[J].信息通信，2015，3：49-49.
[2] 任玲，翟旭军，付东岳，衡.基于STC单片机的种苗催芽室温湿度监控系统设计[J].农机化研究，2013，3：157-160.
[3] 黄同，邵思飞.一种基于CH340T的STC89C52RC编程器设计[J].电子测试，2013，12：16-17.
[4] 曹昌勇，贾伟建.基于AT89C52和DHT11数字式粮库温湿度监控系统设计[J] .齐齐哈尔大学学报：自然科学版，2014， 30（1）：31-34.
stc89c52单片机范文第4篇
[摘 要]单片机 动态显示 GPS
中图分类号：P235.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0025-01
引言
GPS定位系统具有非常高的精度，使用非常灵活，现代生活的很多领域都需要用到定位，比如专业的地质测试、勘探、地形测绘领域专用的高精度定位系统，城市公交车的调度现在也都需要车辆位置信息，大多数的汽车、轮船、所有的飞机上都装有GPS定位信息模块，新一代的智能手机笔记本电脑中也都配置有GPS定位，现代生活几乎离不开位置信息。GPS定位还具有灵活性，不存在累积误差，使用非常方便。
使用GPS信息，需要相应的设备可以接受到GPS信号，并且能够输出显示，
就是显示UTC标准时间，当前位置的经纬度信息。针对大量GPS产品的专业定制高成本，本文利用GPS信号接收模块，以STC89C52单片机为核心，设计了GPS定位显示系统，在液晶显示屏上显示出当前位置信息。系统结构简单，成本低，效果良好。GPS接收模块NEO-6M通过天线获取定位卫星信息，将定位信息传至单片机，经过处理后得到经纬度最终在1602液晶显示屏上显示。
1系统总体设计
本设计通过单片机控制GPS器件实现定位信息显示功能。设计中选择的核心芯片STC89C52，GPS信息接收选择模块NEO-6M，通过单片机串口接收数据信号，在单片机中解析出位置信息后，在液晶显示屏显示出来。系统的硬件构成如图1所示，主要由以下的几个部分组成： 以NEO-6M模块为核心的GPS接收电路； 由STC89C52单片机作为微处理器控制GPS信号的主控电路；选用1602LCD液晶显示电路；还必须要有供电电路，采用电池供电，用以提供系统工作时所必须的电压。
2 系统硬件设计
按系统总体设计方案，硬件主要有接收GPS信息的NEO-6M模块，主控电路的单片机STC89C52，液晶显示屏1602，电源电路。中控芯片STC89C52是一种高性能的8位单片机，集成有很多资源可以直接使用。
系统的电源电路如图2所示，构成主要采用干电池，使用三节，电压大约为4.8V，基本满足系统的要求，电路中加电容是主要是为了起到稳压的作用。
GPS信息接收模块采用NEO-6M，集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，是一种新一代GPS定位模块，模块的整体体积非常小，功耗非常低，灵敏度又非常高，有些智能手机内置GPS模块就是NEO-6M，成本也非常低。图3为NEO-6M接收模块的电路图。
本设计的液晶显示选择LCD1602，与单片机连接方式如图4所示，P2口，RS，RW，EN分别接单片机P0.0～P0.2，P0口使用中加上10K的上拉电阻。
3 系统软件设计
系统工作时，首先要进行初始化，然后在单片机中设置一段缓冲区，从串口接收GPS数据信息，接收完成后单片机从数据包中的$GPRMC 和$GPGGA语句提取经度、纬度和时间、日期，然后驱动液晶，在LCD1602上进行显示。软件工作流程如图5所示。
4 结论
以STC89C52为主控制电路，设计了一种简易的GPS信息显示系统，结构简单，成本低廉，系统能够实现GPS信息的显示，运行稳定，有一定的实用价值。设计的电路系统体积小，易于携带，可以应用于日常生活中的简单定位。
参考文献
[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展[M].电子工业出版社，2009
[2]余灿基. 单片机编程魔法师之高级裸编程思想[M].电子工业出版社，2014
stc89c52单片机范文第5篇
关键词：STC89C52单片机；可燃气体浓度检测；数模转换器；环境报警
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
引 言：随着人们生活水平的不断提高，对我们居室生活的安全要求也不断提高，在日常的生活中安全防范中，有害气体检测是不可缺少的一个部分，这个参数关系到人们的生活财产安全
在国外，目前的有害气体系统相对国内而言相对先进许多，国外的设计更注重系统的整体功能设计，而不去关心具体的有害气体的采集方式，国外设计的系统就有很高的稳定性，适应性，仅需少许的设置即可将整套系统移植到不同的需求场所进行稳定报警工作。
本次设计的有害气体检测系统，是一种新型的有害气体监测系统改变原有设计的缺陷，提高检测的实时性与可靠性。
1 系统构思与设计
系统的设计构思
通过查询相关的有害气体可燃气体采集系统的设计思路，了解本次设计的功能需求，制订了本次系统的设计功能指标。
通过设计，系统主要由7大功能模块组成，每个模块在整个有害气体检测系统中发挥着各个系统的相关功能职责，在后续中会进行各大功能模块的详细介绍。
系统的设计方案
根据系统的功能需求进行相关子系统的方案设计，在设计中主要进行了中央处理器的方案设计、显示设备的方案选择、有害气体采集设备的方案选择、模数转换的方案设计与选择、按键的方案设计与选择以及报警电路的方案设计与选择。
中央处理器
本次设计中中央处理器选用由美国STC公司推出的STC89C52单片机。
STC89C52单片机是美国Atmel公司推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统的8052单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可随意选择。STC89C52单片机是MCS-51系列单片机的派生产品它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准基8052单片机完全兼容，DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。STC89C52单片机高速，低功耗，不占用户资源。因此基于本设计的需要，决定使用DIP40封装的STC89C52RC型单片机进行有害气体检测系统的开发设计。
1.2.2 显示器
本次采用LCD1602进行显示设计。使用LCD1602进行有害气体可燃气体等相关信息的显示，优点是可以进行丰富的显示内容输出显示屏内可以进行32个字符的内容输出，硬件驱动电路简单，软件程序相对复杂，在距离较远时观察效果较差。
1.2.3 有害气体采集器
本次的有害气体采集选择MQ-7进行设计。MQ-7是一款数字有害气体传感器，其采用电阻加热原理进行有害气体检测，当期供电电压一定是，有害气体的浓度与输出电压成正比，即浓度越高输出电压越高。
1.2.4 可燃气体采集
MQ-5可燃气体传感器是一款通过加热原理进行化学反应输出的模拟信号的可燃气体传感器，此传感器内部具有加热电阻，上电后加热电阻加热，是内部可燃气体升高，当可燃气体浓度加高时，传感器内部反应就会相对剧烈，此时输出电压也会相对较高，通过电路检测输出电压即可知道环境的可燃气体浓度。
1.2.5 模数转换器
采用ADC0809进行系统的模数采集工作。ADC0832模数转换器，此转换器支持差分输入和单端输入两种模式，但参考源与供电电压相同，不能进行参考源设置，使用3线控制机制占用资源较少，适合1-2路模拟信号的采集状况。
1.2.6 报警器
通过分析系统的使用场合和相关的报警要求决定再设计中采用讯响器进行开发设计。讯响器就是通过频率震荡输出高频信号控制压电陶瓷震动发出报警声音进行报警的设备，其特点是报警效果好，价格低廉。
1.2.7 日历时钟电路
根据实际系统的需要，要保持时间的可靠性，本次设计选用DS1302进行系统的开发设计。采用专用时间芯片进行时间的设定，本次实际预计使用DS1302进行时间的记录，其特点是占用系统资源少，并且可以进行掉电保持，通过两个I/O进行数据通信，完成时间的读取功能。
系统功能设计说明
系统接通电源后屏幕显示初始值，进入检测状态，单片机控制ADC0809进入采集状态，通过控制ADC0809选择相应的ADC信道进行MQ-5的实时信号采集，通过单片机处理ADC0809的信号值进行LCD显示，通过单总线通信的方式完成MQ-7的有害气体采集功能，并将有害气体信息输出显示的LCD1602，LCD1602还进行实时的阀值显示。
时间显示功能：在系统默认状况下显示实时的系统时间。
有害气体检测系统显示功能：当LCD1602显示的实时采集值，当采集值高于设定的有害气体上限与可燃气体上限则进行报警。
系统整体设计方案
通过上述的系统功能需求分析、系统相关的硬件系统选择与相关功能参数的确定最终得到如下设计指标：
1) 采用STC89C52进行系统核心设计；
2) 采用MQ-7进行有害气体采集设计；
3) 采用MQ-5传感器进行可燃气体检测；
4) 通过ADC0809进行模数转换采集工作；
5) 使用按键完成设计的功能设计和修改功能；
6) 使用LCD1602进行显示设计；
7) 就有阀值报警功能。
2系统设计
由于本设计在系统硬件的整体设计时，把系统的设计分成了4个部分，因此在软件设计时，要求对这3部分都有一定的考虑。本部分在通过需求分析后，认为软件部分要完成如下的功能：
（1）对LCD1602的数据显示和报警值显示进行重点设计；
（2）对按键的处理进行重点设计；
（3）对报警值进行详细设计；
实际设计时采用模块化程序设计方案，用以降低设计难度。程序方面大致分为4个模块：主程序模块、有害气体可燃气体采集模块、液晶显示模块及报警模块。对于报警部分的程序，本系统使用单片机GPIO进行声音的控制输出，因为此部分的程序设计简单，在此不再进行多余地赘诉。
3 结论
本课题的研究工作已经基本达到预期的要求.归纳起来有以下几点：
1) 系统硬件设计重点使用的芯片有STC89C52单片机，主要完成系统的整体控制电路，是本次设计的核心元件、ADC0809模数转换电路，主要完成模数转换，将MQ2传感器的模拟参数转化为数字参数输出、MQ-7有害气体传感器，主要进行传感器的有害气体采集，使用单总线的有害气体传感器可以增强系统的扩展性、MQ-5可燃气体传感器进行可燃气体采集以及LCD1602液晶显示屏等芯片设计了包括电源电路、显示电路、有害气体采集电路、气体浓度采集电路、报警电路、复位电路、晶振电路等系统硬件电路。
2) 系统软件设计包括程序初始化，主要完成LCD初始化，MQ-7初始化以及相关全局变量的赋值、按键检测子函数，主要进行按键扫描识别按键、LCD液晶显示子函数，主要进行相关参数的显示，如有害气体、可燃气体浓度等、ADC0809模数转换子函数进行模拟电压到数字输出的转换、报警的电路子函数以及MQ-7子函数等模块，软件设计中采用模块的编程设计方式，特点是操作方便和容易修改。
参考文献
stc89c52单片机范文第6篇
关键词：单片机 时钟芯片 液晶显示器 温度传感器
微型计算机向两个不同的方向发展，一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展，另一个则是向单片机方向发展。单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入，非常适合于对家用电器的控制。嵌入单片机的家用电器实现了智能化，是传统型家用电器的更新换代，现已广泛应用于洗衣机、空调、电视机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种智能电子钟等。单片机万年历就是其中的应用之一。它使用STC89C52单片机控制时钟芯片DS1302，对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，采用温度传感器DS18B20检测实时温度，通过液晶显示器LCD1602同时显示年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒和当前实时温度等信息（图1）。
图1 系统框图
一、系统功能
一是时间设定由按键电路完成。第一次按下功能键S3后，使用加1键S4、减1键S5键可以调年，第二次按下功能键后调月，第三次按下功能键后调日，第四次按下功能键后调星期，第五次按下功能键后调温度上限，第六次按下功能键后调温度下限，第七次按下功能键后调时，第八次按下功能键后调分，第九次按下功能键后调秒，第十次按下功能键后调时结束，显示时间，万年历开始工作。
二是在LCD1602液晶显示器上同时显示：年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒及实时温度。闹钟时间到或温度超过设定范围，蜂鸣器报警。
三是S2为闹钟开启键，按一次开启，液晶上有个开启的图标，再按一次，闹钟关闭。在闹钟开启的状态下，按S5调节闹钟的时，按S4调节闹钟的分。在闹钟关闭状态下，按S4和S5不起作用。
四是万年历在运行时按下S4、S5无效，按下S3可重新设定时间。
二、主要硬件
1.DS1302
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能，工作电压为2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
2.DS18B20
DS18B20是智能温度传感器，它的输入、输出采用数字量，通过单总线，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度数值以串口形式发给主机，主机按照通讯协议用一个I/O口模拟DS18B20时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数据处理，用字符型液晶显示模块显示温度值。在系统启动之时，它可以通过按键设置温度的上限值和下限值。当某地方温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现对温度的实时监控。
3.LCD1602液晶显示器
系统的显示部分采用LCD1602字符显示模块，与数码管相比，在硬件连接和软件调试上都有优势。只要把要显示的内容放进液晶模块的显示存储器里，它就可以直观地显示出指定的内容，因此使操作方便。LCD1602与单片机的连接非常方便，在系统中将STC9C52的P0.0-P0.7引脚与LCD1602的7-14引脚相连，因为STC89C52单片机的P0口没有上位电阻，所以在它们中间接一个10kΩ的电阻，可以进行数据的传输。单片机的P2.5-P2.7引脚与LCD1602的4-6引脚相连，可以进行数据的读写与操作。
4.按键电路
本系统有5个按键，S1为系统的复位键、S2-S5依次为时钟调整键、加1键、减1键和闹钟开启键。复位键S1连接到STC89C52单片机的9脚RST上，S2-S5按键分别连接到STC89C52的P1.0-P1.3，由CPU检测这四个开关量输入，有键按下输入为低电平，无键按下输入为高电平。
三、结束语
本系统已设计安装调试成功，并将其应用于五年制大专班的课程设计，效果良好。
参考文献：
stc89c52单片机范文第7篇
关键词 STC89C52；脉搏信号；信号调理电路；HK-2000B
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0031-02
当前社会已经把追求自身和家人的健康作为一种时尚。但是由于人们的饮食结构和生活起居习惯的不合理，导致心血管疾病等慢性病成为威胁人类健康的高发病，如何监测和预防心血管疾病已成为日常保健不可缺少的重要部分。
传统中医的脉搏诊断主要依赖于医生各自的经验和主观判断，使得医生对脉象的辨识缺乏客观、统一、精确的标准。因此，采集脉搏波并在PC机上对脉搏波进行客观处理对更好的诊断和预防心脑血管疾病有着很强的社会意义和研究价值。
1 系统体系结构
本系统由单片机、脉搏传感器、信号调理电路、A/D转换器和串口通信电路等主要模块组成。系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
脉搏传感器对人体脉搏波信号进行采集，并将采集到的信号通过信号调理电路进行放大、滤波等预处理，再将预处理后的模拟信号经过A/D转换变为数字信号，送入单片机进行计算并显示，最后由串行通信电路传至上位机，为更加详尽的病理分析做准备。
2 硬件电路设计
2.1 传感器的选取
本设计所选取的脉搏传感器是华科电子生产的HK-2000B型压电脉搏传感器。其内部将力敏元件（PVDF压电膜）、灵敏度温度补偿元件、温感元件、简单信号调理电路通过高度集成化工艺集成在传感器里，是一种软接触式的无创伤脉搏传感器，能将脉搏的压力转换为和脉压对应模拟电压信号。另外，传感器的采样频率为200 Hz，完全能满足脉搏信号采集需要。
2.2 信号调理电路
由脉搏传感器所提取的脉压信号幅值微小、频率低、随机性强。另外，采集过程不可避免地要引入一些干扰信号，如：检测现场很多电气设备运行时的干扰噪声、电子线路固有的热噪声和散粒噪声等，这些噪声会叠加在微弱的脉搏信号上，削弱和影响了脉搏信号的真实性，因此在数据正式使用之前要对其进行预处理。本设计主要通过信号放大、滤波等方式对信号进行预处理，以达到提高有效信号幅值，滤除干扰信号的目的。
1）放大电路的设计。因为传感器采样输出电压是-0.1 V～0.6 V，幅值微小且有负电压存在，而A/D转换器MAX1240定义的最低转换极限为0V。因此需要放大电路提升信号幅值。本设计选用LM358构成放大电路如图2所示。满足A/D转换采样电压要求。
图2 放大电路
2）滤波电路的设计。根据临床经验，人体脉搏通常在40～180次/min，其频率约为0.6 Hz～3 Hz，脉搏波的绝大部分能量集中在30 Hz以下，另外，为了避免工频50 Hz的干扰。LPF的转折频率取40 Hz，HPF的转折频率取0.1 Hz。则HPF的通带频率范围为0.1 Hz～40 Hz。滤波电路如图3所示。
图3 滤波电路
2.3 A/D转换电路
本设计要求所采集的信号具有较高的分辨率，选用MAXIM公司生产的单通道12位逐次逼近型串行A/D转换器。它电路简单，共有8个管脚，模拟信号由AIN管脚输入，DOUT、CS、SOLK管脚分别与单片机P1.2、P1.1、P1.0相连。经使用，其转换速度快，工作可靠，适用于数据采集系统中。
2.4 主控芯片
本设计选用单片机STC89C52作为主控芯片，主要完成信号的A/D转换、测量数据显示及与上位机的串口通信功能。STC89C52系列单片机是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，使用经典的MCS-51内核，指令代码与传统8051单片机完全兼容但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。满足本设计需要和日后扩展的需求。
2.5串口与上位机连接电路
串口通信的由于其线路简单、设计成本较低，在速度要求不高的近距离数据传送中应用广泛。单片机将从MAX1240采集到的12位数据经处理分成两个字节的数据后，再经过串口通信电路发送到COM，可以连接电脑等常规D型串行接口。MAX232是美信公司为RS232标准串口设计的接口电路，TXD与RXD分别与单片机的RXD与TXD相连，右下角的DB9 插头连接计算机的串行口。本设计采用此连接方式，除作串口通信外，本电路也是ISP程序下载电路。
3 软件设计
本设计中单片机对数据所进行的处理相对简单，程序设计流程如图4所示。
4 结束语
本文通过对脉搏波采集系统硬件和软件详细的介绍，完成了系统的设计过程。经实验调试，采集到的信号清晰平稳，噪声基本滤除，整个系统具有一定的稳定性，并能在PC机上显示波形。可应用于中老年人或心脑血管疾病患者的监护以及日常的健康检测。
图4 程序设计总流程图
参考文献
[1]景军，牛英勃，景桂芳，等.基于无线传输技术的人体脉搏采集分析系统[J].微处理机，2009，30（6）.
[2]张洪润，张亚凡.传感器技术与应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005.
stc89c52单片机范文第8篇
Abstract： With the rapidly development of electronic technology， the intelligent technology is getting matured. The technology takes the computer and electronic as foundation with communication technology to achieve the transportation intelligent. This paper elaborates the design philosophy and operation principle of vehicles influx notice system in mountainous road blind crook in hardware and software. The system mainly treats STC89C52 MCU as host controller to coordinate each part of the operation. On-Chip Radio Transceiver nRF905 is wireless transceiver used for data transmission between two MCU. The paper established clear main program flow chart and receiving and sending data flow diagram of On-Chip Radio Transceiver nRF905. The system tests vehicle accurately and transmits data stably， increasing the safety of vehicles influx.
关键词： 电子技术；弯道汇车；STC89C52；nRF905
Key words： electronic technology；vehicles influx；STC89C52；nRF905
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）05-0202-02
0 引言
汽车在通过山区公路盲区弯道时，当看清对面来车时，大多为时已晚，经常会引发交通事故，由于大山的阻挡，司机很难看到对面驶来的车辆，加之雨雾天气对山路路况的影响，夜晚行车，驾驶员易产生疲劳，就容易发生事故。它增加了在山区公路上弯道汇车的危险性，在U型弯较急的盲区弯道若不能及时辨认对面来车的灯光，是很危险的一件事。本文设计的山路盲区弯道汇车提示系统，是确保山路弯道汇车安全是问题的关键。它增加了山区公路盲区弯道汇车的安全性，避免了事故的发生。能及时地将来车信息传输给对面汇车的司机。
1 系统的组成和工作原理
盲区弯道汇车提示系统由传感器、单片机控制模块、nRF905无线传输模块、显示模块组成。系统连接框图如图1所示。
如图2所示，超前山路弯道入口一定距离前后分别设置两个红外光电传感器，显示屏设置在弯道的两个入口处。传感器检测距离覆盖整个路面宽度，显示板设置在弯道的两个入口处。这样设置传感器和显示板能够使系统提前检测到车辆，使数据及时，司机能够在进入弯道汇车之前就得到信息提示。在弯道入口处，由于驶入弯道和驶出弯道的汽车经过两个光电传感器先后次序的不同，引起两个传感器信号端口高低电平的变化，由STC89C52单片机来识别出驶入弯道的车辆和驶出弯道的车辆。当一辆汽车从弯道入口驶入时，弯道入口的单片机识别出是驶入弯道的车辆后，由PTR8000无线传输模块传输数据包，在弯道出口的单片机在接到数据包后，通过编程，计数器在之前驶入弯道入口的车辆数量上加1，得到此刻驶入弯道入口车辆的总数量，由显示电路在弯道出口的显示屏上显示“对面来车X辆”。当该车辆驶出弯道出口时，通过光电传感器检测，弯道出口的单片机判断出是驶出弯道车辆，计数器在驶入弯道入口的车辆数量上减1，由显示屏的显示“对面来车X-1辆”。当山路可以来往两辆车并行时，弯道出口处的司机在得到信息提示后，可以减速慢行，当山路仅允许一辆车通过时，弯道出口处的司机在得到信息提示后可以停车等待，待驶入弯道的车辆驶出弯道出口后，再启动车辆进入弯道。[1]
2 系统硬件电路设计
接口电路由晶振、复位电路以及MAX232电平转换电路组成。控制收发模块发送信息、接收信息和负责检测传感器信号，是由系统控制芯片选用STC89C52单片机决定的。
传感器选用PS-CN33型光电传感器，传感器引出三个端口，分别是VCC、GND、信号端，当有物体进入有效范围内，信号端由高电平变为低电平。
无线传输芯片选用nRF905。nRF905芯片是挪威Nordic公司推出的单片射频收发器。工作于433MHz/868 MHz/915MHz三个ISM频段，频段转换时间小于650us，最大数据传输速率为100Kb/s。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和GFSK调制器组成，无需外加表面滤波器。nRF905模块具有两种工作模式和两种节电模式。工作模式包括：ShockBurst接收模式和 ShockBurst发射模式；节电模式包括：掉电与SPI编程模式和待机与SPI编程模式。ShockBurst工作模式可以自动处理前导码和CRC（循环冗余检验），可以使用SPI接口和微控制器通信，配置十分方便。该芯片功耗低，收发可靠，使用方便。[2]
电源转换电路采用LD1117L3.3芯片，在芯片输入端和输出端，分别接100nF和10μF滤波电容与负极相连，可以将5V电源电压转换成3V电压输出，给nRF905模块供电。
硬件系统由一对配置nRF905模块的通信底板构成，光电传感器信号输出端与单片机I/O端口相连，SPI接口、nRF905模块的模式接口和状态接口均由I/O端口控制，单片机与nRF905无线收发模块相连接，为实现两台单片机系统之间的双向数据收发，无线收发系统采用半双工的通信模式。
液晶显示屏采用JM12864F汉字图形点阵液晶屏，它的数据/命令选择段、读/写选择端、使能信号端分别与单片机I/O口相连[3]。系统硬件连接图如图3所示。
3 系统软件设计
计算车辆的数量后显示数据。采用扫描I/O口的方式检测车辆，若没有数据传入转为判定驶入车辆和驶出车辆。通过判定与I/O口两个引脚连接的光电传感器信号端高电平1和低电平0的不同排列识别驶入车辆和驶出车辆，系统软件程序采用C语言编写，首先进行系统的初始设置，包括SPI接口和状态输出口、nRF905模块的配置口的设置，液晶显示屏初始化，传感器信号端口定义。初始化之后，若有数据包传入，接收数据，首先要判断对面的单片机是否有数据包传入，若为驶入车辆则发送数据包到对面单片机，若为驶出车辆则重新计算车辆数进行显示。参照JM12864F液晶显示屏手册编写显示程序，参照nRF905芯片手册中的发送流程和接收流程[4]。系统程序流程图如图5所示。
4 结语
4.1 本系统通过实验验证，能够准确识别驶入弯道车辆和驶出弯道车辆。
4.2 显示电路能够准确显示提示信息。
4.3 nRF905模块接收数据和发送数据稳定，通信可靠。
参考文献：
[1]黄智伟.无线发射与接收电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004：46-58.
[2]唐继贤.51单片机工程应用实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009：235-240.