单片机应用系统设计的一般步骤和方法.pptVIP

单片机应用系统设计的一般步骤和方法 一、对单片机应用系统的性能要求 高可靠性 能适应现场工作环境 具有很强的实时性 易于操作和维护 具有一定的可扩充性 具有网络通信功能 二、设计步骤 需求分析，方案论证和总体设计阶段 器件选择、电路原理图设计及印刷电路板的设计与制作、数据处理、软件的编制阶段 系统调试与性能测试阶段 文件编制阶段 三、总体设计 全面分析对应用系统的要求 确定单片机应用系统的构成类型 划分硬件和软件任务，画出系统结构框图 四、硬件设计 单片机的选择 存储器配置 输入通道设计 输出通道设计 人机界面设计 通信电路设计 印刷电路板的设计与制作 五、软件设计 软件结构设计 选择程序设计语言 程序模块设计 连接程序模块 六、单片机应用系统的调试 选择高效的开发系统和开发软件 硬件调试（静态测试 、联机调试 ） 软件调试 系统调试 程序固化 8.2 综合应用实例 一、数字电压表设计 综合应用实例 1.数字电压表的技术指标 测量范围：0～20V； 量程：0～0.2V、0～2V、0～20V； 显示位数：3位半；； 分辨率：100uV； 测量速度：2次/秒； 测量方式：自动连续测量、外触发单次测量； 结果显示：正常显示、偏移显示； 量程选择方式：手动、自动量程选择； 测量误差：10%； 输入阻抗：大于100MΩ。 2.硬件电路设计 测量电路 由于测量速度要求不高，选用MC14433芯片，也满足3位半的要求。 量程标定电路 电压表有0～0.2V、0～2V和0～20V三个量程，并且可以根据实际测量的电压自动选择合适的量程，通过电子开关K1～K4实现， K1～K4受 P3.0、P2.4、P2.5、P2.6控制。 键盘电路 通过74LS244简单输入口实现的独立式键盘。 动态显示电路 74LS273作为LED显示接口，输出显示字段码，显示位通过P2.0～P2.3选择。 3.程序（略） 综合应用实例2 二、密码锁控制器设计 1.密码锁的功能 密码位数：6位 密码存放在AT24C01中 开锁的状态下可设置密码 关锁的状态下可开锁。开锁时，如果密码输入错误，则报警器响起，按复位键可重新输入密码 2.硬件电路设计 键盘电路 由于按键比较多，所以需要通过两片74LS244简单输入口实现的独立式键盘来完成键盘扩展。 动态显示电路 74LS273作为LED显示接口，输出显示字段码，显示位通过P1.0～P1.5选择。 3.程序（略） 单片机应用系统的抗干扰技术 一、硬件抗干扰技术 选择可靠的元器件 过程通道干扰的抑制措施 (1)隔离措施 (2)长传输线的干扰抑制 电磁干扰的抑制措施 印刷电路板的抗干扰设计技术 (1)印刷电路板的总体布局原则 (2)电源线和地线与数据线传输方向一致，这有利于增强抗干扰能力 (3)配置必要的去耦电容 二、软件抗干扰技术 数字滤波技术 指令冗余技术 软件陷阱技术 三、CPU抗干扰技术 小 结 本章要求： 了解单片机应用系统的一般性能要求； 掌握单片机应用系统的设计步骤，从总体设计到系统成功运行这一全过程； 了解单片机应用系统的软硬件抗干扰措施，在设计硬件时如何筛选元件，如何采取隔离、屏蔽措施，如何考虑在印刷电路板设计中的问题，在设计程序时如何使用数字滤波等、指令冗余技术、软件陷阱技术； 了解“看门狗”CPU抗干扰技术。 Copyright 2006 Copyright 2006 * Copyright 2006 AT89C51 AT89C51