stc89c52单片机精选(九篇)

第1篇：stc89c52单片机范文

关键词：智能窗；传感器；控制

前言

作为智能家居的一个重要组成部分，自动窗自然也要跟的上科技的发展，积极面对当前社会面对的雾霾问题。以智能的方式监测雾霾，防止雾霾进入室内，适时通风换气，营造最适宜的室内空气。本设计是基于STC89C52单片机控制的多功能智能窗的系统，通过气体监测模块，温湿度检测模块，控制模块以及电机驱动模块，根据外界的天气情况和空气质量来控制窗体的开启与关闭。

1 系统硬件设计

1.1 系统组成

该系统是基于STC89C52单片机控制的多功能智能窗的设计，能根据外界的天气情况和空气质量以时钟模块来控制窗体的开启与关闭，系统的主要模块包括：空气质量监测模块，时钟模块，温湿度检测模块以及电机驱动模块。

1.2 STC89C52单片机简介

STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，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。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带4K字节EEPROM存储空间；可直接使用串口下载。

1.3 温湿度检测模块

采用DHT11芯片，DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。使用AD采集技术和温湿度传感技术，可靠性高与稳定性强。传感器由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件组成，同时与一个高性能8位单片机相连。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度检验室中进行校验，校准系数以程序的形式储存在OTP中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。而单线制串口连接，使系统集成变得简易快捷，用最小的体积最低的功耗使信号传输距离达20米以上。

1.4 空气质量检测模块

LM393运算放大器作为电压比较器，其主要原理是当输入电压V+>V-时，输出高电平，当输入电压V+V+，比较器输出低电平，指示灯因此开通点亮，单片机就是通过判断该管脚为低平时表示检测到空气中污染气体，启动报警。

1.5时钟电路

时钟芯片采用DS1302，通过引脚与单片机相连，利用程序读取时钟芯片发过来的时间再显示。使用纽扣电池，即备用电池，因为时间一直需要走，当外界电源没有关闭时，这里的纽扣电池就直接向时钟芯片供电，防止时间停止或异常。设置上拉电阻，提高抗干扰能力。晶振提供震荡信号给芯片，大小为32768Hz。

1.6 步进电机模块

28BYJ-48步进电机：

永磁式步进电机：转子用永磁材料组成。具有动态性能好、力矩较大，价格相对较低的特点，广泛应用在消费性产品中。（1）相数：是指产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。（2）拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数，以四相电机为例，有单相四拍运行方式即A-B-C-D，有双相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA。（3）步进角：步进电机的定子绕组的通电状态每改变一次，也就对应转子转过一定的的角度，这个角度称步进角。a. 转子磁极数越多，步进角？兹b越小；b. 定子相数越多，步进角？兹b越小；c. 通电方式的节拍越多，步进角？兹b越小。

2 系统设计框图

气质量监测模块，时钟模块，温湿度检测模块以及电机驱动模块。

3 系统功能测试

（1）正常情况下液晶屏显示日期、时间、模式和温湿度，温度范围在0-50度，湿度20%-90%；（2）启动步进电机正转半圈，即模拟开窗状态；步进电机反转半圈，即模拟关窗状态，同时有不同颜色LED指示灯指示当前属于开窗或者关窗状态；（3）系统有若干个按键，可以通过按键设置日期时间和定时时间段时间，另外，还可以通过按键切换自动/手动模式：a. 自动模式：设置时间段功能，比如设置19：00～19：30，在这个时间段中，窗户在19：00后一直处于开启状态，直到19：30自动关闭，不在定时时间里时，优先根据空气质量情况，如果有有害气体则关窗户；若该部分正常，则根据湿度来开关，当湿度超过设置上限值时，系统自动关窗；若湿度低于设置上限值表示湿度正常，这时则根据温度来开关窗户，当温度大于设置上限值，温度过高自动开启窗户，如果温度低于设置下限值，温度过低则自动关闭窗户。若不在定时时间内，没有有害气体，同时温湿度正常时，窗户默认处于关闭状态；b. 手动模式：手动模式打开后，窗户采用传统人工方式闭合，该模式下其他控制模块无效。

4 结束语

此智能窗集信号与控制系统于一体，实用性强、可靠性高。其创新之处在于其高度自动化，智能化，通过多种传感器自动检测外部信号再经过单片机处理输出，实现自动/手动开关窗、自动防风雨防雾霾等功能，在一定程度上解决了外界环境变化给人们日常生活中带来的烦恼，以科技的手段给人们更加舒适健康的生活环境，可应用于各种现代化场所。

参考文献

[1]张米雅.传感器应用技术[M].北京：北京理工大学出版社，2014.

[2]刘刚.单片机原理及接口技术[M].北京：科学出版社，2012.

[3]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2013.

第2篇：stc89c52单片机范文

【关键词】智能小车 STC89C52 LabVIEW 摄像头

当前智能小车发展快速，可实现循迹、避障等基本功能，随着科技的快速发展智能小车逐渐趋于精准化与实用化。以往智能小车功能单一，无法自动操控与人为操控相结合，摄像头固定，存在死角，与以往智能小车不同的是此智能小车分为自动模式和手动模式，手动模式下小车以STC89C52单片机为控制模块，通过对驱动模块，超声避障模块，人体红外感应模块等的控制可以在一定范围内实现超声避障，测速测距，生命探测功能。手动模式下利用LabVIEW软件编程，通过无线串口模块实现对小车电机和舵机的双重控制和小车行进速度、障碍物距离的数据显示。此外，利用WIFI连接实现LabVIEW与云平台摄像头的通信，从而实现图像的实时传输与拍照存储功能。摄像头采用云平台设计可360度无死角拍摄。可广泛应用于地形勘探，复杂环境下的救援等。

1 硬件设计思路

基于STC89C52单片机和LabVIEW控制的智能小车涉及到多个传感器模块以及无线传输模块等，整体设计思路如下：

主要分为单片机控制模块，电源模块，驱动模块，通信模块，超声避障模块，人体红外感应模块，光控小灯模块等，各模块由单片机统一控制。小车工作分为两种模式，自动模式和手动模式。利用LabVIEW编程可实现两种模式的自由切换，自动模式下小车可实现超声避障，红外生命探测，测速测距以及光敏感应等功能；手动模式下利用LabVIEW界面实现对运动方向的控制，运动路径、路程速度的实时显示，以及实现拍照存储等功能。硬件整体设计如图1所示。

2 硬件电路设计

2.1 单片机控制模块

小车控制模块我们选用了STC89C52单片机作为核心，通过I/O口与小车其他模块连接。本设计以P1.0-P1.3为驱动口，P3.0-P3.1为LabVIEW与单片机的通信口，P2.4-P2.7为双舵机与超声波接口。此次设计共需I/O口 11个完全可以实现控制小车各个模块运行的功能。单片机最小系统仿真如图2所示。

2.2 电机驱动模块

电机驱动采用 L298N 芯片，L298N 是一种双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流，功率部分的供电电压范围是2.5-48v，逻辑部分5v供电。可以直接驱动两路 3-16V 直流电机，并提供了 5V 输出接口可以直接给 5V 单片机电路系统供电，电机驱动模块驱动左右四个电机，使左边两个电机同步运行，右边两个电机同步运行。L298N原理图仿真如图3所示。

2.3 电源模块

采用7.4V可充电锂电池，经驱动模块电压变换后使得输出得到一个稳定的逻辑数字5V的直流电压给伺服舵机、单片机以及各传感器供电。

2.4 超声避障测距模块

超声波模块可实现 0～4.5m 的非接触测距功能，拥有 2.4～5.5V 的宽电压输入范围，静态功耗低于 2mA。由于超声避障感应角度较小（15度左右），本次设计选择与舵机云台配合使用。

测距原理：测量时单片机系统先给发射电路提供脉冲信号，单片机计数器处于等待状态，不计数；当信号发射一段时间后，由单片机发出信号使系统关闭发射信号，计数器开始计数，实现起始时的同步；当接收信号的最后一个脉冲到来后，计数器停止计数。

设避障距离为l（m），时间为t（s），则：

避障原理：单片机系统先给发射电路提供脉冲信号，由反馈信号计算出的障碍物距离和避障条件相比较，若满足条件则控制小车转向（转向距障碍物更远的方向）若不满足避障条件则说明小车不需避障小车继续直行，最远避障距离设置为30cm。

2.5 人体红外感应模块

人体红外感应模块配合以单片机使用，编程实现为探测到有人时会使蜂鸣器响同时彩灯闪烁。由于人体感应模块感应角度较大（100度左右）所以本次设计采用固定式设计。

2.6 测速模块

测速模块我们采用光码盘测速。

测速原理：由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D，每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

2.7 图像传输模块

图像传输模块通过wifi实现LabVIEW的连接。图像传输模块具有录像和拍照的功能，可实现图像实时传输和图片的定时储存，从而实现对环境的实时监控，具有传输距离远，延时低，功耗低的优点。此外我们采用双舵机组成的云平台设计，可实现360度无死角录像与拍照。LabVIEW图像显示界面与小车运动控制界面结合使用，提高了小车采集信息与运动控制的效率。

3 软件设计

采用C语言编程。主程序先从启动LabVIEW控制界面开始，人体红外感应模块一直处于开启状态，通过flag变量来判断运行自动避障程序还是运行LabVIEW人为控制的程序。自动避障程序通过定时器来计算障碍物的距离并使小车进行相应的动作。LabVIEW控制通过上位机发送串口协议，与下位机的控制电机、舵机程序相结合从而实现对小车的行进以及摄像头角度的控制。主程序流程图如图4所示。

4 结论

基于STC89C52单片机和LabVIEW控制的智能小车，通过模块化的硬件设计以及软件编程，已经实现了超声避障，生命探测以及图像在LabVIEW界面的显示与存储功能。此外本设计的LabVIEW界面还实现了速度，距离的显示功能。

参考文献

[1]沙占友等.单片机电路设计[M].电子工业出版社，2003.

[2]李春茂等.电子技术基础[M].北京：机械工业出版社，2008.

[3]郭速学等.图解单片机编程与应用[M].北京：中国电力出版社，2012.

[4]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[5]杨乐平，李海涛，杨磊.LabVIEW程序设计与应用（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2005.

[6]陈懂，金世俊.智能小车的多传感器数据融合[J].现代电子技术，2005，28（6）：3-5.

[7]王晶，翁显耀，梁业宗.自动寻迹小车的传感器模块设计[J].现代电子技术，2008，22（3）：192-194.

[8]廖传书.基于LabVIEW与串行口的，直接数据通信[J].中国水运，2006（4）：23-25.

作者简介

沈壮壮（1993-），男，河南省周口市人。现为中国民航大学南苑航空自动化学院大学本科学生。主要研究方向电气工程及其自动化。

贾瑞士（1996-），男，河南省延津县人。现为中国民航大学南苑航空自动化学院大学本科学生。主要研究方向电子信息工程。

彭洪博（1995-），男，广西壮族自治区玉林市人。现为中国民航大学南苑航空自动化学院大学本科学生。主要研究方向自动化。

刘亚洲（1996-），男，河北省唐山市人。现为中国民航大学南苑航空自动化学院大学本科学生。主要研究方向电子信息工程。

第3篇：stc89c52单片机范文

关键词：恒温箱单片机数字温度传感器

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

1、引言

随着恒温箱在医疗卫生、科研、工业等领域的广泛应用，已越发突出其重要性。研究并设计一种先进实用的恒温箱已成为工业生产，商业运营的一个重要研究课题，而设计其关键技术在于如何保持箱内温度恒定。本系统以52系列单片机为控制核心，采用数字温度传感器进行温度检测，从而实现温度箱的温度检测与控制功能。

2、系统方案设计

本系统是基于STC89C52单片机的应用开发，集温度信号采集、数据处理及温度保持等一体的数字控制系统。系统由下列模块组成：显示模块、单片机、按键输入模块、温度采集模块、输出电路模块，如图1所示。

3、温度测量

系统采用DS18B20数字温度传感器进行温度采集。DS18B20是由美国DALLAS半导体公司生产的，具有精度更高、体积更小、使用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，并且抗干扰能力强[1]。由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念。因此系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）发ROM功能命令发存储器操作命令处理数据[2]。

温度检测系统采用寄生电源供电方式。无论是单点还是多点温度检测，在系统安装及工作之前，应将主机逐个与DS18B20挂接，读出其序列号。其工作过程为：主机Tx发一个脉冲，待“0”电平大于480us后，复位DS18B20，待DS18B20所发响应脉冲由主机Rx接收后，主机Tx再发读ROM命令代码33H（低位在前），然后发一个脉冲（15us） 并接着读取DS18B20序列号的一位。用同样方法读取序列号的56位。它分三步完成：(1)系统通过反复操作，搜索DS18B20序列号；(2)启动所有在线DS18B20做温度A/D变换；(3)逐个读出在线DS18B20变换后的温度数据。

4、输出控制电路

本系统装置了加热电阻丝温度调节装置以便于调节恒温箱的温度恒定。输出控制电路如图2所示，其工作原理是单片机通过P3.1的输出信号经光电耦合器控制双向可控硅的门极，当输出高电平时，使双向可控硅导通，电阻丝导通；输出低电平时，双向可控硅截止，电阻丝断电。

5、按键输入和显示电路

本系统设置了5个按键分别实现不同功能：复位键、显示切换键、功能设定键、温度加1℃键、温度减1℃键，同时采用共阳极数码管LG5641A进行动态显示。

6、软件流程

主程序采用中断嵌套方式设计，各功能模块可直接调用。主程序完成系统的初始化，中断设置，温度预设，预设温度的显示。中断程序通过调用温度检测子程序、温度显示子程序、温度比较子程序、温度控制子程序完成系统全部功能。

7、结语

本文采用单片机和数字温度传感器采集恒温箱的温度，应通过温度比较程序，由此结果来控制加热电阻丝和风扇的开断从而控制温度箱的温度，具有结构简单，操作方便，成本低廉等优势，具有很好的应用背景。

参考文献

[1] 郁有文,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

第4篇：stc89c52单片机范文

摘 要 本系统是通过使用8位STC89C52单片机来实现对数据的处理，不仅低功耗，还高性能，可以实现对电阻、电容的测量。电阻、电容是由555多谐振荡电路产生，STC89C52的定时器可以利用外部时钟源来计数，将RC的测量电路产生的频率作为单片机STC89C52的时钟源，通过计数则可以计算出所测频率，再通过该频率计算出各个参数。

关键词 555多谐振荡电路 起振电路 复位电路 数码显示

中图分类号：TM938.12 文献标识码：A

1方案设计及分析

测量电子元器件集中参数R 、C的仪表种类较多，方法也各不相同，但是都有其优缺点;一般来说测量方法计算起来都很复杂，不易实现测量自动化及实验智能化。本次设计是运用把电子元件参数R 、C转化为频率信号f，然后用单片机计数后来算出对应参数，并显示出来，其转换原理分别是RC振荡，这样就实现把模拟量近似转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数字化的处理使我们的仪器实现智能化。

2 STC89C52

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，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。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

3系统硬件设计及电路

系统分为三个部分，分别有测量电路部分，通道选择部分，控制部分，STC89C52单片机将根据所选通道，通过IOA4和IOA3向模拟开关送两个地址信号，取得振荡频率，然后根据所测频率来判断是否更换量程，又或者是把数据处理后，得出相应的参数。电阻测量电路：电阻的测量是通过“脉冲计数法”来进行测量的，用555构成的多谐振荡电路来实现，通过计算振荡频率的大小来得出所测电阻的阻值。电容测量电路：电容同样是采用“脉冲计数法”，由555多谐振荡电路来实现其功能，通过所测频率的大小来得出电容大小。多项选择电路：利用CD4052来实现测量类别的转换，CD4052是一个双4选二的多选开关，当选择了某个频率之后，输出频率通过IOB4作为CPU定时器的时钟源的并开始计数，当计数到3秒的时候读出计数器的值，除以3就得出了被测元件的R、C 所对应的频率，最后通过计算得出被测的值。

4按键及数码管二极管显示电路及其它电路

设计使用的是红色发光二极管，红色发光二极管的压降为2.0―2.2V ，发光二极管实现对电阻、电容测量的指示，起到指示灯的作用。二极管显示电路：根据电压除工作电流得到限流电阻。

5复位电路

利用它把电路恢复到起始状态，确保微机系统中电路稳定可靠工作。其一是在给电路通电时马上进行复位操作;二是在必要时可由手动操作;三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V？%，即4.75～5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。

6数码管显示电路

（1）iRST_N（异步复位）当iRST_N信号为低时，Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。（2）iCLK 模块的输入时钟40MHz。（3） iSeg_Val[15：0] 7段数码管输入二进制值，0x0～0xF iSeg_Val[15：12]，左侧第一位7段数码管的值。iSeg_Val[11： 8]，左侧第两位7段数码管的值。iSeg_Val[ 7： 4]，左侧第三位7段数码管的值。iSeg_Val[ 3： 0]，左侧第四位7段数码管的值。（4）iDot_Val[3：0] 各位7段数码管小数点的显示，值为1表示显示小数点，0表示不显示小数点。iDot_Val[3]，左侧第一位7段数码管的小数点。iDot_Val[2]，左侧第两位7段数码管的小数点。iDot_Val[1]，左侧第三位7段数码管的小数点。iDot_Val[0]，左侧第四位7段数码管的小数点。（5） oDisplay[7：0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接，各段数据线为0时，对应段发光。

7起振电路

振荡电路要起振要满足以下两个条件：（1）相位平衡条件：反馈电路的相位与输入电压的相位同相，即为正反馈。（2）振幅平衡条件：反馈电压的幅度与输入电压的幅度相等。检测振荡电路是否正常工作有：（1）用示波器观察输出波形是否正常;（2）用万用表的直流电路档测量振荡三极管的Vbe电压，Vbe出现反偏电压或小于正常放大时的数值，再用电容将正反馈信号交流短路到地端，若Vbe电压回升，则可验证电路已经起振。

8结语

本次设计有很多改进及升级之处，可在其基础上加一个测量电感的功能，这样会使设计更具完美;也可加上具有语音功能的简易万用表，可将STC89C52单片机换成SPCE061A单片机，不仅能提高仪器的精确度更能很好地实现语音功能。

参考文献

[1] 刘润华，刘立山.模拟电子技术[J].自动化，2003.203-207.

第5篇：stc89c52单片机范文

关键词：STC89C52 太阳能热水器 控制系统

中图分类号:TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)07-0023-02

1、引言

太阳能热水器因其具有使用方便、环保、节能等优点，已被越来越多的家庭、学校和工厂的卫浴系统所采用。介绍了基于单片机的太阳能热水器自动控制系统的组成、硬件设计以及软件编程。不仅实现了温度、水位和时间实时显示，而且设计了温度预约、水位预约、洗浴时间预约等控制功能；在水位低时自动上水，温度低时自动加热整个系统设计完整，实现了太阳能热水器的自动控制。

2、硬件电路设计

系统以微处理器STC89C52为控制核心，采用模块化设计。硬件结构由模数转换信号放大、LED显示、键盘、智能开关等模块组成。采用TMC水温水位传感器作为信息采集端口，将水温和水位信息转换为模拟电压信号；经模数转换（A/D）模块TLC0831将模拟电压信号转换为数字信号，通过串行通讯将数字信号传入微处理器STC89C52；微处理器将接收的数字信号处理，将水温值送到显示模块LED显示。当水温或水位数值超出报警值时微处理器将发出报警信号驱动蜂鸣器和指示灯工作，同时发出自动加水或加热命令，保持水温和水位都在安全范围。控制系统框图如图1所示。

2.1 模数转换、信号放大模块设计

为充分利用微控制器STC89C52的资源，设计了单通道分时双转换电路，既利用微控制器STC89C52分时开启水温和水位的电源使模数转换模块TLC0831有序的进行转换。为保证数据的精确度，放大模块采用高保真模拟放大器LM358。其模数转换、信号放大原理图如图2所示。

2.2 显示模块

为保证显示效果，系统采用三位数码管静态显示；利用串行移位寄存器MC74HC595接受显示数据和驱动数码管显示，其显示模块原理图如图3所示。

2.3 键盘模块

本系统中采用三位独立式键盘，接微处理器STC89C52的P2口。用于用户设置水温和水位的理想值以及必要时采取强制措施。用户可以根据四季温度的变化和家庭用水的多少调整水温或水位的理想范围。在必要的时候也可以通过键盘进入强制控制模式强行控制加热和加水的启停。

3、软件设计

本系统采用C语言编程,并在编写程序时采用模块化编程方法将程序分为模数转换与频道选择子程序、读取温度值子程序、读取水位值子程序、显示子程序、报警处理子程序、键盘子程序及系统主程序。这样增加了程序的可读性,可移植性。使软件的功能扩展更灵活。其程序主要流程图如图4所示。

系统主程序是整个程序的主要部分，负责调用各个子程序来实现整个系统的功能。在初始化子程序中启动了看门狗电路，在循环时不断的产生喂狗信号。如产生CPU计算错误使机器无法工作，这是看门狗将产生复位电平使硬件复位。这样大大提高了程序的可实行性。

4、结语

系统不但可用于各种大、中、小型太阳能热水器供水智能控制，也可使用到食品加工、化学配料等工业生产领域。除了监控水温和水位外，还具有非常人性化的键盘输入系统，用户可以从键盘设置水温、水位的理想范围，用户也可以在必要的时候通过键盘强制控制加水、加热。所有控制均能采用智能化自动操作，使太阳能热水器的使用更加安全、便利。

参考文献

[1]李和平.基于AT89S52的矿井温湿度智能控制系统设计[J].吉首大学学报（自然科学版）,2010,(1):70-72.

[2]杜克铭,姚燕,李景涌.基于STC89C52 的多路温度传感器标定系统[J].电子技术应用,2009,(4):152-155.

第6篇：stc89c52单片机范文

关键词：PWM调速；89C52单片机；角度传感器；PEROM

1 方案设计与比较

1.1 系统总体设计方案

方案一：直接加直流电源来控制电机的转动速度；根据电动机在其额定电压时，电动机有一定的额定转速。根据其输入电压的减小，其转动速度也相应的减小。从而在传统的改变电动机的转速问题中，就是利用所给电动机的电压的不同，而达到人们所需要的大约速度。

方案二：以单片机STC89C51为中心通过D/A转换器，将单片机数字量转换为模拟量，从而起到控制电动机的转速问题。其中在单片机控制部分通过按键直接从程序中调出所需要速度的值，同时输到数码显示部分和D/A转换部分以实现电动机的调速。电路框图如图1-1所示。

方案三：采用STC89C52单片机进行控制。本设计需要使用的软件资源比较简单，只需要完成编码器采样部分、键盘控制部分以及显示输出功能。采用STC89C52进行控制比较简单、易控制、可靠性高、抗干扰能力强、精度高且体积大大减小。输出速度的调节是通过键操作，显示速度。STC89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器――具有4K字节可编程闪烁存储器，可擦除的的只读存储器（PEROM）。STC的STC89C52是一种高效微控制器。STC89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。三级程序存储器锁定、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和电模式、片内振荡器和时钟电路。电路框图如图1-2。

方案分析：方案一只能以减小所给电压值而能使电动机的转速有相应的减小，此方案操作性差且不安全。方案二不能及时的从电动机那里得到相应的转动速度，而是直接从程序哪儿调用相应的数值给数码显示。所以，此处的电路在速度的显示上失去了其真实性。方案三在可操作性与实时性方面都都结合了本专业特点，从控制理论与控制技术出发，充分发挥与应用本学科特点。所以，设计采用方案三。

2 电路设计

2.1 系统框图

系统框图如图3-1所示。

3 程序设计

其总体流程图如图4-1示。

结果分析：通过测试、计算和分析，该设计系统能够完成题目要求的全部基本功能。

4 总结

在帆板控制系统的设计过程中，采用了1片STC公司的STC89C51单片机作为系统的控制器件；角度检测采用飞思卡尔公司MMA8451Q作为帆板倾角的角度检测单元；显示器和键盘组成人机界面，通过按键调节单片机输出PWM信号能够控制风扇电机转速，用以控制帆板的翻转角度。该设计均达到赛题要求的所有基本功能。

[参考文献]

[1]宋文绪，杨帆.自动检测技术.北京：高等教育出版社，2008.

[2]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.北京：电子工业出版社，2007.

[3]周坚.单片机C语言轻松入门.北京：北京航空航天出版社，2006.

第7篇：stc89c52单片机范文

【关键词】芯片 漏保 语音

随着20世纪80-90年代漏电保护装置的推广使用，在低压电网的安全保护中发挥了重要作用。由于各组件的性能优劣不一样使得使用的状况也不一样，是的在一些特殊状况下经常出现烧毁或者误动的情况。课题组在2014年对新疆高压漏保开关进行调研。调研发现在温度过高或者湿度过大，都容易使得漏保开关线圈或者弹片变形或者烧毁，导致一些触电危险的发生，给部分地区百姓带来很大的危害。

针对上述问题，课题组提出了一种能自动检测温湿度等系统参量，实现语音播报现场状况和显示现场状况，并在温度过高、湿度过大时发出语音警报警，能够及时便捷地将异常情况告知工作人员，有效降低安全隐患。

1 试验方法

此次试验方案是在漏保开关中嵌入温度湿度传感器，通过传感器将温湿度转换为数字量，经单片机处理，在通过语音、显示模块来反映现场情况。让现场工作人员实时了解现场状况，及时排除危险。

2 模块及主要元器件的选择

此次设计主要采用采用的是STC89C52单片机、WT588D语音模块、LCD液晶显示模块、 时钟电路、复位及复位电路、1602液晶显示器、 LM1875、WT588D语音芯片、温湿度传感器、大容量漏电保护开关等。

3 系统结构

经过对试验方案论证，此次试验的漏保语音报警控制器设计的系统结构图如图1所示。主要由漏保开关的现场输入电路、WT5880语音电路、单片机控制电路、LCD显示电路和LM1875T功放电路构成。

3.1 主电路图

本设计主要利用模块思想，将工业现场模块、显示模块与语音和功放模块经主电路模块有机结合，实现现场信号输入，与相应语音播报功能。主电路如图2所示。图中WT588D语音模块采用按键模式，当接收到单片机按键信号，就调出相应信号录音。功放电路采用LM1875T芯片为功放核心，具有20W的设计功率，能够满足了现场的应用需求。

单片机接收来自现场设备传来的状态信号，对这些信号处理后，输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时，存在较大的干扰，若这些干扰随输入信号一起进入单片机系统，会使控制准确性降低，产生误动作。因而，可在单片机的输入端，用光耦作介面，对干扰进行隔离。

3.2 软件设计

按照上述的分析和硬件原理图，软件设计的主要任务是根据温湿度传感器的数值和用户的设定值比较判断，控制语音芯片进行报警。单片机周期性地读取系统参量数值。STC89C52 将各测量值与监控系统的设定值进行比较。当温湿度超过安全阈值时，STC89C52 播放。控制引脚自动输出允许播放信号，同时，STC89C52也依据危险的种类查表语音提示录音在WT588D 中的地址并将其输出到地址线上，这两个信号将会触发语音芯片播放指定段的内容，实现语音报警功能。

4 总结

本设计采用人工设计的为我们湿度场合模拟现场，实现了试验现场显示、播报和功放的功能，能够准确反映现场温湿度情况，今后的应用中能够使得工作人员及时、有效掌握漏保开关状态。

参考文献

[1]杨旭东，刘行景，杨兴瑶.实用电子电路精选[M].合肥：化学工业出版社，2000.

[2]何书森，何华斌.实用电子线路设计速成[M].福州：福建科学技术出版社，2006.

第8篇：stc89c52单片机范文

关键词：广告灯条；STC89C52单片机；程序设计；控制

21世纪是一个各种高新技术快速更新的时代，尤其是在电子领域和自动化智能控制领域，而传统的分立电子元件和以数字逻辑电路为主构成的控制系统，正在以前所未有的速度被各种单片机智能控制系统所取代。广告灯条因其加工工艺更简便，质量更容易控制，寿命更长，颜色和亮度更高而逐渐替代了较早的加工工艺，逐渐成位发展趋势。所以用单片机来控制广告灯条就成为了一种受人青睐的方式，不仅大大降低了设计成本而且具有良好的广告宣传效应，并且能很好的吸引广大消费者的眼球，从而产生巨大的经济效益。

1 设计原理

本设计在结合STC89C52单片机的基础上设计出七彩广告灯条控制模块，它是结合单片机芯片的功能和一些基本原理，运用C语言程序来实现七彩广告灯条灯的不同闪烁方式，在由慢到快，再由快到慢的循环往复变化中，给人带来视觉的美感。灯条控制模块由电源适配器提供12V直流电源通过7805稳压到5V直流给单片机在经过开关电源变换，输出直流工作电压到STC89C52，利用STC89C52单片机输出一定频率的PWM来驱动场效应管的开断，调节输出电流的大小来调节灯的亮暗，最终调出七种不同的颜色。

2 主控芯片的选择

主控制器芯片主要是负责控制LED七彩灯带的不同变化速度快慢以及变化效果。主控制器作为整个系统的控制核心部分，要求其功耗低、数据转换速率快。STC89C52单片机是一种低功耗、可编程、高性能8位微控制处理器，其内部包括微处理器、具有8K在系统可编程Flash存储器、看门狗定时器、输入/输出口、中断系统等，具有价格低廉、技术成熟、操作简单等特点，满足本设计的要求。

3 稳压电源电路设计

LM7805稳压三极管，可以支持5V到12V的电源输入，经过降压之后，稳定输出5V的直流电压。一般在输入电源的正负极之间并上两个22uF无极性陶瓷电容，起到对电源滤波的作用。单片机要求在稳定的电源下才能正常工作，本身单片机工作在晶振12M下，产生的干扰信号也是大的。所以需要提供一个稳定的直流电源给单片机，这样才能保证单片机的稳定工作。

4 灯条设计

（1）电压：这是指LED灯条的输入电压，一般常用的规格是直流12V，也有的是24V。工作电压：DC12V，功率：每米14.3瓦/每米18.2瓦可选。

（2）色温：是指将一标准黑体通过加热，当温度逐步升高到一定程度时颜色开始慢慢的由深红-浅红-橙黄-白-蓝，发生改变，当某光源与标准黑体的颜色相同时，我们将黑体当此时的绝对温度称为该光源之色温。一般来说色温不作为考核LED灯条的一个指标，但是国外很多客户因为对其使用环境的要求，会做出一个特别的要求。

（3）亮度：发光强度的最基本单位，坎德拉是国际单位制的基本单位之一。

一般LED灯条不同的颜色会有不同的发光强度，常用单位是mcd，即毫坎德拉。其数值越高，说明发光强度越大，也就是说灯条发出的光越亮。

（4）发光角度：这是指LED灯条上LED元件的发光角度，一般通用的贴片LED的发光角度都是120度。发光角度越大，其散光效果越好，但@都是相对的，其发光的亮度也就相应减小了。如果灯条的发光角度小，光的强度是上去了，但照射的范围又会缩小。

5 系统程序流程

开始时，先检测电源有没有接好，如果接好了，就提供12V的电压，通过7805稳压到5V的直流电压的开关，给单片机提供电源。如果没好，就处于等待阶段。如果有电源输入，N沟道场效应管就会根据编号的程序，导通或者截止来控制灯条的亮灭，先产生彩灯模式1。再产生彩灯模式2。接着会产生彩灯模式3、彩灯模式4、彩灯模式5，最后会产生彩灯模式6。当按下复位键时，会回到彩灯模式1。当不去按复位键键时，彩灯会不断地从模式1到模式6重复循环。

6 硬件调试

焊接好的电路板先目测进行检查，看是否有漏焊，虚焊的地方。对照PCB图，检查元件的焊接是否无误，正负极的接法有没有错误等；用万用表测量印刷电路板的导线是不是都很好的接通，靠得很近的导线是否有连在一起的现象等，有断的就马上用锡补上，太远的或者是断的太离谱的就只能用导线代替。检查每一根导线都无误后可进行下一步调试；插上电源，看电路板有什么反应，5V电源的指示灯是否点亮，电源输出端电压是否在4.8V～5V左右，以上都达到要求可将电源接到主板去，查看LED灯是否正常工作。

7 结束语

广告灯条多用于广告匾，楼宇装饰和户外装潢的灯具，近年来随着国家经济的迅速发展，人民对物质文化生活水平的要求也不断提高，对于装饰的美化美观的要求也越来越高，广告灯越来越多的出现在个人们的视野中。本设计使用了STC89C52单片机与N沟道场效应管相结合的设计方案，充分利用N沟道场效应管的开断来控制三种颜色的亮度最终调节出七种颜色，实现了5050RGB灯条的各种模式的点亮，降低了设计成本并且具有良好的广告宣传效应。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京.高等教育出版社，2005.

[2]张灿.单片机在舞台灯光控制系统中的应用[J].电子测量技术.2003.

第9篇：stc89c52单片机范文

【关键词】STC89C52 测距 避障

随着汽车工业的发展，汽车数量逐年增加，城市交通日益拥挤，自动避障系统是汽车工业发展过程中，一个非常值得关注的研究方向。要想实现避障功能，就必须要探测到障碍物，本系统所采用的探测方式为超声波探测，探测成本低、技术成熟、实现简单，是自动避障系统的常用探测方法之一。

1 系统结构

系统结构由五个部分构成，分别是主控电路、超声波探测电路、电源电路、电机驱动电路和直流电机。超声波探测电路不断探测小车车体与障碍物的距离，并发送给主控电路，主控电路将接受到的距离值与设定警戒值进行比较，通过电机驱动直流电机，实现系统的避障功能。系统结构框图如图1所示。

2 系统硬件设计

主控电路核心芯片采用STC公司生产的STC89C52，STC89C52具备低成本、低功耗等特性，8K字节Flash，512字节RAM，3个16位定时器，完全能够满足本系统设计的需求。

超声波探测电路采用HC-SR04超声波测距模块，该模块主要技术参数如下：

（1）可提供2cm-400cm的非接触式距离探测功能，精度可达3mm。

（2）供电电压：DC5V。

（3）电平输出：高5V，低0V。

（4）感应角度：不大于15度。

HC-SR04超声波测距模块实物图如图2所示。

电机驱动电路如图3所示，采用L298芯片为核心，加上简单的电路，就可以驱动两路直流电机，L298驱动优点：每一组PWM波用来控制一个电机的速度，另外2个I/O口控制电机的转动方向，控制简单方便，极大地减少了硬件设计与软件编程的工作量。

电源电路为整个系统提供直流电源，其中，主控电路和超声波探测电路需要5V供电，电机驱动电路需要6V以上直流电压供电，本系统采用12V直流电，故而电源电路需要提供两路直流电压输出5V和12V直流电，也可将电源电路与电机驱动电路一起设计，减少硬件制作成本。

3 系统软件设计

软件设计包括以下子程序：系统初始化程序、PWM调节程序、超声波探测控制程序等。系统通过调用各个子程序，实现相应的功能。系统初始化主要包括定时器初始化、外部中断初始化等；PWM调节主要包括两路直流电机的PWM控制，利用一个16位定时器即可完成；超声波探测控制程序主要包括触发信号的发出，反馈信号的接受，并换算成小车与障碍物之间的距离值。

4 结论

本设计给出了一种自动避障小车系统的设计方法，采用HC-SR04为探测电路核心元件，STC89C52为主控电路核心元件，L298为电机驱动电路核心元件，实现了自动避障功能，具有硬件设计简单、软件调试方便等优点，在本设计的基础上，还可为本系统添加LCD显示电路、蜂鸣器电路和舵机电路，实现显示探测距离、声音报警和控制探测方向等功能。

参考文献

[1]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[2]张和生.宋明耀.提高超声测距精度的设计[J].电子产品世界，2004（13）.

作者简介

吴国贤（1981-），男，硕士学位。现为天津现代职业技术学院讲师。研究方向为嵌入式技术。