對於微控制器專業同學們來說畢業設計成為一大難點，有些同學開始選定論文題目完全沒思。小編為大家收集的微控制器萬年曆畢業設計，希望喜歡的彭宇能夠喜歡。
微控制器萬年曆畢業設計1
【摘要】本文介紹了PC機和微控制器間序列通訊介面軟、硬體的設計，通訊介面採用RS232C標準。在硬體設計中，給出了基於MAX232晶片的介面電路圖；在軟體設計中，對PC機和微控制器的程式設計分別進行了介紹，給出了具體的程式段，其中，PC機軟體開發採用VB語言和MSComm控制元件，微控制器軟體開發採用組合語言。
【關鍵詞】串列埠通訊；RS232C；PC機；微控制器
一、引言
在儀器、儀表等測控裝置中，通常採用微控制器完成資料採集和系統控制功能。微控制器具有體積小、價格低廉、適應性強的優點，但是計算能力有限，難以進行復雜的資料處理，對採集到的資料進一步的分析和處理，則由功能強大的PC機完成，因此，微控制器和PC機之間需要進行大量的資料交換。在測控系統中，通常把PC機稱為上位機，微控制器稱為下位機。
非同步序列通訊具有技術簡單成熟，效能可靠，對軟、硬體環境要求低的優點，被廣泛應用於儀器、儀表的資料交換。在PC機的標準配置中都有一個或兩個串列埠，而微控制器一般也有一個或兩個串列埠，因此，只要配以介面電路，就可以實現PC機和微控制器之間的序列通訊。
二、硬體設計
PC機系統內一般都裝有非同步通訊介面卡，採用標準的RS232C序列通訊介面。RS232C介面屬於單端訊號傳輸，一般用於20m內的資料通訊，傳輸速率最高可達19200bps。在RS232C標準中，邏輯“1”對應的電平為-3V～-15V，邏輯“0”對應的電平為+3V～+15V。
AT89C51是51系列微控制器中最常用的一種，具有一個全雙工的串列埠，可以同時傳送和接收資料。從外部硬體看，它們在微控制器上對應的是TXD和RXD兩個引腳，在微控制器內部有兩個控制暫存器和兩個資料暫存器來控制串列埠的工作。但是微控制器介面是標準的TTL邏輯電平，與RS232C介面的邏輯電平不匹配，如果直接連線不但會造成邏輯混亂，甚至會損壞晶片，必須要在它們中間加入邏輯電平轉換電路，才能正常通訊。
MAX232晶片可以實現TTL和RS232C兩種邏輯電平的轉換。MAX232晶片由5V供電，內部有電源變換電路，可以自動向RS232C介面一端提供所需的±10V電平，微控制器一端是標準的TTL電平。微控制器和PC機的通訊系統中，採用MAX232晶片的介面電路原理圖如圖1所示。
三、軟體設計
機串列埠程式設計
四、結束語
PC機與微控制器之間的序列通訊被廣泛應用於儀器、儀表的控制和資料傳輸中，本文介紹了RS232C通訊介面的硬體和軟體設計，給出了硬體電路圖和具體程式段，為相關設計提供了良好的參考。
參考文獻
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[3]李朝青機及微控制器資料通訊技術[M].北京：北京航天航空大學出版社，2000.
微控制器萬年曆畢業設計2
摘 要：本文從多機通訊協議入手，重點研究瞭如何利用查詢法和中斷法實現主從式通訊，並通過Proteus模擬軟體對兩種通訊方法進行了模擬驗證。查詢法通訊易於實現，但佔用微控制器內部資源較多。中斷法通訊更穩定可靠，可以大大提高微控制器的工作效率。
關鍵詞：微控制器 多機通訊 查詢法 中斷法 Proteus模擬
微控制器目前已廣泛應用於家用電器、航空航天、儀器儀表及專用裝置的智慧化管理和過程控制等領域。隨著計算機技術的發展及工業自動化水平的提高，在許多場合單機控制已不能滿足現場要求，多機序列通訊構成的主從式通訊方式，因其通訊程式設計靈活、硬體簡潔，並遵循統一的標準，在工業控制領域應用前景廣闊，非常具有研究意義。
一、多機通訊原理
51系列微控制器的多機通訊一般採用主從式通訊方式。在這種方式中，只有一臺主機，可以有多臺從機。主機發送的資訊可以傳到各個從機或指定的從機，各個從機發送的資訊只能被主機接收，從機之間不能進行通訊。微控制器多機通訊示意圖如圖1所示。
二、多機通訊過程
在多機通訊時串列埠必須工作在方式2或方式3，根據通訊要求設定微控制器通訊控制暫存器SCON中的每一位。
多機通訊的過程如下。
第一，所有從機處於地址幀接收狀態（SM2=1）。
第二，主機先發送一個地址幀，其中前8位資料表示要定址的從機地址，第9位為1（TB8=1）表示該幀為地址幀。
第三，所有從機接收到地址幀後，把接收到的地址與本機地址相比較。地址相符時將SM2清0，併發回從機地址作為應答訊號，由主機進行確認。地址不相符的從機不作任何處理，仍保持SM2=1。
第四，在主機確認地址正確時，向定址的從機發送相應的資料資訊。當確認地址錯誤時，不傳送資料資訊。
第五，地址相符的從機（SM2=0），可以接收到主機發來的資料資訊。而對於地址不符的從機SM2=1，則不予理睬，這樣就實現了主機與地址相符的從機之間的雙機通訊；
第六，被定址的從機通訊結束後，恢復為多機通訊狀態（SM2=1）。
三、多機通訊協議設計
本次設計為了驗證多機通訊的協議是否正確，在Proteus軟體中繪製了一個由1主機2從機構成的多機通訊系統。主機和從機晶片均採用AT89S51微控制器，主機通過按鍵傳送訊號，從機接收訊號，通過從機連線的數碼管顯示變化，來表明一個主機和兩個及兩個以上從機通訊的正確性，軟體部分主要包括通訊模組、按鍵掃描模組、數碼管顯示模組和中斷服務程式等，使用的通訊模式主要是查詢法和中斷法兩種。
1.查詢法通訊協議演算法設計
查詢法即通過微控制器程式的不斷掃描，迴圈查詢通訊標誌位來判斷是否進行通訊以及和哪個從機通訊的方式，從而完成主從式多機之間的資料交換任務。主機主要完成定址及資料傳送，查詢法通訊主機設計流程圖如圖2所示。
從機主要完成地址校驗、資料接收和顯示任務。所有從機的通訊程式相似，只是從機定義的通訊地址不可相同，從機通訊設計流程圖如圖3所示。
2.中斷法通訊協議演算法設計
所有從機初始時均處於聽命狀態，即SM2=1，以便接收主機發來的地址，當接收到一幀資訊的RB8為“1”時，表示主機發送來的是地址資訊，所有的從機均發生接收中斷，進入相應的中斷服務程式，把接收到的地址和本機地址進行比較。如果相符合就令其SM2=0，並向主機發回本機地址以作應答，主機得到應答訊號並校驗成功後，就與該從機聯通實現雙機通訊，準備接收主機發來的命令或資料資訊，順利實現地址幀和資料幀的分離。而其他的未被定址從機保持SM2=1並退出各自的中斷服務程式。被定址從機在通訊完成後重新使SM2=1，並退出中斷服務程式，等待下次通訊。
主機的程式設計可分為兩部分：一是主程式，主要用於完成按鍵掃描；二是中斷服務程式，用於完成通訊及資料的收發功能。中斷法通訊實際是將圖2中的虛線框部分的掃描程式替換為如圖4所示的中斷服務程式去執行。
從機程式設計主要分為兩部分，一是主程式，完成數碼管的顯示任務；二是中斷服務程式，完成主機發送過來的地址校驗和資料接收等任務。從機的中斷服務程式設計流程圖如圖5所示。
四、多機通訊在Proteus中的模擬
按照上述兩種通訊協議演算法的設計思路，使用微控制器C語言進行程式設計，採用Keil C51 uVesion3作為除錯工具，用Proteus 作為模擬工具，與Keil C51 uVesion3聯合除錯，最終成功實現了1主機2從機之間的通訊，模擬執行圖如圖6所示。
按下K1鍵，對1號從機的數碼管顯示值加1，按下K2鍵，對2號從機的數碼管顯示值加1。若主機定址從機時發現地址錯誤，將不進行任何操作，此時不會影響其他通訊地址正確的從機的正常通訊。
五、結束語
本設計的兩種通訊方案，均通過了Proteus成功模擬，並在實際電路中也得到了驗證，1臺主機最多可以同時與255臺從機進行通訊。中斷法通訊方式因其程式結構簡潔明瞭、執行可靠、佔用微控制器內部資源較小，因此較查詢法通訊方式的應用更為廣泛。
微控制器萬年曆畢業設計3
摘要:在微機測控系統中,經常要用到A/D轉換,常用的方法是擴充套件一塊或多塊A/D採集卡,當模擬量較少或是溫度、壓力等緩變訊號場合,採用匯流排型A/D卡並不是最合適、最經濟的方案。這裡介紹一種以GMS97C2051微控制器為核心,採用TLC2543 12位序列A/D轉換器構成的取樣模組,該模組的取樣資料由微控制器串列埠經電平轉換後送到上位機(IBM PC相容機)的串列埠COM1或COM2,形成一種序列資料採集序列資料傳輸的方式。經實踐除錯證實,該模組功耗低、取樣精度高、可靠性好、介面簡便,有一定實用價值。
關鍵詞:微控制器 資料採集 系統
資料採集技術是一種實用的電子技術,它廣泛應用於訊號檢測、訊號處理、儀器儀表等領域。近年來,隨著數字化技術的不斷髮展,資料採集技術也呈現出速度更快、通道更多、資料量更大的發展趨勢。資料採集是為了對溫度、壓力、流量、速度、位移、光強度、聲音等物理量進行線上測量和控制,通過感測器把上述物理量轉換成模擬物理量的電訊號,然後將模擬電訊號經過處理並轉換成計算機能識別的數字量,送進計算機處理、儲存、傳輸和顯示。
一、系統分析與總體設計
通用資料採集系統由硬體和軟體兩部分組成。硬體由微控制器、A/D轉換器和顯示驅動電路等組成,軟體包括主程式、系統監控、定時/中斷等子程式組成。硬體和軟體只有密切配合、協調一致,才能組成一個高效能的'資料採集系統。在系統開發過程中,硬體和軟體的設計是相互關聯的,不能截然分開,硬體設計時應考慮系統資源及軟體的實現方法,而軟體設計時又要了解硬體的工作原理。本系統是採用AT89S52微控制器、序列A/D轉換器、LED顯示驅動晶片、非易失儲存器、監控晶片(WATCHDOG)和LED數碼管等器件設計的一套多路通用資料採集系統。該系統可將各種標準變送器送來的模擬電訊號(4～20mA或0～5V)經過A/D轉換和程式運算處理轉換成相應非電量的數值並實時顯示和儲存,利用VC++設計的資料接收處理軟體,上位機PC通過RS232串列埠可以接收來自資料採集系統的各項資料,並作進一步處理。該系統以微控制器為核心,結合監控電路、A/D轉換器、鍵盤控制電路、非易失儲存器、日曆/時鐘電路、序列通訊介面、顯示驅動晶片,加上匹配電源構成了一個小型資料採集系統。
二、系統的硬體抗干擾設計
系統的硬體抗干擾設計是整個系統抗干擾設計的主體。它是軟體抗干擾設計的基礎,因為抗干擾軟體及其重要資料都是以韌體形式存放在ROM中的,沒有硬體電路的可靠工作,就談不上軟體抗干擾了。系統的硬體抗干擾問題可分為供電系統的抗干擾設計、長線傳輸的抗干擾設計、印刷電路板的抗干擾設計和地線系統的抗干擾設計。由於木次設計沒有經過現場除錯,只用了PROTEL軟體設計了印刷電路,因此木次設計重點考慮了印刷電路板和地線系統的抗干擾設計。
1、印刷電路板的抗干擾設計。在微控制器應用系統中,印刷電路是電源線、訊號線和元器件的高度集合體,它們在電氣上相互影響。因此,印刷電路板的設計必須符合抗干擾原則,以抑制大部分干擾,對軟硬體的除錯都及其重要。木系統的印刷電路板設計主要是遵循以卜幾個抗干擾原則進行設計的。(l)電源線佈置原則。在印刷電路板上,電源線的佈置應注意三點:一是要根據電流大小,儘量加寬導線;二是電源線和地線的走向應同資料線的傳遞方向一致;三是印刷電路板的電源輸入端應接去禍電容。穩壓電源單獨做在一塊電路板上。(2)地線佈置原則。通常,印刷電路板上的地線有數字地和模擬地兩類。數字地是高速數位電路的地線,模擬地是類比電路的地線。數字地和模擬地的佈置應遵循三條原則:一是數字地和模擬地要分開走線,並分別和各自的電源地線相連;二是地線要加粗,至少要加粗到允許通過電流三倍以上;三是接地線應注意構成閉合迴路,以減小地線上的電位差,提高系統的抗干擾能力。(3)訊號線的分類走線。通常,印刷電路板上的走線型別較多,為了減小各類線間的相互干擾,功率線要同訊號線分開佈置;驅動線也要同訊號線分開走線。(4)去藕電容的配置。為了提高系統的綜合抗干擾能力,印刷電路板上各關鍵部位都應配置去禍電容。需要配置的部位有:電路板的電源進線端;每塊積體電路晶片的電源引腳到地;中一片機的復位端到地。(5)印刷電路板尺寸和元器件佈置。印刷電路板尺寸要適中。器件佈置時應考慮器件型別和功能,應儘量使高頻器件同低頻器件分開集中佈置,小電流電路和大電流電路都要遠離邏輯電路。
2、地線系統的抗干擾設計。地線系統的設計,對系統的抗干擾性能影響極大。在微控制器應用系統中,地線系統主要包括前述的數字地和模擬地以及保護地和遮蔽。正確的接地方法是:所有的邏輯地應連在一起,邏輯地只能在訊號源一側或負載一側,同保護地單點相聯,通常放在訊號源一側。
三、系統的軟體抗干擾設計
軟體抗干擾只是硬體抗干擾的補充和完善,但也十分重要。因為系統在噪聲環境卜執行時,大量的干擾常常並不損壞硬體系統,卻會使系統無法正常工作。通常,軟體抗干擾系統可分為三種:一是資料採集中的軟體抗干擾;二是控制失靈的軟體抗干擾;三是程式執行失常的軟體抗干擾。
1、資料採集中的軟體抗干擾。在工業控制場合,中一片機都要採集被監控的各種引數。由於工業環境惡劣和被測引數的訊號微弱,盡答微控制器前向系統中採用了種種硬體抗干擾措施,但有時還會受到干擾侵害。因此,系統設計時必須輔之以各種抗干擾軟體,採用軟硬結合的抗干擾措施。
2、程式執行失常的軟體抗干擾。在微控制器應用系統中,各種干擾源常使指令的地址碼和操作碼發生改變,中一片機中程式計數器PC就會把運算元當作指令執行,或PC值指向了非程式區,程式的執行最終導致微控制器進入無窮迴圈。為了確保微控制器從無窮迴圈中恢復正常執行,通常可採用軟體陷阱、監視定時器(WDT)以及軟體控制的WATCHDOG電路三種方法中的任何一種。
參考文獻:
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微控制器萬年曆畢業設計4
摘要：在畢業設計指導中發現學生談微控制器就色變，可見學生學習微控制器的效果並不理想，根據畢業設計中的教學經驗，提出一些教學方法，希望通過在教學方面進行大膽改革，探索出一條提高教學質量的新途徑。
關鍵詞：微控制器 教學改革 畢業設計
1 微控制器教學的現狀與存在的問題
畢業設計是教學過程的最後階段採用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計，能使學生綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的練習。
電子、電氣專業學生畢業設計課題有不少是微控制器應用類的，如微控制器電機調速控制、微控制器人機介面、微控制器溫度溼度控制、微控制器資料採集系統等等[1]。但是很多同學在畢業設計過程中，很少有人能除錯成功程式並完成實物設計，大都通過查詢資料完成一篇純理論的畢業論文，這就把一門應用性很強的課程與生產實踐完全脫離了。這樣培養出來的學生怎能適應社會的需要呢[2]？
2 畢業設計指導對微控制器教學改革的提示
要完成這類課題，要求學生具有較好的類比電路和數位電路知識，有一定的程式設計能力，還要求其具有較好的微控制器知識。很多學生雖然都學過這些知識，但是都停留在理論階段，所以感覺不好做，無從下手。
我指導的方法是：理論加實踐。任何一門課的學習，都離不開這個老套的思路，知識理論學習到一定程度，一定要實踐來驗證。下面是我在指導學生在做畢業設計時的一點體會，寫出來和大家分享。
2.1 態度要端正，學習微控制器，最忌諱心浮氣躁，剛開始學的時候，不要怕自己會犯錯誤，程式調不通，燒燬板子，這些都是正常的事情，這時就要有耐心，從底層找起，相信每找出一個錯誤都會有一個新的收穫。切不可輕言放棄！
2.2 打好基礎，建議從網上看微控制器視訊教程，如北航的陳博老師的視訊和郭天祥的十天學會微控制器。再結合課本，如譚浩強的《C程式設計》，和李全利的《微控制器原理及其應用技術》，把基礎知識學好，就可以從一個點出發，逐漸觸及其它知識。
2.3 動手實踐
讓學生去買一些基礎的板，從焊接板子中不但可以練習學習軟硬體，還可以學會一種除錯開發板的方法，更可以學習焊接技術，一舉而多得。需要的元件有：一片STC89C52微控制器、一個11.0592MHZ的晶振、2個20PF的電容、1個0.1UF的電容和4.7K的電阻、一小塊電路板和一個插針，自己搭建焊接微控制器最小系統，然後檢查這個系統是否能正常工作。如果能正常工作，準備軟體：KEIL軟體（編譯程式）、燒寫軟體，程式最好還是用C語言程式設計。這些軟硬體都準備好後，在整個畢業設計指導中，老師要為學生精選實驗，選取的原則應由易到難、由單一性實驗到綜合性實驗、由例項性實驗到設計性實驗，最終能達到合作完成一個綜合性專案的能力。實際指導中，在畢業設計初期時選取一些簡單控制專案，目的是熟悉指令和程式設計技巧，如：清零程式、拆字程式、資料排序、無符號數雙位元組快速乘法子程式、多分支程式等軟體實驗程式；在中期選取一些外圍電路控制的例項實驗，目的是學習微控制器的內部結構和外圍常用裝置的控制方法，如：流水燈、數碼管、液晶、DS1302時鐘、DS18B20、A/D、D/A等外圍常用裝置的控制實驗，再深入就可以結合一些具體例項擴充套件一些中斷、串列埠通訊等功能。通過實驗，使你感受到指令產生的控制效果，眼睛看得見(燈光)、耳朵聽得到(聲音) ，更能深刻理解指令是怎樣轉化成訊號去實現控制。邊學習、邊演練，循序漸進，這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、紮根於腦海，甚至“根深蒂固”；在後期要選取綜合性、設計性的實驗，這些實驗應該是在前期基礎上的綜合應用和開發，包括硬體電路和軟體開發，並且這些設計要在教科書和網路中找不到，學生不可抄襲，需要完全獨立開發完成，如：油庫自動化系統設計：其中包含資料採集模組、人機介面模組、通訊模組等，都可以交給學生去設計實現。
2.4 合理安排時間持之以恆
學習微控制器不能“三天打魚，兩天晒網”，要有持之以恆的毅力與決心。學習完幾條指令後，就應及時做實驗，融匯貫通，而不要等幾天或幾個星期之後再做實驗，這樣效果不好甚至前學後忘。另外要有打 “持久戰”的心理準備，不要興趣來時學上幾天，無興趣時涼上幾星期。學習微控制器很重要的一點就是持之以恆。
以上是我在指導學生做畢業設計過程中，根據學生實際情況總結的學習方法，經過幾年的指導發現，實踐證明在安徽建築工業學院的大四學生中有70%的能夠在老師的指導下能完成設計，學生對此很感興趣，並且從根本上了解了微控制器，畢業設計都自己動手做出來了，收穫很大，這樣的學生也備受工作單位的歡迎。相信這些能夠給教學帶來一些指導意見，從而使學生喜愛微控制器。
參考文獻：
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