用单片机将1000b数据分成10份发送，电路应该怎么设计。应该怎么编程

本设计的温度测量及加热控制系统以 AT89S52 单片机为核心部件，外加温度采集电

路、键盘及显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传

感器 DS18B20，及行列式键盘和动态显示的方式，以容易控制的固态继电器作加热控制

的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制，以使达到

用户需要的温度，并使其恒定在这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快

速，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论上的控制

算法，使控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理

规划，发挥单片机自身集成众多系统级功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降

低了硬件成本，系统 *** 控简便。

实验证明该温控系统能达到 02℃的静态误差,045℃的控制精度,以及只有 083%

的超调量,因而本设计具有很高的可靠性和稳定性。

关键 词： 单片机 恒温控制 模糊控制

1

引 言

温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于

冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有

些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度

控制系统是非常有价值的。

硬件 系统的设计

1、电路总体原理框图

温度测量及加热系统控制的总体结构如图 1 所示。系统主要包括现场温度采集、实

时温度显示、加热控制参数设置、加热电路控制输出、与报警装置和系统核心 AT89S52

单片机作为微处理器。

图 1：系统总体原理框图

温度采集电路以数字量形式将现场温度传至单片机。单片机结合现场温度与用户设

定的目标温度，按照已经编程固化的模糊控制算法计算出实时控制量。以此控制量控制

固态继电器开通和关断，决定加热电路的工作状态，使水温逐步稳定于用户设定的目标

值。在水温到达设定的目标温度后，由于自然冷却而使其温度下降时，单片机通过采样

回的温度与设置的目标温度比较，作出相应的控制，开启加热器。当用户需要比实时温

度低的温度时，此电路可以利用风扇降温。系统运行过程中的各种状态参量均可由数码

管实时显示。

2、温度采集电路的设计

温度采集电路模块如图 2 示。DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM、

温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。其中 DQ 为数字信号输

入/输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电电源输入端。

2

图 2：温度采集电路

DS18B20 中的温度传感器可完成对温度的测量，以 12 位转化为例:用 16 位符号扩展

的二进制补码读数形式提供，以 00625℃/LSB 形式表达，其中 S 为符号位。

这是 12 位转化后得到的 12 位数据，存储在 18B20 的两个 8 比特的 RAM 中，二进

制中的前面 5 位是符号位，如果测得的温度大于 0，这 5 位为 0，只要将测到的数值乘

于 00625 即可得到实际温度；如果温度小于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1

再乘于 00625 即可得到实际温度。

3、键盘和显示的设计

键盘采用行列式和外部中断相结合的方法，图 3 中各按键的功能定义如下表 1。其

中设置键与单片机的 INT 0 脚相连，S 0 −−S 9 、YES、NO 用四行三列接单片机 P0 口，REST

键为硬件复位键，与 R、C 构成复位电路。模块电路如下图 3：

表 1：按键功能

按键 键名 功能

REST 复位键 使系统复位

RET 设置键 使系统产生中断，进入设置状态

S 0 −−S 9 数字键 设置用户需要的温度

YES 确认键 用户设定目标温度后进行确认

NO 清除键 用户设定温度错误或误按了 YES 键后使用

3

图 3 键盘接口电路

显示采用 3 位共阳 LED 动态显示方式,显示内容有温度值的十位、个位及小数点后

一位。用 P2 口作为段控码输出，并用 74HC244 作驱动。P10—P12 作为位控码输出，

用 PNP 型三极管做驱动。模块电路如下图 4：

4、加热控制电路的设计

图 4 显示接口电路

用于在闭环控制系统中对被控对象实施控制，被控对象为电热杯，采用对加在电热

杯两端的电压进行通断的方法进行控制，以实现对水加热功率的调整，从而达到对水温

控制的目的。对电炉丝通断的控制采用 SSR-40DA 固态继电器。它的使用非常简单，只

要在控制端 TTL 电平，即可实现对继电器的开关，使用时完全可以用 NPN 型三极管接

成电压跟随器的形式驱动。当单片机的 P13 为高点平时，三极管驱动固态继电器工作

接通加热器工作，当单片机的 P13 为低电平时固态继电器关断，加热器不工作。控制

电路图如下图 5：

4

图 5 加热控制电路

5、报警及指示灯电路的设计

当用户设定的目标温度达到时需用声音的形式提醒用户，此时蜂鸣器为三声断续的

滴答滴答的叫声。在本系统中我们为用户设计了越限报警，当温度低于用户设置的目标

温度 10 度或高于 10 度时蜂鸣器为连续不断的滴答滴答叫声。当单片机 P17 输出高电

平时，三极管导通，蜂鸣器工作发出报警声。P17 为低电平时三极管关断，蜂鸣器不

工作。

D1 为电热杯加热指示灯，P15 低电平有效；D0 为检测到 DS18B20 的指示，高电平

有效；D10 为降温指示灯，低电平有效。报警及指示灯电路如下图 6 示：

图 6 报警及指示灯电路

5

软 件系统的设计

系统的软件由三大模块组成：主程序模块、功能实现模块和运算控制模块。

1、主程序模块

主程序主要完成加热控制系统各部件的初始化和实现各功能子程序的调用，以及实

际测量中各个功能模块的协调在无外部中断申请时，单片机通过循环对外部温度进行实

时显示。把设置键作为外部中断 0，以便能对数字按键进行相应处理。主程序流程图如

下图 7：

6

图 7 主程序流程图

7

2、功能实现模块

以用来执行对固态继电器及电热杯的控制。功能实现模块主要由中断处理子程序、

温度比较处理子程序、键盘处理子程序、显示子程序、报警子程序等部分组成。键盘显

示及中断程序流程图如下图 8：

3、运算控制模块

图 8 键盘、显示、中断 子程序流程图

该模块由标度转换、模糊控制算法，及其中用到的乘法子程序。

31 标度转换

16

式中 A 为二进制的温度值， A0 为 DS18B20 的数字信号线送回来的温度数据。

8

单片机在处理标度转换时是通过把 DS18B20 的信号线送回的 16 位数据右移 4 位得

到二进制的温度值。其小数部分通过查小数表的形式获取。程序流程图如下图 9：

开始

将28H低4位与29H高4位组合成

一个字节

将合成的字节(整数部分)送29H

单元

将29H单元低4位送A

给DPTR赋常数表格2首地址

将查到的数值(即小数部分)送

30H单元

结束

32 模糊控制算法子程序

图 9 标度转换子程序流程图

该系统为一温度控制系统，由于无法确切确定电炉的物理模型，因而无法建立其数

学模型和传递函数。加热器为一惯性系统，我们采用模糊控制的方法，通过多次温度测

量模糊计算当用户设定目标温度时需提前关断加热器的温度，利用加热器自身的热惯性

使温度上升到其设定温度。每隔 5 摄氏度我们进行一次温度测量，并当达到其温度时关

断加热器记录下因加热器的热惯性而上升的温度值。从而可以建立热惯性的温度差值

表，在程序中利用查表法，查出相应设定温度对应的关断温度。通过实验数据我们可以

看出，当水温从 0℃加热到 50℃这段温度区域，其温度惯性曲线可近似成线性的直线，

水温从 50℃加热到 100℃这段温度惯性曲线可近似成另一条线性的直线段。通过对设置

的目标温度与温控系统监测温度进行差值处理就可近似的求出单片机的提前关断温度。

程序流程图如图 10：

9

4．源程序见附录[2]

图 10 模糊控制算法子程序流程图

设计 总结

我们的温度控制系统是基于 AT89S52 单片机的设计方案，她能实时显示当前温度，

并能根据用户的要求作出相应的控制。此系统为闭环系统，工作稳定稳定性高,控制精

度高,利用模糊控制算法使超调量大大降低。软件采用模块化结构,提高了通用性。本设

计的目的不仅仅是温度控制本身,主要提供了单片机外围电路及软件包括控制算法设计

的思想,应该说,这种思想比控制系统本身更为重要。

1、设计所达到的性能指标

11 温控系统的标度误差

我们将标准温度计和温控系统探头放人同一容器中，选定若干不同的温度点，记

录下标准温度计显示的温度和温控系统显示的温度进行比较。测量数据如下表 2 所示：

表 2 标准温度计测量的温度和温控系统显示的温度

标准温度计和温控系统显示的温度（℃）

标准温度计 169 477 578 630 728 851 909

温控系统 165 480 583 629 730 855 905

差值比较 -04 03 05 01 02 04 -04

标度误差 15%

10

12 温控系统的静态误差

通过测量在不同的温度点同标准温度的温度差来确定温控系统的静态误差。其测量

数据如下表 3：

表 3 标准温度和温控系统显示的温度

标准温度和温控系统显示的温度（℃）

标准温度 260 370 460 600 700 830

系统显示值 257 364 461 596 700 833

差值 -03 -06 -01 -04 0 03

静态误差 018℃

13 温控系统的控制精度

通过设定不同的温度值，使加热器加热，待温度稳定时记录各温度点的温度计数据

和温控系统的显示值。其记录数据如下表 4：

温度计读数和温控系统显示的温度（℃）

设定温度

值 200 280 350 450 550 750 870 910

系统显示

值 205 277 344 451 541 749 861 912

差值 05 -03 -06 01 -09 -01 -09 02

控制精度 045℃

超调量 083%

2、结果分析论述

我们的系统完全满足设计要求，静态误差方面可以达到 018℃的误差，在读数正确

方面与标准温度计的读数误差为 15％，对一般的工业生产完全可以采用我们的设计。

该系统具有较小的超调值，超调值大约为 083%左右。虽然超调为不利结果，但另

一方面却减小了系统的调节时间。从其数据表可以看出该系统为稳定系统。

3、设计方案评价

31 优点

在硬件方面：本设计方案采用了单总线型数字式的温度传感器，提高了温度的采集

精度，节约了单片机的口线资源。方案还使用仅一跟口线就可控制的美国生产的固态继

电器 SSR—40DA 作加热控制器件，使设计简单化，且可靠性强。在控制精度方面，本设

计在不能确定执行机构的数学模型的情况下，大胆的假设小心的求证，利用模糊控制的

算法来提高控制精度。

在软件方面：我们采用模块化编程，思路清晰，使程序简洁、可移植性强。

32 缺点

本设计方案虽然采用了当前市场最先进的电子器件，使电路设计简单，但设计方案

造价高。本系统虽然具有较小的超调量，但加大了调节时间。如果需要更高的控制精度，

则我们的模糊控制将不适应，需修改程序。

11

33 方案的改进

在不改变加热器容量的情况下，为减小调节时间，可以实行在加热快达到设定温度

时开启风扇来减小热惯性对温度的影响的措施。在控制精度上可采用先进的数字 PID

控制算法，对加热时间进行控制，提高控制精度。

可以改进控制系统使能同 PC 联机通信，以利用 PC 的图形处理功能打印显示温度曲

线。AT89S52 串行口为 TTL 电平，PC 串行口为 RS232 电平，使用一片 MAX232 作为电

平转换驱动。

参考 文献

[1] 李广弟 单片机基础 北京：北京航空航天大学出版社，2001

[2] 王福瑞 单片微机测控系统设计大全 北京：北京航空航天大学出版社，1997

[3] 赵茂泰 智能仪器原理及应用（第 2 版） 北京：电子工业出版社，2004

[4] 赖寿涛 微型计算机控制技术 北京：机械工业出版社，2000

[5] 沙占友 模拟与数字万用表检测及应用技术 北京：电子工业出版社 1999

12

附 录

附录[1]使用说明书

按 键功能说明

数字键：按 SET 键后，按相应的数字键（0~9）可对温度进行设置，所设置的温

度将实时显示在 LED 显示器上；

SET 键：按 SET 键可对温度的十位、个位以及小数部分进行设置；

YES 键：设置好温度后按 YES 键，系统将据你所设置的温度（须大于当前实际

温度）对水进行加热；

NO 键：若误按了 SET 键，或对输入有误，可按 NO 键进行取消；

RST 键：对系统进行复位。

指示 灯及报警器说明

红 灯：加热状态标志；

绿 灯：温度传感器正常工作标志；

蓝 灯：保温状态标志；

报警器：功能①当水温达到预设值时报警提醒；

功能②当水温达到或超越上、下限时报警提示。

13

附录[2]设计总电路

14

附录[3]程序清单

TEMPER_L EQU 29H ;用于 保存读出温度的低 8 位

TEMPER_H EQU 28H ;用于 保存读出温度的高 8 位

FLAG EQU 38H ;是否 检测到 DS 18B20 标志位

DAYU EQU 44H ;设温 >实温

XIYU EQU 45H ;设温 <实温

DEYU EQU 46H ;设温 =实温

GAOLE EQU 47H ;水温 高于最高温度

DILE EQU 48H ;水温 低于最低温度

A_bit EQU 79h ;数码 管个位数存放内存位置

B_bit EQU 7Ah ;数码 管十位数存放内存位置

C_BIT EQU 78H ;数码 管小数存放内存位置

ORG 0000H

AJMP START

ORG 0003H

AJMP PITO

ORG 0030H

START: CLR P17

CLR P13

CLR P15

SETB P16

MOV R4, #00H

MOV SP, #60H ;确立堆栈区

MOV PSW, #00H ;

MOV R0, #20H ;RAM 区首地址

MOV R7, #60H ;RAM 区单元个数

ML: MOV @R0, #00H

INC R0

DJNZ R7, ML

CLR IT0

MAIN:LCALL GET_TEMPER ;调用读温度子程序 进行温度显示,这里我们考

;虑用网站提供的两位数码管来显示温度

;显示范围 00 到 99 度,显示精度为 1 度

;因为 12 位转化时每一位的精度为 00625 度,

;我们不要求显示小数所以可以抛弃 29H 的低 4

;位将 28H 中的低 4 位移入 29H 中的高 4 位,这

;样获得一个新字节,这个字节就是实际测量获

;得的温度

LCALL DISPLAY ;调用数码管显示 子程序

JNB 00H, MAIN

CLR 00H

15

MOV A, 38H

CJNE A, #00H, SS

AJMP MAIN

SS: LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY;调用 数码管显示子程序

LCALL BIJIAO

LCALL XIAOYU

LCALL JIXIAN

JNB DEYU ,LOOP

CLR P13 ;关加热器

SETB P16 ;关 蓝灯

SETB P07 ;关风扇

CLR DEYU

LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

AJMP TT2

LOOP:JNB DAYU ,TT

CLR DAYU

SETB P13

SETB P16

SETB P07

CLR P17

LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

AJMP TT2

TT:JNB XIYU, TT2

CLR XIYU

CLR P07

CLR P16

CLR P13

CLR P17

LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

TT2:MOV A, 29H

CLR C

CJNE A, 50H, JX

MOV A , 30H

CLR C

CJNE A, 51H, JIA1

AJMP YS2

JIA1:JC JX

MOV A, 51H

MOV 52H, A

ADD A, #2

16

MOV 52H, A

CLR C

MOV A, 30H

CJNE A, 52H, JIA2

JIA2:JNC JX

YS2:SETB P17

CLR P16

MOV R5, #20H

YS:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS

CLR P17

SETB P16

MOV R5, #20H

YS1:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS1

YS3:SETB P17

CLR P16

MOV R5, #20H

YS0:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS0

CLR P17

SETB P16

MOV R5, #20H

YS01:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS01

YS4:SETB P17

CLR P16

MOV R5, #20H

YS02:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS02

CLR P17

SETB P16

MOV R5, #20H

YS03:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

DJNZ R5, YS03

JX: MOV A, 29H

CJNE A, 31H, JX00

JX01:SETB P17

17

CLR C

AJMP LAST

JX00:JC JX01

CLR P17

CJNE A,

JX02:SETB P17

CLR C

AJMP LAST

JX03:JNC JX02

32H,

JX03

CLR P17

LAST:LCALL GET_TEMPER

LCALL DISPLAY

AJMP SS

;常数表格区

TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8 H,80H ;0-8

DB 90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH ,0CH ;9,A,B,C,D,E,F,灭,p

TAB1:DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H ,10H, ;0--9

TAB2:DB 0, 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, ;小数点

;1ms 延时程序

; 中断服务程序

; 完成按键识别,键值求取,按键实时显示 等功能;

;

PITO: PUSH ACC

PUSH PSW

SETB RS0

CLR RS1

SET B 00H

MAIN1: MOV R7 , #03H ;显示位数为 2 位

MOV R0, #7AH

MOV 78H, #00H

MOV 79H, #00H

MOV 7AH, #00H

KK: LCALL DIR

LCALL KEY1

LOOP1:CJNE A, #11, LOOP2

AJMP LAST0

LOOP2:CJNE A, #12, LOOP3

LJMP LAST3

LOOP3: CJNE A, #10, L4

MOV A, #00H

L4: MOV @R0, A

LCALL DIR

DEC R0

DJNZ R7, KK

18

SETB 01H

LAST0:JNB 01H, KK

LOOP4:LCALL KEY1

CJNE A, #12, LOOP5

AJMP LAST3

LOOP5:CJNE A, #11, LOOP4

LAST1:LCALL DIR

LCALL MUN

LCALL JD

LCALL BIJIAO

LAST3:POP PSW

POP ACC

RETI

;精度控制 子程序

JD: PUSH ACC

PUSH PSW

CLR C

MOV A, 38H

MOV 50H, A

MOV A, 39H

MOV 51H, A

CJNE A, 29H, L001

L001:JC LAST02 ;设温<实温,则跳出

MOV A, 29H

MOV 41H, A

MOV A, 38H

CJNE A, #25, L002

L003:CLR C ;0 <T<25

SUBB A, 41H

CJNE A, #3, L004

L005:MOV A, 30H

ADD A, #5 ;0<T<25, 差值小于 3 度

DA A

JNB ACC4, L0051

ANL A, #0FH

SETB C

L0051:MOV 39H, A

MOV A, 29H

ADDC A, #1

MOV 38H, A

AJMP LAST2

LAST02: AJMP LAST2

L004:JC L005

MOV A, 39H

19

SUBB A, #0

DA A

MOV 39H, A

JNC L0041

DEC 38H

L0041:MOV A, 38H

SUBB A, #2 ;0<T<25, 差值大 于 3 度

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L002:JC L003

CJNE A, #50, L006

L007:CLR C ;25<T<5 0

SUBB A, 41H

CJNE A, #3, L008

L009:MOV A, 30H

ADD A, #1

DA A

JNB ACC4, L0091

ANL A, #0FH

SETB C

L0091:MOV 39H, A

MOV A, 29H

ADDC A, #1

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L008:JC L009

MOV A, 39H

SUBB A, #0

MOV 39H, A

MOV A, 38H

SUBB A, #2

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L006:JC L007

CJNE A, #65, L010

L011:CLR C

SUBB A, 41H

CJNE A, #3, L012

L013:MOV A, 30H

ADD A, #2

JNB ACC4, L00131

ANL A, #0FH

SETB C

L00131:MOV 39H, A

20

MOV A, 29H

ADDC A, #1

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L012:JC L013

MOV A, 39H

SUBB A, #0

MOV 39H, A

MOV A, 38H

SUBB A, #2

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L010:JC L011

CJNE A, #90, L016

L017:CLR C

SUBB A, 41H

CJNE A, #2, L014

L015:MOV A, 30H

ADD A, #0

JNB ACC4, L00151

ANL A, #0FH

SETB C

L00151:MOV 39H, A

MOV A, 29H

ADDC A, #1

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L014:JC L015

CLR C

MOV A, 38H

SUBB A, #1

MOV 38H, A

AJMP LAST2

L016:JC L017

LAST2:POP PSW

POP ACC

RET

;键扫描

KEY1:LCALL KS1 ;键 扫描

JNZ LK1

LCALL DIR

AJMP KEY1

LK1:LCALL DIR

LCALL DIR

21

LCALL KS1

JNZ LK2

LCALL DIR

AJMP KEY1

LK2:MOV R2, #0FEH ;确定键值

MOV R4, #01H

MOV A, R2

LK4:MOV P0, A

NOP

MOV A, P0

JB ACC3, LONE

MOV A, #00H

AJMP LKP

LONE:JB ACC4 , LTWO

MOV A, #03H

AJMP LKP

LTWO:JB ACC5, LTHR

MOV A, #06H

AJMP LKP

LTHR:JB ACC6, NEXT5

MOV A, #09H

AJMP LKP

NEXT5:INC R4

MOV A, R2

JNB ACC2 ,KND

RL A

MOV R2, A

AJMP LK4

KND:AJMP KEY1

LKP: ADD A, R4

PUSH ACC

LK3:LCALL DIR

LCALL KS1

JNZ LK3

POP ACC

RET

KS1: PUSH PSW

MOV P0, #78H

NOP

MOV A, P0 ;判断有无键按下

CPL A

ANL A, #78H

POP PSW

22

RET

;求设置温度的二 进制代码，值保存在 38H 单元

MUN: PUSH PSW

MOV R0, #7AH ;求键值

MOV A, @R0

SWAP A

DEC R0

ADD A, @R0

MOV R1, A

ANL A, #0F0 H

SWAP A

MOV B, #10

MUL AB

MOV R2, A

MOV A, R1

ANL A, #0FH

ADD A, R2

MOV 38H, A

MOV R0, #78H

MOV 39H, @R0

POP PSW

RET

;比较实际温度和设置温度的大小 并设置相应的标志位

BIJIAO:MOV A, 29 H ;实际温度

MOV 40H, A

利用TUSB3410 USB-TO-UART桥接芯片实现MSP430微控制器与USB设备通讯的一种接口方案

通过该USB接口可实现高达921 600bit/s的数据传输速率，也可通过该接口下载MSP430程序代码，是一种MSP430系列微控制器的高效USB接口解决方案

硬件设计

系统结构框图如图1所示，主机PC与MSP430之间可进行全双工串口通讯，主机PC经TUSB3410虚拟的一个COM口与MSP430的硬件USART模块进行通讯，本文重点叙述TUSB3410与MCU之间的软、硬件设计。

系统采用USB总线供电模式，MCU可通过I2C接口对TUSB3410进行在线编程及外部EEPROM存储器的配置。

1TUSB3410接口芯片

TUSB3410为TI公司推出的一款用于USB-TO-UART端口的桥接器，包括通过USB总线与主机进行通信所必需的全部逻辑电路，符合USB20规范，支持最高12Mb/s的全速传输，支持USB中止、恢复及远程唤醒功能；同时，其内部包含一个8052的CPU核、16KB RAM、包含I2C引导加载程序的10KB ROM，4个通用I/0口，具有USB总线供电和自带电源两种供电模式。

TUSB3410引脚框图如图2所示：

2．USB配置

TUSB3410可以支持多种应用，本文所描述的参考设计配置如表1所示。

对于USB的兼容性来说，任意USB设备都具有唯一的VID(厂商识别码)和PID(产品识别码)，VID/PID值作为一描述符传输给主机PC，并且与存储在驱动INF文件中的值相匹配， *** 作系统根据VlD/PID加载不同的驱动程序。

外部EEPROM用于存储配置参数，如VID/PID信息等，既可通过MCU经12C模块将EEPROM的镜像文件写入EEP-ROM，也可通过专用EEPROM编程器直接对EEPROM进行镜像文件写入TUSB3410也通过12C接口读取EEPROM数据。

3．硬件电路原理

系统原理图如图3所示，本文以MSP430F1612(U1)为例，任意一款内部含UART模块的MSP430微处理器均可与TUSB3410连接，MSP430F1612为MSP430系列中的高端MCU，丰富的资源使得开发具有更多的灵活性。

MSP430F1612选用8MHz晶振工作，MCU的6个引脚P1-P6通过PORT1-PORT6的8引脚插针引出，方便MCU与TUSB3410(U2)及外围器件的连接；SW1-SW4按键和LED1-LED4指示灯均通过I/O口控制，演示测试过程；同时，MCU与标准14针JTAG接口连接用于调试程序或调整电压值。

系统采用USB总线供电，同时LED5指示灯点亮，TUSB3410(U2)的USB数据信号经双路USB端口瞬态抵制器SN75240(U3)后连接到标准的USB B型连接口，以增强系统ESD抗干扰能力；USB总线提供的5V电压经TPS77301(U4)36V LDO稳压后作为MCU系统的VCC电压。

外部EEPROM(U5)通过12C通讯并存储USB配置参数，EEPROM的大小根据存储量选择，编程时通过短接JP1跳针与EEPROM的SCL信号线相连，同时TUSB3410通过USB将标准的VID/PID值传送到主机PC。

TUSB3410选用12MHz晶振，与MCU信号连接如表2所示，数据传输时，MCU的UART模块开始工作，支持TUSB3410所有波特率，同时通过12C模块与外部EEPROM采用在线编程方式直接存储数据MCU的P3O/SETO引脚作为TUSB3410的复位脚，当MCU访问EEPROM时，复位该引脚，当没有外设连耐也可用该引脚进行复位测试。

4．低成本参考设计

系统的功耗设计可以从两方面考虑：(1)不使用外部EEP-ROM;(2)不使用外部晶振。

(1)不使用外部EEPROM

利用TUSB3410实现的USB转UART接口可以不使用外部EEPROM，VID/PID描述符使用TI的默认缺省值，TUSB3410固件从主机PC上下载即可实现通讯，但是，存在两个问题:①因为不具备唯一VlD值，系统的USB设备兼容性不好；②当主机检测到两个不同USB设备，具有相同的VID/PID和序列号时，可能会导到USB设备不能正常工作或发生设备连接冲突所以，通常设计中不推荐采用此方法，除非该系统为独立总线工作方式，即不与外界任何USB设备同进与主机通讯。

(2)MSP430微控器器不使用外部晶振

TUSB3410由CLKOUT引脚输出UART波特率或一个固定的3556MHz的频率信号，该频率信号可以作为MCU的外时钟输入，这种稳定的频率信号可作为MCU外设的工作频率，此时MCU无须连接外部晶振。

当系统选用TUSB3410产生的频率作为MCU时钟时，只需修改TUSB3410固件，通过设置MODECNFG配置寄存器的CLKOUTEN位，CLKOUT位使能输出，同时，CLKSLCT位用于选择以UART输出还是固定频率输出。

修改后的固件存放在外部EEPROM或存放于系统的驱动程序包中，当存于系统驱动程序包中时，设备连接时修改后的固件自动从 *** 作系统驱动程序中载入，MCU的OSCFAULT位用于检测是否系统使用外部晶振当TUSB3410输出73728MHz频率作为MCU的UART模块的时钟源时，此时UART传输速率可达921 000波特。

软件设计

MCU固件的主程序流程图如图4所示，MCU上电复位后调用InitSystem()初始化程序，初始化外设、看门狗、通用I/O口等，设置系统时钟为外部8MHz晶振，同时将USARTO设为12C模式与外部EEPROM实时通讯。

MCU初始化时，TUSB3410处于复位状态，MCU通过12C直接检测外部EEPROM的有效地址位和ACK应答位，当接收到有效ACK信号时，则调用EEPROM-Verify()程序校验该EEPROM中的程序是否与MSP430F1612内部Flash存储的EEPROM镜像文件一致若检测到外部EEPROM为空，则调用EEPROM_Write()程序将MSP430F1612内部Flash存储的EEPROM镜像写入EEPROM当EEPROM程序更新后，TUSB3410释放复位信号，读取外部EEPROM值，当连接到USB主机控制器时，TUSB3410会将这些数据提供给USB主机核对，同时将MCU复位引脚设为NMI模式，防止MCU意外复位。

初始化后，MCU通过Timer_B7模块检测SWl-SW4按键状态，当有键按下，捕获/比较模块捕捉到按键的上升沿信号时产生中断，同时唤醒MCLJ。

中断服务程序流程图如图5所示，首先将USARTO设为UART异步串口模式，然后以460 800波特进行通讯，一帧数据通信的字符格式为8位数据位和1个停止位，没有奇偶校验位当系统要求高速率传输时，主机PC需打开虚拟COM口，并MCU配置相匹配，此时MCU传输速率可达到921 600波特。

51单片机显示时间的流程图画步骤。

1、首先画出51单片机流程图框架。

2、其次添加流程图细节，完善框架。最后写上文字标题即可画出单片机显示时间的流程图。51单片机是对所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。

单片机雷达超声波测距原理及设计

1 单片机实现测距原理

单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差tr，然后求出距离S＝Ct／2，式中的C为超声波波速。

限制该系统的最大可测距离存在4个因素：超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差，可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射／接收的设计方法。由于超声波属于声波范围，其波速C与温度有关，表1。列出了几种不同温度下的波速。

在测距时由于温度变化，可通过温度传感器自动探测环境温度、确定计算距离时的波速C，较精确地得出该环境下超声波经过的路程，提高了测量精确度。波速确定后，只要测得超声波往返的时间r，即可求得距离5。其系统原理框图如图2所示。

单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号，经放大后通过超声波换能器输出；反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入，锁相环对此信号锁定，产生锁定信号启动单片机中断程序，得出时间t，再由系统软件对其进行计算、判别后，相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示，若测得的距离超出设定范围系统将提示声音报警电路报警。

AT89C51通过外部引脚P2．0输出脉冲宽度为25／us、载波为40kHz的超声波脉冲串，加到射随器的基级，经功率放大推动超声波发射器发射出去。超声波接收器将接收到的反射超声波送到放大器进行放大，然后用锁相环电路进行检波。经处理后输出低电平，送到AT89C51的引脚。

利用该原理设计的实例：汽车防撞雷达

2 系统硬件设计

汽车防撞雷达可以帮助驾驶员及时了解车周围阻碍情况，防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤。其接收部分硬件电路如图3所示，发射、预置＼控制、显示部分硬件电路如图4所示。

sP3．2，提供给软件进行处理。经过AT89C51对接收到的信息进行处理后，被测的距离茬LED上显示，显示的数据由串口线RXD和TXD输出到74LSl64，转化为并行数据控制LED的显示，采用动态显示。两位LED可表示4．9～0．1 m的距离，满足显示精度；若该距离小于预置的汽车低速安全刹车范围(如：1 n)或0．5m)，报警电路发出适当的警告提示音，由P2．1的输出控制报警电路的工作。

3 系统软件设计

汽车防撞雷达根据超声测距原理用AT89C51单片机开发设计。整个软件采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。

软件设计的主要思路是将预置、发射、接收、显示、声音报警等功能编成独立的模块，在主程序中采用键控循环的方式，当按下控制键后，在一定周期内，依次执行各个模块，调用预置子程序、发射子程序、查询接收子程序、定时子程序，并把测量的结果进行分析处理，根据处理结果决定显示程序的内容以及是否调用声音报警程序。当测得距离小于预置距离时，声音报警程序被调用。图5所示为程序的流程图。

4 结 语

利用51系列单片机设计的测距仪便于 *** 作、读数直观。经实际测试证明，该类测距仪工作稳定，能满足一般近距离测距的要求，且成本较低、有良好的性价比。由于该系统中锁相环锁定需要一定时间，测得的距离有误差，在汽车雷达应用中此误差为3C111可忽略不计；但在精度要求较高的工业领域如机器人自动测距等方面，此误差不能忽略，只有通过改变--些硬件的应用实现对超声波的快速锁定，使误差进一步减小到0．31llnl，可以满足更高要求。

以上就是关于用单片机将1000b数据分成10份发送，电路应该怎么设计。应该怎么编程全部的内容，包括:用单片机将1000b数据分成10份发送，电路应该怎么设计。应该怎么编程、pcf8563是什么啊、论文单片机温度控制系统的（程序清单）！！！！急！！！！等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！