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電子發燒友網訊：關于51單片機的設計及應用你都掌握透了嗎？想一起來欣賞電子發燒友網最受歡迎的10大51單片機設計方案嗎？那就不要猶豫，進入正文，讓我們一起來翱翔在51單片機世界吧...以下就是電子發燒友網整合推出的《電子發燒友網51單片機設計方案TOP10》，以饗讀者。
機器人應當具有幾個特征：移動功能，執行功能、感覺和智能。目前全世界各國舉辦的涉及硬件，軟件仿真的機器人大賽不下20余類。各種各樣的機器人比賽都有一個共同的宗旨：培養科學創新精神，激發思維的想象力，鼓勵理論與實踐的結合。不僅如此，現在已經有越來越多的自動控制產品已經介入生產，在農業、工業上都有廣泛的應用。新的工作方式將大大的縮短了人工作業的時間，并且減輕了人的體力勞動的支出。走迷宮的微型機器鼠主要是基于自動引導小車(Auto Guided Vehicle，AGV)的原理，實現機器鼠識別路線，判斷并自動躲避障礙，選擇正確的行進路線走出迷宮。在此選擇制作一個簡易的行進裝置，使其能順利的走避障或是迷宮。為了實現小車識別路線，判斷并自動躲避障礙，選擇正確的行進路線，障礙判斷采用單光束反射取樣紅外傳感器，驅動電機采用直流電機，控制核心采用MCS-51單片機。控制上采用分時復用技術，僅用一塊單片機實現了信號采集、線路判斷、電機控制等功能。迷宮由16×16個區組成。起點設在拐角處，終點設在中央，占4個區。每個區為180 mm×180 mm大小，間壁高為50 mm，厚度為12 mm，側面涂白色，底面涂黑色，如圖1所示。
1 迷宮車控制系統的總體設計方案
迷宮車由墻壁傳感器、單片機控制板、動力及轉向系組成的，控制框圖如圖2所示。
迷宮車采用輪式移動方式。優點是：結構和控制簡單而且技術成熟。從選定電動機轉速和輪胎直徑，可以簡單地計算出小車的速度。但是，有關路面的阻力或上坡的驅動轉矩等成為重要的因素。考慮這點，在輪胎上使用無線遙控車的塑膠輪胎。如圖3所示，前輪1為萬向腳輪或球形輪，后輪2和后輪3為獨立驅動輪，利用它們的轉速差實現轉向。這種組合的特點是機樞組合容易，而且當2個驅動輪以相同速度、相反方向轉動時車體能繞2個驅動輪連線的中點自轉，值得注意的是自轉中心與車體中心不一致。
迷宮車車身材料的選擇。迷宮車使用的材料大部分用于結構，一般應采用金屬材料。迷宮車承載和運動不應產生嚴重的變形和斷裂，從力學角度講即具有足夠的強度。迷宮車負載小，自重輕，對壽命的要求不高。因此，選用鐵皮。
1.1 迷宮車控制電路的設計
控制電路主要由電機驅動電路，單片機接口電路，電源電路和傳感器電路組成。控制框圖如圖4所示。
(1)紅外線光感電路傳感器通過發光二極管發出紅外線，若有障礙物在前方，紅外線會被反射回來，被感光三極管接收，單片機程序對信號進行比較處理，按設定的動作要求向后輪的兩個電機發出控制命令，控制小車行進。
(2)電機驅動電路采用89S51單片機，通過L293D芯片來控制兩個驅動電機動作。89S51根據紅外傳感器對外界進行探測后反饋回來的信號，依據迷宮車探路算法，判定迷宮車行進方向，分別向左右兩個驅動電機發出控制指令，該信號經L293D芯片驅動后，直接控制相應電機動作，使迷宮車按既定動作進行前進、后退、轉向。
??? 【詳情請參閱：基于MCS-51單片機的智能機器人迷宮車設計 】
基于51單片機的多路呼叫系統設計
隨著信息技術的發展與醫療衛生事業的深化改革，國家金衛工程的實施使醫院管理信息化的進程大大加快，越來約多的醫院認識到，只有通過信息化建設，逐步建立信息化醫院和醫療企業，才能支持醫院的可持續發展，從而大力提高醫院綜合效益和運行效益。因此，設計一個支持醫院病床呼叫，具有一條線纜傳輸多路呼叫信息的功能的系統，是非常必要的。
1 多路呼叫系統整體設計方案
該系統利用單片機的雙機通信功能，設計出的具有呼叫、顯示、應答等功能的多路呼叫系統，就是為滿足中小型醫院中，醫護人員與病人之間能及時準確地進行半雙工通信，達到既方便病人又方便醫護人員，更利于提高醫院護理水平的目的而設計的。該系統適用于新老病房及門診，且能隨時擴充床位及遷移。針對目前整體化護理要求，取消了通話功能，便于任何情況都能到床邊交流。其優異的性能及高度靈活性，是床邊的呼叫系統的發展趨勢，是醫院提高身價的籌碼。該系統的核心是MCS-51多機半雙工通信，要求各子機僅能和主機通信，子機之間的通信要通過主機進行，不允許子機之間通信，主要由主機系統、分機系統、通信接口3部分組成。其系統結構框圖如圖1所示。
2 多路呼叫系統硬件系統設計和軟件設計
2.1 主機硬件系統的設計
多路呼叫系統主要是根據MCS-51單片機的多機通信功能，將不同的床位編成有一定規律的代碼，主機根據接收到的代碼判斷床位的號碼，并向該床位發送指令，達到通信的目的。主機接收到子機送來的數據，其有效數據是子機應答主機、子機呼叫、當前惟一的呼叫。分析接收到的數據，如果是子機應答主機，子機應答主機燈亮。如果是子機呼叫，根據標志判斷是否是當前惟一的呼叫，是當前惟一的呼叫，則顯示當前呼叫的床位號，向子機發出應答指令。否則，主機將向該呼叫者發出線路忙的指令。主機硬件系統由AT89C51單片機、數碼顯示、RS 232數據通信等電路組成。其主機系統電路原理圖如圖2所示。這里的顯示電路為2位，如果呼叫方大于100個，可進行擴展，顯示方式采用軟件控制。
??? 【詳情請參閱：基于51單片機的多路呼叫系統設計】
基于51單片機的智能壓力傳感器設計
0 引言
對目前所有兼容lntel 8031指令系統的單片機，統l稱為51單片機。Intel的8031單片機是51單片機的始祖。8031單片機是目前應用最廣泛的8位單片機之一。隨著Flash rom技術的發展，它也得到了不斷的發展，廣泛應用于工業測控系統中ATMEL公司的AT89系列，是8031單片機中最有代表性的型號。51單片機是基礎入門的一個單片機，也是應用最廣泛的一種，在目前乃至今后很長的一段時問內。51系列的兼容機型都將占有大量的市場。
控制系統傳統的設計思想和設計方法，因51單片機的應用從根本上得到了改變。現在正在用單片機通過軟件的方法，來實現采用硬件電路實現的大部分控制功能，智能化的數字計算控制、模糊控制和自適應控制可通過單片機來實現，從而改變自動控制中的PID調節。隨著單片機的廣泛應用，以軟件取代硬件并能提高系統性能的微控制技術將不斷發展完善。
壓力傳感器，英文名稱是pressure transducer，它是指能感受壓力，并能將其轉換成可用輸出信號的傳感器。壓力傳感器在工業實踐中很常用，各種工業自控環境中應用很廣，涉及的行業也很多，像水利水電、智能建筑、生產自控、航空航天、石化、電力、船舶、管道等行業都有涉及到。
1 智能壓力傳感器的特點
（1）測量范圍和功能都得到了擴展，符合參數的測量及各種不同要求的測量都可以實現。
（2）靈敏度和測量精度得到了提高，微弱信號測量，各種校正和補償都可以進行，也可以存取測量數據。
（3）測量的穩定性和可能性得到提高，并不受外界干擾，對測量有選擇性地進行，智能壓力傳感器高性能化。
（4）能夠自我診斷，對故障部位能準確鎖定，故障狀態迅速識別。也能實現用硬件不能實現的功能。
（5）輸出形式和數字通信接口等很多，具有多樣性。
智能壓力傳感器或是壓力傳感器智能化，是都具有檢測和信息處理功能的傳感器。
2 智能壓力傳感器的采集和處理數據功能
對壓力傳感器輸出信號進行預處理，這是壓力傳感器智能化之前必須要做的。由于具有種類繁多的被檢測信號，輸出信號也有模擬量、數字量和開關量等，MD轉換的輸入量并不是只由壓力傳感器輸出壓力傳感器輸出信號組成的，還必須要對電路將傳感器輸出信號轉換成統一的電壓信號或周期信號進行預處理。
（1）采集數據。壓力傳感器信號經過與處理成為A／D變換器所需要的點模擬信號，依賴于模擬轉換器（MD）的模擬典雅的數字化將輸入信號變換為數字信號，這些變化通過采樣、量化和編碼獲得。
（2）數據處理。A／D轉換器轉換壓力傳感器的數據輸出信號，要根據需要加工處理所獲得的數字信號，如標度變換、非線性補償、溫度補償和數字濾波等這些軟件處理，否則是不能直接輸入微處理機供應用程序使用。
以下幾方面都是數據處理的內容：① 收集數據，對所需要的信息匯總；②轉換數據，把所需要的信息轉換成適用于微處理機使用的方式：③ 分組數據，對數據有效分組，這種分組是按有關信息進行的；④ 組織數據，為了便于處理和對誤差進行修正，要對數據進行整理或是用其它方法安排；⑤ 計算數據，為得到進一步的信息，要對數據進行各種算術和邏輯運算；⑥存儲數據，對原始數據和計算結果要保存好，以便以后使用；⑦搜索數據。將結果通過提供有用格式的信息，按用戶的要求輸出。
3 以51單片機為核心智能壓力傳感器的設計
總體結構設計、敏感元件設計、傳感器工藝設計和軟件設計等是智能壓力傳感器設計的主要過程，是根據對智能壓力傳感器提出的技術指標進行設計的。本篇文章作者從對智能壓力傳感器的總體結構設計和軟件設計這兩方面作了介紹。
（1）總體結構設計。半導體敏元件、放大器、轉換開關、雙積分A／D轉換器、單片機、接口電路、IEEE～488標準接口、存儲器以及部分外圍電路組合在一起形成了智能壓力傳感器。
（2）軟件設計。控制程序、數據處理程序和輔助程序是以51單片機為核心智能壓力傳感器軟件構成的三個方面。
圖1 硅壓力傳感器的電路圖
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1 引言
基于GPRS和MCS-51單片機的數據采集器是一種實時在線環境監測系統，它采用分組無線業務GPRS將實時在線檢測到的環境狀況通過Internet傳到環保部門監測信息處理中心，監測信息實時處理軟件通過對采集來的數據進行整理分析，使環保機關足不出戶即能掌握轄區監測點和污染源的監測指標信息，從而使環保機關的管理在機制上實現從人工化向信息化的轉變，克服了過去對各項環境指標的檢測主要靠環保人員到現場手工取樣，帶回實驗室分析后再作出結論的周期長、效率低的問題;還可以提高對環境的監測頻次，克服過去由于監測頻次低，總結出來的環境質量和污染源監測信息可信度較低的問題。
2 監測系統的工作過程
整個系統的具體工作過程見圖1。數據采集器單元將流量計、PH計、COD計等各個現場測量儀器輸出的標準4~20mA的電流信號轉變成數字信號，并對采集數據進行內部保存，然后通過GPRS模塊采用無線傳輸方式發送給監控中心，由運行在監控中心計算機中的“監測信息實時處理系統”軟件進行監測數據的集中處理和分析，監控中心人員就可以根據處理和分析后的數據了解采集點出的環境質量狀況。
3 數據采集器硬件結構
采集器采用雙CPU結構，主CPU專門負責與監測軟件之間的數據通訊傳輸和量程設置及參數顯示;從CPU專門負責各自通道的數據采集、轉換及存儲，這樣可以避免各通道切換帶來數據信號的干擾，保證數據測量的精確可靠。從CPU用兩種方式(RS-485串行通訊方式及4～20mA電流環方式)來接收或轉換各個在線監測儀器的數據(見圖2)。從功能上，采集器電路劃分為以下幾個組成部分：
(1)單片機控制單元電路
單片機控制單元電路包括兩片單片機AT89S52(分別用主CPU和從CPU表示)、高速1K雙口靜態RAMIDT7130、E2PROMAT24C512等器件。MASTERCPU主要用來控制、通訊(與上位機遠程通訊，與SLAVECPU進行數據的接受和發送命令等通訊操作);SLAVECPU主要用來對采集來的數據進行數據轉換，并與MASTERCPU進行數據傳遞。AT89S52內含8K的FLASH作為程序存儲器。高速1K雙口靜態RAMIDT7130作為MASTERCPU和SLAVECPU通訊的共享RAM。
參數數據存儲采用外部擴展一片64K的E2PROM(AT24C512)，用于數據存儲，并根據需要將數據送去顯示或上傳。
(2)A/D轉換電路
A/D轉換電路采用MAX197,用于將監測儀器送來的4～20mA的模擬信號轉換成數字信號送至單片機進行處理。MAX197芯片是美國MAXIM公司近年的新產品，是多量程(±10V,±5V,0～10V,0～5V)、8通道、12位高精度的A/D轉換器。它采用逐次逼近工作方式，有標準的微機接口。三態數據I/O口用做8位數據總線，數據總線的時序與絕大多數通用的微處理器兼容。全部邏輯輸入和輸出與TTL/CMOS電平兼容。新型A/D轉換器芯片MAX197與一般A/D轉換器芯片相比，具有極好的性能價格比，僅需單一+5V供電，且外圍電路簡單，可簡化電路設計。
在此采集器系統選用從CPU與其聯接。使AT89C52的P0.0～P0.7與MAX197的D0～D7相連。P2.7作片選信號，MAX197的地址分配為7000H。選擇MAX197為軟件設置低功耗工作方式，所以置SHDN腳為高電平，本例采用內部基準電壓，所以REF、REFDJ均通過電容接地。用P1.7腳用做判讀高、低位數據的選擇線，直接與HBEN腳相連。MAX197的INT腳與從CPU的P1.6相連，作為轉換識別信號。
(3)通訊傳輸單元
由于環境監測點地理位置比較分散、偏僻、自然條件較差，采用有線傳輸需要架設專線，成本太高。無線傳輸因組網迅速靈活、建設周期短、成本低，特別適合條件差的野外使用環境和跨區域的應用。
??? 【詳情請參閱：基于MCS-51單片機的實時在線環境監測系統】
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基于51單片機的空氣凈化機的設計
引言
隨著工業和社會的發展，全球空氣污染很嚴重，人類健康正面臨著“室內空氣污染”的威脅。因此，人們需要專門的空氣凈化裝置一空氣凈化機。空氣凈化機發展至今，先后經歷了兩代產品。第一代產品采用物理方法，即通過過濾、吸附、磁化、負離子等消除煙塵，其缺點在于無法消除由異味、病原菌、微生物等造成的污染。第二代產品利用化學反應產生臭氧負離子來凈化空氣，但是臭氧有令人難以容忍的刺鼻味道，并且臭氧作為強氧化劑對人體有一定的傷害。國內目前大量使用的空氣凈化機是以砍伐木材為代價，生產特殊紙張做成過濾器，給生態環境造成很大破壞，也增加了消費成本。若過濾器未能及時更換，空氣凈化機不僅無法實現空氣凈化功能，而且本身成為污染源，造成二次污染。本文介紹基于51單片機的智能高效空氣凈化機屬環保節能、高科技、經濟型產品。
1 總體設計
1.1 高壓靜電除塵原理
高壓靜電除塵是根據靜電荷的異性相吸、同性相斥的原理，利用靜電力將空氣中帶電粉塵吸附沉降下來，以達到除塵的目的。
含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之問所形成的高壓電場通過時，由于陰極發生電暈放電、氣體被電離，此時，帶負電的氣體離子，在電場力的作用下，向陽極板運動，在運動中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負電，荷電后的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運動，到達陽極后，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上，從而得到凈化的氣體。
1.2 空氣凈化機的總體設計框圖
空氣凈化機的總體設計框圖如圖1所示。51單片機控制各部件工作，當本空氣凈化機工作時，風速發生器開始轉動，被污染的空氣從進風口進入凈化機，經過層層凈化后，最終變成清新的空氣從出風口流出。
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前過濾器可以濾除空氣中的大顆粒，包括大顆粒灰塵、絨毛及毛發等；高壓靜電除塵單元的作用是吸附空氣中的細小顆粒，如煙霧、花粉、細菌、*等；異味吸收器用來吸收常見的室內異味及化學氣體，帶來令人愉悅的潔凈空氣；風速發生器有高、中、低風三種工作模式，可以根據具體的需求對風速進行調整；負離子發生器能夠釋放負離子，使空氣更清新怡人。
操作按鍵可以實現空氣凈化機的開、關，及對空氣凈化機的工作模式進行調整，指示燈則會指明空氣凈化機當前的工作狀態；還可以根據需要點亮夜光燈，照亮居室。
為了防止空氣的二次污染，應分別對高壓靜電除塵單元和異味吸收器進行定期的清洗或更換。高壓靜電除塵單元每兩周用自來水清洗一次，異味吸收器一年更換一次。清洗和更換的時問由單片機預先設定，機器運行時間滿兩周或一年時，相應的指示燈被點亮并發出警報聲，提醒人們清洗高壓靜電除塵單元或者更換異味吸收器。清洗或者更換完成后，可以操作按鍵，使單片機重新計時。
2 電路設計
2.1 單片機的選擇
單片機采用silicon Laboratories 公司的C8051F310，它是一種完全集成的混合信號片上系統型MCU芯片，內部主要集成了SMBus／IIC、增強型UART和SPI串行接口、單端／差分ADC、高精度可編程的內部時鐘振蕩器、VDD監視器、內部上電復位模塊、捕捉／比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數器／定時器陣列(PCA) 等功能部件。C8051F310使用Silicon Laboratories專利的高速CIP-51微控制器內核，70％的指令執行時間為一個或者兩個系統時鐘周期；工作電壓為2．7～3．6V，典型工作電流為5mA，功耗比較低。另外，此單片機還具有16kB可在系統編程的FLASH存儲器，可用于非易失性數據存儲。
【詳情請參閱：基于51單片機的空氣凈化機的設計】
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基于89C51單片機的語音播報伏特表
傳統的伏特表在我們的日常生活及科學研究中起到了其獨特的作用，但是在科學技術日新月異、集成芯片在日常生活中的應用越來越廣泛的今天顯得比較落伍：①它們的量程往往在出廠以前就限定好的，不能根據具體使用場合進行相應調整;②測量精度有限;③不能夠將測量結果用語音播放出來。本文將介紹一種由單片機最小系統、模-數轉換電路 、語音電路、LED顯示電路組成的單片機式語音播報伏特表。
1、硬件設計
整個系統的組成可以分成四大部分：單片機、模-數轉換電路、語音電路、LED顯示電路。下面就主要的部分進行具體介紹。
1.1 單片機
目前流行的單片機很多,其中89C51自帶有片內ROM和一定數量的RAM，一般不需要擴展片外的存儲器，并且能和MCS—51產品兼容。本設計選擇89C51單片機，如下圖所示：
圖1 89C51單片機
本設計選用簡單基本的經典復位電路，它利用電容和電阻的充放電來產生一個達到時間要求的連續低電壓，并輸入到單片機的復位管腳。
1.2 ?模-數轉換電路
模-數轉換選擇8位的ADC即AD0809，模塊分布如圖 1-2，測量范圍由REF(-)和REF(+)接的電壓決定，使用的時候可以根據具體的需求更改測量量程。
工作原理如下：首先，地址控制模塊中，由單片機送來“通道控制信號”選擇我們所需要的通道，隨后ALE信號鎖定該通道。此時，外界的模擬輸入就可以通過“模擬輸入開關”進入AD轉換器。這時，只要START信號一有效馬上就開始進行AD轉換。
AD轉換的過程其實就是一個“和參考電壓比較，逐次逼近”的過程。由“256電阻階梯”模塊提供參考電壓，并在“開關陣列”的控制下，和輸入進行比較，直到在“S.A.R.”模塊中得到一個比較精確的數字化輸出值，這時由“控制/定時模塊”發送EOC信號通知外部AD轉換完畢。所的到的數字信號存于“輸出鎖存模塊”中，只要單片機來一個OUTPUT ENABLE信號即可輸出數據。
??? 【詳情請參閱：基于89C51單片機的語音播報伏特表】
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基于C51單片機的校園自助導覽儀設計
本文采取硬件解碼方案，在單片機上實現了MP3的解碼，并加入無線功能，使其向產品靠攏，設計成為一種電子產品“校園自助導覽儀”。它的功能和導游一樣，具備自助和電子的要素。
本文還對MP3編碼進行優化，除了算法優化和高級語言的優化之外，還進行了匯編級優化，大大降低了算法的復雜性。
1 系統總體設計
本設計是基于校園的一種電子產品，將旅游景點的解說以MP3格式存儲，通過無線形式實現智能控制。該系統能根據觀眾的位置和需要自動確定解說的語言和內容，使得每個觀眾不但可以得到每個展位、景點的完整信息，而且能夠感受到高清晰、低噪聲的音響效果。同時，本設計產品還配有鍵盤，可以對播放的音頻文件進行控制，滿足人性化的要求。系統總體框架如圖1所示。
1.1 MP3編碼與實現
MP3采用的是頻域編碼，即音樂信號自適應譜感熵編碼ASPEC(Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding of High Quality Music Signal)。
MP3的數據是以幀流的形式存儲或傳輸的，每個幀有幀頭和幀尾。為獲取較高的數據壓縮比，根據音頻位流語法，采用了較為復雜的位流結構。MP3碼流是由很多幀組成，每一幀由幀頭、壓縮的音頻數據及輔助數據等組成。幀頭是一個32位長的數據，它包含輸入輸出采樣率、輸出比特率以及單雙聲道等信息。對每一幀的576(單聲道，立體聲為1152)個輸入音頻采樣壓縮而得到音頻數據。具體的壓縮后的比特數可以根據下式得到：幀內比特數=幀內采樣數×位率/采樣率
圖2是MP3音頻信號的編碼過程。就單聲道而言，MP3的一個編碼框包含1152個聲音取樣，每個取樣為16位。MP3編碼時，首先將原始輸入的16位PCM信號經過濾波器分析(filer bank analysis)，轉換成32個等頻寬的子頻帶信號(subband signal)。然后透過改良式離散余弦轉換(Modified I)iscrete CosineTransforln，MDCT)，將每個子頻帶信號再細分為18個次頻帶，根據第二心理聲學模型(Psychoacoustic Mode ID所提供的信噪比(Signal-to-MaskRatio，SMR)，對每個子頻帶信號進行位元分配及量化編碼。最后，只要將編碼后的資料依照MPEG-I定義的位元串的形式輸出即可。
數字音頻采樣通過由兩個濾波器組成的濾波器組輸入到心理聲學模型中，由心理聲學模型的輸出來控制音頻屏蔽等參數，最終通過量化和霍夫曼(Huffman)編碼得到輸出的比特流。
【詳情請參閱：基于C51單片機的校園自助導覽儀設計】
基于51單片機的無線門鈴報警器的設計
門鈴在中國古代較少聽說，有錢的大戶人家是在大門上裝有裝飾性的門環，叫門的人可用門環拍擊環下的門釘發出較大的響聲，有現代"門鈴"的作用。
當今，無線門鈴與無線門鈴報警器比比皆是，但同時按照門鈴與報警器還是給家庭帶來了些許麻煩。而無線門鈴報警器就是將門鈴與報警器集于一身。它的體積小，性價比高等特點得到了人們的好評。而現在市場上許多產品的遙控器與接收器件的數據傳輸都是采用非編碼式，因而互相的影響較大，一旦一個院子兩戶人家同時安裝時，就很容易出現錯誤響應。而基于單片機的無線門鈴報警器，將發射器發送的數據進行編碼，只有收到與接收機相配套的遙控器發射出的信號時，接收機才會做出反應。從而在降低成本的同時達到了方便實用的目的。
一、硬件設計
電路原理圖如下圖所示，主要由無線接收、數據解碼、數據處理、報警電路、音樂電路、功放電路和電源電路組成。整機接收頻率315M,數據解碼采用市面上用得較多的PT2272專用解碼芯片，可靠性及穩定性較好;數據處理的任務由單片機完成，用于區分報警信號、門鈴信號，同時接受各種操作指令，完成相應的操作，當接收到報警信號后驅動報警電路，發出響亮的警車報警聲，當收到的是門鈴信號時，就發出音樂聲。
? AT89C2051是一帶有2K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器(EEPROM)的低電壓，高性能8位CMOS微處理器。它采用ATMEL的高密非易失存儲技術制造并和工業標準MCS-51指令集和引腳結構兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPLI和閃速存儲器，ATMEL的AT89C2051是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。AT89C2051提供以下標準功能：2K字節閃速存儲器，128字節RAM,15根I/O口，兩個16位定時器，一個五向量兩級中斷結構，一個全雙工串行口，一個精密模擬比較器以及兩種可選 的軟件節電工作方式。空閑方停止CPU工作但允許RAM、定時器/計數器、串行工作口和中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM內容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個硬件復位。
二、軟件設計
該報警器的的設計難點主要集中在軟件的設計上，在對電路的設計上，我們對于音頻發生電路采用了專用音樂集成電路，一定程度上簡化的程序開發的難度，這種電路設計方式，當要發出一種聲音時，只需控制這部分電路供電即可，音樂電路得電后，產生音頻信號，送入功放電路放大后便可發出聲音，為了給有興趣的網友提供改進的機會，我們留了P3.4口作為音頻信號的發生器端口，可根據網友自己的實際需要進行相應功能的開發，在本程序中，我們對布防和撤防的響應聲設計成軟件控制，網友可以熟悉了本機程序后，將門鈴的音樂聲也用軟件來完成，以提高讀者的單片機軟件編制水平。
三、硬件電路的調試
1、電源電路的調試
在本設計中，主要用兩種值的電壓，即輸入的12V和供單片機及相關電路工作的5V電壓。將輸入電壓接入后，測量7805輸出端電壓，正常時應為5V左右，由于7805三端穩壓集成電路內部具有過流保護功能，因此若電路制作中有短路等故障時，輸出電壓變為0,而且三端穩壓器件的散熱片發熱嚴重，此時應馬上斷電，否則容易損壞穩壓器件。當測得輸入電壓為12V和三端穩壓輸出端為5V左右時，說明供電電路工作正常。
?? 【詳情請參閱：基于51單片機的無線門鈴報警器的設計】
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基于51單片機的光功率計的設計
摘要：通過光電傳感器將待測光信號變化轉變為模擬信號，對模擬信號進行AD處理分析得到光信號的參數特性并在51單片機上通過串口通訊輸出。
1 背景概述
1.1 光功率定義
光功率是光在單位時間內所做的功。光功率常用單位是毫瓦(mW)和分貝(dB)，其中兩者關系為1mW=0dB，而小于1mW的分貝為負值。例如，在光纖收發器或交換機說明書中，有其產品的發光和接收光功率，通常發光小于0dB。
接收端所能夠接收的最小光功率稱為靈敏度，能接收的最大光功率減去靈敏度的值稱為動態范圍，發光功率減去接收靈敏度是允許光纖損耗值。
1.2 使用分貝做單位主要有兩個好處
(1)數值較小，便于記錄。電路放大倍數通常數量級較大，有些大型電路甚至達到萬級以上。用分貝表示時，先轉化為對數，數值較小，便于記錄。(2)運算方便。放大器級聯時，總的放大倍數是各級相乘。用分貝做單位時，總增益就是相加。如果某個功率放大器第一級的放大倍數是100倍(20dB)，第二級是20倍(13dB)，則總功率放大倍數為2 000倍，總增益33dB。
1.3 光功率計的設計要點
針對實際應用，要選擇適合的光功率計，應該關注以下各點：
(1)選擇最優的探頭類型和接口類型。
(2)評價校準精度和編寫校準程序，與光纖和接頭要求范圍相匹配。
(3)確定這些型號與測量范圍和顯示分辨率相一致。
(4)具備直接插入損耗測量功能。
2 實驗器件
光功率計探頭(光電傳感器)，P89V51單片機實驗板，RC低通濾波電路，TL074，CS5550，導線若干。
3 各功能模塊詳解
3.1 光功率計探頭
光功率計探頭，是光信號轉換為電信號的核心部件。探頭帶有光電傳感器，用來接收被測光源的輻射并將其轉換為電流信號。探頭采用雙線正負兩個端口輸出。當被檢測光源強度發生變化時，傳感器輸出的電流會隨之改變。我們通過對電流量變化進行轉換分析最終獲得外部光源的光功率變化參數。
?? 【詳情請參閱：基于51單片機的光功率計的設計】
基于51單片機的多點溫度控制系統設計
??? 隨著生活水平的提高，人們對家居需求由面積需求變為舒適需求。地板采暖采用輻射方式供暖，符合人體生理需求曲線，如果控制系統選取得當，不僅可以提高房間舒適度，更可以使系統運行費用降低許多。如今一般是在典型位置安裝一個溫控裝置，溫控裝置連接到壁掛爐，溫控器根據室溫和溫度設定直接控制鍋爐運行，各房間不同回路由工作人員憑經驗手動調節分水器球閥，改變不同回路的流量，從而達到調節各房間的室溫的效果。使用這種控制方法，即使是有經驗的工作人員，也難以調節得十分準確，何況各家庭成員由于年齡不同，所需舒適溫度不同，需要經常對室溫進行調節。
針對以上問題，我們利用SST89E564RC單片機及新型測溫器件設計了多點溫控采暖控制系統，根據室內各點溫度設定實時控制控制采暖系統，從而提高居室的舒適性以及采暖的經濟性。
1系統設計目標
系統總體設計思想是以SST89E564RC單片機為控制核心，整個系統硬件部分包括溫度檢測部分、控制執行部分、顯示及鍵盤系統及最小系統基本電路。系統利用單片機獲得溫度傳感器數據并與系統設計值進行比較，根據比較結果分別控制執行系統。溫度控制系統控制框圖如圖1所示。
圖1溫度控制系統控制框圖
2系統硬件設計
根據系統所需完成的功能，設計系統硬件結構如圖2所示。
圖2設計系統硬件結構
2.1 控制核心
系統采用SST89E564RC單片機作為控制核心，進行溫度采集、信息顯示及執行機構的控制。SST89E564RC是美國SST公司推出的高可靠、小扇區結構的FLASH單片機，內部嵌入72KB的Super-FLASH，1KB的RAM，通過對其RAM做進一步擴展，可滿足嵌入系統操作系統的運行條件。
2.2 溫度傳感器
溫度傳感器采用DALLAS半導體公司的數字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線總線”接口，可方便地進行多點溫度測量，還可以程序設定9～12位的分辨率，最高精度為±0．0625℃，分辨率設定及用戶設定的報警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。該產品支持3～5．5V的電壓范圍，因其體積小使系統設計更靈活、方便。DSl8820的管腳排列如圖3所示，其中DQ為數字信號輸入／輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸人端。
??? 【詳情請參閱：基于51單片機的多點溫度控制系統設計】
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工商網監
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