智能用电管理器毕业设计VIP

- 毕业设计报告（论文） (2012 届 ) 题 目： 智能用电管理器设计 所 属 系： 自动化技术系 班 级： 电子 0921 班 学 生 姓 名： 王凯 学 号： 2009238236 同 组 成 员： 指 导 教 师： 梅笙 2012 届毕业设计（论文） I 摘 要 本文主要介绍 一款智能用电管理器。该管理器具有日历时钟功能、温度检测功能、电压电流及功率检测、人体检测、无线收发、声光报警等功能。此智能用电管理器可以显示时间，可以设定用电设备的运行时间，能控制运行状况；能设定用电设备运行温度，并能实时监测；可以检测用电设备运行时的电压、电流、功率，能检测在用电设备运行时出现的过压、过流等故障，有保护功能，并能报警；可以检测用电设备周围环境中有无人员，并能控制设备是否运行； 可以结合物联网，对 用电设备 实现远程控制。 此智能用电管理器是以 用集成温度传感器和铂电阻两种方案来实现测温功能，采用热释电红外传感器和超声波传感器两种方案来实现人体检测功能，采用 片完成无线收发功能，采用 片来实现日历时钟功能等。此用电管理器采用低功耗元器件，具有节能环保、成本低的优点。 具有测量精度高、可靠性高、低成本、模块化、可扩展等特点 ， 在现代生产生活中具有很高的应用价 值 。 关键词 用电管理器 片机 低功耗 检测与 控制 2012 届毕业设计（论文） 录 1 前言 . 2 方案设计 . 体方案 . 片机的选择 . 测电路和控制电路的方案设计 . 度检测电路的方案设计 . 体检测电路的方案设计 . 线收发模块的方案设计 . 他电路的方案设计 . 3 单元电路设计 . 片机最小系统的设计 . 测电路、控制电路和辅助电源的设计 . 度检测电路的设计 . 体检测电路的设计 . 线收发模块的设计 . 历时钟电路的设计 . 警电路的设计 . 示模块的设计 . 盘电路的设计 . 4 软件设计 . 件设计流程图 . 序清单 . 5 结论 . 参考文献 . 致谢 . 2012 届毕业设计（论文） - - 1 前言 随着经济的飞速发展， 人们生活条件的不断改善，越来越多的电器，如电脑、电视机、热水器、饮水机等正逐步走进寻常百姓家。 市场上各种各样的电器产品越来越多， 家电的种类繁多在带给人们方便的同时也带来了安全隐患。 从而产生了用电控制器， 用电控制器帮助人们解决了许多繁琐的问题 。但是现在的家电控制器功能单一，一般家电控制器只具有定时、定温等特定功能，并且具有功能简单、执行效率低、安全系数低、容易 损坏等缺点。现在电能越来越紧张，社会各界都越来越重视安全用电与节约用电，环保节能已成为家电产业发展的重要支柱。但是现在的用电设备上的控制器不能够时时监控用电设备运行情况，不能根据用电设备周围环境中有无人员来控制设备是否运行，不能够反映出用电情况，起不到节能、环保的作用，而且现在的用电控制器不能为用户提供用电情况。同时现在的电价也十分的高，控制用电、减少用电开支是广大用户的需求。 随着我国智能电网建设的展开，智能用电作为智能电网的重要环节也越来越多的得到重视，智能家电是智能用电的重要组成部分，已被列入研究计 划。用电控制系统作为智能家居系统的重要组成部分，无疑是其中的重要技术手段和今后社会的基础信息结点。开发智能用电相关产品不仅能够满足人们生活的需要，对整个社会信息化进程的推动作用也不可忽略。今后的用电管理器会越来越智能化、人性化，会为用户提供更多的信息，比如可以提供用电情况，便于用户的使用；又例如可以根据用电设备周围环境中有无人员来控制设备是否运行，这样可以节约电量，比如将智能用电管理器用在饮水机上，可以根据饮水机周围环境中有无人员来控制饮水机在设定时间段内是否运行。以后的用电管理器可能会结合物联网，实现远程 控制。家电在跨过了机电控制、电子控制、程序控制和智能控制的技术台阶后，必然发展成为通过网络获取知识、交换信息、协同工作的新一代智能家电，智能用电管理器是其发展道路中必不可少的。总结起来，主要发展趋势为智能用电管理器向智能化、网络化、人性化、低功耗节能型方向发展。 伴随着人们生活条件的不断改善，越来越多的电器，如电脑、电视机、热水器、饮水机等正逐步走进寻常百姓家。家电的种类繁多在带给人们方便的同时也带来了安全隐患，家电控制器随之产生。用电控制器帮助人们解决了许多繁琐的问题。 现在电能越来越紧张，社会各界都越来越 重视安全用电与节约用电，家电产业的发展也越来越重视环保节能。但是现在的用电设备上的控制器不能够时时监控用电设备运行情况，不能根据用电设备周围环境中有无人员来控制设备是否运行，不能够反映出用电情况，起不到节能、环保的作用。同时现在的电价也十分的高，控制用电、减少用电开支是广大用户的需求。 我国普遍存在用电管理落后、电力资源严重浪费的问题，安全隐患日益突出等问题。智能用电管理器可以帮助解决用电浪费、用电安全等问题。用电智能管理器是电量的自动计量及管理发展的趋势，它将促进电力系统的潜能得到最大限度的发挥。 用电管理 器可以结合物联网，实现远程控制，解决用电设备的远程用电控制。 2 方案设计 体方案 如 图 1 为此次设计所采用的智能用电管理器的电路模块图。从图中可看出，该电路的主要组成包括检测电路（电压检测、电流检测）、控制电路、温度检测电路、人体检测电路、无 2012 届毕业设计（论文） - - 线收发模块、单片机系统、日历时钟电路、 A/D 及 D/A 转换电路、键盘电路、显示电路、报警与保护电路及辅助电源等。在这一系统中，检测电路由电压检测电路与电流检测电路组成，主要是检测供电线路的电压与电流的输出情况，并通过 A/D 送给单片机处理，再由 D/A 送给控制电路控 制；温度检测电路由温度传感器与信号调理电路组成，将采集的信号通过 A/D 送给单片机处理，同时键盘可以设定温度；人体检测电路、无线收发模块都是将采集的信号通过 A/D 送给单片机处理；日历时钟电路可以产生时间通过显示器显示，并能由键盘来设定；报警与保护电路可以保证用电时的电压、电流的稳定，在出现故障时起保护作用，同时发出报警信号，提示用户排除故障；控制电路的信号来自于单片机，用来控制输出稳定的电压、电流及其他相应的控制；辅助电源为系统元器件提供电源；单片机主要是接收信号、处理信号和输出信号。 电路的组成要考虑简单实 用；元器件选择要考虑功耗问题，如单片机就需选择低功耗的。 图 1 智能用电管理器的电路模块图 片机的选择 流单片机介绍 最早由 司推出的 8051/31 类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于检 测 电 路 控 制 电 路 A/D 单 片 机 调理电路 温度传感器 D/A 人体检测传感器 无线收 /发模块 显 示 键 盘 日历时 钟电路 A/D 调理电路 A/D 220V 输入 220V 输出 系统辅 助电源 报警和保 护电路 2012 届毕业设计（论文） - - 司在嵌入式应用方面将重点放在 186、 386、奔腾等与 兼容的高档芯片的开发上，随后 司将 80核使用权以专利互换或出让给世界许多著名 造厂商，如 邦、 。在保持与 80片机兼容的基础上，这些公司融入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路，如满足模拟量输入的 A/D、满足伺服驱动的 足高速输入 /输出控制的 足串行扩展总线 证程序可靠运行的 入使用方便且价廉的 ，开发出上百种功能各异的新品种。这样 80片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为 80列单片机。客观事实表 明， 80成为 8 位单片机的主流，成了事实上的标准 片。 世界上最大的单片机厂商，品种全、选择余地大、新产品多是其特点。在 8 位 单片 机方面有 68升级产品 6868 30 多个系列， 200 多个品种，产量已超过 20 亿片。 16 位 单片 机 68有十多个品种。 32 位单片机的 683列也有几十个品种。 片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较 单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工业控制领域及恶劣的环 境。 司的 90 系列单片机是增强 载 单片机，通常简称为 片机， 90 系列单片机是基于新的精简指令 构的。这种结构是在 90 年代开发出来的综合了半导体集成技术和软件性能的新结构，这种结构使得在 8 位微处理器市场上 片机具有最高 力。 列单片机是美国德州仪器 (996 年开始推向市场的一种 16 位超低功耗的混合信号处理器 (称之为混合信号处理器，主要是由于其针对实际应用需 求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供 “单片 ”解决方案。 列与 89列的比较 我们对 89列的单片机是很熟悉的，为了加深对 列单片机的认识，不妨将两者进行一下比较。 首先， 89片机是 8 位单片机。其指令是采用的被称为 “ 的复杂指令集， 总 共具有 111 条指令。而 片机是 16 位的单片机，采用了精简指令集（ 构，只有简洁的 27 条指令，大量的指令则是模拟指令，众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多 种运算。这些内核指令均为单周期指令，功能强，运行的速度快。 其次， 89片机本身的电源电压是 5 V，有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式。正常情况下消耗的电流为 24待机状态下，其耗电电流仍为 3使在掉电方式下，电源电压可以下降到 2V，但是为了保存内部 的数据，还需要提供约 50电流。而 列单片机在低功耗方面的优越之处，则是 89列不可比拟的。正因为如此， 适合应用于使用电池供电的仪器、仪表类产品中。 再者， 89列单片机由于其内部总线是 8 位的，其内部功能模块基本上都是 8 位的虽然经过各种努力其内部功能模块有了显著增加，但是受其结构本身的限制很大，尤其模拟功能部件的增加更显困难。而 列其基本架构是 16 位的，同时在其内部的数据总线经过转换还存在 8 位的总线，在加上本身就是混合型的结构，因而对它这样的开放型的架构来说，无论扩展 8 位的功能模块，还是 16 位的功能模块，即使扩展模 / 数转换或数 / 模 2012 届毕业设计（论文） - - 转换这类的功能模块也是很方便的。这也就是为什么 列产品和其中功能部件迅速增加的原因。 最后，就是在开发工具上面。对于 89说，由于它是最早进入中国的单片机，人们对它在熟悉不过了，再加上我国各方人士的努力，创造了不少适合我们使用的开发工具。但是如何实现在线编程还是一个很大的问题。对于 列而言，由于引进了 程序存储器和 术，不仅使开发工具变得简便，而且价格也相对低廉，并且还可以实现在线编程。 片机的特点 超低功耗： 片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先， 压。因而可使其在 1时钟条件下运行时，芯片的电流会在 200400右，时钟关断模式的最低功耗只有 次，独特的时钟系统设计。在 列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（ 时钟系统或 字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（ 32768， 有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生 各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的 工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（ 五种低功耗模式（ 在等待方式下，耗电为 节电方式下，最低可达 强大的处理能力： 列单片机是一个 16 位的单片机，采用了精简指令集（ 构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8体驱动下指令周期为 125 这 些特点保证了可编制出高效率的源程序。 运算速度方面： 列单片机能在 8体的驱动下，实现 125指令周期。16 位的数据宽度、 125指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 ）。 列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6 系统工作稳定：上电复位后，首先由 动 保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。 然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 钟 发生故障， 自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。 丰富的片上外围模块： 列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（ 模拟比较器 A、定时器 A（ ）、定时器 B（ ）、串口 0、1（ 1）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 16 位 D、直接寻址模块（ 端口 0（ 端口 16（ 6）、基本定时器（ 的一些外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出 A/D 转换器； 16 位定时器（ 和 ）具有捕获 /比较功能，大量的捕获 /比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、 ；有的器件 2012 届毕业设计（论文） - - 更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 I/O 端口，最多达 6*8 条 I/O 口线； 口能够接收外部上升沿或下降沿 的中断输入； 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达 200能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位 D/A 转换；硬件 行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用直接数据传输（ 块。列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。 方便高效的开发环境：目前 列有 、 和 三种类型的器件，这些器件的开发手段不同。对于 和 的器件是使用仿真器开发成功之 后在烧写或掩膜芯片；对于 则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有 试接口，还有可上电擦写的 储器，因此采用先下载程序到 ，再在器件内通过软件控制程序的运行，由 口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 和一个 试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言 。 片机目前主要以 为主。适应工业级 别 运行环境 行环境温度为 85 摄氏度 ，所设计的产品 适合用于工业环境下。 基于以上的比较和 片机的优点 ，我选择 片机作为本课题的 控制 处理器。 测电路和控制电路的方案设计 在这一系统中，检测电路由电压检测电路与电流检测电路组成。 检测电路的任务是将用电过程中的电压信息、电流信息定时采集，经过 A/算和处理， 再由 D/ 电流检测电路 ： 模拟量的数据采集一般分为直流采样和交流采样两种方法。直流采样的缺点是硬件复杂、稳定性差，而且由于受固有滤波环节的影 响，采样数据无法实时反映交流信号的变化。这恰与保护系统要求实时性高的特点相违背，所以保护系统的电流采样多采用交流采样方式。 电压检测电路：基于交流采样的好处， 所以 采用 交流采样。 控制电路 ：控制电路包括 自动控制 、 报警控制 、 开关电路 、 灯光控制 、 定时控制 、 温控电路 、 继电器控制 、 晶闸管控制 、 电机控制 等。由于是控制交流电的信号，所以此次采用 继电器控制 。 度检测电路的方案设计 温度检测电路由温度传感器与信号调理电路组成，将采集的信号通过 A/D 送给单片机处理。 案 一采用 热电偶传感器 热电偶传感器是 工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从 1600 进行连续测量 ,特殊的热电偶如金 ,铁 ,镍 ,铬最低可测到 ，钨 ,铼最高可达 2800 。它具有结构简单，制作方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道内的气体或 2012 届毕业设计（论文） - - 液体的温度及固体的表面温度。热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器 ，在家电中不常用，因 此 不 采 用 此 方案。 案二采用 半导体热敏电阻 热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断改进，稳定性已大为提高，在许多场合下（ 350 ）热敏电阻已逐渐取代传统的温度传感器。虽然 传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻成本低，但需要后续信号处理电路，而且热敏电阻的可靠性相对较差，测量温度的准确度低，检测系统的精度差。 所以不采用此方案。 案 三采用 集成温度传感器 拉斯 )公司生产的，体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强。 高 12 位分辨率，精度可达 氏度，检测温度范围为 +125 ，适合于恶劣环境的现场温度测量。此型号 集成温度传感器 可以采用。 精密集成电路温度传感器，线性好（ 10 ），宽量程（ 0 100 ），它的输出电压与摄氏温度线性成比例，无需外部校准或微调来提供 常用的室温精度，编程时易于实现。符合本系统的设计要求，所以此传感器比较可行。 有较高精度和重复性（重复性优于 ）其良好的非线性可以保证优于 测量精度，利用其重复性较好的特点，通过非线性补偿，可 以达到 测量精度。但是，由于 集到的信号是电流信号，在将数据传给 A/D 前还要先把电流信号转变成电压信号，因此，用 检测、采集温度的电路比较复杂。而且，在高精度测量电路中，必须考虑 输出电流不被分流影响。因此，此型号 集成温度传感器 不被采用。 案 四采用 电阻式温度传感器 电阻式传感器广泛应用于测量 960 范围内的温度。 铜热电阻主要应用于测量 150 范围内的场合。铜容易容易提纯、加工，价格便宜，复制性能好而且电阻温度系数大，温度范围内线性关系好 ，灵敏度比铂电阻高。但铜热电阻与铂热电阻相比，铜的电阻率低，因此铜电阻的体积较大。而且铜易于氧化，一般只用于 150以下的低温测量和没有水分及无侵蚀性介质的温度测量。因精度不高且检测温度较低，所以不采用。 铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料，它性能稳定，重复性好，长时间稳定的复现性可达 10 ，是目前测温复现性最好的一种温度计。同时其测量精度高。在氧化性介质中、甚至在高温下，其物理、化学性能都很稳定，其阻值与温度之间几乎成线性变化。但其在还原性介质中，特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染， 改变它的电阻与温度关系，此外其电阻温度系数小，价格较高。因此，主要作为标准电阻温度计和高精度温度测量。所以铂热电阻可以作为此次温度检测电路的温度传感器。 体检测电路的方案设计 案一采用红外对管电路 针对一些红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。可以考虑采用上面的电路。 100 100k 欧姆，是红外接收管在不同光线条件下（室内阳光直射）的阻值的大小。在正常的光线下通过 A/D 采集到一个电压值作为一个参考电压。 2012 届毕业设计（论文） - - 当随着光线变化时， 读进来的电 压值也就发生变化。这个使用通过 次选通，选择最接近参考值的电压作为判断电压。 该电路可以避免可见光带来的干扰，效果不错。但是检测障碍物的距离在 0 15用占用 较多，操作较为复杂。所以不采用此方案。 案二采用 热释电红外 检测电路 热释电红外 开关 电路在生活中应用很广，是实用的。 热释电红外开关是 以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被动式红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗衣机等装置，是一种高技术产品。特别适用于企业，宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 此电路具有以下特点： 低功耗、静态功耗（ 50宽电压范围（ 可重复 /不可重复触发方式选择；使用简单、电源 + 应距离远，约 7米；感应角度为 110。所以此方案可采用。 案三采用 超声波检测电路 超声波的 应用领域非常广阔，比如军事上的声纳技术，工业上的无损探伤、测距、测厚，生物医学上的诊断和手术，农业上的超声育种、超声培苗、超声催产等。超声波在空气中传播时，其能量的衰减与距离成正比，即距离越近信号越强，距离越远信号越弱，通常在 1V 之间。超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响，改变以致破坏后者的状态，性质及结构。 超声波的特点 ： 超声波在传播时，方向性强，能量易于集中 ； 超声波能在各种不 同媒质中传播，且可传播足够远的距离 ； 超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息 。 超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能即时知道检测结果 (实时检测 )，能实现自动化检测和实现永久性记录，在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。所以， 超声波检测电路 可以作为人体检测电路的一种方案。 线收发模块的方案设计 伴 随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟， 无线 数据传输 被越来越多地应用到新的领域。与有线通信方式相比，无线通信 以其不需铺设明线，使用便捷等 一系列 优点， 在现代通信领域占据重要地位。 由于无线收发芯片的种类和数量比较多，无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的，正确的选择可以减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，更快地将产品推向市场。选择无线收发芯片时应考虑需要以下几点因素：功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。 案一 采用 线收发芯片 作在 433段。 芯片内包含有发射功率放大器 (低噪声接收放大器(晶体振荡器 (锁相环 (压控振荡器 (混频器 (解调器 (电路。在接收模式中， 接收的射频调制的数字信号被低噪声效大器放大，经混频器变换成中频，放大、滤波后进入解调器，解调后变换成 2012 届毕业设计（论文） - - 数字信号输出 (。在发射模式中，数字信号经 锁相环和压控振荡器处理后进入到发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和 率稳定性极好；采用 干扰能力强。 及发送时发射功率放大器 接 个 50 并采用 率稳定性好，发射功率最大可达 10收灵敏度最大为一 105据传输速率可达 20作电压在 +3 5工 作频率稳定可靠，外围元件少， 并可直接接单片机串 便于设计生产，功耗极低，适合于便携式手持产品的设计，由于采用了低发射功率，高接受灵敏度的设计，满足无线管制要求，无需使用许可证，是目前低功率无线数传的理想选择。 因此， 无线收发模块可以采用 案二采用 F 收发芯片，它基于 s 工作在 300 1000 频接收、 编程控制等多种功能。 射频率是通过内部的频率合成器来配置的，可配置的范围为300 合应用跳频协议，一般可配出 10或 20个频点，该芯片灵敏度为一 109可自动校准，可编程输出功率为一 2 0 +10信速率可达 78 6用非常方便并且具有灵活性。 对精度要求不高，并提供三种编码 方式与微控制器接口。 与 芯片 ， 为 无线收发模块 不如 以不采用此芯片。 他电路的方案设计 日历时钟电路： 采用 时日历芯片， 它是美国 司推出的一款高性能、低功耗、带内部 实时时钟芯片（ 也就是一种能够为单片机系统提供日期和时间的芯片。 可以对秒、分钟、时钟、小时、日期、星期、月、年信息，带闰年自动补偿。最大可以计年的长度是 2100 年。芯片具有带后备电池的 31B 的非易失性数据存储器。 报警电路：报警电路大体分为声报警、光报警和声光报警三种。此次采 用声光报警电路。采用 作为光报警，采用蜂鸣器或扬声器作为声报警。 显示方式：显示方式包括数码管显示、液晶显示屏显示、 显示等。因为需要显示汉字、数字、字母等 。液晶显示器具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，也可以显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多等特点。所以采用液晶显示屏显示。 键盘电路：键盘分为 独立式键盘和 行列式键盘。 考虑到此电路具有的功能多，且操作繁多，经计算采用 4*4 行列式 键盘。 3 单元电路设计 片机最小系统 的设计 次我选用 为 2012 届毕业设计（论文） - - “冯诺依曼”结构， 大寻址地址为 6260 2。内部集成有 1个硬件乘法器、 1个精确的模拟比较器、 2个具有捕捉 /比较寄存器的定时器、 8路 12位 A/ 内看门狗定时器、 2个串行通信接口以及 48个 I/ 每个 I/ 出、功能选择、中断等多个寄存器，功能口和通用 I/强了端口功 能和灵活性 , 提高了对外围设备的开发能力。有良好的仿真开发技术，设置有 系统支持软件下，在线实现对目标系统的硬件调试及软件开发，包括汇编、 接及动态调试，具有单步、多断点和跟踪，并且开放全部存储器、寄存器，可以方便可靠地对系统进行硬件、软件开发。 最小系统主要由主控 电源、复位电路、时钟电路、 串行通讯等模块组成 , 与此同时还要设计 源电路和 钟模块为 串口 0 (过 源模块为 面我将对各模块电路进行设计。 源模块的设计 在该系统中需要使用 5 其中 3 另外部分需要 5本系统中 ， 以 5V 直流电压为输入电压 ,通过 5源通过 C - 电源模块中通过 3个电容进行电源稳压滤波 ， 为系统提供稳定的电源 。 位电路的设计 微控制器正常工作时该引脚将处于高电平才能正常工作。在系统中 ， 复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位 ， 复位电路可由简单的 也可使用其他的相对较复杂 ， 但功能更完善的电路。在这里采用简单的由电阻、电容、二极管构成的 使用证明 , 其复位逻辑是可靠的。 如图 2， 该复位电路的工作原理如下 ： 在系统上电时 ， 通过电阻 1充电 ， 当 时 。 系统处于复位状态 ； 当 系统进入正常工作状态。当用户按下按钮 系统进入复位状态 ， 再重复以上的充电过程 , 系统进入正常工作状态。 振电路设计 速晶体振荡器和数字控制振荡器 3个时钟源。这是为了解决系统的快速处理数据要求和低功耗要求的矛盾，通过设计多个时钟源或为时钟设计各种不同工作模式，才能解决某些外围部 件实时应用的时钟要求，如低频通信、 时器、计数器等。数字控制振荡器 部，在系统中只需设计高速晶体振荡器和低速晶体振荡器两部分电路。 低速晶体振荡器 (足了低功耗及使用 可以通过外接 4508高速晶体振荡器或陶瓷谐振器工作在高频模式。在本电路中我们使用低频模式，晶振外接 2个 12p 2012 届毕业设计（论文） - -