【《基于单片机的体脂秤设计》11000字】

绪论1.1目的随着社会的发展，人们对健康问题都比较关注。大家都知道，营养过剩、运动量过小等都是可能导致肥胖的原因，也有研究认为遗传因素也是导致一部分人肥胖的原因。近年来生活水平的上升，饮食上人们摄入的能量远远多于人体本身所需的能量，生活习惯上睡眠不足或过量、吸烟、饮酒，工作节奏快运动量缺乏，久坐桌前等原因造成了很大一部分人的肥胖。人们已经日益对自己的身体比较关注，不仅仅是瘦这么简单。同时，人们的生活水平一直在提高。饮食层面，人们通常吃高蛋白、高胆固醇、高热量的食物，这多多少少会造成普通人体内会存在一定的健康问题。即便不胖的人也必然有可能会存在的慢性病的迹象。所以，我们要对身体保持时刻关注。智能体脂量表便是一个有效的测量的工具，促进自己更加了解健康状况。通过体脂秤系统的设计，能对电子产品的开发过程有一个整体的认识，进一步掌握这些学习过的理论，将其灵活应用于实践，让理论、实践的结合，为将来步入社会，适应相关工作，奠定牢固的专业基础。1.2意义对比传统的体重秤来说，体脂秤不单单是可用来测量体重，还可以检测脂肪、水分等[1]，其是以肌肉与脂肪的导电性不同而为基本原理的。由于肌肉含水分因此导电，而脂肪则不导电的。而伴随技术的进步，如今智能体脂秤可以用来进行检测的数据也在持续的增加，好的智能体脂秤还可以为使用人员提供出合格的健康检测报告，促进这些使用人员很好的管理健康。随着食品商业逐步的建设，人类对糖类、脂肪等这些食品的大量摄入，直接导致了人们的健康受到了较大的威胁。特别有必要提示预警，保障人们的健康。所以“体脂秤”就因此而被发明出来。本文设计了STC89C52单片机的体脂秤设计，用keil软件对程序进行编译。STC89C52单片机涵盖全套的按位操作系统，从它内部的硬件到软件所有的处理对象并非字或者字节而是位。STC89C52单片机涵盖一整套被叫做位处理器、功能完善的按位操作系统，由其内部的硬件到软件全部的处理对象并非字或者字节而是位。STC89C52单片机不但能进行传送、置位、清零、测试等操作，对片内的一些特定的功能寄存器的某一位来开展相关的处理，还可以对乘法与除法的运算，或者是位的逻辑运算等提供有力的支持，它的功能丰富多样，人们可以轻松地学习使用。而且，STC89C52单片机支持乘除法的功能也给编程打开了方便之门。1.3国内外研究现状云麦科技的创始人汪洋，起初关注的即“人”而不是“物”。初创时未能实施渠道营销，汪洋便提出了粉丝经济，借助QQ群、各类论坛，寻找希望减肥或者是保持良好身材的用户，为其提供出一定的产品，且按照其建议持续予以持续的进行迭代，以达到其使用的需求与习惯。华为智能体脂秤APP与小米体脂秤均可实时提取到用户测量的脂肪率、体重、身体评分、基础代谢率、内脂肪层级等诸多和身体有关联的数据，而且针对这些相关的数据进行了逐步的分析，一键得出相关人员的身体报告，更加直观的对用户减重或者增重等是否可行进行研究，且提供差异化的饮食和运动策略[2]。有所不同的是，华为智能体脂秤可以进行测量的指标要比小米多一些，例如可以测量身体年龄与蛋白质[3]。CarolinaAV（2019）等人通过对人30岁脉冲波速度（PWV）与身体脂肪量值的关联的研究，使用身体脂肪测量法评估30岁年龄的PWV的关联性。脉冲波速度（PWV）是动脉僵硬的早期标志，是心血管疾病（CVD）的强烈预测。测量身体脂肪，例如身体质量指数（BMI），腰围（WC）和内脏脂肪，一直与成年后CVD有关。Hai-BoLi（2020）等人通过对6-16岁学生进行分层分组抽样后的问卷调查和体格检查，研究了生物电阻抗分析（BIA）测量的身体脂肪质量在预测儿童异常血压和异常葡萄糖代谢方面的价值。BIA仪器用于测量身体脂肪质量、计算身体质量指数（BMI）、身体脂肪质量指数（FMI）等诸多方面的指标。ChristoperA.Alarcon-Ruiz等人通过对维生素B12根据胰岛素抵抗状态与健康非肥胖成年人的身体脂肪总量的研究发现，低维生素-B12水平与健康非肥胖成年人体内脂肪水平高有关，尤其是那些有胰岛素抵抗力的成年人。AndrewO.Agbaje等人通过对脂肪质量、身体质量指数和血压与胡萝卜素-股骨脉冲波速度的研究表明，年轻人中更快的cfPWV和更厚的cIMT可能是由LM和更高的收缩BP驱动的，而不是像之前BMI测量的消化量那样增加调频。VanBunderenChristaC等人研究发现，将生长激素剂量调至高正常IGF-1水平，可引起胰岛素抵抗，但对体脂分布和微循环功能有有益影响。SukkriangNaparat等人通过非侵入性方法（生物电阻抗分析）获得了内脏脂肪评级与血清脂型和FBS的相关性。结果表明，血清甘油三酯和内脏脂肪评级（r=0.287，P=0.006）与FBS与内脏脂肪评级（r=0.210，P=0.047）之间有明显的正向关联。血清高密度脂蛋白（HDL）胆固醇和内脏脂肪评级（r=-0.322，P=0.002）之间有负向关联。1.4本论文的主要内容以及章节安排此系统是以STC89C52单片机为基础，设计的体脂秤系统，根据HC-SR04超声波测距传感器电路测量的身高、YZC-516C-1T称重传感器模块电路测量的体重数据、BMI指数计算公式从而计算BMI指数（身体质量指数），判断体脂情况。文章的基本章节安排如下：第一章我们在这里简单介绍了体脂秤的发展历程、目前的国内外研究现状，并由此引出研究体脂秤设计的意义以及后面的章节安排。第二章主要是对STC89C52单片机进行阐述，本章节主要从STC89C52单片机的结构、特点以及它的工作模式进行说明，为后续的设计准备了良好的条件。第三章主要介绍了本次所需要用到的STC89C52单片机最小系统电路设计以及规划本次设计内容的目标，说明了设计过程。第四章主要介绍了设计内容所需要的各个模块的划分以及搭建的过程，在模块搭建完成之后我们需要用keil语言对其进行验证，在结束了验证工作之后，我们还要求使用CH340串口烧写模块来烧写单片机程序，从而进行实物的搭建。第五章是本文做的所有安排以及完成的内容情况进行一个简单的总结和展望。2STC89C52单片机介绍2.1STC89C52单片机STC89C52RC单片机的制备企业是STC，其突出表现出性能好、功耗低等现实优势，在字节系统方面，设定的是8k规格，在编程处理器方面引入的是Falsh，具体到本单片机来作进一步的剖析，其所采用的内核，仍为MCS-51S，然而其并非完全的继承，而是做了一系列的改进，让其在功能方面，优异于传统51。具体来看，其CPU选定为8位规格，这赋予了整个单片机更为突出的属性优势，更具灵活性，解决方案也更为出色。关注STC89C52，其在功能与内容上，可以表述为：RAM选定为512字节的规格，关注Flash内容，其规格选定为8k字节；所配置的I/O口是较为充分的，选定为32位规格，配置外部中断的数量是4个，具体到定时与计数器层面来把握，其选定为16位规格，配置数量表现为3；复位电路选择应用的是MAX810，EEPROM规格表现为4kb，采取的是全双工串行口。关注本单片机应用功能，允许调整为静态模式。在节电方面，支持两类方案，其一，空闲模式。基于这类条件，CPU会调整为关闭状态，而中断、串口、RAM、计时器等内容，依旧维持运作；其二，掉电。在这里，RAM中的内容本身是不会直接丢失的，而是会记录下来，其他全部内容，都会进入停止状态，直至复位或中断出现。关注其最大运行频率，表现为35MHz。2.2STC89C52特点关注STC89C52，了解其具体特性：（1）关注程序存储空间，规格表现为8k；（2）关注数据存储空间，规格表现为512k；（3）内带4K字节EEPROM存储空间;（4）可直接使用串口下载。2.3STC89C52的主要参数和引脚关注STC89C52，了解相关参数信息：（1）该产品可以说是在8051的基础上，以优化，增强得到的结果，在时钟与机器周期指标上，支持选择12与6两个方案，在代码方面，全面匹配传统8051；（2）具体到电压层面来把握，其方案表现为两类，详细来说，便是5.5V～3.3V与3.8V～2.0V；（3）具体到工作频率来把握，表现频率区间的结果是0～40MHz，然而具体到现实上来看，其多数为48MHz；（4）关注应用程序空间，在这里的字节规格为8k；（5）配置的RAM，其字节规格表现为512；（6）配置I/O口的数量较为充分，为32个。当P0口被定义为总线进行扩展应用时，不需要进行上拉电阻的配置；（7）配置了ISP/IAP，这也就意味着其无需专门来配置仿真器、也不需要配置特定的编程器，基于串口，可以实现程序的直接下载操作；（8）在功能上，配置了EEPROM；（9）关注定时器与计数器，对应规格选定结果是16位，具体的配置数量表现为3；（10）对于外部中断方面的设定，其设定了4路；（11）配置了UART，其支持若干个UART运行；（12）基于作业的温度区间来把握，如果表现为商业级，温度区间相对有限，只有0～75℃；若应用归属于工业级，则该参数区间较广，是-40～+85℃；关注STC89C52引脚方面，作如下阐述：（1）VCC：该部分代指的内涵是供电电压；（2）GND：该部分代指的内涵是接地；（3）P3.0RXD与P3.1TXD：从内容方面来对应，前者表现为串行输入口，后者部分则是输出口；（4）P3.2/INT0与P3.3/INT1：从内容方面来对应，前者表现为外部中断0，后者部分则是外部中断1；（5）P3.4T0:该部分代指的内涵是计时器0，执行的是外部输入动作；P3.5T1：该部分代指的内涵是计时器1，执行的是外部输入动作；（6）P3.6/WR与P3.7/RD：从内容方面来对应，前者表现为外部数据写入，后者部分则是外部数据读取；（7）RST：该部分代指的内涵是复位输入。在执行复位动作的时候，其RST脚的高电平时间，要求至少不低于2个机器周期；（8）ALE/PROG：该引脚用于对外输出脉冲，服务于定时，在编程阶段，其输入的内容，实际上是编程脉冲；（9）/PSEN：从内容对应关系上来看，该部分引脚是外部程序的选通信号。其在取指过程中，PSEN的有效性是存在的；若是面向其进行访问操作，此时/PSEN是不存在的。（10）关注/EA/VPP：当/EA此时彰显出来的结果是低电平，对应加密方式彰显的数据是1，则将RESET作锁定处理；若彰显出来的结果是高电平，在编程时，该部分，还可服务于电源方面；（11）关注XTAL1与XTAL2：从内容方面来对应，前者表现为放大器、内部时钟输入，后者部分则对应的是反向振荡器输出。单片机引脚图如下图所示：图2-1STC89C52单片机引脚图2.4STC89C52的工作模式STC89C52在运行过程中，允许调整为静态模式。在节电方面，支持两类方案：其一，空闲模式条件下，此时CPU会关闭运行，而中断、串口、RAM、计时器等内容，依旧维持运作；其二，掉电保护。此时RAM的内容并不会丢失，而是会记录下来，冻结振荡器，此时单片机的所有内容，都会进入停止状态，直至复位或中断出现。2.5本章小结本章主要通过对STC89C52的原理、工作模式等进行了详细的介绍，为之后的研究打下了基础。

3方案设计3.1硬件原理图图3-1硬件原理图3.2STC89C52单片机最小系统电路设计从最小系统构成的角度来分析，其内部主要包含复位、时钟与电源，三种性质的电路。（1）需要关注到的是，VCC与GND，对于单片机而言，其本身属于电源引脚。（2）基于复位电路进行分析，其构成部分表现为电阻R1、电容EC1，按键S1。在复位操作实现的方式上，支持上电与按键两类复位操作。上电复位，具体描述的是低电平调整为高电平，并持续一定时间长度，在这个阶段，电阻与接地连接通道实现，将高电平会逐渐调整为低电平，继而实现复位目的。下图展示了该部分内容：图3-2单片机最小系统原理图（3）关注时钟电路，其构成内容表现为两个电容C1与C2，还有晶振Y1。时钟电路是系统功能实现的关键，也是芯片正常运作的一个基础支撑。配置电容的一个目的，便是为晶振起振给予更好的条件，作一定辅助。（4）JD1引脚，在定位上，表现为下载接口。3.3软件流程图图3-3软件流程图3.4设计内容和要求体脂秤根据HC-SR04超声波测距传感器电路测量的身高、YZC-516C-1T称重传感器模块电路测量的体重数据、BMI指数计算公式从而计算BMI指数（身体质量指数），判断体脂情况。BMI的计算公式为：BMI=体重（kg）/[身高（m）]²具体步骤为：称重传感器装置负责人体重量的称取，其支持的测量区间表现为0-1000kg，在LCD1602屏中，对其测量结果作直接显示；关注超声波测距装置，该部分支持的功能是距离测量，作业区间表现为0-5m，在LCD1602屏中，对其测量结果作直接显示；操作按键模块，计算出BMI值的数据。BMI值=体重（kg）/[身高（m）]²在这里需要注意一点，只有操作按键，才计算数据。若是没有操作按键，则不支持计算。关注BMI参数，若其参数表现为18.5，在字样内容上，以过轻为准；若该参数区间在18.5到23.9范围内，则字样的内容以正常为准；若超出24，则内容展示的是过重。3.5本章小结在这里，说明了硬件设计和软件流程，从最小系统构成的角度作了进一步的论述与剖析，为之后设计提供了方向。4各个模块的设计4.15V电源电路设计关注本系统应用实际，综合考量之后界定其总电源规格选定为5V直流电源，其电路设计与实现难度系数小。DC代指的元件为插座，允许应用USB直接接入，其端口可以为充电宝、电脑USB等。LED灯，在这里设定为红色，发挥着指示功能，配置了规格为1k的电阻，该电阻的设定，有助于对电流大小作约束，以保障LED灯安全。SW对应的内容属于自锁开关，操作的前置条件下，红灯会调整为亮的状态，电源通路打开。若再次操作按钮，则电源通路会被切断。4.2LCD1602液晶显示模块电路设计关注LCD显示屏，其显示表现为两类：其一，字段显示。其与LED存在着较大相似，只需要面向关联管脚传输信号，便可实现对应内容的显示；其二，字符显示，支持相关字符内容的展示。在本方案中，选择的是后者。以LCD1602液晶装置为准。这类装置支持显示的内容是较为充分的，且运行与操作功耗低，无需专门配置关联的驱动电路，其优势较为突出，支持两行，十六个汉字的内容显示。4.2.1LCD1602主要技术参数：字符显示方面，具体规格表现为16×2；作业电压方面，对应规格表现为4.5～5.5V；作业电流方面，具体表现为2.0mA；模块电压条件：对应规格表现为5.0V；字符尺寸方方面，对应规格表现为：2.95×4.35（W×H）mm。4.2.2LCD1602采用标准的14脚，其接口的引脚说明：（1）关注第1脚，具体表现为VSS，对应的是地电源；（2）关注第2脚，具体表现为VDD，该部分与正电源对接；（3）关注第3脚，具体表现为 V0，关注的是显示屏对比度参数的调节与实现；（4）关注第4脚，具体表现为 RS，这里界定的是寄存器选用问题，低电平条件下，对应界定结果是指令寄存器，若为高电平，则对应数据寄存器；（5）关注第5脚，具体表现为 RW，关注的线信号的读写问题，低电平条件下，执行的是写操作，高电平条件下，执行的是读操作。（6）关注第6脚，具体表现为 E端，该部分是使能端，当其基于高电平是进入至低电平状态，则液晶部分进行命令运作；（7）关注第7--14脚，具体表现为 D0～D7，这些内容属于双线数据线；（8）第15～16脚：空脚下图展示了该装置的具体信息：图4-1LCD1602液晶显示电路原理图其实物图如下图所示。图4-2LCD1602液晶实物图4.3按键电路设计在按键设计方面，可以选择应用轻触按键，这类按键只需要操作主体，用很小的力气按下，开关便会进入至连通状态，在松开之后，连通状态会被切断。其作业的机理很简单，即通过金属弹片的方式来完成通断状态的控制。具体到本设计层面来把握，按键是人机之间信息交互不可或缺的内容。由此，电路原理图可如下：图4-3按键电路原理图4.4HC-SR04超声波测距传感器电路设计具体到本设计来分析，超声波模块具体应用的是HC-SR04，分析HC-SR04，其在距离测量方面具备优势，且性能温度。非接触距离感知的区间在于20-400cm；精度显著。在构成层面来把握，其主要内容表现为控制电路，超声波发射器与接收器。从性能层面类比，HC-SR04几乎可以与SRF05等国外产品相提并论，该产品表现出测距稳定，精度高等一系列现实优势，其模块与GH-311防盗模块两者之间，是支持全面匹配的。4.4.1模块主要技术参数：其电压规格表现为5V；关注其静态电流，参数值不大于2mA；关注工作电流，其参数值表现为15mA；关注作业频率，对应的是40KHZ。分析其观测角度参数，表现为15度；支持测量的距离区间，具体是2--450mm，其精度较高，达到了0.3cn级别；在尺寸参数上，具体表现为45*20*15cm，输入内容，表现为触发信号，输出内容，表现为回响信号。4.4.2模块接线方式：（1）VCC接5V电源（2）trig（控制端）接单片机P15口（3）echo（接收端）接单片机P16口（4）GND接地线4.4.3注意事项：其一，TRIP引脚，内部中本身配置了上拉电阻，电阻规格为10k，通过IO口，能够将该引脚拉低；其二，首先在电路板中布置好，然后才可以再通电。4.4.4超声波模块工作原理：（1）以IO为现实条件，触发测距，输出信号，在这里表现为高电平信号，要求不低于10us；（2）模块采取的是方波传输，方波规格选定为40khz，具体方波的数量设定为8个，对信号返回与否，需要作自动分析；（3）若判定结果是信号返回，借助IO来进行高电平传输，超声波发射至返回的时间区间，便是高电平保持的时间长度；（4）具体测试的距离区间，实际上是高电平持续的时间与声速乘积的一半；（5）操作与实现简单，一个控制口发出高电平，一旦出现输出，定时器动作，当其调整为低电平时，可以进行定时器参数读取，该参数即为测距时间，基于此，可以实现测量目的。其模块接口图如下图所示。图4-4超声波模块电路原理图具体实物图如下图所示。图4-5超声波模块实物图4.5YZC-516C-1T称重传感器模块电路设计关注称重传感器装置，其在应用中，机理便是将质量信号，通过一定处理，形成电信号。在传感器选用方面，首先需要关注其应用的现实环境问题，这也直接关系着称重传感器应用的可靠性、安全性，有利于保障其可以支持在更长的时间内运作。基于转换方法作为现实依据，针对其类型划分，可以表现为八类之多，典型的如电阻式、电容式、电磁力式、液压式等。从市场应用的广度层面来把握，最典型的当属电阻应变式。在本系统中，应用的称重传感器装置，具体型号则是YZC-133悬臂梁装置，其属于5kg规格的电阻应变式装置，其电信号的形成与实现，一个关键便是电阻应变片。在构成内容上，其不仅包含了电阻应变片、弹性元件等问题，还包括了电缆传输、电路测量等内容。在应用方面，其表现出结构简单、精度好、频率高，承载能力突出等。4.5.1模块参数（1）传感器尺寸：50.8x76.2x25.5mm（2）量程：1T4.5.2称重传感器的工作原理基于选定的称重传感器，其作业机理表现为：图4-6称重传感器受力图基于弹性元件中，将应变片附着其上，一旦存在受力，弹性元件会出现一定程度的变形，而此时，应变片也表现出一定的应变，而这些应变，则会形成电阻波动。具体观察下图。在布置应变片的时候，其搭接实现，是以电桥的方式进行的，力的出现，会致使电阻发生改变，从测量电路的层面来分析，其会体现出电压改变，通过电压参数的界定，经过一定函数与规则换算，可界定对应的质量。图4-7应变片阻值变化图电桥的四个臂上都接着工作应变片，都参与机械变形，处于同一个温度场中，温度所带来的影响会彼此之间抵消。则存在：ΔUBC=(1-2+3-4)=41（4-1）4.5.3接线方式（1）红线：输入电压+（2）黑线：输入电压-（3）绿线：输出信号+（4）白线：输出信号-4.5.4使用说明（1）输出电压信号压力越大输出电压信号越大（2）激励电压与灵敏度1.0mv的乘积，其结果所得，便是满量程输出电压；（3）关注传感器，其变形量是十分有限的，由此在操作与应用中，需要避免出现超载问题；在丧失外力的条件下，若是其没有恢复至原来位置与形状，则意味着传感器出现了问题。实物展示如下；图4-8称重传感器实物图4.6HX711称重传感器专用24位精度AD模块电路设计关注HX711，这类芯片支持A/D转换操作，规格表现为24位。相对其他芯片而言，这类芯片集成度表现是十分出色的，其内部配置了时钟震荡器，配置了稳压电源，外围电路集成在了其中，赋予了其更为优异的抗干扰性能，在响应速度指标上，也是较为优秀，且整体成本偏低。从芯片的匹配层面来分析，其与MCU接口、编程方面的关联紧密，支持以管脚的方式来完成驱动作业，以支持相关信号的操作。在开关界定的基础上，支持AB两个通道的自由界定。关注通道A，其增益结果具体是64或128；关注通道B，其增益结果只有32，该部分可以支持系统检测。芯片之中，提供稳压电源，这也就为芯片AD、外部传感器等装置的供电实现，提供了解决方案。芯片在集成操作中，融入了时钟振荡器，实现相关的功能，是不需要另外增加其他元件的。复位之后便会执行初始化，整个流程简便。4.6.1模块参数（1）两路可选择差分输入（2）片内低噪声可编程放大器，可选增益为64和128（3）片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D转换器提供电源（4）片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟（5）上电自动复位电路（6）简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程（7）可选择10Hz或80Hz的输出数据速率（8）同步抑制50Hz和60Hz的电源干扰（9）耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：<1.7mA,断电电流：<1μA（10）工作电压范围：2.6~5.5V（11）工作温度范围：-20~+85℃4.6.2HX711模块接口说明图输入端E+接称重传感器红色信号线E-接称重传感器黑色信号线A-接称重传感器白色信号线A+接称重传感器绿色信号线输出端GND接GNDDT接单片机引脚SCK接单片机引脚VCC接5V模块接口原理图如下图所示。图4-9传感器接口电路原理图模块实物图如下图所示。图4-10传感器接口电路模块实物图4.751单片机系统软件设计对于一个系统而言，其想要实现完整，必然不可能缺少了软件与硬件两大部分。通过设计与操作，可以将软件程序，以烧写的方式，存入至单片机程序之中。4.7.1编程语言选择考虑到程序本身存在的复杂特性，加上求解、运算量偏高，浮点数计算量较大，在这里选择应用C语言，来支持程序的编写与实现。关注51系统单片机，应用C语言，其彰显着一系列优势，这些优势主要表现为：无需将精神放在处理器指令集层面，也不需要关注存储器应用的是哪一类结构；编译器发挥重要作用，承担寻址方式、寄存器分配等相关的操作，编程实现的环节，无需关注存储器数据类型，也无需关注其具体地址；程序可读性是十分突出的；一些关键字、操作函数等，其与人的思维较为接近；例程的标准与规范较为突出，库文件充分；支持模块化编程与操作，可以在新程序中，直接加入其他程序；可移植性是其一大现实优势，以C为支撑的程序，支持在几乎全部的系统环境下运作。4.7.2Keil程序开发环境在这里，选择应用Keil环境，作为单片机设计、开发与实现的基本环境。该环境的出现，是专门面向51系列单片机而形成的。将C语言与汇编语言放在一起进行理性比对与把握，C语言在各方面，包括功能层面、结构层面、可读性层面等，其都是相对优异的存在。关注Keil环境内容，其内部可以说是十分完备的，不仅配置有仿真调节器，库管理，还配置了宏汇编，链接器，当然，还存在C编译器。基于集成操作，将各类要素在该环境之下组合。应用Keil软件，其支持的系统较多，方便应用。若是在编程中应用的是C语言，那最佳的一种方案，即选择在Keil之下作相应的开发操作，若操作过程中选择应用的是汇编语言，也可以应用Keil。在Keil中集成了众多功能与内容，可以支撑编程的顺利实现，其中Keil有以下特点：其一，Keil支持的操作系统是相对充分的，如WIN7、XP等，开发工具配置丰富，库函数的内容也是较为充分的。其二，Keil开发流程是充分且完善的，可以说是一整套性质的。其操作界面如下所示：图4-12Keil开发界面图4.7.3STC-ISP程序烧录软件介绍基于STC-ISP作阐释，其是一类程序烧录软件，其存在与出现，便是为STC单片机服务的。在STC-ISP中，集成了串口分析、在线仿真、代码下载等一系列功能。在51系列单片机等产品中，STC-ISP的应用可以说是十分广，也是很多单片机产品开发很难绕过去的一个内容。应用下载器，支持单片机程度的完整、可靠下载。其与PC间通过一定方法，可以实现顺利对接。在这里，第一个步骤便是需要在软件参数的界定中，首先界定出单片机的型号问题，并对其波特率作设定；第二步是找出hex文件，对文件地址作出明确；第三步执行下载。具体下载界面如下图所示。图4-12烧录软件对话框4.7.4CH340串口程序烧写模块介绍基于CH340串口，可以面向单片机程序，来实现具体的烧写操作。在这里该部分的接口，采取的是USB，这种下载器性能出色，价格成本较低。关注CH340串口烧写，其操作与实现特征可以表述为：（1）基于通信层面来作进一步分析，其支持USB1.1、USB2.0；（2）全面支持WIN98、WIN7等操作系统；（3）采用USB口供电；（4）在编程操作的环节，可以应用系统本身配置的电源，也可以接入USB，无论哪一种方式供电，目标板为了正常运作都存在着一个电流阈值，即500mA；（5）编程操作，并不会波及目标板程序运作；（6）STC全系列的烧录，其都给予充分支持；（7）电压输出接口表现为3.3V与5V；（8）相对并口编程，速度上更占优势，笔记本也可操作；（9）程序稳定，芯片为进口原装。模块如下图所示。图4-13CH340串口烧写模块基于CH340，其串口烧写对应的引脚，具体表现为：（1）+5V5V输出，因有USB电源线，故本开发板不接，不需要（2）VCC本开发板不接，不需要（3）3V33.3V输出，本开发板不接，不需要（4）TXD接单片机的RXD引脚（5）RXD接单片机的TXD引脚（6）GND接GND。关注CH340，分析其与单片机之间对接实现，下表提供了该部分内容。表4-1CH340串口烧写模块与单片机接线CH340模块单片机开发板TXDRXDRXDTXDGNDGND4.8PCB图4.9本章小结本章主要通过设计内容所需要的各个模块以及对应实物元器件的说明，笔者在这里设计了STC89C52单片机最小系统电路和详细的描述了具体的设计内容。在模块搭建完成之后我们需要用keil语言对其进行验证，在结束了验证工作之后，我们还要求使用CH340串口烧写模块来烧写单片机程序，从而进行实物的搭建。

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