硬件设计一个嵌入式系统的硬件电路设计包括三部分内容：单片机芯片的选择、单片机系统扩展、系统配置。2）系统的扩展与外设配置的水平应充分满足应用系统当前的功能要求，并留有适当余地，便于以后进行功能的扩充。4）整个系统中相关的元器件要尽可能做到性能匹配。2）各功能程序实现模块化、系统化。4）运行状态实现标志化管理。软件抗干扰是计算机应用系统提高可靠性的有力措施。......
2023-10-28
51单片机应用：实战教程与案例分享
【摘要】：在微机的大家族中，近年来单片微型计算机以其低价位、高性能的特点异军突起，发展极为迅速，应用十分广泛。图1-1是一个用单片机控制GSM TC35i实现远程空气和土壤温湿度监测系统，针对传统果苗生长环境信息获取科学度低、时效性差等不足，将物联感知与GSM技术应用到果苗生长环境监测系统中。
随着近几年IT技术的迅猛发展，使得IT产业在工业、农业、国防科研及日常生活各个领域均显示了日益旺盛的生命力。在国内，20多年来，微型机不断地更新换代，新的产品层出不穷。在微机的大家族中，近年来单片微型计算机以其低价位、高性能的特点异军突起，发展极为迅速，应用十分广泛。目前，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域，已经发展成为一种比较成熟的技术。而单片机的应用提高了机电设备的技术水平和自动化程度，对各行各业的技术改造和产品更新换代起到了重要的推动作用。
1.单片机特别适用于机、电、仪一体的智能化产品
在各类仪器仪表中（包括医疗器械、色谱仪、温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、长度、硬度、元素测定等）引入单片机，使仪器仪表数字化、智能化、微型化等功能大大提高。
2.单片机在工业控制中的应用
3.单片机在通信方面的应用
单片机成功地应用于玩具、游戏机、充电器、按摩器、IC卡电话、IC卡水表、IC卡煤气表、IC卡电能表、流量温控仪表、家庭自动化、电子锁、电子秤、步进电机、防盗报警、电子日历时钟等日常生活的产品中。
4.计算机外部连接设备
图形终端、彩色黑白复印机、软盘及硬盘驱动器、磁带机、打印机的内部都采用单片机进行控制。
不难发现单片机是一个万能器件，它可以完成很多设备的控制工作，尤其对于初学者很想以最快的速度学会单片机并设计一块由单片机控制的电子系统，这里给读者展示一些由单片机完成的一些简单的电子系统供初学者对单片机后续的学习有个基础的认识。
图1-1是一个用单片机控制GSM TC35i实现远程空气和土壤温湿度监测系统，针对传统果苗生长环境信息获取科学度低、时效性差等不足，将物联感知与GSM技术应用到果苗生长环境监测系统中。通过对果苗生长所需的空气和土壤温湿度信息进行采集，利用GSM TC35i模块，以短消息的方式实现数据远程传输，实时将采集的信息发送到果农手机端，有利于减轻果农劳动强度、提高果苗生长品质，这是一个应用于农业生产的案例。
图1-1 无线温湿度采集终端(www.chuimin.cn)
图1-2是一个利用单片机技术采用语音芯片ISD1420实现温湿采集播报系统，系统硬件电路主要由单片机最小系统模块、液晶显示模块、温度传感器模块、语音芯片模块构成；软件设计在keil仿真环境下采用C语言编程。设计的温湿播报系统能够在液晶屏上显示测量的温度和湿度，同时可以语音播报，实用性和可靠性强。这是一个应用日常生活或者环境监测方面的案例。
图1-2 家用温湿测量播报系统实物图
图1-3是一个采用单片机利用无线通信技术设计的一款两通道无线遥控开关系统，系统硬件由发射模块和接收模块两部分构成，其中发射模块采用PT2262进行编码发射，接收模块由PT2272解码电路、电源电路、数码显示电路和继电器控制电路构成；软件系统采用C语言编程，实现两通道遥控开关系统，这是一个应用于无线通信方面的案例。
图1-4是一个利用单片机采用MAX1898充电芯片的一款智能充电器系统。系统硬件电路主要有单片机最小系统、充电控制模块、供电电压模块和报警模块构成；软件系统利用单片机T0定时器，采用C语言编程。系统具有预充、充电保护、自动断电和充电完成报警提示功能，避免了由于过电压充电对电池造成的损害，保护电池。这是一个应用于智能化仪器方面的案例。
图1-3 无线遥控开关系统设计
图1-4 智能充电器的实物图
从上述4个简单的案例介绍中看出，单片机的应用非常广泛，同时学好单片机可以解决很多电子系统的控制问题，所以要求读者只要静下心来慢慢地将整本书仔细阅读，你就会发现单片机技术一点都不难，你一定可以设计出一套符合设计要求的单片机控制系统。
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2023-11-04
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