学士学位论文基于单片机的pwm信号输出系统设计Word格式文档下载.docx
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基于单片机的PWM信号输出系统设计
毕业论文专题题目：
毕业论文主要内容和要求：
1、整体方案设计
2、硬件电路设计，包括电源、显示、按键等外围电路设计
3、软件设计，包括模式选择程序、时间选择程序、显示程序、按键程序等
4、应用PROTEUS软件进行仿真
指导教师签字：
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日期：
中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；
②独立解决实际问题的能力；
③研究内容的理论依据和技术方法；
④取得的主要成果及创新点；
⑤工作态度及工作量；
⑥总体评价及建议成绩；
⑦存在问题；
⑧是否同意答辩等）：
成绩：
指导教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书
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②基础理论及基本技能的掌握；
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④工作量的大小；
⑤取得的主要成果及创新点；
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⑦总体评价及建议成绩；
⑧存在问题；
⑨是否同意答辩等）：
评阅教师签字：
中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩
答辩
情
况
提
出
问
题
回答问题
正确
基本
正确
有一般性错误
有原则性错误
没有
回答
答辩委员会评语及建议成绩：
答辩委员会主任签字：
学院领导小组综合评定成绩：
学院领导小组负责人：
摘要
本文研究了如何利用AT89C51单片机控制输出PWM信号。
文中对AT8951单片机概念和PWM信号的原理做了详细的论述，对单片机最小系统中的时钟电路和复位电路进行了充分的分析。
在对单片机内部结构熟悉的基础上完成了硬件电路设计，主要包括电源、显示、按键等外围电路设计。
并通过编程实现了单片机输出PWM功能，完成了软件设计，包括模式选择、时间选择、显示、按键程序等。
为了防止单片机的工作受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞而陷入死循环的现象，在完成以上设计的基础上加入了看门狗电路，使得单片机能够稳定地输出PWM波形。
本设计还对Proteus和KeiluVision软件做了相关介绍，通过Proteus和KeiluVision软件的联调在KeiluVision中编写程序，在Proteus软件中对单片机输出PWM系统做了仿真。
最终实现了以下功能：
能够通过K1键选择PWM波形的输出与关闭，通过按键K2、K3与换向开关SW1实现对PWM波形周期和占空比参数的调节作用。
最后通过Proteus软件中的模拟仿真器对PWM波形进行模拟仿真输出，PWM波形的占空比和周期及PWM波形的输出时间通过显示模块显示出来，最终圆满完成设计。
关键词：
AT89C51单片机；
PWM信号；
计算机仿真；
看门狗程序；
ABSTRACT
ThispaperstudieshowtousetheAT89C51microcontrollertocontroltheoutputPWMsignal.AT8951single-chipconceptandprincipleofthePWMsignalisdiscussedindetail,afullanalysisofthesmallestsingle-chipsystemclockcircuitandresetcircuit.Familiarwiththestructureoftheinternalmicrocontrollerbasedonthehardwarecircuitdesign,includingthepowertothedisplay,buttonsandotherperipheralcircuitdesign.ByprogrammingthemicrocontrolleroutputPWMfunction,thecompletionofasoftwaredesign,includingmodeselection,timing,keyprogram.Subjecttointerferencefromexternalelectromagneticfield,inordertopreventtheworkofthemicrocontroller,causingtheprogramtoruntoflyintothephenomenonofinfiniteloopinthedesigndoneonthebasisofthewatchdogcircuit,themicrocontrollertostabilizetheoutputofthePWMwaveform.
ThisdesignalsoProteusandKeiluVision,softwarerelatedpresentationsbyProteusandtheKeiluVisionsoftware,theFBIintheKeiluVisionprogramming,simulationinProteussoftwareonthemicrocontrolleroutputPWMsystem.Theultimaterealizationofthefollowingfeatures:
K1keytoselectthePWMwaveformoutputonandoff,throughthekeyK2,K3,withthechangetotheswitchSW1ontheregulatoryroleofthePWMwaveformcycleanddutycycleparameters.
Finally,thesimulationinProteussoftwaresimulationoutputofthePWMwaveform,dutycycleandthecycleofthePWMwaveformandPWMwaveformoutputtimedisplayedbythedisplaymodule,andultimatelythesuccessfulcompletionofthedesign.
Alpha
Keywords：
AT89C51microcontroller;
aPWMsignal;
computersimulation;
Watchdogprogram;
1绪论
1.1本文的设计背景和意义
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
脉冲宽度调制（PWM），是英文“PulseWidthModulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。
本文是基于单片机的PWM信号输出系统设计，利用单片机输出PWM波形，并能够通过按键实现输出不同占空比不同周期的PWM波形,通过数码管将相应PWM波形的档位显示出来。
将当下较为热门的单片机与脉冲宽度调制（PWM）相结合，具有一定的研究意义与应用价值。
1.2设计要求
1．单片机输出PWM系统的整体方案设计。
2．硬件电路设计，包括电源、显示、按键等外围电路设计。
3．软件设计，包括模式选择、时间选择、显示、按键程序等。
4．应用PROTEUS软件进行仿真。
1.3单片机概述
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，内部包含有计算机的基本功能部件：
CPU、存储器和I/O接口电路等。
图1单片机的内部结构
1.3.1单片机的应用
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：
1.在智能仪器仪表上的应用。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
2.在工业控制中的应用。
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用。
可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。
4.在计算机网络和通信领域中的应用。
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制。
5.单片机在医用设备领域中的应用。
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
6.在各种大型电器中的模块化应用。
某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。
7.单片机在汽车设备领域中的应用单片机在汽车电子中的应用非常广泛。
1.3.2常用单片机种类
1.STC单片机。
STC公司的单片机主要是基于8051内核，是新一代增强型单片机，指令代码完全兼容传统8051，速度快8~12倍，带ADC,4路PWM，双串口，有全
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