基于单片机的PWM信号输出系统设计毕业论文.doc

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1、基于单片机的PWM信号输出系统设计毕业论文目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1本文的设计背景和意义11.2设计要求11.3单片机概述21.4AT89C51单片机概述41.4.1AT89C51单片机内部结构41.4.2AT89C51单片机引脚功能51.5脉冲宽度调制(PWM)概述92系统硬件设计112.1电源电路设计112.2单片机时钟电路设计122.3单片机复位电路设计122.4看门狗电路设计132.5按键选择电路设计152.6显示模块电路设计162.7系统硬件电路设计183系统程序设计193.1主程序的设计193.2单片机中断程序的设计203.3PW

2、M程序的设计21493.4按键程序的设计223.5显示系统的程序设计243.6看门狗程序的设计264电路系统仿真274.1Proteus软件274.2KeiluVision软件284.3Proteus与KeiluVision软件的联调284.4仿真电路284.5系统的硬件仿真输出图295本文总结31参考文献32翻译部分33英文原文33中文译文42致谢4949中国矿业大学2012届本科生毕业设计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

3、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

4、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

5、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。49中国矿业大学2012届本科生毕业设计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

6、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

7、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

8、护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。