最新单片机硬件系统设计原则
单片机硬件系统设计
原则
●单片机硬件系统设计原则
●一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单
元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。
●系统的扩展和配置应遵循以下原则：
● 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基
础。
● 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行
二次开发。
● 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则
是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。
● 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统
中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。
● 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷
电路板布线、通道隔离等。
● 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增
设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。
● 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大，
也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。
●单片机系统硬件抗干扰常用方法实践
●影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结
构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。
●形成干扰的基本要素有三个：
●（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地
方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
●（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线
的传导和空间的辐射。
●（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器
等。
● 1 干扰的分类
● 1.1 干扰的分类
●干扰的分类有好多种，通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分
类。按产生的原因分：
●可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。
●按传导方式分：可分为共模噪声和串模噪声。
●按波形分：可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。
● 1.2 干扰的耦合方式
●干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。因此，我们有必要看看
干扰源和被干扰对象之间的传递方式。干扰的耦合方式，无非是通过导线、空间、公共线等等，细分下来，主要有以下几种：
●（1）直接耦合：
●这是最直接的方式，也是系统中存在最普遍的一种方式。比如干扰信号通过电源线侵入系统。对
于这种形式，最有效的方法就是加入去耦电路。
●（2）公共阻抗耦合：
●这也是常见的耦合方式，这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦
合，通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
●（3）电容耦合：
●又称电场耦合或静电耦合。是由于分布电容的存在而产生的耦合。
●（4）电磁感应耦合：
●又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。
●（5）漏电耦合：
●这种耦合是纯电阻性的，在绝缘不好时就会发生。
● 2 常用硬件抗干扰技术
●针对形成干扰的三要素，采取的抗干扰主要有以下手段。
● 2.1 抑制干扰源
●抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt， di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要
的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
●抑制干扰源的常用措施如下：
●（1）继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继
电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。
●（2）在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电
容选0.01uF），减小电火花影响。
●（3）给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。
●（4）电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1 μF高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高
频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。
●（5）布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。
●（6）可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击
穿的）。
● 2.2 切断干扰传播路径
●按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
●所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同，可以
通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别注意处理。
●所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器
件的距离，用地线把它们隔离和在敏感器件上加屏蔽罩。
●切断干扰传播路径的常用措施如下：
●（1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片
机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
●（2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π
形滤波电路）。
●（3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固
定。
●（4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机、继电器）与
敏感元件（如单片机）远离。
●（5）用地线把数字区与模拟区隔离。数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A
芯片布线也以此为原则。
●（6）单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边
缘。
●（7）在单片机I/O口、电源线、电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤
波器、屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能。
● 2.3 提高敏感器件的抗干扰性能
●提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取，以及从不正常
状态尽快恢复的方法。
●提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：
●（1）布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声。
●（2）布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。
●（3）对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻
辑的情况下接地或接电源。
●（4）对单片机使用电源监控及看门狗电路，如： IMP809，IMP706，IMP813， X5043，X5045
等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
●（5）在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。
●（6）IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。
● 2.4 其它常用抗干扰措施
●（1）交流端用电感电容滤波:去掉高频低频干扰脉冲。
●（2）变压器双隔离措施:变压器初级输入端串接电容,初、次级线圈间屏蔽层与初级间电容中心接
点接大地,次级外屏蔽层接印制板地,这是硬件抗干扰的关键手段。次级加低通滤波器:吸收变压器产生的浪涌电压。
●（3）采用集成式直流稳压电源: 有过流、过压、过热等保护作用。
●（4）I/O口采用光电、磁电、继电器隔离，同时去掉公共地。
●（5）通讯线用双绞线:排除平行互感。
●（6）防雷电用光纤隔离最为有效。
●（7）A/D转换用隔离放大器或采用现场转换:减少误差。
●（8）外壳接大地:解决人身安全及防外界电磁场干扰。
●（9）加复位电压检测电路。防止复位不充分, CPU就工作,尤其有EEPROM的器件,复位不充份会
改变EEPROM的内容。
●（10）印制板工艺抗干扰：
●① 电源线加粗，合理走线、接地，三总线分开以减少互感振荡。
●② CPU、RAM、ROM等主芯片,VCC和GND之间接电解电容及瓷片电容，去掉高、低频干扰信号。
●③ 独立系统结构,减少接插件与连线，提高可靠性,减少故障率。
●④ 集成块与插座接触可靠,用双簧插座,最好集成块直接焊在印制板上，防止器件接触不良故障。
●⑤ 有条件的采用四层以上印制板,中间两层为电源及地。
●单片机系统软件抗干扰方法
●在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越
受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例，对微机系统软件抗干扰方法进行研究。
● 1 软件抗干扰方法的研究
●在工程实践中，软件抗干扰研究的内容主要是：一、消除模拟输入信号的嗓声（如数字滤波技
术）；二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。
● 1.1 指令冗余
● CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。当PC受干扰出现错误，程序便脱离正常轨道“乱
飞”，当乱飞到某双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出错。
若“飞” 到了三字节指令，出错机率更大。
●在关键地方人为插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节
指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。这样即使乱飞程序飞到操作数上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被当作操作数执行，程序自动纳入正轨。
●此外，对系统流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条
NOP，也可将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的执行。
● 1.2 拦截技术
●所谓拦截，是指将乱飞的程序引向指定位置，再进行出错处理。通常用软件陷阱来拦截乱飞的程
序。因此先要合理设计陷阱，其次要将陷阱安排在适当的位置。
● 1.2.1 软件陷阱的设计
●当乱飞程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用。通过软件陷阱，拦截乱飞程序，将其引向指
定位置，再进行出错处理。软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱：
● NOP
● NOP
● LJMP 0000H
●其机器码为0000020000。
1.2.2 陷阱的安排
通常在程序中未使用的EPROM空间填0000020000。最后一条应填入020000，当乱飞程序落到此区，即可自动入轨。在用户程序区各模块之间的空余单元也可填入陷阱指令。当使用的中断因干扰而开放时，在对应的中断服务程序中设置软件陷阱，能及时捕获错误的中断。如某应用系统虽未用到外部中断1，外部中断1的中断服务程序可为如下形式：
NOP
NOP
RETI
返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。如果故障诊断程序与系统自恢复程序的设计可靠、完善，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接进入故障诊断程序，尽早地处理故障并恢复程序的运行。
考虑到程序存贮器的容量，软件陷阱一般1K空间有2-3个就可以进行有效拦截。
1.3 软件“看门狗”技术
若失控的程序进入“死循环”，通常采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。通过不断检测程序循环运行时间，若发现程序循环时间超过最大循环运行时间，则认为系统陷入“死循环”，需进行出错处理。
“看门狗”技术可由硬件实现，也可由软件实现。在工业应用中，严重的干扰有时会破坏中断方式控制字，关闭中断。则系统无法定时“喂狗”，硬件看门狗电路失效。而软件看门狗可有效地解决这类问题。
笔者在实际应用中，采用环形中断监视系统。用定时器T0监视定时器T1，用定时器T1监视主程序，主程序监视定时器T0。采用这种环形结构的软件“看门狗”具有良好的抗干扰性能，大大提高了系统可
靠性。对于需经常使用T1定时器进行串口通讯的测控系统，则定时器T1不能进行中断，可改由串口中断进行监控（如果用的是MCS-52系列单片机，也可用T2代替T1进行监视）。这种软件“看门狗”监视原理是：在主程序、T0中断服务程序、T1中断服务程序中各设一运行观测变量，假设为MWatch、
T0Watch 、T1Watch,主程序每循环一次，MWatch加１，同样T0、T1中断服务程序执行一次，T0Watch、T1Watch加１。在T0中断服务程序中通过检测T1Watch的变化情况判定T1运行是否正常，在T1中断服务程序中检测MWatch的变化情况判定主程序是否正常运行，在主程序中通过检测T0Watch的变化情况判别T0是否正常工作。若检测到某观测变量变化不正常，比如应当加1而未加1，则转到出错处理程序作排除故障处理。当然，对主程序最大循环周期、定时器T0和T1定时周期应予以全盘合理考虑。限于篇幅不赘述。
2 系统故障处理、自恢复程序的设计
单片机系统因干扰复位或掉电后复位均属非正常复位，应进行故障诊断并能自动恢复非正常复位前的状态。
2.1 非正常复位的识别
程序的执行总是从0000H开始，导致程序从 0000H开始执行有四种可能：一、系统开机上电复位；二、软件故障复位；三、看门狗超时未喂狗硬件复位；四、任务正在执行中掉电后来电复位。四种情况中除第一种情况外均属非正常复位，需加以识别。
2.1.1 硬件复位与软件复位的识别
此处硬件复位指开机复位与看门狗复位，硬件复位对寄存器有影响，如复位后PC=0000H， SP＝07H，PSW＝00H等。而软件复位则对SP、SPW无影响。故对于微机测控系统，当程序正常运行时，将SP设置地址大于07H，或者将PSW的第5位用户标志位在系统正常运行时设为1。那么系统复位时只需检测PSW.5标志位或SP值便可判此是否硬件复位。图1是采用PSW.5作上电标志位判别硬、软件复位的程序流程图。
此外，由于硬件复位时片内RAM状态是随机的，而软件复位片内RAM则可保持复位前状态，因此可选取片内某一个或两个单元作为上电标志。设 40H用来做上电标志，上电标志字为78H，若系统复位后40H单元内容不等于78H，则认为是硬件复位，否则认为是软件复位，转向出错处理。若用两个单元作上电标志，则这种判别方法的可靠性更高。
2.1.2 开机复位与看门狗故障复位的识别
开机复位与看门狗故障复位因同属硬件复位，所以要想予以正确识别，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。当系统正常运行时，设置一可掉电保护的观测单元。当系统正常运行时，在定时喂狗的中断服务
程序中使该观测单元保持正常值（设为 AAH），而在主程中将该单元清零，因观测单元掉电可保护，则开机时通过检测该单元是否为正常值可判断是否看门狗复位。
2.1.3 正常开机复位与非正常开机复位的识别
识别测控系统中因意外情况如系统掉电等情况引起的开机复位与正常开机复位，对于过程控制系统尤为重要。如某以时间为控制标准的测控系统，完成一次测控任务需1小时。在已执行测控50分钟的情况下，系统电压异常引起复位，此时若系统复位后又从头开始进行测控则会造成不必要的时间消耗。因此可通过一监测单元对当前系统的运行状态、系统时间予以监控，将控制过程分解为若干步或若干时间段，每执行完一步或每运行一个时间段则对监测单元置为关机允许值，不同的任务或任务的不同阶段有不同的值，若系统正在进行测控任务或正在执某时间段，则将监测单元置为非正常关机值。那么系统复位后可据此单元判系统原来的运行状态，并跳到出错处理程序中恢复系统原运行状态。
2.2 非正常复位后系统自恢复运行的程序设计
对顺序要求严格的一些过程控制系统，系统非正常复位否，一般都要求从失控的那一个模块或任务恢复运行。所以测控系统要作好重要数据单元、参数的备份，如系统运行状态、系统的进程值、当前输入、输出的值，当前时钟值、观测单元值等，这些数据既要定时备份，同时若有修改也应立即予以备份。
当在已判别出系统非正常复位的情况下，先要恢复一些必要的系统数据，如显示模块的初始化、片外扩展芯片的初始化等。其次再对测控系统的系统状态、运行参数等予以恢复，包括显示界面等的恢复。之后再把复位前的任务、参数、运行时间等恢复，再进入系统运行状态。
应当说明的是，真实地恢复系统的运行状态需要极为细致地对系统的重要数据予以备份，并加以数据可靠性检查，以保证恢复的数据的可靠性。
其次，对多任务、多进程测控系统，数据的恢复需考虑恢复的次序问题，笔者实际应用的数据恢复过程流程图如图2所示。
视频监控系统设计方案新整理
九江东毅港口 监控系统设计方案
目录
1.系统概述
近几年视频监控报警系统的发展突飞猛进，它的推广和应用也在遍布各个领域,它已成为现代化管理和安全防范的重要手段。随着IP网络和宽带技术的不断发展，采用先进计算机通信技术及图像视频压缩技术为核心的网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到人们的广泛使用。视频监控系统防范于未然，用来实现较周密的外围区域及建筑物内重要的区域管理，减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效率。作为现代化管理有力的辅助手段，视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素。并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。 我司考虑到以上监控系统的重要性，所以根据公司实际情况，本着“立足现在、着眼未来、功能齐全、布局合理、有效控制、经济适用”的原则，需要设计出针对本项目整个区域的全天候、全方位、多层次、多角度的监控系统设计，这套监控系统要求认真研究公司需求的基础上，根据项目规划特点，利用时下技术稳定、成熟的产品，并需要结合多年的行内经验和工程实施经验而提供。该系统一定是一个功能完善、技术先进、质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，将为公司未来的综合治理管理体系发挥积极的作用。监控系统作为一项先进的高科技技术防范手段，通过安装在公司出入口、主要通道、重要位置如：大门、办公楼、仓库、码头等区域设置前端摄像机，将采集的图像信息传送到监控管理中心，进行全方位监控监
单片机最小系统设计
单片机最小系统设计 时间：2011-05-01 22:47:54 来源：作者： 单片机最小系统设计 该单片机最小系统具有的功能: （1）具有2位LED数码管显示功能。 （2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。 （3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。 （4）具有复位功能。 功能分析 （1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能； （3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。 （4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。 设计框图 硬件电路设计 根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。
元件清单的确定： 数码管：共阴极2只（分立） 电解电容：10UF的一只 30PF的电容2只 220欧的电阻9只 4.7K的电阻一只 1.2K的电阻一只 4.7K的排阻一只， 12MHZ的晶振一只 有源5V蜂名器一只 AT89S51单片机一片 常开按钮开关1只 紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的） 发光二极管（5MM红色）8只 万能板电路版15*17CM S8550三极管一只 4．5V电池盒一只，导线若干。七、硬件电路的焊接 按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。 相关程序编写 针对上面的电路原理图，设计出本单片机最小系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。 （2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。 （3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。以上出现的是流水灯的效果 （4）、所有的发光二极管灭了，同时数码管现实“0”。
市政府视频监控系统设计方案
1.1 视频监控系统设计方案 1.1.1 系统概述 视频监控系统是指将从市公安系统中接入的8路视频监控信号以及数字化城管将要建设的视频信号，结合城市管理地理信息系统，在城市管理信息中心的大屏幕和PC终端上显示，实现对城市部件和事件的全方位、全时段的可视化监控管理，从而对城管事件作出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性城管事件录像取证，起到综合治理效果。 视频监控系统建设主要包括三部分的内容，即政府中心控制节点的建设、城管中心视频监控系统建设和城管中心安防监控系统建设。 1.1.2 城管中心视频监控 扬州市公安局已经在扬州市内建设36个公安监控点，需连接到市城管 监督中心之外，还包括以下内容： 根据扬州市建设全市城管监控系统的要求，计划建设50个，后续可以 扩展到100个（当前建设50个，后续可以扩展到100个）可控监视探头， 探头采用数字式以太网传输模式，通过通信运营商提供的传输通道，汇集到 监督中心机房，并通过大屏幕展现出来。 1.1. 2.1 系统建设要求 视频监控系统可以随时选择需要监控的8路视频监控信号。 视频监控系统主要应包括以下功能模块：视频图像播放、视频源选择、 监控探头调整控制等。 ?视频图像播放 应能播放支持扬州市现有的视频数据压缩格式。要求能在城市管理信息 中心的大屏幕和PC终端上显示。 ?视频源选择 应可在系统的电子地图上选择需要调用查看的视频源，方便地查看相应 的视频信息。 ?监控探头调整控制 应能实现对监控探头的调整控制（公安局建设的36路图像除外）。可以通过调整监控探头，实现视频图像的放大、缩小，还可以实现监控探头的方向调整。
1.1. 2.2 系统设计 1.1. 2.2.1 视频前端设计 扬州城管中心视频监控系统前端图像源只要来自两个方面：扬州市公安局已建的36路视频图像接入和扬州市城管计划建设100个（当前建设50个，后续可以扩展到100个）可控监视探头。 公安局已建的36路图像，考虑节省传输路由租用费用，采取租用电信8条2M带宽路由同时到达城管监督中心。 扬州市城管计划建设的100个（当前建设50个，后续可以扩展到100个）可控监视探头，拟采用数字式以太网传输模式，通过通信运营商提供的传输通道，汇集到监督中心机房，并通过大屏幕展现出来。 1.1. 2.2.2 系统传输设计 公安局已建的36路图像，通过租用电信8条2M带宽路由，加编解码器同时送8路图像至城管中心，在大屏幕上显示。 由于公安局原配置的图像切换矩阵有控制限制，设计采用配置一台48*16矩阵放在公安局机房，接入36路视频源；配置一台主控键盘放在城管监督中心，通过编解码器的双向数据口，远程控制矩阵，自由选择城管需要监视的视频图像。 扬州市城管计划建设的100个可控监视探头，拟采用数字式以太网传输模式，通过通信运营商提供的传输通道，汇集到监督中心机房。 由于城管监督中心在二楼，配线总机房在一楼，因施工前后衔接很难统一，电信的宽带路由一般只到一楼配线总机房，故考虑在一楼配线总机房至二楼监督中心机柜预留110根视频线缆（SYV75-5）和10根RVVP线缆作为远端视频图像信号接入路由。 1.1. 2.2.3 系统功能实现 各路视频图像汇集到城管监督中心，通过监督中心的图像显示系统进行切换、选择，显示在大屏幕上。实现以下功能： 1) 视频图像播放 能播放支持扬州市现有的视频数据压缩格式。能在城市管理信息中心的 大屏幕和PC终端上显示。为城管中心对整个城市进行实时掌控提供了准确 无误的保障。
单片机最小系统的设计及制作
单片机最小系统的设计与制作 江西冶金职业技术学院刘昆山刘星慧 【摘要】本文通过讲解单片机的工作条件，设计并制作单片机最小系统，编写单片机C语言程序，调试单片机产品，掌握单片机产品开发的基本过程。 【关键字】单片机C语言，单片机入门，单片机最小系统 一、单片机最小系统功能介绍 单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的以单片机为核心元件的可以正常工作的具有特定功能的单片机系统，是单片机产品开发的核心电路。
图1单片机最小系统成品图 本制作采用单片机C语言编程，主要能完成单灯闪烁的任务，通过AT89S51单片机控制一个LED的亮与灭，实现闪烁现象。同时应具有上电复位和手动复位，并且使用单片机片内程序存储器存放用户程序。 二、知识点讲解 1、AT89S51单片机简介 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K 的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储器技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集成的Flash程序存储器既可在线编程（ISP），也可用传统方法进行编程。 单片机的应用可以理解为是单片机芯片通过其引脚控制各种不同的外围电路，实现各种具体功能，所以要学好单片机技术，必须先了解单片机的引脚功能。AT89S51采用了40引脚的双列直插DIP封装形式，实物图如图2所示，引脚配置图如图3图4所示。
图2 AT89S51实物图图3 AT89S51引脚图 图4 AT89S52引脚图 2、引脚功能介绍 IO口灌（流进）电流大，拉（流出）电流小。
P0：漏极开路的双向IO口,使用时，当电流流出需外加上拉电阻 外部地址数据总线，可带八个TTL负载 P1：准双向口(当作输入口用时，须将IO口置1(P1=0XFF;i=P1;))，可带四个TTL负载 P1.0：T2定时计数器2的外部脉冲输入及时钟输出 P1.1：T2EX定时计数器2的捕捉、自动重装的触发输入及减法计数控制 P1.5：MOSI,主动输出从动输入引脚，用于flash(闪存)编程 P1.6：MISO, 主动输入从动输出引脚，用于flash编程 P1.7：SCK, 同步时钟，用于flash编程 ISP编程时用 P2：准双向口，可带四个TTL负载 外部地址总线高八位 P3：准双向口，可带四个TTL负载 P3.0：RXD，串行输入 P3.1：TXD，串行输出 P3.2：INT0，外部中断0输入 P3.3：INT1，外部中断1输入 P3.4：T0，定时计数器0的外部脉冲输入
单片机最小系统
STC89C52单片机简介 概述 STC89C52是51系列单片机的一个型号，它是STCMEL公司生产的。 STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STCMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本。 STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性 兼容MCS51指令系统 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 ? 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 ? 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共8个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 8051单片机的引脚功能
MCS-51系列单片机一般采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其外部引脚排列如图所示。其中，各引脚的功能为： (a) DIP引脚图 (b) 逻辑符号 8051单片机的引脚 ⑴主电源引脚 Vcc（40脚）：接＋5V电源正端 Vss（20脚）：接＋5V电源地端 一般Vcc和Vss间应接高频去耦电容和低频滤波电容。 ⑵外接晶体或外部振荡器引脚 XTAL1（19脚）：接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器OSC。当采用外部振荡器时，此引脚应接地。 XTAL2（18脚）：接外部晶振的另一个引脚。在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端。当采用外部振荡器时，此脚接外部振荡器的输出端。 ⑶控制信号线 RST/VPD（9脚）：复位信号输入端，复位/掉电时内部RAM的备用电源输入端 ALE/ （30脚）：地址锁存允许/编程脉冲输入。用ALE锁存从P0口输出的低8位地址；在对片内EPROM编程时，编程脉冲由此输入。 （29脚）：外部程序存储器读选通信号，低电平有效。 /VPP（31脚）：访问外部存储器允许/编程电压输入。EA为高电平时，访问内部存储器；低电平时，访问外部存储器。对片内EPROM编程时，此脚接21V编程电压。 ⑷多功能I/O口引脚 8051单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口，其中： ① P0口（32～39脚）——双向口（三态），可作为输入/输出口，可驱动8个LSTTL 门电路。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。
单片机系统等的硬件调试方法_百度文库
单片机系统等的硬件调试方法 1、首先是焊接的顺序问题。当初板子做好以后，我一口气就把所有的元件焊上去了，这样对于没有调试过的板子，就很难找到原因。所以焊接的顺序很重要，应该是应该按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试(OK--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 2、如果在调试按功能划分的器件上出现问题，可以按以下步骤进行： 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确（注意，命令字的顺序很重要，前些日子调试INTEL e28F640这款flash是的时候，在对其擦除和写操作的时候，就碰到了这样的问题） 6）有条件的可以用示波器。如我就是通过示波器对SRAM各个引脚进行检查，发现地址线都是有信号的，而数据线无信号出现，才找到问题所在。 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 3、多观察，多思考。如我前些日子在调试320×240点阵LCD的时候，发现怎么也不能出现图像，后来在偶然的机会下，发现LCD在MPU的CS2口线下，出现闪动
的情况，猜测这时候有数据写入到LCD中，仔细研究才发现，MPU的DATA0-7线与74LVC245的A0-7连接在一起，MPU的通过一个GAL16V8或是与非门等芯片进行逻辑组合后与74LVC245的OE引脚相连，这样MPU只有在某一地址范围内才可以进行数据读写操作。所以在调试过程中，对于出现的任何现象都不要放过，问题的解决就是从一些小的现象入手的。山重水复疑无路，柳暗花明又一村。 4、有可能的情况下，最好焊两块板子以上，这样才好有个比较，硬件上很小的问题有很多时候是很难发现的。 5、软件的调试要和硬件配合进行，往往问题可能不是硬件上的。 单片机应用系统硬件调试技巧 在单片机开发过程中，从硬件设计到软件设计几乎是开发者针对本系统特点亲自完成的。这样虽然可以降低系统成本，提高系统的适应性，但是每个系统的调试占去了总开发时间的2／3，可见调试的工作量比较大。单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件错误是在软件调试中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试是基础，如果硬件调试不通过，软件设计则是无从做起。本文结合作者在单片机开发过程中体会，讨论硬件调试的技巧。 当硬件设计从布线到焊接安装完成之后，就开始进入硬件调试阶段，调试大体分为以下几步。 1 硬件静态的调试 1.1 排除逻辑故障 这类故障往往由于设计和加工制板过程中工艺性错误所造成的。主要包括错线、开路、短路。排除的方法是首先将加工的印制板认真对照原理图，看两者是否一致。
远程视频监控系统设计方案
目录 1前言 (2) 2系统的组成 (3) 2.1前端设备 (3) 2.2图像的传输。 (3) 2.3控制中心 (4) 2.3.1图像的控制。 (4) 2.3.2图像的显示设备。 (4) 2.3.3图像的记录设备。 (4) 2.4系统结构图 (5) 3系统功能介绍 (6) 4系统配置 (10) 5费用说明 (11)
远程视频监控系统方案 1前言 当今视频是一个高速发展、日新月异的社会，社会安全生产问题也是日益复杂、多种多样，对安全生产的监管工作也要求与时俱进，采用新技术、新方法、新系统来进行合理有效的监管和指导。现在的建筑工地开工面积大、地域分布广，对监管巡查工作带来很大难度，对生产安全问题不能及时有效的控制。对目前的工作难点和经后工作的长远发展，特采用《远程视频监控系统》对施工工地进行监管。 远程视频监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供新动力。远程视频监控系统可不间断，全方位的对施工工地进行远程监控和记录，可实现无人值守的全天候监控。可让施工工地长期有效的得到监督和指导，同时也可以减少人为因素对监管工作的影响。 远程视频监控系统在国防、公安、消防等众多领域得到广泛应用，也取得了很好的实用效果，对各领域的监管工作起到了很大的促进作用，也对监管工作的高效、创新起较大的推动作用。在工程建筑行业的安全生产监管工作中采用此技术是一个新的创举，也是发展的必然。
2系统的组成 远程视频监控系统由前端设备、图像的传输、控制中心、三部分组成。 2.1前端设备 这部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"。它布置在被监控场所的某一位置上，其视场角能覆盖整个被监控场所。当被监控场所面积较大时，为了节省摄像机的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头，使摄像机能观察的距离更远、观察得更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更广、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，它把监控的容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上。摄像装置主要包含摄像机、镜头、云台、解码器箱、报警探头、紧急按钮等。 2.2图像的传输。 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分指的是传输图像信号。但是，由于某些系统除要求传输图像外，还要求传输声音信号，同时。由于需要在控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以这里所讲的传输部分，通常是指由所有要传输的信号形成的传输系统的总和。传输部分的传输介质主要包括视频电缆、控制信号传输电缆、光缆等。如果采用数字摄像机，则需要利用互联网来传送信号，传输线路就是综合布线系统的双绞线。
基于51单片机的最小系统板设计
┊ ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 单片机最小系统是在以51单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。本设计主要在51单片机上扩展I/O口，扩展定时器定时范围，扩展键盘显示接口并写好底层程序。 关键词最小系统，扩展，STC89C51, I/O接口 Abstract With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly. The smallest system one chip computer is in expands at the base of MCS-51 one chip computer. Make it used more convient in the test system. this design mainly expands I/O in the take 51 on chip computer, expands the timer fixed time scope, expands the keyboard to demonstrate the connection and writes the
单片机最小系统(详解)设计报告
摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本次课程设计包括STC89C51单片机最小系统（包括复位和时钟电路）还有蜂鸣器电路、LED电路和RS232串口电路以及用于扩展功能的四排与I/O端口相连的插孔。利用Protel电路设计软件进行原理图设计，PCB布线，借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会工程软件protel的使用。 关键词：最小系统，I/O端口，STC89C51, PCB
Abstract Recent years, with the penetration of computers in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, while driving traditional control detects the rapidly growing updated. In the real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only the microcontroller knowledge is not enough, should be based on the specific hardware architecture, as well as application-specific software features object combine to make perfect . The curriculum includes the SCM STC89C51 minimum system (including reset and clock circuit) and the buzzer circuit, eight digital tube display circuit, RS232 serial port circuitry, and used to extend the functionality of the four rows with the I / O ports are connected jack. Protel circuit design software for the use of schematic design, PCB layout, thereby consolidating microcontroller applications, analog circuits, digital circuits courses and learn to use engineering software Protel. Keyword：minimum system,I/O Port, STC89C51, PCB
港口智能化视频监控系统方案
港口数字智能视频监控方案 公司名称：北京光桥科技股份有限公司
目 录 1．概述 (3) 2．设计原则 (4) 3．设计规范和依据 (6) 4．系统功能和特点 (7) 5．方案设计 (14) 6．中心管理平台 (17)
1.概述 随着全球一体化进程的加快和国际经济活动的日趋频繁以及供应链管理思想的兴起，现代港口特别是大型枢纽港的地位越来越突出，港口码头的运作和管理逐渐与整个交通运输和仓储配送的大链条融合在一起。作为开展现代物流服务的推进器与连接器，港口处于陆运和水运两大基本运输方式的联结点，现代客流、物流活动所要求的全过程、全方位系统跟踪管理已成为现代港口的主要服务内容，涉及到口岸功能，多式联运功能，监管进出境的运输工具、货物、行李物品、邮递物品和其他物品，征收关税和其他税、费，查缉走私，并编制海关统计和办理其他海关业务；货物集散、中转、仓储功能，货代和船代功能，集装箱CY和CFS功能，管理信息系统及EDI应用功能，生产、生活辅助服务功能等等。 按照港口数字化视频网系统的总体规划和设计要求，建立和完善港区各作业区域，锚地、航道、泊位、堆场、门卫、公安交通、环境监测等数字化视频监控系统。在码头各作业区域建立视频监控系统的基础上，为海关、港口公安局、海事局、边防等其他协作单位，提供监控点及相应的控制手段，与以上单位建立统一和共享的视频监控网络，逐步完成港口的数字化视频网建设。 为提高港口海关的工作效率，更好地实施“依法行政，为国把关，服务经济，促进发展”的方针，进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、方便、快捷、高效的港口与营运环境。
什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述
什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述 单片机简介单片机是一种集成电路芯片。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器（CPU）、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路（I/O接口）集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。所以说，一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。 由此来看，单片机有着一般微处理器（CPU）芯片所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。 然而单片机又不同于单板机（一种将微处理器芯片、存储器芯片、输入输出接口芯片安装在同一块印制电路板上的微型计算机），单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果对它进行应用开发，它便是一个小型的微型计算机控制系统，但它与单板机或个人电脑（PC机）有着本质的区别。 单片机的应用属于芯片级应用，需要用户（单片机学习者与使用者）了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。 不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不尽相同，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，用户要使用某种单片机，必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑处理方式，输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性，支持软件（包含可支持开发应用程序的软件资源）及硬件资源。要利用某型号单片机开发自己的应用系统，掌握其结构特征和技术特征是必须的。 单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电
最新单片机硬件系统设计原则
单片机硬件系统设计 原则
●单片机硬件系统设计原则 ●一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单 元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。 ●系统的扩展和配置应遵循以下原则： ● 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基 础。 ● 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行 二次开发。 ● 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则 是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。 ● 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统 中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 ● 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷 电路板布线、通道隔离等。 ● 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增 设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 ● 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大， 也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 ●单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 ●影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结 构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。 ●形成干扰的基本要素有三个： ●（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地 方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 ●（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线 的传导和空间的辐射。 ●（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器 等。 ● 1 干扰的分类 ● 1.1 干扰的分类 ●干扰的分类有好多种，通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分 类。按产生的原因分： ●可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 ●按传导方式分：可分为共模噪声和串模噪声。 ●按波形分：可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 ● 1.2 干扰的耦合方式
视频监控系统设计方案
网络监控系统设计方案 导读：本次设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下： (一) 前端视频数据采集部分：通过网络摄像机实现对各个监控区域的图像采集；前端视频数据 采集设备包括红外一体化网络摄像机、网络半球、网络智能球、高清网络摄像机、立杆、墙挂支架等设备。 视频监控总体设计 1.1. 网络视频监控系统组成 本次设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下： (一) 前端视频数据采集部分：通过网络摄像机实现对各个监控区域的图像采集；前端视频数据采集设备包括红外一体化网络摄像机、网络半球、网络智能球、高清网络摄像机、立杆、墙挂支架等设备。 (二) 视频数据传输部分：通过超五类双绞线、室外4芯室外多模铠装光缆、光电转换设备和网络交换机等设备组成转发视频图像数据的传输网络，并通过传输网络将图像数据从前端监控设备传送到后端监控中心进行视频显示和存储，主要设备和线材包括：网络交换机、光电转换设备、超五类双绞线、室外铠装光缆等。 (三) 视频监控中心部分：视频监控中心是将前端采集的视频图像信息通过软件解码，转化为图像信号传送到监视器上，形成直观图像信息并且显示出来，同时对视频信息按照存储策略进行存储。通过网络监控中心管理平台对整个系统进行统一操作、配置、管理，其中主要设备网络监控中心管理平台、监控录像主机、大尺寸电视等设备。 (四) 监控终端部份：监控终端主要功能是监看实时视频画面、查询回放录像、抓拍图像、手动录像，主要包括监控客户端、多路视频解码器。 1.2. 监控系统拓扑图
1.3. 前端视频监控部分 1.3.1. 前端监控点设置说明 序号安装位置产品名称 单 位 数量备注 1 负一层停 车场 红外一体化网络摄像 机 台11 监控车位及通道，安全通道等出入口情 况
单片机最小系统设计
一、内容及要求 内容：设计制作一个51最小系统，用最小系统控制8个发光2极管。 要求:全部点亮，依次点亮，交换点亮；用最小系统控制蜂鸣器；用最小系统控制电机。 二、设计思路 使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。 八个发光二极管D1－D8分别接在单片机的P2.0－P2.7接口上，当给P2.0口输出“0”时，发光二极管点亮，当输出“1”时，发光二极管熄灭。可以运用输出端口指令MOV P0，A或MOV P0，＃DATA，只要给累加器值或常数值，同理，接在P2.1～P2.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现 图2-1 主程序流程图 流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的成流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应
以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到闪烁效果。 程序启动时跳转到键盘判断模块程序中，此程序里面包含Key1～Key5的按键情况判断，循环检测直到有按键按下的时候，程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块，与此同时，当按键Key6有闭合时，程序中调用延时程序程序时，给延时参数赋值上另一个值，是延时程序延时时间发生改变，以达到不同快慢节奏闪烁的彩灯。具体程序流程图2-1所示。 三、硬件设计 3.1 直流稳压电源电路 对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5V。如下图所示： 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 图3-1 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V—5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。由于时间关系，此处用3节1.5V的干电池供电，在此不在赘述此稳压电源电路图原理。 3.2单片机最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统如下图3-2所示。
单片机最小系统的概念
1.单片机最小系统的概念： 能使单片机正常工作的最小硬件单元电路，就叫单片机最小系统。 2.单片机最小系统的组成： (1)复位电路：t=RC1(t≥10ms); (2)时钟电路：C2=C3=(30±10)pF(一般是20~30pF); (3)存储器访问路经控制：EA/VPP=+5V时，先内后外。 另外，一般还有单片机的ISP下载口也包含在单片机最小系统中。 3.51系列单片机的最小系统电路的原理图： 这学期开了一门新的课程，单片机。一门实用性很强的课程！而我们所学习的就是以Atemel 公司出的8051为基础的结构及编程。在接触过程中，我们学到了8051的最小系统，通过该最小系统，我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制！比如一些简单的实验：闪烁灯、模拟开关灯等等！所以制作一个最小系统就显得很重要。 下面就介绍一下我所知道的一些简单的电路图：
1.电源电路： 我们知道单片机正常工作所需要的电压是+5V的电压，而我们不能直接得到，所以只能进行转换，用7805将+9V的电压转换成+5V的电压，焊接电路的时候注意C1,C2为极性电容，所以注意正负极。还有那个+9V的电源，本来是很方便的，往电路上焊一个接口，直接插上电源就OK了。但是考虑到经济问题，我给大家买的不是那种。用的时候把线前面的接头剪了，里面应该有4条线，2根是+9V的，另两根是+24V的，我们用+9V的线就行了！电源电路图如下： 2.单片机焊接电路： 这个电路较为简单，而且用得是上电复位电路，所用到的元器件也很少，但是要特别
注意单片机的接口，尤其是I/O接口，因为我们要用它们输出或者是进行数据传输，所以最好是能多有几个接口，所以用到双排插针或者是单排插针，用排线连接它们和外设。 3.串口焊接，也就是下载线！ 我们通过Keil软件编译一些程序，通过单片机实现一些功能，但是我们必须通过下载线将程序下载到单片机内部，也可以用烧写器，但是成本太高，而且利用率太低，所以我们选用下载线！本来是打算焊USB接口的，但是感觉难度很大，所以感觉还是用这个串口电路比较好，成功率较高！这个电路主要用到的就是74373锁存器。提醒大家，任何芯片工作都要接电源和接地，千万别忘了。我连一个抢答器电路的时候就是因为74LS175没有接地，花了一天的时间去检查电路。所以千万别忘了！
设计并制作一个单片机最小系统
北方民族大学 电气信息工程学院总结 题目： 学生姓名： 专业： 学号：
目录目的 设计原理 硬件设计 主芯片 存储系统 电源系统 其他系统 软件设计 流程图 程序 Proteus仿真图 心得
1．目的 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 所谓"最小"是指可以启动单片机的必要条件，也就是说没有这个条件，就无法让单片机工作了。主要是三个方面：1、Power，指单片机工作的电源部分，VCC/GND，2、Clock，指单片机工作的时钟，单片机执行各项指令/动作，都是按照时钟这个节拍来完成的，当然是必不可少的。3、Reset，复位信号，单片机执行取指等操作都是从寄存器的某一位置开始执行的，复位信号就是告诉单片机刚开始工作时的地址在哪里，好比是个入口啦！ 除了硬件设施要齐全外，要做出一个实物，还必须要有软件——c语言，c 语言是一种计算机程序设计语言。它既有高级语言的特点，又有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，本次制作应用于c语言编写程序。2．设计任务 设计并制作一个单片机最小系统。要求设计正负5V电源给系统供电，系统具有4x4键盘阵列，6个LED显示器。用AT89S51的并行口P1接4x4矩阵键盘，以P1.0—P1.3作输入线，以P1.4—P1.7作输出线；在数码管上显示每个按键的“0—F”序号。所有口线均通过接插件与外界连接。 3．系统设置
单片机最小系统
第一部分：原理简述 1.单片机最小系统包括三部分，通过这三部分电路就能使单片机的程序运行起来： (1)若晶振未插入,程序不能正常运行起来； (2)若按下复位键，程序从头开始运行； 2.除此之外，单片机的31号脚（EA/VPP）也很重要。(1)EA: 程序存储器选择 EA=1 cpu执行内部程序存储器的程序,超出内部程序存储器的部分再到外部程序存储器。 EA=0 CPU 执行外部程序存储器的程序. (2)VPP: 内部程序存储器擦除和写入时提供编程脉冲，具体电压值查看芯片资料。 (3)所以通常单片机：存储器访问路经控制：EA/VPP=+5V，先内后外。 综上准确的说，对于40引脚的单片机最小系统包含这样4个部分： 这样：单片机上电后，内部引导部分引导程序按照时钟(时序)读取程序存储器里面的程序执行。一旦按下复位键，程序将从开始重新运行。
第二部分：器件识别： 最后我们需要一块PCB板和导线若干、电烙铁、焊锡、松香，用于焊接电路。
第三部分、电路原理图及器件清单： 1.振荡电路：
2.复位电路 3.电源(供电)说明： (1)方案一：外接电源供电 如上图： 左侧：输入12v电压，有极性要求； 电解电容470uf,瓷片电容0.1uf; 右侧：电解电容470uf,瓷片电容0.1uf; 电阻；(5v-1.7v)/0.3mA=1k； (5v-1.7v)/10mA=300； LED电源指示灯：
另外单片机要能下载程序通常需要包含程序下载电路，需要设计专门的电路。 第四部分：下载电路： 单片机下载程序只有通过单片机的串行线进行下载，即一定使用到TXD(11引脚)和RXD(10引脚)。 1.方案一:USB串串口下载： 元件清单： 2.方案二：RS232串口下载：