"基于AT89C51和AT24C02的掉电数据保持存储器设计"

需积分: 5 0 下载量 42 浏览量 更新于2024-03-15 收藏 150KB DOC 举报
本单片机课程设计项目是基于AT89C51单片机和AT24C02存储芯片的掉电数据保持存储器。该存储器的设计目标是在掉电后再次开机时,LED数码管能够显示上次关机时的数字。设计要求包括掌握AT24C02存储芯片的工作原理与使用方法,以及设计出稳定可靠的掉电数据保持存储器。 在本设计项目中,首先需要对AT24C02存储芯片的工作原理进行深入理解,并掌握其使用方法。AT24C02是一种串行EEPROM存储芯片,具有高度集成、低功耗、可靠性高等优点,适合用于掉电数据保持存储器的设计。其次,需要熟练掌握AT89C51单片机的编程技巧,以实现掉电数据的读写和显示功能。AT89C51是一款经典的8位微控制器,具有丰富的外设和强大的处理能力,适合用于控制整个掉电数据存储器的功能实现。 在设计过程中,需要将AT89C51单片机和AT24C02存储芯片进行合理的连接和通讯,确保数据的可靠传输和存储。同时,需要设计合理的掉电保持电路,以确保数据在掉电情况下能够得到有效保持。在系统软件设计方面,需要编写对存储芯片的读写程序,实现数据的读写功能,并通过LED数码管进行显示。为了增强系统的稳定性和可靠性,还需要考虑系统的异常处理和数据校验功能,确保数据的完整性和准确性。 在整个设计过程中,需要对各个模块进行充分测试和调试,确保系统的各项功能能够正常运行。同时,还需要不断进行优化和改进,提高系统的性能和可靠性。最终,通过对系统进行全面测试和验证,确保掉电数据保持存储器能够稳定可靠地工作,并能够满足设计要求。 通过本单片机课程设计项目的实践,学生将能够深入了解单片机的应用领域和设计原理,掌握单片机系统的设计方法和调试技巧。同时,也将培养学生的动手能力和创新思维,为其今后在嵌入式系统领域的学习和工作打下坚实的基础。通过对AT89C51单片机和AT24C02存储芯片的深入研究和应用,学生将会受益匪浅,为其将来的学习和发展提供宝贵的经验和知识积累。
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目录 0.前言 1 1.课程设计的目的和要求 2 1.1.课程设计的目的 2 1.2.课程设计要求 2 2.总体设计 3 2.1.系统框图 3 2.2.设计原理 4 3.硬件设计 5 3.1.芯片介绍 5 3.2.相应的命令控制字格式 9 3.3.硬件连接图 10 4.软件设计 10 4.1.程序框图 10 4.2.程序清单 14 5.实验数据 14 5.1.0通道数据分析表 14 5.2.程序运行图 14 6.结束语 14 7.参考文献 15 附录一:硬件图连接 16 附录二:程序清单 17 附录三:程序运行图 22 单片机数据采集控制系统 0.前言 单片机的应用简介 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。   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。采用单 片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加 强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。   (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,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线 通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。   (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。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯 片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数 字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似 于声卡)。   在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错 误率,也方便于更换。   (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,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的 汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。   此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的 用途。 1.课程设计的目的和要求 1.1.课程设计的目的 运用单片机原理及其应用等课程知识,根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试,从 而加深对本课程知识的理解, 把学过的比较零碎的知识系统化,比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基 本方法,使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高 。 1.2.课程设计要求 用8051单片机设计数据采集控制系统,基本要求如下: 1. 可实现8路数据的采集,假设8路信号均为0-5V的电压信号; 2. 采集数据可通过数码管显