单片机串行接口的设计
摘要
单片机是一种集成电路芯片，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微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,此次设计将采用通用80C51完成。
单片机的串行口是一种比较重要的通信接口，单片机的串行口应用非常广泛，可以进行接口扩展、串行通信等。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯，RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。单片机与PC机的通信是通信技术的基础，掌握单片机与PC机的通信是通信原理对以后的学习具有深远意义。因此此次课程设计很有必要。
关键词：单片机，串口通信，RS232
目录
1 单片机简介 (1)
2 硬件设计 (1)
2.1 整体设计 (1)
2.2 单片机选择 (2)
2.2.1 AT89C51 (2)
2.2.2 AT89C51功能特性描述 (3)
2.2.3 AT89C51引脚功能说明 (3)
2.2.4 AT89C51的串行接口 (4)
2.2.5 串行口工作方式的选择 (5)
2.3 RS-232简介 (6)
2.3.1 RS-232电平转换器—MAX232 (6)
2.3.2 RS-232的接口信号 (7)
3 软件编程及调试 (7)
3.1 单片机通讯软件 (7)
3.3 调试 (9)
总结 (12)
致谢 (13)
参考文献 (14)
1 单片机简介
如果将8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段。
第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS – 48为代表。MCS –48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS –48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS –51。第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS –96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS –51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征。第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。
2硬件设计
2.1 整体设计
在PC系统中都装有异步通信适配器，利用它可以实现异步串行通信。适配器的核心元件是可编程的intel8251芯片，它使PC有能力与其他具有RS-232标准的接口的计算机或设备进行通信，而MCS-51单片机本身具有一个双全工的串行口，因此只要配上电平转换电路就可以和RS-232接口组成一个简单的通信通道。
简单的PC与单片机通信只要3根线就可以了，单片机的TXD、RXD与PC的RXD、TXD分别相连，连接地线。由于51系列单片机的串行口使用的是TTL电平，因此在PC和单片机间要有RS-232电平转换电路，图1所示为PC与单片机的通信图。
图1 PC机与单片机的通信图2.2 单片机选择
2.2.1 AT89C51
图2 单片机AT89C51
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS8位单片机。片内4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。AT89C51单片机可为提供许多高性价的应用场合，可灵活的应用于各种控制领域。
2.2.2 AT89C51功能特性描述
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件的可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，窜行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位。
2.2.3 AT89C51引脚功能说明
Vcc：电源电压
GND：地
P0口：PO口是一组8位漏极开路行双向I/O口，也既地址/数据总线复用口。
P1口：P1口是一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
RST：复位输出。当震荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平使机器复位。
ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节，即使不访问外部字节，ALE仍时钟震荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟脉冲或用于定时目的。
PSEN：程序存入允许（PSEN）输出的是外部程序存储器的读选通信号。
EA/VPP：外部访问允许。·XTAL1：震荡器反向放大器及内部时钟的输入端。
XAAL2：震荡器反向放大器的输出端。
2.2.4 AT89C51的串行接口
AT89C51单片机内部有一个全双工的串行接收和发射缓冲器（SBUFF），这两个在物理上独立的接收发射器，即可以接收也可以发射数据，但接收缓冲器只可以读出不能写入，而发送缓冲器只能写入不能读出，它们的地址是99H。这个通信口即可以用于网络通信，亦可以实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便的构成标准的RS-232接口。
SBUF为串行口的收发缓冲器，它是一个可寻址的专用寄存器，其中包含了接收器和发射器寄存器，可以实现全双工通信。但这两个寄存器具有同一地址（99H）。MCS-51的串行数据传输很简单，只要向缓冲器写入数据就可发送数据。而从接收缓冲器读出数据既可接收数据。
SCON控制寄存器，它是一个可寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制，单元地址是98H，其结构格式如下：
表1 SCON寄存器结构
特殊功能寄存器PCON，主要是CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址为87H其机构格式如下表：
表2 特殊功能寄存器PCON
2.2.5 串行口工作方式的选择
波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数。MSC-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中，模式0和模式2波特率计算很简单；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。
在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。在此模式下波特率计算公式为：波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1））
其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位；TH1——定时器的重载值。
在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。
发送开始时，先把起始位0输出到TXD引脚，然后发送移位寄存器的输出位（D0）到TXD引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引脚输出。
第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位上，以后每次移位，左边都移入0。当停止位移至输出位时，左边其余位全为0，检测电路检测到这一条件时，使控制电路进行最后一次移位，并置TI=1，向CPU请求中断。
2.3 RS-232简介
2.3.1 RS-232电平转换器—MAX232
图3 RS-232电路
RS-232规定了自己的电气标准，由于它是在TTL电路之前研制的，因此它的电平不是+5V和地，而是采用负逻辑，即逻辑“0”：+5V~—5V，逻辑“1”：—5V~—15V。因此RS-232不能和TTL电平直接相连，必须进行电平转换。本设计选用MAX232。
管脚说明如下
①C0+、C0-、C1+、C1-是外接电容端；
②R1IN、R2IN是2路RS-232C电平信号接收输入端；
③RlOUT、R2OUT是2路转换后的TTL电平接收信号输出端，送8051的RXD接收端；
④TlIN、T2IN是2路TTL电平发送输入端，接8051的TxD发送端；
⑤TlOUT、T2OUT是2路转换后的发送RS-232C电平信号输出端，接传输线；
⑥V+经电容接电源+5V；
⑦V-经电容接地。
2.3.2 RS-232的接口信号
RS-232规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线。
常用的只有9根，它们是：
2个数据信号：发送TXD；接收RXD。
1个信号地线：SG。
6个控制信号：
DSR;数传机（即modem）准备好，Data Set Ready.
DTR;数据终端（DTE，即微机接口电路，如Intel8250/8251,16550）准备好，Data Terminal Ready。
RTS;DTE请求DCE发送(Request To Send)。
CTS;DCE允许DTE发送（Clear To Send）,该信号是对RTS信号的回答。
DCD;数据载波检出，Data Carrier Detection当本地DCE设备（Modem）收到对方的DCE设备送来的载波信号时，使DCD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号，经RXD线送给DTE。
RI;振铃信号Ringing当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效，通知DTE已被呼叫。
3 软件编程及调试
双方约定：波特率为9600bit/s，通信格式为8个数据位，一个停止位，无奇偶校验位。
3.1 单片机通讯软件
单片机通过中断方式接收PC机发送的数据，并回送。根据信息格式，可以设定单片机的串行口工作在方式1。在串行口方式1中，波特率是由定时器T1产生的。如晶振为12MHZ，
波特率为9600bit/s，这时T1工作在方式2（自动重新装入初值）。经计算，T1的初始值应为F3H，SMOD=1。
程序框图如图所示：
图4 程序流程图程序设计如下：
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar flag,a;
void main()
{
flag=0;
TMOD=0X20;
TH1=0XFD;
TL1=0XFD;
TR1=1;
REN=1;
SM0=0;
SM1=1;
EA=1;
ES=1;
while(1)
{
if(flag==1)
{
ES=0;
flag=0;
SBUF=a;
while(!TI);
TI=0;
ES=1;
}
}
}
void chuan_kou() interrupt 4
{
RI=0;
a=SBUF;
P0=SBUF;
flag=1;
}
3.3 调试
程序调试如下,如有错误反复修改,直至没有错误\没有警告。
图5 程序调试
通信过程调试如下，发送数据，波特率选择9600bit/s.并发送15字节数据。
图6 串口调试
通过这次单片机串行接口通信的课程设计让我学到了许多知识，首先，我对单片机有了新的认识，同时又开阔了思路，对通信的原理有了进一步的认识，理解了PC机与单片机通信的整个过程。此外，还让我认识到了自己对以前所学过知识的不足。
在这次课程设计当中我碰到了许多问题，我曾经接触过这方面的书籍和实物，也对其有一些简单的了解。但是却不知道具体的工作原理，当我拿到课程设计的题名后完全不知道该怎么办好，在指导老师王二平的悉心指导下，我明白了其中的道理，于此同时我通过大量地阅读和查阅相关的资料，和同学们交流后，学会了很多知识，最终此次课程设计才得以完成。
通过这次课程设计让我懂得了在以后的学习和工作当中要不断地完善自我、努力上进、刻苦钻研力争在电子信息行业有一个好的发展和结果。
课程设计是自己在大学中的一段经历，从设计之初的无从下手到设计工作的圆满完成，期间遇到了诸多的问题和困难。但在王老师的细心指导和帮助下，通过自己的努力，最终这些问题与困难都得到了圆满解决。使我可以按时课程设计并使自己的专业知识与综合能力都得到了相应的提高。在课程设计过程中，王老师在百忙中对我的设计进行了指导。他首先细致地为我解题；当我迷茫于众多的资料时，又为我提纲挈领、梳理脉络，使我确立了本文的框架。感谢老师对我的课程设计不厌其烦的悉心指导。在课程设计写作当中中，每次都能恰逢其时地得到老师的亲切指点。从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语到格式的规范；王老师都严格要求，力求完美。而且我还从王老师那里学到了严谨、务实、认真的工作态度和极强的敬业精神。我再次为王老师的耐心付出表示感谢。
单片机原理及应用课程设计指导书 一、课程设计目的 《单片机原理及应用》是一门技术性，应用性、实践性很强的学科。课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的和任务就是配合单片机的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 二、课程设计要求 1、每个学生可以从下面的课程设计题目中任选一个（也可以根据自己的兴趣选题，但选题必须是和单片机应用有关的其他控制或测试系统，同时要通过指导老师确认），选题后按任务书的要求查阅资料，完成系统的总体设计和各个模块的设计。具体实现可以用Proteus仿真，也可以用硬件。 2、进入实验室以后应根据前面的设计在2周内独立完成仿真和调试任务。课程设计过程中，要认真记录资料来源、出现的问题和解决方法。 3、不同的学生如果选题相同，相互之间可以相互探讨，但杜绝抄袭。如果发现，按零分计算。 4、设计完成后学生要按要求认真撰写课程设计报告，并于设计完成后一周内交指导老师评阅。同时准备设计测试和答辩。
三、时间安排 1、13周之前完成分组和选题，并根据选题向指导老师要任务书 2、14周根据任务书的设计要求，查阅相关的资料，完成系统总体方案设计及各模块的软硬件设计 3、15周进入实验室进行仿真、调试，并馔写设计报告，并于16周周一交给指导教师，并准备系统测试和答辩。 四、设计作品提交 1、课程设计报告书 2、proteus仿真程序（对于用proteus仿真的学生） 3、硬件实物及单片机源程序文件 五、设计报告的撰写 1、设计报告采用统一的格式，封面包括：课程设计名称、班级、姓名、学号、设计时间，具体参考设计摸板。 2、设计报告书写规范，系列分以下几个部分进行书写： 1、绪论：介绍设计的背景和意义 2、系统总体方案设计：给出系统设计硬件框图，说明实现的基本原理 3、硬件系统设计：针对框图中的硬件模块，分别介绍选择的具体元器件型号，并介绍这些器件的性能及和单片机的连接图，最后画出详细的这个系统硬件原理图。 4、系统软件设计：根据设计的功能划分模块，画出主程序和主程序的软件流程图。 5、系统调试及仿真 写出调试方法和运行结果 6、设计总结 六、课程设计内容及提示
《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日
目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)
基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求
课程设计(论文)任务书 电气学院电力系统及其自动化专业12（1 ）班 一、课程设计(论文)题目：简易信号发生器设计 二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。 三、课程设计(论文) 地点:电气学院机房 10-303 四、课程设计(论文)内容要求： 1．课程设计的目的 （1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用； （3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。 2．课程设计的内容及任务 （1）可产生频率可调的正弦波（64个点）、方波、锯齿波或三角波。 （2）显示出仿真波形。 （3）通过按键选择输出波形的种类。 （4）在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求 （1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。（2）说明书内容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。 （3）报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，） 调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4） 学生签名： 2015年1月16 日 课程设计(论文)评审意见 （1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（） （9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（） （10）书写整洁、条理清楚、格式规范；规范（）、较规范（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（） 评阅人：
单片机课程设计选 题
单片机原理与接口技术课程设计题目 以下题目任选其一，1-2人一组，自由组合，组内各人必须有明确的分工，原则上同一组最多一个同学得优。 可使用任何单片机或ARM，1-4要求自己设计全部硬件和焊接电路板，5-10题可用现成的单片机开发板，5-6题亦可用proteus仿真。自拟题的根据题目难度由指导老师决定能否用现成的单片机开发板。 一、PC机看门狗(每班最多6人选此题，难度系数：低) 功能：当PC机死机时能自动使其重新启动。 硬件：可使用串口或USB与PC机通讯。 软件：PC机上软件编程可选用任何一种面向对象开发软件，如VC，Delphi等。 实现原理：PC机正常时，每隔一段时间经过串口向单片机发送一些固定的数据，单片机如果收到此数据，说明PC机正常，如果超时未收到，则控制PC机重新启动。 二、电子琴设计(每班最多6人选此题，难度系数：中) 使用4×4行列式键盘和蜂鸣器实现电子琴的功能。键盘符号定义如下： 按下1-7，实验箱上的蜂鸣器发出对应的音调（中音），当同时按下L和1-7时是，蜂鸣器发出低音，同时按下H和1-7时，蜂鸣
器发高音。只要按键没松开，蜂鸣器一直发声，直到松开按键。 扩展功能：在彩屏LCD上显示电子琴图片，用触摸屏控制发音，就像真正弹电子琴一样。 三、自行车测速仪 (难度系数：中偏高) 基本功能：能实时显示自行车的行驶速度 附加功能：实时时钟，行驶里程累计 要求具备一定的实用价值，即要考虑如下问题（也是答辩时的考察和评分指标）： 1、体积要做到尽量小 2、为了省电，要使用低电压工作的单片机，比如使用2.0-3.3V 工作电压的单片机 3、供电采用可充电的聚合物锂电池（普通手机电池），一次充 电后的使用时间最少12小时 4、最好能直接用单车轮子的旋转为电池充电（选做）。 四、计算器设计 1、使用4×4行列式键盘和1602液晶（其它液晶亦可）或数码 管，实现普通十进制计算器的功能，键盘符号定义如下：
郑州工业应用技术学院课程设计说明书 题目： 姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 成绩：
时间：年月日至年月日
郑州工业应用技术学院 课程设计任务书 题目: 电子秒表设计 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并具备开始计时、暂停、清零等功能。 基本要求： 1.利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并设定按钮完成开始计时、暂停、清零等功能。 2.利用proteus软件完成设计电路和仿真； 3.掌握定时器的使用和数码管显示的方法； 4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料： [1]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [2]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社
[3]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社 [4]单片机实验指导书，天煌教仪 [5]彭伟，单片机C语言程序设计实训100例[M]，电子工业出版社 完成期限： 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日 目录 1.引言 (1) 2.方案设计与论证 (3) 2.1 直流调速系统 (3) 2.1 检测系统 (4) 2.3显示电路 (9) 2.4系统原理图 (9) 3.硬件设计 (10) 3.1 80C51单片机硬件结构 (10) 3.2 最小应用系统设计 (11)
3.3前向通道设计 (12) 3.4后向通道设计 (15) 3.5显示电路设计 (17) 4.软件设计 (20) 4.1主程序设计 (20) 4.2显示子程序设计 (24) 4.3避障子程序设计 (25) 4.4软件抗干扰技术 (26) 4.5“看门狗”技术 (28) 4.6可编程逻辑器件 (29) 5.测试数据、测试结果分析 (30) 6.结论 (31) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附录A 程序清单 (33) 附录B 硬件原理图 (41)
单片机课程设计指导书
单片机应用 课程设计指导书 中原工学院信息商务学院信息工程系 课程名称：单片机应用 适用对象：测控技术与仪器 学分/学时：3/3 选修课程：单片机应用与接口技术
一、课程设计目的 大学本科学生动手能力的培养和提高是大学本科教育的一个重要内容。如何让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握应用技术，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。本课程设计的目的，是让测控、自动化专业学生通过课程设计，首先建立起单片机应用系统的概念，根据实际的系统设计要求，掌握初步的单片机系统设计方法，从硬件系统和软件系统设计两个方面得到实际的提高，为今后的毕业设计打下良好的基础。 二、课程设计基本要求 1、17周：运用51系列单片机，根据设计要求绘制系统原理图（要 求用protel 或altium designer软件绘制）； 2、18周：设计系统软件流程图（要求用visio绘制）、根据系统流 程图编制程序，进行运行调试；然后软硬件联机调试仿真（运用仿真软件proteus）。 3、19周：检查仿真结果，最后编写课程设计报告。 4、课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭（对自己的设计不 熟悉，读不懂设计中的关键功能部分，对设计的结构不清楚，对设计的功能不了解等），一经验收教师认定其抄袭行为，成绩即为不及格。 5、认真编写课程设计报告，课程设计报告的书写格式见附录1 三、课程设计题目要求
1请设计一个基于单片机的电子时钟，画出硬件电路图、编写程序，完成电子时钟的任务，并进行proteus仿真。该控制任务应该完成下列功能： 1）电子时钟显示用LED数码管显示，格式为: XX XX XX，由左向右分别为：时、分、秒，比如：23 20 40表示23时20分40秒，刚开始工作时应该显示为：年、月、日、学号； 2）实现对时、分、秒进行校准； 3）具有闹铃功能，闹钟时间到，启动蜂鸣器。 2 题目所提供要求为基本功能要求，学生可根据实际情况，在程 序设计和实现功能上做进一步的扩展,如:具有语音播报时间功能、秒表功能等。 四、时间安排计划 时间安排：2013~2014学年下学期17周~19周，具体细分： 1、17周周一布置课设任务，查阅收集资料 周三检查系统框图，绘制打印版 周四检查系统原理图，绘制打印版 2、18周周一检查系统软件流程图，绘制打印版 周三、四检查系统源程序，电子档，自备电脑 3、19周周一、三检查仿真结果，电子档，自备电脑 周四上交课程设计报告 上交地点：传感器实验室 注意：1、本次课设要求1人/组，独立完成课设任务。 2、整个课设分大组分时进行检查，请大家按时到场。（具
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
. .. . .. .. 西南科技大学 2011级微机原理与接口技术 课程设计报告 课题名称微机原理与接口技术 姓名 学号 院、系、部制造科学与工程学院 专业 指导教师 2014年月日
目录 一、绪言 (1) 二、系统设计 (1) 2.1系统整体流程图 (1) 2.2日历时钟的控制方案论证 (1) 2.3单片机的选择方案论证 (2) 2.4键盘选择方案论证 (2) 2.5显示模块的选择方案论证 (2) 2.6模块的选择方案论证 (2) 三、硬件电路设计 (2) 3.1日历时钟的控制电路图 (2) 3.2行列式键盘的设计 (3) 3.3数码管显示电路的设计 (3) 3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)
3.5主要元器件选择 (4) 四、程序流程图 (5) 五、c语言程序设计 (5) 六、日历时钟的控制器仿真 (19) 6.1K e i l调试 (19) 6.2P r o t e u s调试 (19) 七、结束语 (20) 八、参考文献 (21) 1、绪言 近年来随着科技的飞速发展，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异更新。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，加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一，广泛应用于手机，电脑，汽车等社会生活需要的各个方面，及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件，附以上电复位电路，时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
浙江工业大学之江学院 题目：数字时钟逻辑电路课程设计 班级：测控901 学号：200920540104 姓名：侯晓明 指导老师：刘勤贤 时间：2011年12月26日-2012年1月3日
设计课题：电子时钟课程设计 设计任务与要求根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务： 1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述； 2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、 元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等； 3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、 学号、姓名等信息； 4、对整体电路原理进行完整功能描述； 设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计； 2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明； 3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与 其他部分电路的关系等等说明； 4.总体电路的绘制及总体电路原理相关说明； 5、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。 设计说明书字数不得少于3000字。 参考文献【1】单片微型计算机原理与应用蔡菲娜浙江大学出版社2009年 【2】数字电子技术2黄瑞浙江大学出版社2008年 【3】单片机课程设计指导楼然苗，李光飞北京航空航天大学出版社2007年
设计背景 数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。 单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 课程设计目的 (1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； (2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； (3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 89C51及各管脚介绍：带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器低电压、高性能CMOS8位微处理器
单片机原理与接口技术课程设计题目汇总 说明：为便于同学提前探讨开发思路，特将本课程设计的可选题目发给大家。 每个同学可以在以下题目中选一题要求：课程设计考核内容包括：源程序；设计报告文档基于单片机的电子时钟设计设计内容：1、用LCD液晶作为显示设备（30分） 2、可以分别设定小时，分钟和秒，复位后时间为：00: 00：00 （30 分） 3、能实现日期的设置，年、月、日（30分） 4、其他创新内容（10分）如：闹钟功能；显示星期；整点音乐报时等。 图示： 2010-04-09 MON 11:06:42 基于单片机的交通灯显示系统（一） 设计内容：1、东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯；（30 分） 2、带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢复正常显 示（20分） 3、夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁（20分） 4、实时提醒绿灯亮的剩余时间（30分）图示： 基于单片机的交通灯显示系统（二） 设计内容：1、东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，其中左行、右行固定15秒；直行固定30秒（40分） 2、信号灯分绿灯（3种）、红灯、黄灯，每次绿灯换红灯时，黄灯亮3秒 钟。（30分） 3、东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有 3 秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。（30分）
4、其他创新内容。（10分） 图示: 四、基于单片机的波形发生器设计 设计内容：1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器（30分） 2、设计波形选择按钮（采用3个独立按键）（10分） 3、点阵显示波形图案（20分） 4、能同时输出两种波形（30分） 5、显示频率（10分） 图示： 五、基于单片机的LED点阵广告牌设计 设计内容：1、能显示不同字符、图形的LED点阵广告牌（30分） 2、用独立按键控制不同字符的切换效果（如闪烁、静止、平移）（30 分） 3、可通过串口从电脑下载更新需要显示的字符（30分） 4、其他创新功能（10分） 图示：略 六、基于单片机的篮球计分器设计 设计内容：1、设计LCD显示篮球比分牌（30分） 2、通过加分按钮可以给A队或B队加分（20分） 3、设计对调功能，A队和B队分数互换，意味着中场交换场地。（20 分） 4、显示比赛倒计时功能（20分） 5、创新内容：如显示第几小节（10分） 显示： A 083: B 079 4th Period 10:25
1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。
综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：
目录 第一部分设计任务和要求 1.1单片机课程设计内 容 (2) 1.2单片机课程设计要求………………………………………………… 2 1.3系统运行流程………………………………………………………… 2 第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 (2) 2.2 系统方框图 (3) 2.3 系统流程图 (3) 第三部分主要器材及基本简介 3.1 主要器材 (4) 3.2 主要器材简介 (4) 第四部分系统硬件设计 4.1 最小系统 (6) 4.2 LCD显示电路 (6) 4.3 键盘输入电路 (7) 4.4 蜂鸣器和LED灯电路 (7)
第五部分仿真电路图与仿真结果 (8) 第六部分课程设计总结 (8) 第七部分参考文献 (9) 附录A 实物图 附录B 系统源程序 第一部分设计任务和要求 1.1 单片机课程设计内容 利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。 1.2 单片机课程设计要求 1．能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示； 2．能实现调时功能； 3．能实现12/24小时制切换； 4．能实现8：00—22：00整点报时功能。 1.3 系统运行流程 程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序
用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 1．程序设计及调试 根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。 2．硬件焊接及调试 根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。3．后期处理 对设计过程进行总结，完成设计报告。 2.2 单片机系统方框图
课程设计说明书
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日
课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排： 设计任务：分两部分： （一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、 实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统 （二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。 日程安排： 本次设计共二周时间，日程安排如下： 第 1 天：查阅资料，确定题目。 第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。 第 10 天：上交课程设计报告，答辩。 设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括： 1） 设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3） 软件及流程图 （a）主要模块流程图 （b）源程序清单与注释 4） 总结 5） 参考资料 6）附录 实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计 的依据。
课程设计(论文)课程名称单片机应用课程设计 题目 院（系） 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书 专业班级：电子1302 学生姓名：王玖玲指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 正弦波信号发生器设计 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应用》课程及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程之后进行的一次综合训练，其主要目的是加深学生对单片机软硬件技术和相关理论知识的理解，进一步熟悉51单片机系统设计的基本理论、方法和技能；掌握工程应用的基本内容和要求，力争做到理论与实际的统一；同时培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的技术文档和设计报告等。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1．设计内容 （1）选择51单片机，晶振采用12MHz。 （2）设计一个能产生0至50HZ正弦波信号。通过0832D/A芯片完成数模转换。 （3）频率值由键盘输入。 （4）将频率值由LED数码管上显示（两位）。 2．设计要求 （1）按照任务书的要个求完成系统分析及方案设计。 （2）完成硬件原理图的设计，并选择相关元器件。 （3）完成控制软件流程图的设计，编写相应的单片机控制程序。 （4）撰写设计报告。 3. 成果要求 （1）在proteus中实现仿真。 （2）提交课程设计报告。 四、应收集的资料及主要参考文献： 1．李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社，2008 2．杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3．李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版社,2009 以及与51系列单片机相关的文献及教材。 五、审核批准意见 教研室主任（签字）
单片机课程设计论文 论文题目： 学院： 专业： 年级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012年1月2日
单片机课程设计 ——六十秒倒计时电路设计 1 前言 在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有想像和拓展空间。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。 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。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的四位LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。 2课程设计的目的和要求 2.1目的 课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训
《单片机技术及其应用》课程设计教案 一、课程设计的目的 课程设计是在学完《单片机原理及接口技术》课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础. 1．了解并掌握单片机的原理、结构、指令、接口及应用。 2．提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。3．掌握汇编语言程序设计和调试。 4. 掌握C51语言的设计和调试。 二、课程设计的要求 1．根据设计要求，画出硬件接线图及程序的总体流程图，然后进行各控制模块的硬件设计及软件设计。 2．掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。 三、课程设计的安排 1.时间安排，课程设计时间分为三个阶段： 第一阶段（8学时）：主要是学生接受课程设计的准备阶段。包括：1）学生集中介绍课程设计的具体内容和具体要求，学生选题。（4学时） 2）安排学生收集相关资料，确定课程设计的总体方案。（4学时）第二阶段（20学时）：主要是学生具体课程设计的过程。包括：学生做的工作 1)确定电路中使用的电子元器件（包括元件名称和及参数值）
2）软件设计与仿真（画出软件流程图，并编写具体的代码） 老师做的工作 1）辅导学生解决在制作过程中出现的问题 2）协助学生购买设计中需要的电子元器件 3）辅导学生焊接电路板和相关元器件 4）辅导学生完成程序的烧写和硬件测试 提供烧写器给学生，由学生能够进行软件仿真调试程序。学生在焊接完毕后，将程序下载到主芯片里并测试电路。由辅导老师辅导学生调试硬件和软件部分，共同解决测试过程中出现的问题，使学生在测试过程进一步学习。 第三阶段（8学时）：主要是文档资料整理和答辩 1）安排学生交课程设计报告并总结 2）每组随机抽取3个人进行答辩，取平均成绩作为小组每个人的答辩成绩 课程设计结束后，将学生的设计的实物做课程设计汇报，在实验中心1楼做一个展览。 2. 分组安排 学生可以自由组合，3-6名学生成立一个小课题组，选一名组长，确定课题后由组长进行分工。 3．课题选择 以小组为单位，一组选择一个课题，可以自己选定题目，也可以在指导教师提供的课题中选择。 四、可供选择的课题 1、抢答器的设计
课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有.
AD转换 要求： A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换，并显示（保留4位数字）设计框图：
方案设计： AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多，可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器，通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能： ?IN0～IN7：8路模拟量输入端。 ?2-1～2-8：8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 ?START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 ?EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 ?OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 ?CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。
?REF（+）、REF（-）：基准电压。 ?Vcc：电源，单一+5V。 ?GND：地 工作原理： 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC 变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：多功能温度巡检仪程序设计 系别班级 学生姓名学号 指导教师吕勇军职称教授 课程设计进行地点：
任务下达时间：15年1月12日 起止日期：15年1月12日起——至15年1月23日止 系主任年月日批准1.设计主要内容及要求； 编写多功能温度巡检仪程序。 要求：1）多路温度测量和显示。 2）可以设置正常温度范围，越限报警。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 （2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排；
中文摘要 随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度测量就是一个典型的例子。温度测量系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计以C8051F020芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的多路温度巡检仪。在硬件方面，除了CPU外，系统采用DS18B20数字温度传感器测量温度,采用1602液晶显示屏显示当前温度。然后通过三个独立按键来设置一个正常温度的范围的最小值和最大值，当温度不在设置的正常温度范围内，用于报警的蜂鸣器就会发出响声。在软件反面，采用Ｃ语言设计，系统能够准确测量三路温度并且显示，并且具有调整温度范围和报警的功能。 此系统严格按照要求设计，最终达到预期的效果，能够测量和显示多路温度，并且可以设置正常的温度范围，超过范围具有报警功能。是一次
单片机课程设计题目 1 基于单片机的数字电压表设计 2 基于单片机的智能电压表设计(温度检测器) 3 基于单片机的智能船模设计 4 基于单片机的电梯控制模型设计 5 基于单片机的水位控制系统设计（STC89—51型） 6 基于单片机的多路数据采集系统设计 7 基于单片机的8路抢答器设计 9 基于单片机的数字温度计设计 10 基于单片机的智能小车设计 11 基于单片机的数字温度计设计 12 基于单片机的遥控器设计 13 基于单片机的串行通信发射机设计 14 基于单片机的简易智能电动车设计 15 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 16 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 17 MCS-51单片机温度控制系统的设计 18 直流电动机的转速检测与脉宽调速 19 基于单片机的智能机器人的设计 20 基于单片机的简易无线竞赛系统的设计 21 基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计（89C51） 22 基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计 23 基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计 24 基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计 25 基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计 26 基于单片机的电子钟设计 27 基于单片机的电力线载波节电群控设计 28 基于单片机的液位控制器设计
29 基于单片机的串行通信发射机设计 30 基于单片机的智能八路抢答器设计 32 基于单片机的水位监控器设计(STC12C2052AD) 32 基于单片机的点阵电子显示屏设计 33 基于单片机的智能温度控制系统设计 34 基于单片机的智能时钟控制器设计 35 基于单片机的智能温控系统设计 36 基于单片机的智能寻迹避障小车设计 37 基于单片机的家用太阳能热水器控制器设计 38 基于单片机的新型抢答计分器设计 39 基于单片机的热敏电阻测温系统设计 40 基于单片机的林火监测系统-飞艇姿态控制系统设计 41 基于单片机的人性化时钟控制器设计 42 基于单片机的智能型电话远程遥控器设计 43 基于单片机的远程通讯控制器设计 45 基于单片机的智能水位控制器设计 46 基于单片机的水位控制系统设计 47 基于单片机的智能电动小车设计 48 基于单片机的数码电子时钟设计 49 -基于单片机的数控直流电源设计 50 基于单片机的交通灯控制器设计 51 基于单片机的数字温度计设计(STC89C51) 52 基于单片机的智能小车设计 53 基于单片机的温度控制器设计 54 基于单片机的串行通信发射机设计(版本3) 55 基于单片机的温度控制系统设计(版本1) 56 基于单片机的交通灯控制系统设计 D58-基于单片机的电子万年历设计 D59-基于单片机的水位控制器设计 D60-基于单片机的水位控制系统设计（版本2）