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单片机原理与应用课程设计报告

课程设计名称:电子密码锁的设计

专业班级:12 电信

学生姓名:马昊

学号:20120504127

指导教师:高玉芹

设计时间:2014-12-21

成绩:

信电工程学院

徐州工程学院单片机原理及应用课程设计

目录

1 绪论 (2)

1.1 课题背景 (2)

1.2 课题的目的和意义 (2)

1.3 电子密码锁发展趋势 (3)

1.4 本设计完成的工作 (4)

2 总体方案设计 (5)

2.1硬件设计 (6)

2.1.1主要控制器模块 (6)

3 硬件实现及单元电路设计 (8)

3.1 主控制模块 (8)

3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (9)

3.3 单片机管脚说明 (9)

3.4 键盘电路设计 (11)

3.5 液晶显示电路设计 (11)

3.6 存储芯片电路设计 (12)

3.7 警报电路 (12)

3.8 密码锁电路 (12)

4 系统软件设计方案 (14)

主程序流图 (14)

5 系统仿真设计 (15)

6 结论 (18)

附录1 整机电路原理图 (19)

图附-1 电路原理图 (19)

附录2 部分源程序 (20)

参考文献 (28)

摘要

在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。

本系统由STC89C52单片机、4*4矩阵键盘,蜂鸣器,复位电路和晶振电路、继电器等组成,4*4键盘主要用于密码的输入和修改,蜂鸣器报警,复位电路和晶振电路与STC89C52单片机组成单片机最小系统。它具有设置、修改6位用户密码、输错报警、密码错误报警等功能。本系统成本低廉,功能实用。

关键词:密码锁;报警;蜂鸣器;STC89C52

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徐州工程学院单片机原理及应用课程设计

1 绪论

1.1 课题背景

在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。

根据本设计要求,通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁等任务。它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的数字密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。

其主要优点有:

(1)保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。

(2)密码可变。用户可以经常更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

(3)误码输入保护。当输入密码错误时,系统会报警。

(4)操作简单易行,一学即会。

1.2 课题的目的和意义

随着电子技术和计算机技术的飞速发展,单片机性能不断完善,性能价格比显著提高,技术日趋完善。由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点,因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。本设计利用单片机及附加器件实现数据采集和控制算法,来完成某一实际功能,检验并提高同学对整体电路设计和把握能力,了解单片机系统设计流程,以及电路板的实际制作和调试能力。同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力,也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。

20世纪80年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显进展。

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目前,在西方发达国家,电子密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到广泛应用

1.3 电子密码锁发展趋势

电子密码锁应用于金融业,其根本的作用是“授权”,即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲,金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容:1、授予保管权,如使用保管箱、保险箱和保险柜;2、授予出入权,如出入金库、运钞车和保管室;3、授予流通权,如自动存取款。目前,金融行业电子密码锁的应用主要集中在前两个层面上。下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子密码锁以及它们的技术发展方向。当然,以上所说的授权技术再高超,都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件,实现开启、闭锁的功能,而且承担实体防护作用,抵抗住或尽量延迟破坏行为,让电子密码锁“软、硬不吃”。一般情况下,锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。提高电子密码锁之防护能力的必然途径是报警,在金融业的许多场所有人值守、有电视监控,具有报警功能,可以综合物理防范和人力防范两种作用。报警的前提是具备探测功能,根据电子密码锁的使用场所和防护要求,可选择多种多样的探测手段。在中国的城市金融业中,实现联网报警已经成为对各金融网点的基本要求。根据国内外的实践经验,金融业实行安全防范风险等级很有必要,即依据使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等,可以评估被防护物或区域的防护能力,得出风险等级,其中,电子密码锁的性能至关重要。

由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息,组合使用这些信息能够使电子密码锁获得高度的保密性,如防范森严的金库,需要使用复合信息密码的电子密码锁,这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。组合使用信息也能够使电子密码锁获得无穷扩展的可能,使产品多样化,对用户而言是“千挑百选、自得其所”。

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1.4 本设计完成的工作

(1)熟悉51单片机集成开发环境,运用C语言编写工程文件;

(2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源,以及软硬件调试设备的基本方法;

(3)自行构建基于单片机的最小系统,完成相关硬件电路的设计实现;

(4)密码锁的原理和实现方法。

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2 总体方案设计

它是以STC89C52单片机为核心,配以相应硬件电路,完成密码的设置、存贮、识别、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接收蜂鸣器送来的报警信号、发送数据等功能,单片机接收键入的代码,并与存贮在EEPROM中的六位密码进行比较,六位密码的可以有298万多组密码供主人随意变换,保密性极高,可选密码组是连续排列的,如果密码正确,则驱动电磁执行器开锁;如果密码输入不正确,则单片机通过通信线路向智能报警器发出报警信号。

密码锁主要由矩阵键盘、单片机、外部硬件等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可,当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈,单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给单片机的芯片处理,同时将接收来自无限循环的密码识别程序的报警信息也发送给智能报警器,从而使整个密码锁正常运行。

如图2-1所示,电源输入电路为STC89C52提供直流电。晶振电路的主要作用是提供基准频率,在电路产生震荡电流,发出时钟信号。复位电路是使单片机的CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,例如复位后PC=0000H,使单片机从第—个单元取指令。键盘接口电路实现按键输入密码。开锁电路是当用户输入的密码正确时,单片机便输出开门信号,送到开锁驱动电路,然后驱动电磁锁,达到开门的目的。报警电路是密码输入错误时,蜂鸣器发出声响报警。

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图2-1 系统总体方框图

2.1硬件设计

2.1.1主要控制器模块

方案1:

采用可编程逻辑器件CPLD 作为控制器。CPLD 可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO 资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能,对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。 方案2:

采用STC89C52单片机作为整个系统的核心,用其控制密码锁控制,以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统,其关键在于密码锁的控制,而在这一点上,单片机就

STC89C52

电源输入电路

晶振电路

复位电路

键盘接口电路

开锁电路

报警电路

显示

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显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。STC89C52单片机具有功能强大的位操作指令,I/O口均可按位寻址,程序空间多达8K,对于本设计也绰绰有余,更可贵的是STC89C52单片机价格非常低廉。

因此,这种方案是一种较为理想的方案。

从方便使用的角度考虑,我们选择了方案2。

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3 硬件实现及单元电路设计

3.1 主控制模块

主控制最小系统电路如图3-1

所示。

图3-1 单片主控电路

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3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计

本系统采用STC 系统列单片机,相比其他系列单片机具有很多优点。一般STC 单片机资源比其他单片机要多,而且执行速度快;STC 系列单片机使用串口对单片机进行烧写,下载程序较为方便;STC51单片机内部集成了看门狗电路;且具有很强抗干扰能力。

本系统采用内部方式的时钟电路和加电自复位的复位电路,如下图 3-2图3-3所示:

图3-2 时钟电路

图3-3复位电路

由于单片机P0口内部不含上拉电阻,为高阻态,不能正常地输出高/低电平,因而该组I/O 口在使用时必须外接上拉电阻。

3.3 单片机管脚说明

VCC (40):供电电压,其工作电压为5V 。 GND (20):接地。

P0端口(P0.0-P0.7):P0口为一个8位漏极开路双向I/O 口,每个引脚可吸收8TTL 门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1端口(P1.0-P1.7):P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口,P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高电平,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2端口(P2.0-P2.7):P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL 门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口,用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH 编程和校验时

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接收高八位地址信号和控制信号。

P3端口(P3.0-P3.7):P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O 端口,可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入端时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL )。

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

复位RST(9):复位输入。在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引脚时,将使单片机复位,只要这个引脚保持高电平,51芯片便循环复位。复位后P3.0-P3.7口均置1,引脚表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时,芯片为ROM 的00H 处开始运行程序。复位操作不会对内部RAM 有所影响。

ALE/PROG (30):当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地低位字节。在FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE 脉冲。如果想禁止ALE 的输出可在SFR8EH 地址上置0。此时, ALE 只有在执行MOVX ,MOVC 指令是ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止,则置位无效。

PSEN (29):外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指令期间,每个机器周期两次PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN 信号将不

出现。 __

EA EA/VPP(31):当__

EA 保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH ),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,__

EA 将内部锁定

RESET ;当__

EA

端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间,此引脚也

用于施加12V 的编程电源(VPP )。

XTAL1(19):来自反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2(18):来自反向振荡器的输出。

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3.4 键盘电路设计

在单片机应用系统中,一般都会设置键盘,主要为了控制运行状态,输入一些命令或数据,以完成特定的人机交互。键盘是与单片机进行人机交互的最基本的途径,其以按键的形式来设置控制功能或输入数据,按键的输入状态本质上是一个开关量。对于简单的开关量的输入可以采用独立式按键,这种方法接口简单,但占用单片机I/O 端口资源较多。对于输入参数较多、功能复杂的系统,需要采用矩阵式键盘进行输入控制。本系统采用4*3矩阵式键盘,键盘连接方式如图3-4所示:

图3-4 键盘电路 图3-5 液晶显示电路

3.5 液晶显示电路设计

液晶显示器(LCD )是一种功耗很低的显示器,它的使用非常广泛,比如电子表、计算器、数码相机、计算机的显示器和液晶电视等。电子密码锁中需要显示的信息比较多,为了能直观的看到结果,并且为了设计显的美观,使用总线和排阻进行简化连接方式,本设计采用液晶显示屏LCD 进行显示,具体连接方式如图3-5所示。

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3.6 存储芯片电路设计

2I C 总线(Inter Intergrate Circuit BUS )全称为芯片间总线,它在芯片间以两根

连线实现全双工同步数据传送,一条数据线(SDA )和一条串行时钟线(SDL ),可以很方便地构成外围器件扩展系统。2I C 总线采用两线制,由数据线SDA 和时钟线SCL 构成,为了对数据进行存储,本系统使用串行EEPROM 芯片,AT24C01系列是典型的2I C 串行总线的EEPROM,本系统采用此芯片进行数据存储,存储系统连接如图

3-6所示:

图3-6 2

I C 总线和存储芯片连接电路图

3.7 警报电路

报警部分由蜂鸣器及外围电路组成,加电后不发声,当密码输入错误发出报警声。如图3-7所示。

3.8 密码锁电路

密码锁部分由继电器组成,当密码输入正确选择开锁继电器就会吸合。如图3-8所示。

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图3-7 蜂鸣报警电路图3-8 密码锁电路

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修改密码

结束 4 系统软件设计方案

主程序流图

如图4-1为主程序流程图,用户才可以自行设定和修改6位密码,密码输错会有提示声。只有键入6位开锁密码完成正确才能开锁。

开始

N

密码正确?

Y N

Y

开锁?

N

Y

图4-1主程序流程图

设置密码

初始界面 输入密码 次数加1

开锁程序

继电器打开

修改密码程序

返回上一界面

报警程序

报警

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5 系统仿真设计

5.1 protues 软件介绍

Proteus 软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA 工具软件。它不仅具有其它EDA 工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus 是世界上著名的EDA 工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB 设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。在PROTEUS 绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX ,可

以在PROTEUS 的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

PROTEUS 不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,Proteus 有较高的推广利用价值。

5.2 protues 仿真图

图5-1 选择界面

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图5-2 输入密码界面

图5-3 确认界面

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图5-4 修改密码界面

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6 结论

本设计是电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成,根据实际情况键盘输入部分选择4*4矩阵键盘。

在设计中我们必须首先熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。以单片机核心的电路设计的基本方法和技术了解表关电路参数的计算方法。单片机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。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。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。随着单片机的广泛应用,将大大促进各领域的技术更新,向自动化、小型化、智能化方向迈进。而对于我们来说,我们这代人的目标和任务是把这些高科技产品更升一个层次。

非常感谢高玉芹老师给我们这次实践的机会,让我们能够将所学的理论付诸于实践之中。回想起来,我对于这次的课程设计仍是感慨颇多。从最终的选题到定稿,从理论到实践,在这个布满荆棘的路上,我感受到的是苦多于甜,但是,我学到了很多很多的东西,不仅巩固了自己之前学到的,而且学到了很多课本之外的知识。通过这次课程设计是我懂得理论和实际结合很重要,在以后的学习之中,必须将理论和实际结合起来,变成自己真正有用的东西。

再次感谢高玉芹老师的悉心指导和同学们的帮助!

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单片机作品设计报告

2017—2018学年度第一学期 《单片机原理及应用》作品考试 模拟电梯 提交文档 姓名黄任军朱子豪 年级 专业通信工程 系(院)信息科学与工程学院 任课教师 2018 年 1月2日

2017-2018-1《单片机原理及应用》作品设计提交文档 一、作品设计目的 高温警报器在生活中应用非常广泛,比如,汽车的水箱高温警报,假如汽车水箱一直处于高温情况下又不能及时散热,这会对汽车的安全性能有极大的影响。假如有高温警报器的话,可以将报警温度设置在水箱最高温度以下10摄氏度,这样可以让车主意识到水箱温度已经快要到达极限温度了,必须赶快降温。 二、作品设计内容 1、总电路图显示 2、总程序 #include <> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DS=P2^2; //定义温度传感器端口 uint temp; uchar flag1; // 温度的正负 sbit dula=P2^6;

sbit wela=P2^7; sbit beep=P2^0; unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsigned char code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef}; void delay(uint count) //delay { uint i; while(count) { i=200; while(i>0) i--; count--;

单片机课程设计报告

《单片机原理及接口技术》课程设计题目:简易计算器设计 级:电子1547 名:苏丹丹、李静、齐倩 号:05号、17号、11号

导教师:张老师 间:2013年12月 西安航空学院电气学院

目录 一、选题的背景和意义-------------------1 1.1选题的背景-------------------------------------1 1.2选题的意义-------------------------------------1 二、总体设计-------------------------------1 2.1设计任务---------------------------------------1 2.2方案选择---------------------------------------1 三、硬件设计-------------------------------2 3.1 元器件名称--------------------------------------------------------2 3.2 计算器按键介绍--------------------------------------------------2 3.3硬件系统框图、单元电路--------------------------3 四、软件设计-------------------------------3 4.1 软件调试步骤-----------------------------------------------------3 4.2软件设计流程图---------------------------------------------------4 五、结束语------------------------------------5 六、参考文献--------------------------------5 七、附录---------------------------------------6

单片机课程设计报告模板资料

哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日

1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法(至少两例)。答:(1)问题说明: 解决方法: (2)问题说明: 解决方法: 2、教师现场提的问题记录在此(不少于2个问题)。

目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II

1 设计任务 支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速,就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。

单片机实验报告

院系:计算机科学学院专业:智能科学与技术年级: 2012 学号:2012213865 姓名:冉靖 指导教师:王文涛 2014年 6月1日

一. 以下是端口的各个寄存器的使用方式: 1.方向寄存器:PxDIR:Bit=1,输出模式;Bit=0,输入模式。 2.输入寄存器:PxIN,Bit=1,输入高电平;Bit=0,输入低电平。 3.输出寄存器:PxOUT,Bit=1,输出高电平;Bit=0,输出低电平。 4.上下拉电阻使能寄存器:PxREN,Bit=1,使能;Bit=0,禁用。 5.功能选择寄存器:PxSEL,Bit=0,选择为I/O端口;Bit=1,选择为外设功能。6.驱动强度寄存器:PxDS,Bit=0,低驱动强度;Bit=1,高驱动强度。 7.中断使能寄存器:PxIE,Bit=1,允许中断;Bit=0,禁止中断。 8.中断触发沿寄存器:PxIES,Bit=1,下降沿置位,Bit=0:上升沿置位。 9.中断标志寄存器:PxIFG,Bit=0:没有中断请求;Bit=1:有中断请求。 二.实验相关电路图: 1 MSP430F6638 P4 口功能框图: 主板上右下角S1~S5按键与MSP430F6638 P4.0~P4.4口连接: 2按键模块原理图: 我们需要设置两个相关的寄存器:P4OUT和P4DIR。其中P4DIR为方向寄存器,P4OUT 为数据输出寄存器。 主板上右下角LED1~LED5指示灯与MSP430F6638 P4.5~P4.7、P5.7、P8.0连接:

3 LED指示灯模块原理图: P4IN和P4OUT分别是输入数据和输出数据寄存器,PDIR为方向寄存器,P4REN 为使能寄存器: #define P4IN (PBIN_H) /* Port 4 Input */ #define P4OUT (PBOUT_H) /* Port 4 Output */ #define P4DIR(PBDIR_H) /* Port 4 Direction */ #define P4REN (PBREN_H) /* Port 4 Resistor Enable */ 三实验分析 1 编程思路: 关闭看门狗定时器后,对P4.0 的输出方式、输出模式和使能方式初始化,然后进行查询判断,最后对P4.0 的电平高低分别作处理来控制LED 灯。 程序流程图: 2 关键代码分析: #include void main(void) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 关闭看门狗 P4DIR |= BIT5; // 设置4.5口为输出模式 P4OUT |= BIT0; // 选中P4.0为输出方式 P4REN |= BIT0; // P4.0使能 while (1) // Test P1.4 { if (P4IN & BIT0) //如果P4.0为1则执行,这是查询方式按下去后是低,否则为高

单片机原理及应用 设计报告

单片机设计报告 编写:HUBU2015级通信工程xmx 2017年5月23日 一、设计的目的与要求 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样。采用STC89C52单片机作为整个控制搭电路的核心,并编制软件程序,实现汉字的显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程,通过设计将平时所学知识付诸实践,提高动手能力。 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏。 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示一个“大”字。 二、总体方案设计 2.1 硬件电路的总体设计 1、设计总体框图 硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成:时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。 2、工作原理 由于是8*8点阵屏设计,需要端口16个,可采用静态显示模式,用P0口控制行,P1口控制列,通过软件编程,即可实现汉字的显示。

3、元器件清单 2.2系统软件的设计 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库和延时子程序组成。 三、系统硬件电路的具体设计 3.1 时钟电路 STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。

内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图4所示电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体,电容器一般选择30PF 左右 3.2 复位电路 单片机在启动运行时需要复位,使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。另外,在单片机工作过程中,如果出现死机时,也必须对单片机进行复位,使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路,上电瞬间,RC电路充电,RST引线端出现正脉冲,只要RST端保持10ms以上的高电平,就能使单片机有效地复位。其中R1选择10KΩ左右的电阻,电容器一般选择10μF。 3.3显示电路的设计 本次设计中采用8*8点阵LED显示器,简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素,按照行与列的顺序排列起来,用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分,这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种。设计中用到的是“列共阳,行共阴”,即“列用高电平控制,行用低电平控制”。图中画

智能小车单片机课程设计报告

题目: 智能小车设计 打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限

x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..

单片机实训心得体会

单片机实训心得体会 篇一: 通过今次单片机实训,使我对单片机的认识有了更深刻的理解。系统以51单片机为核心部件,利用汇编软件编程,通过键盘控制和数码管显示实现了基本时钟显示功能、时间调节功能,能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。 由于时间有限和本身知识水平的限制,本系统还存在一些不够完善的地方,要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。例如:不能实现只用两个按键来控制时钟时间,还不能实现闹钟等扩展功能。 踉踉跄跄地忙碌了两周,我的时钟程序终于编译成功。当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 但在这次实训中同时使我对汇编语言有了更深的认识。当我第一次接触汇编语言就感觉很难,特别是今次实训要用到汇编语言,尽管困难重重,可我们还是克服了。这次的实训使培养了我们严肃认真的做事作风,增强了我们之间的团队合作能力,使我们认识到了团队合作精神的重要性。 这次实训的经历也会使我终身受益,我感受到这次实训是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过

程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究,就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 篇二:单片机实验心得 通过这次单片机实习,我不仅加深了对单片机理论的理解,将理论很好地应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的创新精神,从而不断地战胜自己,超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进,使之功能不断完善,成为真己的东西。 作为一名自动化专业的快大三学生,我觉得做单片机实习是十分必要的。在已度过的大学时间里,我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识,如何去锻炼我们的实践能力,如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去,我想做类似实习就为我们提供了良好的实践平台 学习单片机没有捷径,不能指望两三天就学会,要坚持不懈,重在积累单片机是一门应用性和实践性很强的学科,要多动手,多做实验。 (4)要学会参考别人的程序,减少自己琢磨的时间,迅速提高自己的编程能力。 (5)碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,一定会有所收获。

单片机课程设计总结报告

单片机课程设计 频率计 总结报告 姓名:陈艺端 学号:08292003 班级:电气0809 所在组:陈艺端 白英杰

【实验准备】 在实验前,我通过上网、上图书馆查找了一些关于频率计的资料,结合单片机所学的中断和定时器的知识,并对电路板各个元器件、接线等的清楚认识,完成了对电路板仿真图的绘制,以及初步的程序,并实现了初步的仿真效果。 【设计内容】 设计一个频率计。 【设计要求】 分频段(高频、低频),在10k~20kHz范围做切换。 CPU为AT89S51,利用内部T0、T1的定时计数器或外部INT0中断功能来完成对输入的信号进行频率计数或脉宽计时,计数(计时)的频率结果通过6位七段LED数码管显示出来。 数字式频率计原理框图: 【设计方案】 一、实验原理: 1、测频方式 利用单片机计数器T0和定时器T1中断。定时器T1中断产生闸门时间,在闸门时间Ts内,用计数器记录输入脉冲的个数N,从而计算出被测频率Fx =N/Ts。

2、测周方式 利用单片机外部中断INT0和定时器T1中断。定时器T1中断产生时标信号Ts,用外部中断INT0控制定时器T1的计数,计算出在被测信号的一个周期内定时器T1计得的数N,从而计算出被测频率Fx =NTs。 二、电路结构: ① NE555构成多谐振荡器,产生频率可调的方波信号; ②74HC74里的一个D触发器连成计数器,用来对555产生的方波分频; ③74HC14非门做驱动,防止产生的信号不能驱动单片机的I/O口;

④方波信号连接在单片机的INT0和T0口上。 ⑤单片机的P1口做字位,连接74HC245驱动数码管的共阴端; ⑥P0口做字形,连接74HC573锁存器和74HC245驱动数码管的a~dp端。 三、测频测周转换的讨论以及试验参数: 1、测频方式和测周方式的转换频率 依要求来说在10kHz~20kHz之间做切换。 2、转换频率过程中产生的问题 当被测信号频率与转换频率非常接近,并且抖动时,容易产生两种方式一直跳变的现象,进入死循环,可以利用迟滞比较器的原理进行解决。通常将测频方式和测周方式的转换频率设为程序判断测频还是测周的比较点,但为避免在转换频率附近产生死循环,设置两个比较点,分别为f1和f2,从高频测频方式向低频测周方式变化时,比较点为f1,从低频测周方式向高频测频方式变化时,比较点为f2,使f1

单片机原理课程设计报告模板

单片机原理及接口技术 课程设计报告 设计题目:恒压无塔供水系统设计 学号: 姓名: 指导教师:

信息与电气工程学院二零一四年六月

恒压无塔供水系统设计 随着社会的高速发展,城市高楼林立,高楼层用水往往因水压不够而成问题。常用的水塔式供水系统因设备(尤其是电机)易损而大大增加维护费用,且使用不方便。为此,工程设计人员利用现代电子技术,设计出一种智能变频供水系统,该控制系统智能化程度高,无需水塔,供水稳定,操作也方便,设备寿命大大延长,是一种值得推广的高楼层供水系统。 变频恒压供水系统,通过压力传感器、供水传感器、变频调速器组成闭环回路自动调节电机的转速,从而调节水泵的供水量,使供水量可根据用水量的大小变化而变化,确保供水压力恒定。如果采用取水直供方式,不仅可节约大量的能源,延长设备的使用寿命,又能避免水源二次污染问题。 注:这一部分主要描述题目的背景和意义,对设计所采取的主要方法做一下简要描述。字数不要太多,300-500字。 另注:本文要当做模板使用,不要随意更改字体、字号、行间距等,学会使用格式刷。文中给出的各项内容都要在大家的报告中体现,可采用填空的方式使用本模板。 1. 设计任务 结合实际情况,基于AT89C51单片机设计一个恒压无塔供水系统。该系统应满足的功能要求为: (1) 电机可以工作在两种工作状态,即变频和工频;

(2) 变频器控制电机的转速,且电机能够实现软启动; (3) …… 主要硬件设备:AT89C51单片机、ADC0809模数转换芯片、CYG115型高压力传感器、…… 注:这一部分需要写明系统功能需求,用到的主要硬件(参考实验箱的说明书)。 2. 整体方案设计 恒压无塔供水系统以AT89C51单片机作为整个系统的控制核心,应用其强大的接口功能,构成整个恒压供水控制的硬件系统。该系统具备……方式。在水泵的出水管道上安装一个压力传感器……,送入单片机进行数据处理。经单片机运算后的压力值与设定的压力值相比较……,PID运算……,控制变频调速恒压供水系统的原理图如图2-1所示。 图2-1 基于单片机的变频调速恒压供水系统原理图 本系统硬件主要由A/D转换器、D/A转换器、显示系统……等几部分组成。各模块的主要功能如下: (1) A/D转换器的功能是把水管的压力信号经传感器转换成0~5V的模拟电压信号转换为数字信号,然后送入单片机。 (2) D/A转换器的功能…… (3) ……

单片机课程设计报告

课程设计报告 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子琴的设计 专业班级自动化1142 姓名周太永 学号1104421242 指导教师蔡长青张卓 起止时间2014.6.23-2014.7.11 成绩评定 考核内容设计 表现 设计 报告 答辩 综合 评定 成绩 电气与信息学院

2013/2014学年第二学期 《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书 指导教师:蔡长青班级:自动化1141、2班 地点:机房、单片机实验室(实训中心415) 课程设计题目:基于单片机原理的电子琴设计 一、课程设计目的 1.灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计, 到PCB制版,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。 2.能够上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 3.独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问 题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 二、课程设计内容(包括技术指标) 1.焊接。认真、仔细,避免缺焊、漏焊。 2.频率计算。会计算脉冲值与频率的关系。 3.工作过程。开机时,第一步是对定时器T0进行初始化,设定它的工作状态(对 于本系统将T0设定为工作方式0);然后判断是否有键按下,如果没有按键按下,继续判断,如果有按键按下,则判断是哪个键按下;再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0,当T0定时完毕后,重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反,再次定时完毕后再一次的装入计数初值 继续定时并将P3.3取反,一直循环此操作直到按键释放为止,按键释放后 停止T0工作并再次判断是否又有按键按下,并继续执行以前的过程。 三、时间安排 1.布置任务、查资料1天 2.硬件电路图设计及PCB制版3天 3.硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天 4.软件编程设计3天 5.系统调试3天 6.调试验收1天 7.完成设计报告3天 四、基本要求 1.画出硬件电路图,完成PCB制版; 2.画出软件流程图,编写程序(C51语言/汇编语言); 3.完成系统调试; 4.提交设计报告。

工作报告之大学单片机实验报告

大学单片机实验报告 【篇一:单片机实验报告】 单片机实验报告 姓名:班级:学号:任课教师:上课地点: 实验一流水灯实验 一、实验目的及要求 1、闪烁的led; 2、从左到右的流水灯; 3、8只led左右来回点亮; 4、led模拟交通灯。 要求1:led按设定的时间间隔闪烁 要求2:接在p0口的8个led从左到右循环依次点亮,产生走马灯效果要求3:程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果; 二、实验原理电路图1、 电路图2、 三、源程序 要求1: #includereg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led=p1^0; //延时 void delayms(uint x) { uchar i; while(x--) {for(i=0;i120;i++); } } //主程序 void main() { while(1) {led=~led;delayms(150); } } 要求2: #include reg51.h #include intrins.h //包含程序中的_cror_(p0,y) #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar led; void delay(unsigned int i) { uint j; uchar k; for(j=i;j0;j-- )for(k=125;k0;k--); } void main() { led=0x7f;//只亮第一个 delay(1000); while(1) { p0=led; delay(500); led=_cror_(led,1);//p0逐步右移一位。} } 要求3: #include reg51.h

单片机课程设计报告模板

单片机系统课程设计报告 专业:自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:2011 年 3 月17 日

目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误!未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误!未定义书签。附录3 程序清单 (17)

1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒, 支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速, 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西

单片机课程设计报告书模板

. .. . .. .. 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。

单片机设计报告

单片机原理及系统课程设计 专业:自动控制 班级:动1001 姓名:武明强 学号: 201008430 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院

基于单片机的数字电压表设计 一、 引言 数字电压表(Digital V oltmeter )简称DVM ,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域,显示出强大的生命力。与此同时,由DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。 二、 设计方案及原理 2.1 设计要求 以单片机为核心,设计一个数字电压表。采用中断方式,对2路0~5V 的模拟电压进行循环采集,采集的数据送LED 显示,并存入内存。超过界限时指示灯闪烁。 2.2 设计思路 本题目本质上是以单片机为控制器,ADC0809为ADC 器件的AD 转换电路,设计要求的电压显示,是对ADC 采集所得信号的进一步处理。 为得到可读的电压值,需根据ADC 的原理,对采集所得的信号进行计算,并显示在LED 上。本项目中ADC0809的参考电压为+5V ,根据定义,采集所得的二进制信号data 所指代的电压值为: 而若将其显示到小数点后两位,不考虑小数点的存在(将其乘以100),其计算的数值为: 将小数点显示在第二位数码管上,即为实际的电压 2.3 数字电压表原理 数字电压表的基本工作原理是利用A/D 转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。 电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量, V 5256 data ?V 1.96data V 5256 100data ?≈??

《单片机》课程设计实训报告

物理与机电工程学院课程设计报告 课程名称:单片机课程设计 系部:物理与机电工程学院 专业班级:09 电子信息工程(1)班 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 报告成绩: 评阅意见: 评阅教师日期

题目:交通灯设计 一、设计任务与要求 1、设计任务:十字路口红绿交通灯 北 西 东 南 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 2、设计基本要求: (1)车辆通行繁忙的十字交叉路口,设计一交通灯控制器,设东西方向通行时间为40秒,当剩余3秒时黄灯亮,南北方向通行时间为25秒,当剩余3秒时黄灯亮。 (2)东西、南北方向各用三个(绿、黄、红)LED表示,并用数码管显示 东西、南北方向的剩余时间。 (3)可利用按键修改时间参数。

二、方案设计与论证 本次实训单片机交通灯控制要求用单片机编写程序,并且自制电路板,最后要能实现东西方向通行时间为40秒,当剩余时间为3秒时黄灯亮,南北方向通行时间为25秒,当剩余3秒时黄灯亮的基本功能。东西方向通行,可用绿色的LED显示通行信号,同时南北方向须禁行,可用红色的LED显示禁行信号,并且用数码管显示禁行倒计时的数字显示,当倒计时为3秒时开始亮黄灯,作为警示信号,同时设计可以随时修改时间参数的按键。 方案一、STC89C52+点阵式LED显示 采用独立式的稳压电源。显示采用点阵式LED显示。这种方案实现复杂,需完成大量的软件工作,但同时其功能强大,可以显示各种英文字符,汉字,图形等。 方案二、STC89C52+七段共阳极数码管

哈尔滨工业大学单片机实验报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 单片机原理与应用 实验报告 学生姓名: 学号: 班级: 通信工程 专业: 任课教师: 所在单位: 电子与信息工程学院 月5年2013. 软件实验 在软件实验部分,通过实验程序的调试,使学生熟悉MCS-51的指令系统,了解程序设计过程,掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。 实验一清零程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。 二、实验内容 把2000~20FFh的内容清零。 三、程序框图

四、实验过程 1、LED环境 ⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”,装载实验所需的代码程序。 ⑵在“P.”状态下键入0640,然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。. 2、PC环境 在与PC联机状态下,编译、连接、下载PH51\se01.asm,用连续或单步方式运行程序。 3、运行结果检查 ⑴在单步运行时,每走一步可观察其运行结果。 ⑵在连续运行状态下,应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”,使系统无条件退出用户运行状态返回监控,然后再用相应的命令键观察与检查2000~20FFH 中执行程序前后的内容变化。 五、实验结果及分析 实验前截图: 实验后截图:

: 实验源程序ORG 0640H SE01: MOV R0,#00H DPTR MOV DPTR,#2000H ;(2000H送(DPTR 送LOO1: MOVX @DPTR,A ;0INC DPTR ;DPTR+1 1 INC R0 ;字节数加个字节再清FF不到CJNE R0,#00H,LOO1 ; SJMP $ END 实验问题:2000H~20FFh中的内容是什么? 解答:实验运行之前,2000H~20FFh中的内容是随机分配的;在执行完清零程序之后, 2000H~20FFh中的内容都变为0. 实验二拆字程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法。 二、实验内容 把2000h的内容拆开,高位送2001h低位,低位送2002h低位,2001h、2002h高位清零,一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。 三、程序流程

单片机实验报告

本科生实验报告 实验课程单片机原理及应用 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师任家富 实验地点6C902 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年六月 单片机最小系统设计及应用 摘要 目前,单片机以其高可靠性,在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表等领域得到极其广泛的应用。因此对于在校的大学生熟练的掌握和使用单片机是具有深远的意义。通过本次课程设计掌握单片机硬件和软件方面的知识,更深入的了解单片机的实际应用,本次设计课程采用STC89C52单片机和ADC0804,LED显示,键盘,RS232等设计一个单片机开发板系统。进行了LED显示程序设计,键盘程序设计,RS232通信程序设计等。实现了单片机的各个程序的各个功能。对仿真软件keil的应用提升了一个新的高度。单片机体积小、成本低、使用方便,所以被广

泛地应用于仪器仪表、现场数据的采集和控制。通过本实验的学习,可以让学生掌握单片机原理、接口技术及自动控制技术,并能设计一些小型的、综合性的控制系统,以达到真正对单片机应用的理解。 关键词:单片机;智能;最小系统;ADC;RS232;显示;STC89C52 第1章概述 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。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。单片机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。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。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,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 它最早是被用在工业控制领域,由于单片机在工业控制领域的广泛应用,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,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。 第2章实验内容 2.1单片机集成开发环境应用

单片机课程设计与制作报告

课程设计报告 系(部):专业班级: 学生姓名:学号: 课程:微处理器与接口技术课程设计 设计题目:简易交通灯 完成日期2016 年11 月05 日 指导教师评语: ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ 成绩(五级记分制): 指导教师(签字):_____________________

桂林航天工业学院课程设计任务书设计题目6:简易交通灯 系(部)分管领导:教研室主任:指导教师: 2015年7 月 5 日

交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致,交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。本文基于单片机STC89C52RC为中心器件机设计了一个简易交通灯,该系统的主要功能含十字路口交通灯的状态显示以及倒计时。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时功能,具有系统实用性强、操作简单、扩展性强等特点并较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。软件上采用C语言编程,主要编写了主程序,中断程序,LED数码管显示程序。 关键字:交通灯;STC89C52RC;数码管显示

51单片机电子时钟课程设计报告报告

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

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