基于STC12C56单片机的电脑鼠设计与实现
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题 目: 基于S T C 12C 5A 60S 2单片机的智能车设计 小组成员: 班 级:13级计算机网络技术班 指导教师: 2016年05月毕业设计说明书学校代码: 10129系 别: 计算机技术与信息管理系 年 份: 2016摘要沿袭着前一辈工程师的研发思路,使用资料较多的单片机和原理较简单的传感器搭建一个能够实现壁障和遥控功能的小车还是可以实现的。
通过单片机对传感器和模块的控制和处理,让各个模块和芯片按照目的要求运作,便是这次设计的主要目的。
本文的研究的思想就是利用单片机控制技术和传感器技术相结合,以STC12C5A60S2单片机为核心,L298N电机驱动、超声波模块、LM339电压比较器、LCD12864显示屏、HC-06从机蓝牙模块组成智能小车。
利用LCD显示技术实现数字化显示。
通过采集传感器的数据交给单片机处理并按照设定的程序代码区控制小车的运行。
关键词:智能小车;单片机;红外壁障;超声波测距;蓝牙模块AbstractArtificial intelligence as a new product of modern society, some time ago, Google Corporation developed AlphaGo program to beat the world chess champion, the artificial intelligence has been pulled into the people's vision. Artificial intelligence will be the trend of future development. In the rapid development of the software at the same time, the hardware circuit also is in a period of rapid development, with the development of large-scale and ultra large scale integrated circuit prompted more and more intelligent hardware volume becomes smaller and smaller, more outstanding performance. In the development of high-tech industries at the same time, the power of life science and technology is constantly expanding people's horizons. Typical is the advent of smart phones, Samsung apple HUAWEI as the representative, quickly put the previous generation of functional machine market occupied, and update speed is still accelerating. Followed by the UA V, Xinjiang zero as the representative, consumer grade UA V also began to appear in people's field of vision, lowered the threshold, so that everyone can become a professional aerial expert. And intelligent vehicle currently in China is still in the development stage to be temporarily without a can as the flagship model of the benchmark, which prompted the a large number of innovative companies in the continuous thinking and research, the purpose is to fill the smart car a gap in the market.Followed the previous generation of Engineers research and development ideas, the use of more information on the microcontroller and the principle of a simple sensor to build a wall barrier and remote control function of the car can still be achieved. Through the control and processing of the sensor and the module, it is the main purpose of this design to make each module and the chip operate according to the purpose.Key words: intelligent car;single chip microcomputer;infrared wall obstacle;ultrasonic distance measuring;Bluetooth module目录第1章绪论 (1)1.1 智能车研究的背景和意义 (1)1.2 智能车的研究现状 (1)1.3 智能车研究目前常用的方法 (1)第2章系统需求分析 (3)2.1 系统设计与功能 (3)2.2 系统设计原理图 (3)2.3 主要器件介绍 (3)2.3.1 单片机 (3)2.3.2 LCD12864显示模块 (10)2.3.3 HC-SR04超声波传感器 (11)2.3.4 L298N电压驱动芯片 (12)2.3.5 LM339电压比较器芯片 (12)2.3.6 DS18B20温度传感器 (13)2.3.7 HC-06从机蓝牙模块 (14)2.3.8 9G小舵机 (14)第三章系统硬件设计 (16)3.1 单片机最小系统 (18)3.2 基于L298N的电机驱动电路设计 (19)3.3 基于LM339的红外探测传感器设计 (20)3.4 LCD12864液晶屏电路 (21)3.5 蜂鸣器电路 (22)3.6 超声波模块电路 (23)3.7 DS18B20温度传感器电路 (23)3.8 串口程序烧录及串行蓝牙通讯电路 (23)3.9 PCB板图 (24)3.10实物图 (26)第四章系统软件设计 (27)4.1 开发环境 (27)4.2 软件程序设计 (28)4.2.1 软件延时程序设计 (28)4.2.2 液晶屏程序设计 (28)4.2.3 超声波程序设计 (29)4.2.3 红外壁障程序设计 (29)4.2.4 DS18B20程序设计 (29)4.2.5 HC-06蓝牙模块程序设计 (30)4.2.6 舵机旋转程序设计 (31)4.2.7 主函数程序设计 (32)第五章系统测试 (33)5.1 硬件测试 (33)5.2 软件测试 (33)5.3 软件的下载 (34)总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第一章绪论第1章绪论众所周知,科技行业现在的发展状况可以用日新月异来形容,即使技术含量极高的航天事业,也能被其他国家独立研发出来,前几年的朝鲜发射卫星就是鲜明的例子。
闽南师范大学
——计算机组成原理课程设计课设题目鼠标的制作
院系计算机院
专业网络工程
班级 14网一
学号 1408180124
姓名傅景
1、实验要求
了解鼠标的制作过程,焊接完整的鼠标电路板,简要说明各器件功能,并附焊接过程截图。
2、实验过程及分析
电容的焊接,结果如图
主芯片、电阻、发光二极管、按钮等的焊接,结果如图
数据线的焊接,按G-蓝、A-白、C-橙、D-绿对应依次焊接,结果如图
各组件的安装及鼠标外壳的嵌套。
3、实验结果
经安装并反复测试,可以正常使用。
4、实验总结
工作原理:光电鼠标内部有一个发光二极管,通过它发出的光线,可以照亮鼠标底部表面,经过底部棱镜反射回一部分光线,再经过一组光学透镜,传输到一个光感应器件内成像。
这样,当光电鼠标移动时,其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像,最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片(DSP,即数字微处理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理,通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析,来判断鼠标的移动方向和移动距离,从而完成光标的定位。
实验过程中遇到一些问题,如焊接点相接触,焊接点太小,以及器件正负极接反,造成测试运行的时候发现鼠标一直在不停的跳动。
经过不断
地重复修整,最终达到较好的预期效果,此外在这个过程中也加强了对焊接的熟练程度。
表示对于这个课程设计的结果收获很多,并对个人的第一个焊接作品感到欣慰和满意。
北京科技大学实验报告学院:自动化学院专业:智能科学学技术班级:姓名:学号:实验日期:2017年11月6日实验名称:人工智能电脑鼠搜迷宫实验实验目的:掌握电脑鼠的基本操作及智能搜索算法操作。
实验仪器:KEIL MDK、电脑鼠、J-Link、VS实验原理:所谓“电脑鼠”,英文名叫做Micromouse,是一种具有人工智能的轮式机器人,是由嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。
当电脑鼠放入起点,按下启动键之后,他就必须自行决定搜索法则并且在迷宫中前进,转弯,记忆迷宫墙壁资料,计算最短路径,搜索终点等功能。
电脑鼠更结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。
本实验中,通过红外传感器检测电脑鼠所处位置状态,通过智能算法保存地图并实现地图的搜索,通过pid等控制算法控制电机,达到电脑鼠搜索迷宫并计算最短路径等功能。
实验内容与步骤:实验内容1)KEIL MDK的安装2)电脑鼠硬件的检查及调整3)智能搜索算法的编写4)算法的调试与优化5)实验结果实验步骤(一)KEIL MDK的安装1双击运行Ke i l MDK 4.12 安装程序,出现软件安装界面,如图所示:2点击Next,勾选安装协议;3选择安装路径,建议安装在C 盘,运行速度快些4 填入用户信息,个人用户随意填入即可;点击Next 就进入实质的安装过程了,Wait for a Whle…5点击Finish,Keil MDK 就完成安装了,可以发现桌面上生成了名为“Keil uVis ion4”的可执行文件快捷方式。
(二)检查和调整电脑鼠的硬件1.电机检查:在电脑鼠程序文件中找到Motor.c文件,直接为两侧电机赋相同的速度值,用G-link连接电脑鼠和电脑,传入程序,打开电脑鼠放在地面上,如果电脑鼠能正常直线行进,即证明两侧电机正常工作。
如果有电机有问题,拆下原来的电机换新的再次进行电机检查即可。
2.传感器检查:用G-link连接电脑鼠和电脑,打开传感器查询模式,用手逐渐靠近每一个传感器,如果相应的传感器值由小变大,那么此传感器工作正常。
单片机迷宫鼠课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握其编程方法和应用技巧。
2. 学生能了解迷宫鼠的构造和功能,明确其与单片机的关联性。
3. 学生能掌握迷宫鼠在迷宫中寻找路径的算法,并运用到实际编程中。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建一个具有避障功能的迷宫鼠。
2. 学生能编写程序,实现迷宫鼠在迷宫中的自动导航。
3. 学生能通过团队协作,解决在设计和实施过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及编程的兴趣,激发创新精神和实践能力。
2. 学生在团队协作中,学会沟通、分享和承担责任,培养合作意识。
3. 学生在课程学习过程中,增强解决问题的自信心,形成积极的学习态度。
课程性质:本课程为实践性课程,旨在培养学生的动手能力、编程思维和团队协作能力。
学生特点:学生具备一定的单片机基础知识,对编程有一定了解,喜欢动手实践,善于团队合作。
教学要求:教师需引导学生通过实践探索,将理论知识运用到实际操作中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣和潜能。
在教学过程中,注重培养学生的问题解决能力和创新精神。
通过课程目标的实现,使学生能够独立完成迷宫鼠的设计与制作,达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾:C51编程语言基础,I/O口控制,定时器/计数器,中断系统等。
2. 迷宫鼠结构与原理:介绍迷宫鼠的机械结构,传感器及其作用,行走原理。
3. 算法设计:图论基础,迷宫路径搜索算法(如深度优先搜索、广度优先搜索)。
4. 单片机编程与控制:编写程序实现迷宫鼠的行走控制,避障策略。
5. 系统集成与调试:设计电路图,搭建迷宫鼠硬件系统,进行系统调试与优化。
6. 实践操作:分组进行迷宫鼠的设计、编程、调试,解决问题并改进。
教学内容安排与进度:第一周:回顾单片机基础知识,学习C51编程语言。
第二周:了解迷宫鼠结构与原理,学习图论基础和迷宫路径搜索算法。
第三周:编写程序,实现单片机对迷宫鼠的控制。
摘要单片机自从70年代出现以后迅速发展起来,目前功能更加完善,广泛用于各种控制系统中。
开发板以某一单片机为控制核心,集成一些基本硬件模块,可以作为主控模块在各种设备中实现控制功能,也可以用作实验板供初学者练习实践,使用方便,能加快产品开发速度。
对自动化专业的学生来说,拥有一块单片机开发板,不管是用来开发产品或学习单片机都非常必要。
所以,我设计了一个基于STC12C5410AD单片机的开发板。
本文以STC12C5410AD单片机为控制芯片,设计了一个开发板最小系统,主要包括电源模块、DS1302时钟模块、矩阵键盘和独立键盘模块、LCD1206和12864液晶显示模块、数码管显示模块、步进电机模块、RS232串行通信模块、DS18B20温度检测模块及存储器扩展模块,同时编写了相应的软件程序。
关键词:单片机,开发板,STC12C5410ADDesign of Development Board Based onSTC12 Series MCUABSRACTSingle chip microcomputer has been developed rapidly since the 1970s, at present, its function is more perfect, and it is widely used in various control systems. Development board use a single chip processor as the core, integrate some basic hardware modules, can be used as a main control module to control functions in a variety of devices, can also be used as the experimental plate for beginners to practice exercises, easy to use, can accelerate product development.For automation professional students, having a microcontroller development board, whether to develop products or learn microcontroller, is very necessary. So, I designed a development board based on STC12C5410AD MCU.This paper designed a development board minimum system based on STC12C5410AD microcontroller, mainly including power supply module , DS1302 clock module, matrix keyboard and independent keyboard module, LCD1206 and 12864 liquid crystal display module, digital tube display module, stepper motor module, RS232 serial communication module, DS18B20 temperature detection module and memory expansion module, also write the corresponding software program.KEY WORDS:S ingle Chip Microcomputer, Development Board, STC12C5410AD目录前言 (1)第1章系统方案 (2)1.1总体设计方案 (2)1.2设计原则 (2)第2章硬件电路设计 (4)2.1硬件整体结构框图 (4)2.2硬件电路设计 (5)2.2.1 STC12C5410AD单片机主控制模块 (5)2.2.2 键盘电路设计 (7)2.2.3 DS1302时钟模块 (9)2.2.4 测温模块 (10)2.2.5 RS232串行通信模块 (11)2.2.6 显示模块 (12)2.2.7 步进电机模块 (17)2.2.8 存储器扩展模块 (17)第3章软件设计 (19)3.1 整体程序设计 (19)3.2 各模块程序设计 (19)3.2.1 键盘模块程序设计 (19)3.2.2 DS1302时钟模块程序设计 (20)3.2.3 测温模块程序设计 (23)3.2.4 RS232串行通信模块程序设计 (26)3.2.5 显示模块程序设计 (27)3.2.6 步进电机模块程序设计 (33)第4章开发板PCB设计 (35)4.1 开发板PCB设计 (35)4.2 开发板功能说明 (35)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 (40)外文资料翻译 (49)前言单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段,单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导,以广泛的应用领域拉动,具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点,表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
单片机数据采集系统扬州大学毕业设计(论文)标题:基于STC12C5616AD芯片的数据采集系统专业:电子科学与信息技术学号:090590姓名:卢澎指导老师:张凯扬州大学本科生毕业设计(论文)摘要本文提出了一种基于MCU通信的实时数据采集系统方案,该系统由计算机处理单元,单片机单元,串行通讯单元,数据采集单元组成。
计算机处理单元与现场采集器为点对点的串行通信方式,在数据处理单元内部,各个通道的数据以并行通行方式进行处理;同时在采集单元与处理单元,处理单元与计算机之间采用RS-232总线进行数据的传送;对于采样的数据,通过数模转换来显示,筛选,转存。
实际运用证明,该方案具有良好的实时性。
[关键词] 数据采集处理系统;单片机(MCU);串行通信;并行通信AbstractThe text brings forward a sort of real-time data collecting system scheme,which is based on multi-MCU corresponding. The system consists of supervising computer cell, data processing cell, overall-insulating cell, incepting SCM and data collection cell. The data processing cell and the multi-field collectors are serial communication which are one point opposite one point. Within the data processing cell, every passage data are processed in double CPU merge-capable transmission fashion. Then, the processing results enter the supervising host computer in strand-capable fashion. At the same time,we transmit data with adopting RS-232 bus between the collection cell and the processing cell, and also between the processing cell and the computer. As to the sampling data, we display the data by programming keyboard /displaying chip, as well as filtrating and depositing the data with transferring fashion. Practicality mobilization proves this project has favorable real-time character. .Key words: data acquisition and processing system ; Microcontroller unit ;serial data communication ; parallel data communication扬州大学本科生毕业设计(论文)目录第一章绪论............................................................. 11.1 数据采集系统的组成............................................... 11.2 数据采集系统的应用领域及发展前景................................. 1第二章概述........................................................... 22.1 单片机的组成..................................................... 22.2 单片机的分类..................................................... 22.3 单片机的特点..................................................... 42.4 单片机的应用..................................................... 52.5 单片机的发展..................................................... 5第三章数据采集系统的硬件组成 (8)3.1 原理图 (8)3.2 数据处理器 (8)3.3 I/O口配置 (10)第四章串口 (12)4.1 RS232串口通信原理 (12)4.2 串口的引脚定义 (13)4.3 串口调试助手的使用 (17)4.4 AD转换模块 (18)第五章数据采集系统的软件实现 (19)5.1 串行通信 (19)5.2 程序 (19)结束语 (27)参考文献: (28)致谢 (29)单片机数据采集系统第一章绪论随着科学技术和生产的发展,需要对各种参数进行测量,温度是工业对象中主要的被控参数之一。
一、任务和总体设计1、任务要求要求设计一个寻线型电脑鼠,能够在8×8的迷宫中搜索路径并且根据所搜寻的路线走出最短路径。
其中迷宫由25cm的黑线组成。
电脑鼠第一次进入迷宫和返回迷宫时,可以循着黑线走到终点并记录迷宫信息,第二次进入迷宫时,根据第一次所记录的迷宫信息选择最短路径冲刺到终点。
2、总体设计硬件部分主要由传感器,单片机,电机所组成。
传感器采用红外传感器,由发射管和接收管组成,可以探测迷宫中黑线。
单片机采用STC15W413AS芯片,用于编写程序。
电机由单片机产生的PWM以及L9110芯片进行驱动。
软件部分主要由产生占空比函数,电脑鼠在迷宫中搜寻路径法则,记录迷宫信息,测速盘计数组成。
电脑鼠搜寻迷宫时按照左手法则进行搜寻,根据测速盘的计数得到迷宫坐标,用8×8的数组对迷宫信息进行储存。
第一次搜寻时,对死路和走得通的路进行标定,第二次走时,仍然按照左手法则进行,但不走第一次标定的死路。
由此达到在迷宫中走最短路径的目的。
二、硬件设计1、设计步骤设计原理图后生成PCB板后进行布线。
根据PCB板将元件焊上。
将轮子,轴,轴承以及电机,齿轮进行组装,调整传感器角度。
测试电路。
2、主控模块包括STC15W413AS芯片以及连接电脑的下载部分。
原理图:STC15W413AS芯片中包括中央处理器(CPU)、程序存储(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时器/计数器、掉电唤醒专用计时器、I/O口、高速A/D转换(30万次/秒)、比较器、看门狗、高速异步串行通信端UART、CCP/PWM/PCA、高速同步串行端口SPI、片内高精度R/C时钟以及高可靠复位等模块。
单片机内部结构:管脚图:3、电机驱动模块主要运用L9110芯片和两个74HC00芯片进行电机驱动。
原理图:(1)L9110:L9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件,将分立电路集成在单片IC 之中,使外围器件成本降低,整机可靠性提高。
打地鼠游戏机公布论文和全部源码,仅供学习摘要:本作品采用STC12C5A60S22单片机作为主控芯片,选取1602液晶作为显示屏,通过红外接收器用遥控控制游戏机的开机和关机。
游戏程序应用C语言编译,主要使用函数为随机函数和键盘扫描函数。
通过随机函数产生一个随机数,该随机数使显示屏对应位置出现“O”,同时对应的LED被点亮以代表地鼠的随机出现。
通过键盘扫描函数,使每个按键各对应一个LED灯,通过按下该键使相应LED灯熄灭。
本系统配有开场音乐和游戏音效。
关键词:单片机、随机函数、键盘扫描函数、音乐Abstract: this work using STC12C5A60S2 microcontroller as the main control chip select LCD as a display,1602, through the infrared receiver remote control game startup and shutdown. This game program using C language editing, the main function used are the random function and keyboard scan function. Use random functions to generate a random number, at the same time the random number to display the corresponding position"0" and the corresponding LED is illuminated to represent the random hamster. Through the keyboard scan function, make each key corresponds to a LED lamp, by pressing this key to the corresponding LED lights.The whole process has background music and game sound.Key words: SCM, random function, keyboard scan function, music游戏说明:本游戏由8个LED灯分别代表8只地鼠,当地鼠跳出来时显示屏对应位置出现“O”,同时该地鼠对应的LED灯被点亮,在限定时间内按下相应按键后,对应LED灯熄灭,同时“O”闪烁一下,表示打中该地鼠。
毕业设计(论文)--基于STC12C5A60S2系列单片机电源智能监控系统摘要随着电力的快速发展,STC12C5A60S2系列单片机作为微控制器,系统由主监控人机接口与显示、电流信号的采集、电压信号的采集、报警电路、继电器触点保护电路以及下行通信等模块组成。
电路流检测模块实现对交流电压和电流的不间断实时检测,并对电源系统进行实时监测。
当发生故障时,进行报警提示,并通过通信总线传输到主监控单元,从而实现智能监控。
此模块能够很好的完成检测功能,并且具有良好的经济性。
本文通过对交流检测模块的软硬件进行了相应的设计和调试,完成了毕业设计所要求的任务。
关键词:智能电源监控;STC12C5A60S2单片机;交流检测及控制。
ABSTRACTWith the rapid development of electric power, the function demand is higher and higher, power monitoring system of intelligent is also in constant updates improve. Based on this, the paper designed a intelligent power monitoring system.System uses STC12C5A60S2 series microcontroller as micro controller, system by the main monitoring man-machine interface and display, pay current signal collection, voltage signal collection, alarm circuit,relay contacts protection circuit and downlink communication module. Circuit flow of inspection module realize the ac voltage and current detection in real time, uninterrupted power supply system of real-time monitoring. When malfunction happened, alarm prompt, and through communications bus transfers to the main monitoring unit, so as to realize intelligent monitoring.This module can be good finish detection function, and has good economy.This article through to exchange detection module the hardware and software of the corresponding design and commissioning, completed the graduation design requirements of the task.Keywords:Intelligent power monitoring; STC12C5A60S2 microcontroller; Exchange detection and control.目录1 绪论11.1 电力电源的背景及发展 11.2 电源监控系统的研究意义 31.3 本题主要研究内容 52 方案选择72.1 方案一、利用外扩存储器的方案72.2 方案二、不需外扩存储器的方案83 硬件系统设计103.1 微处理器芯片的选型103.2单片机最小系统电路123.3三相交流电流采集电路143.4 三相交流电压采集电路163.5继电器触点保护电路183.6下行通信电路213.7报警保护电路263.8供电电源电路293.9交流检测模块电路图314 软件系统设计324.1 总体设计思想 324.2三相交流监测程序设计34流电流采集的程序设计36三相交流电压采集的程序设计375 系统的仿真与调试385.1 Keil C51开发系统基本知识385.2 Keil C51 IDE开发仿真环境的设置方法39 5.3系统软件的编译环境405.4系统组装调试426 结束语43参考文献44致谢461 绪论1.1电力电源的背景及发展在90年代初期,我国对于电源监控系统的研制才刚刚起步。