单片机课程设计说明书(仿真及源程序)
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单片机课程设计报告(电气工程学院)设计题目:倒计时计时器设计专业班级:指导教师:学生姓名:设计地点:第二实验楼设计日期: 2016.6.12—2016。
6.19设计任务书目录摘要 (1)第一章设计方案 (1)1.1 设计任务书分析 (1)1。
2 设计思路 (1)1。
3 设计方案 (1)第二章硬件设计 (3)2.1 功能模块设计 (3)2.2 芯片介绍 (3)第三章程序设计 (5)3.1 程序设计思路 (5)3.2 程序设计工具简介 (5)3。
3 程序流程框图 (5)第四章系统调试 (6)4。
1 调试思路 (6)4.2 调试方法及过程 (6)4。
3 问题及解决措施 (6)第五章总结 (7)5.1硬件 (7)5。
2 程序 (7)心得体会 (8)参考文献 (9)附录一电路原理图 (10)附录二源程序清单 (11)倒计时计数器设计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,同时带动着传统控制检测日新月异的更新。
由于单片机具有体积小、易于产品化、面向控制、集成度高、功能强、可靠性高、价格低等特点,其在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信等诸多领域中得到了广泛的应用。
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。
但是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。
本课程设计针对倒计时系统的设计的需求,介绍了STC15F204EA单片机和数码显示管的部分基本原理,如STC15单片机元件和四位数码显示管在电路板上焊接,电路原理图的介绍,以及写定时器程序等等。
通过Keils软件撰写倒计时定时器程序并且用Proteus仿真电路的绘制并仿真成功,之后把程序输入到单片机中,再做最后的调试工作。
关键词:STC15F204EA单片机;Keils软件;Proteus仿真软件。
In recent years, with the penetration of computer in the social field, SCM applications are constantly go, drive the traditional control detection update changing at the same time。
烟台大学单片机课程设计说明书课题:八路抢答器学生姓名:学号:院系:机电汽车工程学院专业:机械设计制造及其自动化指导老师:同组成员:组长:20 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1:源程序代码 (16)附2:参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今,各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式,人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣,还可以学到一些科学知识和生活常识。
然而在抢答过程中,单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。
为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权,必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。
抢答器作为一种电子产品,已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
抢答器在竞赛中有很大用处,通过抢答器的指示灯显示,数码管显示和警示蜂鸣等手段,能准确,公正,直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。
但是,目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计,分立元件较多,造成抢答器的成本较高。
此外一般抢答器由模拟电路,数字电路或二者结合组成,其智能化程度低,故障率高,显示简单。
现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化,集成化方向发展,因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件,以单片机为控制核心,设计一个8路智能抢答器。
要求实现的功能如下:1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按键S1~S8进行抢答。
2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。
3) 具有清零和非法抢答控制功能,并由主持人操纵,避免选手在主持人说“开始”前提前抢答,违反规则。
苏州市职业大学课程设计说明书名称贪吃蛇2013年1月7日至2013年1月11日共1周院系计算机工程系.班级11应用技术.学号116312126 25 40 .姓名郁敏伟俞佳丽张冯.系主任李金祥.教研室主任刘文芝.指导教师徐丽华、郑洪静.目录一课程设计的目的与要求 (2)1.课程设计的目的 (2)2.课程设计的要求 (2)二题目说明 (2)2.1开发背景 (2)2.2 开发工具介绍 (3)2.2.1 CodeWarrior (3)2.2.2写入器 (4)2.2.3 MC9S08AW60 (7)2.3 小组成员分工 (9)三硬件方案 (9)3.1主控MCU (9)3.2键盘 (10)3.3 LCD液晶 (10)3.4 定时器 (12)3.5 小灯及蜂鸣器 (12)3.6 AW60最小系统 (13)四软件方案 (14)4.1 模块结构图 (14)4.2 模块划分 (14)4.2.1 键盘中断模块 (14)4.2.2 LCD液晶显示器模块 (15)4.2.3 定时器中断模块 (15)4.2.4 蜂鸣器模块 (15)4.2.5 小灯模块 (15)4.3 键盘中断模块和定时器中断模块 (16)4.3.1键盘中断模块 (16)4.3.2定时器中断模块 (16)五运行结果分析与系统改进 (18)六遇到的问题和解决方法 (19)七课程设计总结 (20)八参考文献 (20)一课程设计的目的与要求1.课程设计的目的本设计旨在进一步掌握单片机理论知识,理解嵌入式单片机系统的软件设计,加强对实际应用系统设计的能力。
《单片机原理与应用》是一门应用性很强的专业课,其理论与实践技能是从事嵌入式专业技术工作的人员所不可少的。
此次课程设计选择AW60实验板进行模拟应用设计与开发,要求学生掌握使用 C 语言进行单片机程序设计和调试的方法,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。
2.课程设计的要求在本课程设计过程中我们要遵守以下规则:重视课程设计环节,用严谨、科学和踏实的工作态度对待课程设计的每一项任务;按照课程设计的题目要求,独立地完成各项任务,不允许相互抄袭;按时到机房上机,并接受教师的检查。
单片机自动清洁机器人设计(电路图+原理图+流程图+源程序)-课程设计单片机自动清洁机器人设计最近在电视看到一款能够遥控移动的吸尘器,圆形的和遥控汽车差不多,我感觉到如果再不把自己的想法写出来,自己的创意会被很多人实现,我几年前就想设计一款能够打扫卫生的机器人,直到看到电视里的那个东西,我意识到,我要自己做一个出来。
移动机构是清洁机器人的主体,决定了清洁机器人的运动空间,一般采用轮式结构。
传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。
随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展,智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。
吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同,主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸、集成度以及一些辅助机构的合理布置和利用,以此来提高能源利用率和工作效率。
现在的智能清洁机器人通过软硬件的合理设计,使其能够自动避开障碍物,实现一般家居环境下的自主清洁工作。
它的主要功能有: 1 能够自动熟悉地形,了解房间布局,感知自己的方位,记录和分析环境卫生状况,容易脏的地方多打扫,干净的地方少打扫,节省能源。
2能够自动补充能量。
当检测到电源不足时,自动找到电源,并充电。
充电结束自动专为待机状态。
3当垃圾装满后自动打包,并将垃圾放到主人指定的地点。
4能够检测主人是否在家,只有当主人不在家时,才出来打扫卫生,主人在家时机器人休息。
保证不影响主人的正常生活。
可行性分析:1应用超声波测距和滚轮定位就可以测到自己的位置,给据吸入垃圾量的多少,就可以分析出,那干净那里脏.2应用简单的空中加油技术就可以把自动充电搞定。
检测电源能量多少,和是否充满就更简单了.3垃圾打包只用简单的打包技术就可以解决.4机器人上装上热释红外探测器就知道主人在不在了..5剩下的功能,好多玩具里都有,只要把吸尘器和遥控车结合起来就搞定了1 系统整体方案设计1.1 制作清洁机器人的任务与要求:任务: 清洁机器人在场地上任意运动并吸尘,当遇到障碍物时,可自主避开障碍物绕道继续运动(轨迹由团队设定)。
单片机课程设计一、目的和意义本课程设计是在学完单片机原理及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。
该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力,基本掌握单片机应用电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
二、选题要求在现有的开发装置上掌握相关硬件,正确地进行连线在计算机上编写汇编程序、调试、下载、配合外部电路进行系统功能测试,设计并实现参考选题中要求设计的系统。
要求按设计要求制订方案,直至正确地实现系统功能;写出课程设计报告;理解设计方案后再自己动手设计程序,并正确联线、构成硬件电路,通过独立调试实现设计方案。
三、任务及要求(一)课题要求1.数字电压表的设计技术要求:利用51单片机,ADC0809转换芯片,键盘显示系统,设计一个测量模拟电压的数字电压表,可以显示3位有效数字,通过汇编语言设计。
工作要求:画出设计原理图,编写出软件,并调试出各种功能2.温度检测系统的设计技术要求:利用51单片机,DS18B20芯片,键盘显示系统,设计温度检测系统,通过键盘控制,实现数字温度的采集,用汇编语言设计。
工作要求:画出设计原理图,编写出软件,并调试出各种功能。
(二)设计报告要求要求设计报告按以下条目顺序编写:1.封面2.内容提要3.正文概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能;硬件电路设计及描述;软件设计流程及描述;源程序代码(要有注释)。
4.课程设计体会5.参考文献四、进程安排1.介绍课程设计的教学内容,指导学生根据兴趣选题。
2.原理设计3.原理设计及软件设计4.课程设计报告要求及示例介绍,原理设计5.硬件调试,软件设计及调试6.验收答辩五、考核方法与成绩评定1、考核方法(1)理论设计方案,演示所设计的系统,总成绩50%;(2)设计报告,占总成绩20%;(3)回答教师所提出的问题,占总成绩20%;(4)考勤情况,占总成绩10%;2.有下列情况之一者,要酌情减分:(1)设计报告有抄袭行为或有意给别人抄袭。
单片机课程设计实验报告设计题目:基于单片机的多功能综合应用系统的设计专业:电子信息工程班级:姓名:指导老师:目录第一章设计说明1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)第二章硬件电路仿真实现2.1 硬件结构分析 (5)2.2基本功能仿真电图 (6)2.3扩展功能仿真电路图 (10)2.4 实物电路图 (15)第三章软件设计实现3.1软件程序内容 (16)3.2模块分析 (16)3.3 程序流程图 (17)第四章系统测试4.1 软件调试 (19)4.2硬件调试 (19)第五章心得体会 (20)第六章参考文献 (21)附录 (21)第一章设计说明1.1 设计目的单片机在许多领域使用十分广泛,如智能仪器仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各科任老师们经常说“学好单片机,工作就不成问题了。
”可见学好单片意义之重大。
单片机作为一门基础学科,既是对前期学习C语言的综合运用,也是理论与实践相结合的一大体现。
本次课程设计通过基础部分,拓展功能以及整体电路的实现能很好地锻炼我们的动手及编程能力。
1.2 设计内容及要求内容:1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2.利用单片机进行灯光的场景开关控制、循环点亮控制、花样变化控制及速度变化控制(如:左右循环、扩散收缩式移动、流星雨、舞台灯光综合效果、名曲名句跟随显示等。
至少应做两项:前两项选一并有速度变化控制功能,后三项选一或自创特色花样)。
3. 炫彩音乐显示(依据3秒以上某名曲名句,模拟高、中、低音三分频,彩色LED随音频变化而起伏显示的效果,进一步地,LED 亮度跟随音乐响度闪烁)。
4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制(以交通灯为例)。
(说明:3、4中二选一,1、2、5必选)6. 配合2至5项中功能,实现液晶屏输出功能或状态信息。
7. 以调节5或4项中的时间为例实现基于4X4键盘的输入功能。
目录摘要 (1)Abstract (2)1设计原理 (3)1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法 (3)1.2 16*16点阵LED原理 (5)1.3 3-8译码器原理 (6)2.设计方案介绍 (7)2.1 设计总体思路 (7)2.2 与题目相关的具体设计 (7)2.3程序设计流程图 (8)3.源程序,原理图和仿真图 (9)3.1程序清单(见附录) (9)3.2电路图 (9)3.2.1电路原理图 (9)3.2.2电路图分析 (9)3.3仿真图 (10)4性能分析 (11)5.总结和心得 (12)6.参考文献 (13)附录:程序代码 (14)摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。
在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
关键词:MCS-51;LED;单片机AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is usually used to show time, speed, the state of system etc. This paper introduces a kind of simple 16x16 LED display screen design process based on MCS-51 single chip minicomputer . The detail hardware scheme, software flow and assemble language programmer design and so on is followed. The display part can be cascaded to meet the need. The practice proves the design is low-cost and effective.Key words: MCS-51;LED;MCU1设计原理1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法MCS-51单片机的组成: CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、I/O口(串口、并口)、内部总线和中断系统等。
MCS—51单片机实验及课程设计指导书杨打生王忠远康瑞芳内蒙古电子信息职业技术学院2006.3目录实验实验一:WAVE软件使用实验二:常用指令的使用练习实验三:循环程序实验四:查表程序实验五:数制转换程序实验六实用子程序:(编程器的使用)实验七:输入检测与输出显示程序实验八:中断/定时程序课设一、课程设计目的和意义二、实验电路系统的结构和使用方法三、设计参考题目介绍和设计提示性思考题四、设计任务书及要求五、课程设计报告格式及要求六、考核办法七、课程设计内容及学时安排实验一:WAVE软件使用一、预习内容1、试验目的:学习WAVE软件安装和基本使用。
2、WAVE软件的安装选择WAVE文件夹下的SETUP.EXE文件并双击接着下一步最后到完成。
3、安装后写出软件窗口中工具栏中各按钮的名称。
参考说明书4、写出下面二实例各条指令的含义二、试验内容实例一指令的含义ORG 0000HMOV R0,#01HL1: MOV A,R0MOV P0,AINC R0AJMP L1END实例二ORG 0000H 指令的含义MOV R0,#01HL2: MOV A,R0MOV P2,ARL AMOV R0,ALJMP L2END1、打开WAVE见面,新建一个文件后输入实例一程序内容,并保存在我的文档名为A1.ASM ,执行编译按钮或项目菜单中的编译2、编译后,如正确扫描过去,不正确提示出错信息修改后再编译直到不提示错误为止。
3、打开窗口中的CPU窗口和数据窗口的CODE和DADE写出每条指令的机器操作代码。
4、打开窗口中的平排窗口,这样程序窗口、CPU窗口、数据存储器窗口就并排在整个屏幕。
5、点击单步按钮或F8键进行单步操作。
6、观测CPU窗口的A、P0和数据存储器窗口R0的状态并列表1记录每循环一次下列寄存器的值。
8、新建一个文件后输入实例二程序内容,并保存在我的文档名为A2.ASM ,执行编译按钮或项目菜单中的编译三、实验报告要求1、写出上述两试验程序各条指令的含义(与预习时相比是否一致)。
单片机课程设计课程设计任务书1.设计目的:本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等,以便使学生掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法。
为学生今后从事单片机控制系统开发工作打下基础。
研究proteus仿真软件实现电路的仿真。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):本课程设计的基本要求是使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论,熟悉掌握单片机的编程方法,用单片机AT89S51实现十字路通信号灯的控制,完成系统的软硬件设计及调试。
具体要求如下:1、正常情况下交通信号灯的控制时序给定。
南北绿灯、黄灯、红灯分别用P1.0,P1.1,P1.2控制,东西绿黄红分别用P1.3,P1.4,P1.5控制。
2、设定东西方向、南北方向紧急切换按钮各一个,当紧急按钮按下时,相应方向紧急切换为绿灯,以便特种车辆通行3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕:1.根据题目要求的目标,经由进程查阅有关材料,确定体系设计方案,并设计其硬件电路图。
2.画出电路原理图,分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制干系。
3.用Proteus软件绘制硬件电路图并仿真。
4.软件设计包括流程图、用汇编语言或C语言对软件进行编译,并能通过调试。
课程设计任务书4.主要参考文献:XXX.19942.XXX.单片机原理及接口技术(第3版).XXX.20 5.设计成果形式及要求:1.硬件电路图2.软件流程图和步伐清单3.编写课程设计报告。
6.工作计划及进度:2015.6月1日~ 6月3日查找材料,确定方案6月4日~ 6月6日设计硬件电路,绘制电路原理图6月7日~ 6月10日软件设计,并调试经由进程6月11日~6月12日编写课程设计报告,答辩或成就考核XXX系主任审查意见:签字:年月日XXX课程设计仿单目录一引言1.1交通灯的研究意义进入20世纪80年代后期,交通问题成为困扰世界各国的普遍性难题,随着汽车的数量的不断增加和城市化进程的不断加快,城市交通现象逐渐变得拥挤和阻塞,由此引起的交通事故、噪声和大气污染等社会问题己经日益严重。
单片机课程设计Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】湖南工业大学课程设计资料袋理学院(系、部) 2015~2016 学年第 1 学期课程名称单片机系统课程设计指导教师职称学生姓名管专业班级电子科学1 学号题目出租车计费系统成绩起止日期 2015 年 12月7日~ 2015 年 12月 19 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书理学院(系、部)电子科学专业班级课程名称:单片机系统课程设计设计题目:出租车计费系统完成期限:自 2015 年12月7日至2015 年 12 月 19 日共 2 周指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日附件三(单片机应用系统)设计说明书(题目)出租车计费系统起止日期: 2015 年 12 月 7 日至 2015 年 12 月 19日学生姓名管班级电子科学学号成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院2015年 12 月19 日一、设计任务:1.1 外部脉冲自动计数,自动显示。
1.1.1设计一个255计数器:0-255计数,计满后自动清0,重新计数(在数码管中显示)。
1.1.2设计一个50000计数器:0-50000计数,计满后自动清0,重新计数(在数码管中显示)。
1.2 设计一个出租车计费系统:起步价为5元(2km以内),2km后,元/0.5km;要求每500m刷新计费一次,在8位数码管中,前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱(角,元,十元)或者用lcd1602显示二、设计原理及思路1.设计一个255计数器:0-255计数,计满后自动清0,重新计数(在数码管中显示)。
这个用C语言比较简单。
首先我确定用的是外部中断0,1,外部中断0用来计数,来一个脉冲,计数器加1,直到加到255,然后清零。
外部中断1用来暂停/开始计数,来一个外部脉冲,暂停计数,再来一个脉冲,开始计数。
用138译码器数码管进行显示0到255,到了255,自动到0.2.设计一个50000计数器:0-50000计数,计满后自动清0,重新计数(在数码管中显示)。
本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子定时闹钟。
电子钟设计可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。
数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。
若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
另外,AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。
AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响,进—步可以扩充控制电器的启停。
设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。
采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态,分别为:K1、设置时间和闹钟的小时;K2、设置小时以及设置闹钟的开关;K3、设置分钟和闹钟的分钟;K4、设置完成退出。
课设准备中我根据具体的要求,查找资料,然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序,依据程序利用proteus软件进行了仿真实验,对出现的问题进行分析和反复修改源程序,最终得到正确并符合要求的结果。
设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求,在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音,持续一分钟。
显示采用的六位数码管电路,如果亮度感觉不够,可以通过提升电阻来调节,控制程序中延迟时间的长短,可以获得不同的效果。
《单片机原理及应用》课程设计报告课题名称频率计的设计学院自机学院专业电气工程及其自动化班级学号姓名时间2014/6/23-2014/7/04前言单片机原理及应用课程设计,是针对自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业的学生学习单片机原理及应用课程,配套开设的课程设计。
作为嵌入式系统低端的单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段,已经深入到国民经济与人民生活的各个领域。
近年来,采用单片机系统已成为解决各类电子技术和控制问题主要方法之一。
《单片机原理及应用》课程已被几乎所有工科院校中自动化、电气、仪器仪表、测控技术、机电一体化、电子、通信、计算机等类专业列为本科主干专业课程,是培养现代电子技术应用类专业人才的重要技术课程之一。
单片机课程设计是学习单片机理论的重要实践环节。
在单片机实验课程基础上,通过本课程设计的学习,使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解;使学生掌握单片机的内部功能模块的应用,掌握单片机接口功能和扩展应用,掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法,学习编制综合程序;使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计方法及调试过程。
充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,培养学生主动利用单片机解决工程实际问题的意识。
培养学生的工程实践能力、实际动手能力和自我学习能力。
使学生完成从实际项目立题、调研、方案论证、方案实施、系统调试、编写使用说明书等科研全过程的基本训练,为今后在相关领域中从事与单片机有关的设计、开发、应用等工作打下良好的基础。
目录一、摘要 (2)二、项目的意义与目的 (2)三、频率计设计任务及要求 (2)1.设计任务 (2)2.设计要求 (2)四、方案设计 (3)3.方案论证 (4)4.方案选择 (4)五、芯片的选择与控制 (5)5.单片机AT89C51的介绍 (5)(1)AT89C51引脚图 (5)(2)引脚说明 (5)6.74LS245芯片的介绍 (8)(1) 74LS245引脚图 (8)7.LED数码管显示器介绍 (9)(1)LED引脚图 (9)(2)LED的静动态显示驱动 (9)六、各模块电路设计 (10)8.电路原理图 (10)9.电路流程图 (11)10.控制电路 (12)11.复位电路 (12)12.显示电路 (13)七、仿真与调试 (13)13.电路仿真图 (13)14.矩形波仿真 (14)15.三角波仿真 (14)16.正弦波仿真 (15)八、心得体会 (16)九、参考文献 (17)附录 0一. 电路原理图 0二.源程序 0一、摘要设计以单片机为核心,被测信号先进入信号放大电路进行放大,再被送到波形整形电路整形,把被测的正弦波或者三角波整形为方波。
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。
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。
在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。
随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现了带微处理器的智能密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用日益广泛。
随着人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。
但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。
而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。
加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
鉴于目前的技术水平与市场的接收程度,电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
基于以上思路,本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计,其主要具有如下功能:(1)密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
(2)报警、锁定键盘功能。
密码输入错误数码显示器会出现错误提示,若密码输入错误次数超过 3 次,蜂鸣器报警并且锁定键盘。
电子密码锁的设计主要由三部分组成矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、LED 提示灯。
另外系统还有上锁,报警蜂鸣器等。
1 系统设计1.1系统总设计结构图系统总设计结构图本设计由主控芯片51单片机,单片机时钟电路,键盘,和报警电路组成。
课程设计题目基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟设计学院物流工程学院专业物流工程班级姓名指导教师袁兵2015 年 1 月18 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:袁兵工作单位:物流工程学院题目: 基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟设计初始条件:1.Protues 7 professional的ISIS 7 professional和ARES 7 professional软件2.Keil uvision4软件3.单片机的相关资料指导书要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)涉及一种基于AT89C52单片机的LED点阵显示时钟,具体要求如下:1.时钟的显示由LED点阵构成。
2.能正确显示时间,上电时间为12点。
3.时间能够由按键调整。
4.误差小于1s。
时间安排:2015年1月4-5日选择题目、布置任务2015年1月6-8日功能分析、硬件设计及修改2015年1月9-13日软件设计与编程2015年1月14-16日调试并修改硬件组成2015年1月17-18日修改软件编程并调试2015年1月19-20日编写设计说明书2015年1月21-22日确认提交版答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日1.项目概述 (2)1.1设计内容和要求 (2)1.2设计思路 (2)2.设计原理分析 (3)2.1设计方案论证 (3)2.2电路工作原理 (3)2.2.1复位电路模块 (3)2.2.2晶振电路模块 (3)2.2.3按键电路模块 (4)2.2.4显示电路模块 (5)3. 硬件电路设计 (6)3.1主要硬件设备介绍 (7)3.1.1 8×8点阵屏 (7)3.1.2 74LS373锁存驱动器的特性及使用 (8)3.1.3 74LS138译码器的特性及使用 (10)3.1.4 AT89C52单片机 (12)3.2 电路原理图 (13)3.3 元件清单 (14)4. 软件设计 (15)4.1 框图设计 (15)4.2 程序流程图 (16)4.3 程序清单 (16)5. 系统仿真 (27)6.课程设计总结 (29)参考文献 (29)本文设计的是一个室内用5块8×8点阵时钟显示屏,数字采用静止显示方式。
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟走时更准确、性能更稳定。
LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定,精确。
所以按照分块设计的方法可以把程序分为主程序、显示程序、计时程序。
主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。
显示程序用来完成数字在LED点阵上的显示,时钟的显示是使用5块8×8点阵显示屏。
计时程序用来完成计时,数时功能。
基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟具有结构简单,性能好,价格低和灵活等优点,因此得到了广泛应用。
关键词:LED;电子钟;AT89C52单片机1 项目概述1.1设计内容和要求利用AT89C52单片机结合LED点阵显示器设计一个点阵显示电子钟。
电子时钟将在5块8×8点阵显示屏上分别显示(小时十位)、(小时个位)、(:)、(分十位)、(分个位)。
时钟出现累积误差,可以人为手动进行修改。
修改时间的功能可以通过独立式按键来完成。
设计一种基于AT89C52单片机的LED点阵显示时钟,基本设计要求如下:⑴时钟的显示由LED点阵构成。
⑵能正确显示时间,上电时间为12点。
⑶时间能够由按键调整。
⑷误差小于1s。
1.2 设计思路LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定,精确。
所以按照分块设计的方法可以把程序分为主程序、显示程序、计时程序。
主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。
显示程序用来完成数字在LED点阵上的显示,时钟的显示是使用5块8×8点阵显示屏。
计时程序用来完成计时,数时功能。
2设计原理分析2.1 设计方案论证由中断产生的秒、分、小时数据,经转换子程序转换成适应LED点阵显示屏显示的数据,并通过单片机的输出功能输入到LED点阵显示屏,再通过显示扫描程序,显示出时钟的走时时间。
用计时程序来完成计时,数时功能,再通过单片机综合控制将数字显示出来。
由此可见,通过AT89C52单片机的控制功能,完全可以实现LED点阵显示电子钟。
2.2 电路工作原理2.2.1 复位电路模块本设计采用RC上电加按钮复位。
如图2.1中所示,将一个手动按钮与电阻串联后再和复位电容并联起来,当系统上电后,由于开关没有导通,还是一个基本的阻容复位电路,系统会可靠地复位。
如果在调试过程中需要对系统进行复位,这时不需要断电再接通电源,只需按一下复位开关即可。
当复位开关按下后,电容被短路,在RET脚上由于电阻分压会得到一个复位的高电平,达到复位效果。
图2.1复位电路2.2.2 晶振电路模块AT89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输出端和输入端,时钟可由内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。
晶振电路中,采用高精度的12MHz的石英晶振和电容值为30皮法拉的电容组成并联谐振回路。
以获得较高的刷新频率及较准确的时钟频率使显示稳定,计时准确。
系统时钟由定时器T0中断方式产生,较为精确。
电路图如图2.2。
图2.2晶振电路综合以上两个电路模块可设计出由复位电路和晶振电路加上AT89C52单片机所组成的单片机最小系统,如图2.3所示。
图2.3单片机最小系统电路2.2.3 按键电路模块按键电路由两个个独立式按键组成,如图2.4。
采用定时查询方式,一般情况下,单片机应用系统的用户按一次键(从按下到释放)或释放一次键(从释放到再次按下)最快也需要50毫秒以上,在此期间CPU只要有一次查询键盘,则该次的按键和释放就不会丢失。
因此,可以编制这样的按键程序,即每隔不大于50毫秒的时间(典型值为20毫秒)单片机就去查询一次按键,查询各键按下与释放的状态,就能正确地识别用户对键盘的操作。
独立按键,按键电路由两个独立式按键组成,分别接单片机的P3.2、P3.3低电平驱动。
这两个按键分别用作时调整,分调整。
图2.4独立按键电路2.2.4 显示电路模块显示电路由五片8×8点阵LED组成,用以显示(时∶分)。
根据设计要求,采用并行方式显示,通过锁存器芯片来扩展I/O口,达到控制LED点阵的40个列线的目的。
本方案运用5片锁存器74LS373来组成5组双缓存寄存器,驱动LED点阵的8组列线,用3/8译码器74LS138对LED点阵的8行进行扫描。
在送每一行的数据到LED点阵时,每次把数据分别送到5个74LS373,然后再把数据一起输出到LED点阵列中,送出去的时间数据由AT89C52来控制。
单片机的串口与行驱动器相连,用来发送显示数据信息。
P0口与LED的行引脚相连,送出数据,地址以及系统的控制信号。
输出低态时,最大可吸取0.5安培,即500毫安,若每个LED取30毫安,8个LED同时点亮,需要240毫安,完全满足LED点亮的基本条件。
显示电路如图2.5。
图2.5显示电路模块3硬件电路设计3.1 主要硬件设备介绍3.1.1 8×8点阵屏图3.1为8×8点阵LED 外观及引脚图,其等效电路如图3.2所示,只要其对应的DC 、DR 轴顺向偏压,即可使LED 发亮。
例如如果想使图3.2左上角LED 点亮,则DC8=1,DR1=0即可。
应用时限流电阻可以放在DC 轴或DR 轴。
8×8点阵LED 外观及引脚如图3.1。
图3.1 8×8LED 点阵引脚图图3.2为8×8点阵LED 等效电路,由此可以看出点阵是用64个LED 组成的。
点阵LED 扫描法介绍:从图3.2中可以看出,8×8点阵共需要64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮。
频率必须大于128赫兹,周期小于7.8毫秒即可符合视觉暂留要求。
此外一次驱动一列或一行(8盏LED)时需外加驱动电路提高电流,否则LED 亮度会不足。
DC3 DC6 DR4 DC8 DR6 DR7 DC7 DC5DC1 DR5 DR3 DC4 DR8 DC2 DR2 DR18×8点阵焊接面引脚图3.28×8点阵LED等效电路3.1.2 74LS373锁存驱动器的特性及使用74LS373是常用的地址锁存器芯片,它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器,在单片机系统中为了扩展外部存储器,通常需要一块74LS373芯片。
本小节将介绍74LS373的工作原理,引脚图(管脚图),内结构图,主要参数及在单片机系统中的典型应用电路。
74LS373工作原理简述:1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时,不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11脚(锁存控制端,G)如何,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈现高阻状态(或者叫浮空状态)。
当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制端,G)上出现一个下降沿,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态。
锁存端LE由高变低时,输出端8位信息被锁存,直到LE端再次有效。
当三态门使能信号OE为低电平时,三态门导通,允许Q0到Q7输出,OE为高电平时,输出悬空。
74LS373内部逻辑结构如图3.3所示。
图3.374LS373内部逻辑结构表3.1中:L表示低电平。
H表示高电平。
X表示不定态。
Q0表示建立稳态前Q的电平,G输入端,与8031ALE连高电平,畅通无阻,低电平,关门锁存。
表3.174LS373的真值表(功能表)OUTPUT CONTROL ENABLE G D OUTPUTL L L H HHLXHLXXHLQ0Z图中OE表示使能端,接地。
当G=“1”时,74LS373输出端1Q到8Q与输入端1D 到8D相同,当G为下降沿时,将输入数据锁存。
G,E功能如表3.2所示。
表3.2 G,E功能表E G 功能0 0 1 01X直通QI = DI保持(QI保持不变)输出高阻74LS373引脚(管脚)排列如图3.4。