单片机设计报告

《单片机应用设计报告》系别电子信息与电气工程系专业自动化班级 09 级 (1) 班姓名王杰王典老师储忠完成时间 2012年5月18日单片机原理及接口技术课程设计报告摘要：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。

MCS-51单片机是使用极为广泛的一款8位单片机，在此次实训中所用的单片机是美国Atmel公司生产的以8031为内核的AT89S52单片机。

实训分别以构建单片机最小系统版、74HC138流水灯、8255交通灯、8253方波、6N137光耦控制继电器等几个实验关键词：AT89S52 74HC138 8255A 8253 6N137 交通灯目录单片机原理及接口技术课程设计报告 (1)实验一构建单片机最小系统和实验环境熟悉 (3)1.1单片机的工作原理 (3)1.1.1单片机最小系统图 (3)1.1.2运算器简介 (4)1.1.3控制器简介 (5)1.1.4实验解析与总结 (7)实验二跑马灯实验及74HC138译码器 (7)2.1实验内容 (7)2.1.1实验原理 (8)2.1.2实验原理图 (8)2.1.3实验程序流程图 (9)2.1.4实验程序代码 (9)2.1.5完成后的效果图 (10)2.2实验总结 (10)实验三8255控制交通灯实验 (11)3.1实验内容 (11)3.1.3实验原理 (11)3.1.2实验原理电路图 (12)3.1.3程序流程图 (13)3.1.4实验程序代码 (13)3.1.5系统实现图 (15)3.2 8255A寻址原理 (15)3.3实验总结 (16)实验四8253方波实验 (17)4.1实验内容 (17)4.1.1实验原理图 (17)4.1.2实验原理电路图 (17)4.1.3程序流程图 (18)4.1.4程序流程代码 (19)4.1.4系统仿真 (20)4.2实验总结 (21)实训总结 (21)附录 (22)1 实验源程序 (22)2仿真系统电路原理图 (27)3硬件实物照片 (27)实验一构建单片机最小系统和实验环境熟悉1.1单片机的工作原理1.1.1单片机最小系统图单片机最小系统主要有外部晶振电路，系统复位电路以及供电电源组成。

stm32单片机课程设计报告设计背景：一个学生对单片机的好奇心，也激起了我对它进行探索研究的兴趣。

为此，在上完单片机课程以后，同时开始我们的实践活动。

经过几天的努力我们的第一次作品终于出炉了。

通过这次活动使我受益匪浅！由于本人水平有限，书写不当之处还请老师指正，谢谢！设计要求:采用小规模集成电路设计单片机最大特点就是电路简洁、可靠性高和价格低廉.利用51系列的中断结构和硬件看门狗定时器来完成最后的任务,因此，我们只需对各部分加以说明，重点介绍其设计思想即可，如下图所示:(1)定时/计数器采用小规模集成电路设计单片机最大特点就是电路简洁、可靠性高和价格低廉.利用51系列的中断结构和硬件看门狗定时器来完成最后的任务,因此，我们只需对各部分加以说明，重点介绍其设计思想即可，如下图所示:(2)程序存储器部分（3）片内数据存储器部分（4）外围扩展接口部分图2—1程序存储器部分图2-3片内数据存储器部分图2-4外围扩展接口部分1.程序存储器部分片内程序存储器共分四个部分：控制寄存器、数据存储器、程序状态存储器和特殊功能寄存器等。

在这些地方我主要讲解如何用中断控制其工作。

当定时器发生溢出或非法操作，将会产生一个中断请求信号。

由定时/计数器产生的该中断请求信号在中断服务程序中被送到定时/计数器。

定时/计数器将响应中断而执行相应的中断服务子程序，并返回响应中断信号。

利用中断处理实现定时/计数器中断请求：在程序存储器片段存放定时/计数器对象，并使其成为可重入的，从而为每一位提供固定宽度的中断服务。

当中断产生时，片内寄存器的内容随着中断服务程序的调用而改变，寄存器值改变了，那么中断服务子程序中被修改的位的状态也跟着变化；如果该中断请求得到了满足，则可由该寄存器恢复原先的值；否则，仍然保持原先的状态。

而且，该中断请求不会因其他原因而丢失，下次再启动程序时，该中断请求又会被激活。

中断服务程序被装入一个中断向量表（ IDT），由中断屏蔽位来确定中断源的类型，以便查询有关寄存器的状态。

单片机课程设计报告代码摘要：一、单片机课程设计报告简介1.单片机概述2.课程设计报告的目的与意义3.报告内容概述二、单片机基础知识回顾1.单片机的定义与历史2.单片机的基本结构3.单片机的工作原理三、单片机应用领域1.工业控制2.通信设备3.消费电子4.汽车电子5.其他领域四、单片机课程设计报告实例分析1.实例一：基于单片机的智能家居系统设计2.实例二：单片机控制的智能交通灯系统设计3.实例三：单片机在智能医疗设备中的应用设计五、单片机课程设计报告撰写建议1.明确设计目标与要求2.详细的设计过程与思路3.合理的硬件与软件设计4.系统测试与优化5.结论与展望正文：一、单片机课程设计报告简介单片机课程设计报告是学生在学习单片机知识后，将理论应用于实际的一个综合性实践环节。

通过对单片机的了解与掌握，学生可以设计出各种具有一定功能的智能系统。

本报告将对单片机课程设计报告进行简要介绍，包括报告的目的、意义以及内容概述。

二、单片机基础知识回顾在开始设计报告之前，我们需要先回顾一下单片机的基础知识，以便更好地理解单片机的工作原理和应用领域。

单片机是一种集成电路，集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体，可编程实现各种控制功能。

它具有体积小、成本低、功耗低、功能强大等特点，被广泛应用于各个领域。

1.单片机的定义与历史单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。

自1971年Intel公司推出第一款单片机4004以来，单片机得到了迅速发展，其性能、功能和应用领域不断扩展。

2.单片机的基本结构单片机主要由CPU、存储器、外设接口和时钟电路等部分组成。

CPU是单片机的核心部分，负责程序的执行；存储器用于存储程序和数据；外设接口用于与外部设备进行通信；时钟电路为单片机提供工作节拍。

3.单片机的工作原理单片机根据预先编写好的程序，在时钟信号的作用下，对输入信号进行处理，并产生相应的输出信号，从而实现对各种外部设备的控制。

单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。

通过该实验，深入了解单片机的工作原理和编程方法，掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用，提高综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52。

它具有丰富的资源和易于编程的特点，能够满足数字时钟的设计需求。

2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。

通过单片机内部的定时器，设定合适的定时时间间隔，不断累加计时变量，实现秒、分、时的计时。

3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。

通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号，使数码管显示相应的数字。

4、按键控制原理设置按键用于调整时间。

通过检测按键的按下状态，进入相应的时间调整模式。

三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件（如 Keil）四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。

确保连接正确可靠，避免短路或断路。

2、软件编程（1）初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。

（2）编写定时器中断服务程序，实现秒的计时。

（3）设计计时算法，将秒转换为分、时，并进行进位处理。

（4）编写数码管显示程序，将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。

（5）添加按键检测程序，实现时间的调整功能。

3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件，并下载到单片机中进行运行测试。

五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段：｀｀｀cinclude ＜reg52h>／／定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ＝｛0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}；／／定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ＝｛0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80}；／／定义时间变量unsigned int second ＝ 0, minute ＝ 0, hour ＝ 0;／／定时器初始化函数void Timer_Init(）｛TMOD ＝ 0x01; ／／定时器 0 工作在方式 1 TH0 ＝（65536 50000) ／ 256; ／／定时 50ms TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;EA ＝ 1; ／／开总中断ET0 ＝ 1; ／／开定时器 0 中断TR0 ＝ 1; ／／启动定时器 0｝／／定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR(） interrupt 1｛TH0 ＝（65536 50000) ／ 256;TL0 ＝（65536 50000) ％ 256;second+＋；if （second ＝＝ 60)｛second ＝ 0;minute+＋；if （minute ＝＝ 60)｛minute ＝ 0;hour+＋；if （hour ＝＝ 24)｛hour ＝ 0;｝｝｝｝／／数码管显示函数void Display(）｛unsigned char i;for （i ＝ 0; i ＜ 8; i+＋）P2 ＝ BIT_CODEi;if （i ＝＝ 0)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ／ 10;｝else if （i ＝＝ 1)｛P0 ＝ SEG_CODEhour ％ 10;｝else if （i ＝＝ 2)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 3)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ／ 10;else if （i ＝＝ 4)｛P0 ＝ SEG_CODEminute ％ 10;｝else if （i ＝＝ 5)｛P0 ＝ 0xBF; ／／显示“”｝else if （i ＝＝ 6)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ／ 10;｝else if （i ＝＝ 7)｛P0 ＝ SEG_CODEsecond ％ 10;｝delay_ms(1)；／／适当延时，防止闪烁｝｝／／主函数void main(）｛Timer_Init(）；while （1)｛Display(）；｝｝｀｀｀六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后，数字时钟能够正常运行，准确显示时、分、秒，并且通过按键可以进行时间的调整。

单片机系统设计报告范文1. 引言本报告介绍了一个基于单片机的系统设计。

本项目旨在设计一个可靠、高效的控制系统，能够实现某一特定功能。

本报告将详细介绍系统的设计目标、硬件设计和软件设计，并对系统进行评估和讨论。

2. 设计目标本项目的设计目标是实现一个智能温湿度控制系统。

系统的主要功能包括实时监测环境的温度和湿度，并根据设定的阈值自动控制温湿度，保持舒适的环境条件。

3. 硬件设计3.1. 主控单元本系统选择了常用的基于单片机的主控单元，采用XMC4500系列单片机。

此单片机具有高性能、低功耗和多种外设接口的特点，非常适合本项目的需求。

3.2. 传感器模块为了实时监测环境的温湿度，我们选择了DHT11温湿度传感器。

该传感器具有较高的精确度和良好的稳定性，可以通过串口和单片机进行数据交互。

3.3. 人机交互模块为了方便用户对系统进行设定和操作，本系统设计了一个人机交互模块。

该模块包括一个液晶显示屏和几个按键，通过显示屏和按键可以实现菜单显示和参数设定功能。

3.4. 控制模块为了控制温湿度，本系统设计了一个控制模块。

该模块通过与主控单元的通信，接收来自传感器模块的数据，并实施相应的控制策略，如开关空调、加湿器等来维持设定的温湿度。

4. 软件设计4.1. 软件架构本系统的软件设计采用了模块化的结构。

主控单元的软件主要分为三个模块：传感器模块、人机交互模块和控制模块。

每个模块都有相应的功能函数，通过调用这些函数来实现不同的功能。

4.2. 传感器模块传感器模块负责实时读取温湿度传感器的数据，并将数据发送给主控单元。

为了增加系统的稳定性，我们设计了数据校验和容错机制。

4.3. 人机交互模块人机交互模块负责显示菜单和接收用户的操作。

用户可以通过按键来选择菜单和设定参数。

我们设计了一个菜单管理器和按键管理器来实现该模块的功能。

4.4. 控制模块控制模块根据传感器模块提供的数据和用户设定的参数，实施相应的控制策略。

例如，当温度超过设定值时，控制模块会发送控制信号给空调，打开空调降低室内温度。

51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点；2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计；3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术，能实现简单的硬件控制功能；4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。

技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机的程序，实现基础控制功能；2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试，分析并解决简单问题；3. 能够设计简单的51单片机硬件系统，进行电路连接和功能测试；4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高自主学习能力；3. 培养学生关注社会发展，了解科技在生活中的应用，增强社会责任感；4. 培养学生团队合作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。

课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以51单片机为核心，结合硬件和软件，培养学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。

二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下几个部分：1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能；- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。

2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集，理解各指令的功能和使用方法；- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。

3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路（如LED、LCD、键盘等）的接口技术；- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。

4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试；- 掌握仿真软件的操作方法，提高程序调试效率。

目录1.总体方案选择 (2)1.1 实验要求: (2)1.2方案设计 (2)2.硬件原理电路图的设计及分析 (3)2.1主控模块 (3)2.1.1 STC89C52单片机主要特性 (3)2.1.2 STC89C52单片机管脚图 (4)2.1.3 STC89C52单片机的中断系统 (5)2.1.4 STC89C52单片机的定时/计数器 (5)2.2矩阵键盘模块设计: (5)2.2.1矩阵键盘原理介绍 (5)2.2.2矩阵键盘电路设计 (6)2.3 LCD液晶显示器简介 (7)2.3.1液晶模块简介 (7)2.3.2液晶显示部分与89S52的接口 (8)3系统软件设计 (10)3.1系统软件流程图 (10)3.2系统整体原理图 (11)4.系统调试 (12)4.1硬件调试 (12)4.2软件调试 (12)4.3调试结果 (13)5.心得体会131.总体方案选择1) 1.1 实验要求:2)通过小键盘实现数据的输入, 并在LED数码管上显示3)实现+、-、*、/4)在LED数码管上显示结果并有清零, 退出功能1.2方案设计本系统以STC89C52单片机为控制核心, 对系统进行初始化, 主要完成对键盘的响应、液晶显示灯功能的控制, 起到总控和协调各模块之间工作的作用。

单片机通过检测键盘读取使用者按下对用功能的按键, 然后通过单片机内部运放把运算的结果显示在液晶屏幕上。

图1-1系统结构框图本系统结构如图1-1所示, 本设计可分为以下模块: 单片机主控模块、键盘模块、功率放大模块、闹铃模块、按键设置模块。

下面对各个模块的设计方案逐一进行论证分析。

2.硬件原理电路图的设计及分析2.1主控模块STC89C52有40个引脚, 4个8位并行I/O口, 1个全双工异步串行口, 同时内含5个中断源, 2个优先级, 2个16位定时/计数器。

STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM), 和128B的数据存储器(RAM)组成。

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。

单片机项目设计报告一、引言单片机是一种集成电路芯片，具有处理器、存储器和输入输出设备等功能，广泛应用于嵌入式系统中。

本报告旨在介绍一个针对单片机的项目设计，包括设计目标、硬件设计、软件设计和测试结果等内容。

二、设计目标本项目旨在设计一个能够实现温度监测和控制的系统。

具体目标如下：1. 实时监测环境温度，并通过显示器显示当前温度值；2. 当温度超过设定阈值时，自动触发风扇工作，降低温度；3. 当温度降低到设定阈值以下时，自动关闭风扇。

三、硬件设计1. 传感器模块本项目使用温度传感器模块，通过模拟输入引脚读取环境温度。

传感器模块与单片机通过模拟输入引脚相连。

2. 控制模块本项目使用继电器模块作为控制模块，通过控制继电器的通断实现风扇的开关。

控制模块与单片机通过数字输出引脚相连。

3. 显示模块本项目使用液晶显示器模块作为显示模块，通过显示器显示当前环境温度值。

显示模块与单片机通过数字输出引脚相连。

四、软件设计1. 初始化在程序开始时，对单片机进行初始化设置，包括配置模拟输入引脚、数字输出引脚和显示器等。

2. 温度读取通过模拟输入引脚读取温度传感器模块的输出值，将其转换为温度值。

3. 温度显示将温度值通过数字输出引脚发送给液晶显示器模块，实时显示当前温度值。

4. 温度控制设置一个设定阈值，当温度超过该阈值时，控制继电器模块通断，触发风扇工作；当温度低于设定阈值时，关闭风扇。

五、测试结果经过测试，本项目能够准确地实时监测环境温度，并通过液晶显示器模块显示当前温度值。

当温度超过设定阈值时，风扇能够自动启动，有效降低温度；当温度降低到设定阈值以下时，风扇能够自动关闭。

六、结论本项目成功设计并实现了一个能够实时监测和控制温度的系统。

通过单片机的硬件设计和软件设计，实现了温度传感器的读取、显示模块的显示和风扇的控制。

该系统具有温度监测和控制的功能，可广泛应用于各种需要温度控制的场合。

七、展望在今后的改进中，可以考虑添加更多的传感器模块，如湿度传感器、光照传感器等，实现更多的环境监测功能。