基于STC单片机学习平台的硬件电路设计

图 1 基于 CH340G 芯片的 USB 接口电路李虹静，华中科技大学工程实训中心，研究方向：电工电子与PLC。

集成电路应用 第 37 卷 第 1 期（总第 316 期）2020 年 1 月 21开关量采集电路则采用的是 EL357N 光耦芯片来实现，其电路原理图如图 4 所示。

当 IN1 的电压为高于 5 V DC 时，U5 的管脚 1 和管脚 2 之间产生电势差，则其内部的发光二极管导通，从而使得 U5 的管脚 3 和管脚 4 之间导通，最终 INPT1 为低电平；当 IN1 的电压低于 5 时，U5 的管脚 1 和管脚 2 之间的电势差不足以点亮其内部的发光二极管，从而使得 U5 的管脚 3 和管脚 4 之间断开，最终 INPT1 为高电平。

二极管 D5 起到反向保护作用。

R11 为限流电阻。

依据 EL357N 的特性，IN1 的高电压极限值在 50 3 STC 单片机的软件设计STC 单片机的程序开发，则使用 Keil 5 开发工具。

依据开关量采集电路系统的硬件设计，其软件设计主要可以分为状态指示灯、UART 通信、开关量采集、蜂鸣器驱动等部分。

图 2 MCU 控制电路原理图图 3 CH340G 芯片 UART 口防电流倒灌电路图 4 基于 EL357N 光耦芯片的开关量采集电路图 5 系统状态指示灯和蜂鸣器驱动电路图 6 定时器 4 初始化及中断服务程序代码图 7 蜂鸣器驱动程序代码图像进行验证，选择另一张图片如图 5 所示。

Pytesseract 进行识别，识别后的结果如表 2 所示。

从识别结果中可以看到，经过预处理后数据的识别成功率可以达到 100%。

4 结语随着智能时代的来临和 Python 的日益普及，走进了实验室，将工程师从烦琐单调的数据处理中解放出来。

智能化测试和数据处理已经成为不可阻挡的趋势，人工智能逐步渗透到人们的工作和生活当中，给我们带来了高效准确的工作模式，也给我们带来了更多的思索。

摘要：单片机是以一个大规模集成电路为主组成的微型计算机，在一个芯片内含有计算机的基本功能部件：中央处理器CPU、存贮器和I/O接口，CPU通过内部的总线和存贮器、I/O接口相连。

典型的单片机内部结构如下图：1 单片机介绍单片机也被称为微控器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

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。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端[1]的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

2 单片机历史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

起初模型1.SCM 即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。

模拟电路课程设计报告课题名称：基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现--模拟电路部分开关电源主电路部分1、模拟电路原理图该电路图由一个三极管，电感，电阻，电容，二极管，还有就是接VCC和接GND端，电路相对比较简单，如图所示：模拟电路具体分析：输入电压E1是未经稳压的直流电压，晶体管BG1为调整管，即为开关管，PWM为矩形波控制开关的工作状态，电感L1和电容C1组成滤波电路，D1为续流二极管，R1为负载。

晶体管BG1串在输入电源与负载R之间，在晶体管的基极输入开关脉冲信号，BG被周期性的开关而处于饱和导通和截止状态。

当PWM为高电平时BG导通，D1因承受反压而截止，电感L1储存能量，电容C1充电；当PWM为低电平时BG截止，此时虽然发射极电流为零但是电感L1释放能量，其感应电动势使D1导通，电容C1放电。

二极管D1类似于行输出电路中的阻二极管，与开关晶体管处于相反的工作状态，在开关晶体管BG1导通时，D1则截止，而开关管BG1截止时，D1导通，从而使负载电路中有连续的电流导通，故称为续流二极管。

当BG的基极输入正脉冲时，BG饱和导通，电压E加至续流二极管的负极，所以二极管D1截止，输入电压E 经BG1-L1-C1-R1形成回路，回路电流经L1向电容C1充电，并向R1供电，当BG1基极输入为负脉冲时，BG1截止，根据电磁感应原理，此时L1上的磁能转变为电能，L1上所产生的电压为左负右正，此时D1导通L1上的感应电压通过D1继续向电容充电同时也供给负载RL1电流，这样由于D1的存在维持了负载电流的连续性。

这里L1和C1组成了良好的滤波电路，滤去输出直流电压中的开关脉冲频率的波纹及其谐波。

2、开关电源原理说明原理：在PWM端无输入时，三极管相当于闭合，三极管右边的电路无电流流过，此时RL两端的电压为0V。

当PWM端有电流输入时，三极管导通，电感L1和电容C1，可以分别防止电流和电压突变，有一定的稳压作用。

东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目：温湿度控制器学生姓名：学号：系别：专业班级：指导教师姓名及职称：刘华珠高级工程师起止时间：2011年11月—— 2012年6月摘要本论文介绍了一种以单片机STC12C5A60S2为主要控制器件，以PT100，SHT15分别为温，湿度传感器。

本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

硬件电路主要包括控制器，测温湿控制电路和显示电路等。

控制器用带有AD转换的单片机，温度传感器PT100，湿度传感器采用SHT15，显示电路采用1个8位共阴极LED数码管，用锁存器是显示效果更好。

测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警信号（发光二极管点亮）而且使外电路驱动（继电器动作）。

软件部分主要包括主程序，测温湿度子程序，显示子程序和按键子程序等。

本次设计采用的SHT15湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接，从而具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。

而且PT100在要求的范围内线性度很好。

关键词：温度测量, 湿度测量，温度算法，PT100，SHT15ABSTRACTThis paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2，temperature sensor uses PT100，and humidity sensor uses SHT15，Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digital-to-analog routines.The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages.And PT100 within the required range linearity is very good.The design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100，SHT15目录前言 (1)一设计任务要求和温湿度计的发展史 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计温湿度计的依据和意义 (1)1.3 温度计的发展史 (2)1.4 湿度计的由来 (3)1.5 露点意义 (3)二设计任务分析及方案论证 (4)2.1 设计总体方案及方案论证 (4)2.2 元器件的选择 (5)2.2.1 主控制器芯片 (5)2.2.2 温湿度传感器 (7)2.2.3 驱动显示电路 (8)2.3 温湿度测量的方法及分析 (9)三硬件电路的设计 (10)3.1 主控制电路和测温湿控制电路 (10)3.2 驱动显示电路 (12)四软件设计及分析 (13)4.1 SHT15传输时序和指令集]7[与测温模块 (13)4.1.1通讯复位时序 (13)4.1.2启动传输时序 (14)4.1.3 数据传输和指令集 (14)4.1.4湿度的测量时序 (15)4.1.5 输出转换为物理量 (15)4.1.6 SHT15的DC特性 (17)4.2 程序流程图 (19)4.3 程序的设计 (20)4.3.1 SHT15的初始化程序 (20)4.3.2 毕业设计.c是主函数，做了温度的算法 (26)4.3.3 AD转换子程序 (35)4.3.4 LED显示子程序 (36)4.3.5 软件在硬件上的调试分析 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (48)引言温度与湿度与人们的生活息息相关。

基于stc15w4k32s4的课程设计的方向有：
1.智能家居控制系统：利用STC15W4K32S4单片机作为主控制
器，结合传感器、执行器等硬件设备，实现家居环境的智能化控制，如温度、湿度、光照等参数的监测和控制。

2.智能安防系统：利用STC15W4K32S4单片机实现安防系统的控
制，如烟雾报警、门窗监控、入侵报警等。

3.智能农业系统：结合传感器和执行器，实现农业环境的智能化
监测和控制，如土壤湿度、温度、光照等参数的监测和控制。

4.智能机器人：利用STC15W4K32S4单片机作为主控制器，实现
机器人的运动控制、传感器数据处理等功能。

5.数据采集系统：利用STC15W4K32S4单片机实现数据采集和处
理，如温度、压力、流量等参数的采集和显示。

单片机Learn By Do教学平台硬件设计【摘要】《单片机原理及应用》是一门实践性、工程性很强的专业技术基础课程，是学生将来在电子类公司或电子行业工作的最基本的技能，本实验台的设计由供电电源、CPU最小系统、RS232串行接口电路、RS485串行接口电路、键盘扫描电路、LCD接口电路、AI与信号发生器电路、DI输入电路和DO输出电路等，其中针对实训实验需要信号源进行模拟测试的问题，本实验台将一种函数信号发生器集成在其中，大大方便了实验项目的开展。

【关键词】单片机教学平台；STC12C5A；数据采集；模拟检测1.供电电路设计本设计之所以设计USB接口和电源适配器两种获取电源的方式，主要原因是满足不同实验的需求，当实验只涉及到完成简单编程训练时，USB接口提供的电源就可以满足需求，而当利用工业仿真平台进行实训训练时，则需要开通I/O 过程通道，此时USB接口提供的电源就无法满足需求，则需要使用电源适配器从交流220V电源点获取电源。

（1）电源接入。

本实验台使用5V电源作为工作电源。

考虑到获取电的方便性，设计了两种方式获取电源：一是采用USB接口（J1）从PC机中获取，另一个是使用电源适配器从交流220V电源点获取（J2）。

图1中，两路电源输入接在一个单刀双掷乒乓开关上（S1），由该开关互斥选择其中一路供电，在只有一路电源时，也实现电源开关的功能。

电源接入后采用电容器平滑滤波，供系统使用。

为了直观指示电源的工作状态，设计了一个LED指示灯指示实验台电源态。

图1 电源接入电路图（2）模拟电源。

模拟量信号调理电路所需±12V电源，采用广州金升阳公司的IA0512KS高精度DC/DC模块实现。

该电源模块实现将5V电源转换成±12V 电源，供模拟电路使用。

（3）DI/O电源。

DI过程通道和DO过程通道各采用一只5V到24V转换的B0524S模块（U1和U2）实现。

由于继电器操作时产生的噪声大，为了让两种过程通道之间互不干扰，本文在设计供电电源时，有意将二者分开供电。

stc单片机的硬件开发流程概述及解释说明1. 引言1.1 概述在当今科技发展日新月异的时代，单片机作为一种重要的嵌入式系统处理器，广泛应用于电子产品的开发和生产过程中。

STC单片机作为其中具有较高性能和稳定性的一类单片机，受到了广大开发者和工程师的青睐。

本文旨在对STC单片机的硬件开发流程进行全面梳理和解析，以帮助读者快速了解并掌握该流程。

文章将从引言、STC单片机硬件开发流程概述、硬件设计与布局、元器件选择与采购以及测试与调试阶段等方面进行详细介绍。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分，每个部分又包含若干小节。

具体结构如下：1. 引言：介绍文章背景和整体结构。

2. STC单片机硬件开发流程概述：对STC单片机简介、硬件开发流程的概述以及开发环境准备进行阐述。

3. 硬件设计与布局：包括选型与特性分析、电路原理图设计以及PCB布局与走线规划等内容。

4. 元器件选择与采购：介绍元器件选型标准与参考资料、元器件供应商选择和采购注意事项，以及技术参数评估与确认等方面。

5. 测试与调试阶段：包括原理图检查与修正案例分享、PCB板制作及焊接注意事项，以及基本功能测试与故障排除方法论等部分。

通过以上结构的安排，读者可以循序渐进地了解STC单片机硬件开发流程的各个环节和关键要点。

1.3 目的本文的目的是让读者对STC单片机硬件开发流程有一个全面且清晰的认识。

通过学习本文，读者可以掌握STC单片机硬件开发流程概述、硬件设计与布局、元器件选择与采购，以及测试与调试阶段等内容。

同时，本文还会分享一些实际案例和注意事项，帮助读者在实际项目中更好地运用所学知识。

接下来，我们将首先介绍STC单片机硬件开发流程的概述。

2. STC单片机硬件开发流程概述2.1 STC单片机简介STC单片机是一种经典的低成本、高性能、简单易用的嵌入式微控制器。

它具有体积小、功耗低、可靠性高等特点，广泛应用于各个领域，例如家电控制、工业自动化、通信设备等。

课程设计报告课程名称单片机原理及应用设计题目STC51系列单片机的实验平台开发设计专业计算机与信息工程系课程设计任务书设计题目：基于STC51系列单片机的实验平台开发设计_________________________________________________________ 设计内容与要求：利用STC51系列单片机作为微控制器开发一套软、硬件结合的单片机实验平台，主要包括以下内容：1.电路原理图设计，主要包括集串口通信模块、数码管显示模块、LED发光二极管模块、键盘等接口电路的设计，并能够使用proteus软件进行模拟实际电路效果仿真。

2.学习集成电路等芯片的焊接方法与技巧，进行实际元器件的识别，进行电路板焊接。

3.在Keil C环境下，进行软件设计。

主要包括流水灯、数码管、定时器、键盘的控制等功能程序设计。

4.针对所开发的实验板，结合器件选择、原理图设计、硬件焊接、软件编程调试、软硬件联调等方面写出课程设计报告。

指导教师：2012年6月20日课程设计评语成绩：指导教师：_______________年月日设计过程1.电路原理图设计，主要包括集串口通信模块、数码管显示模块、LED发光二极管模块、键盘等接口电路的设计，并能够使用proteus软件进行模拟实际电路效果仿真。

实验原理图如下集串口通信模块数码管显示模块LED发光二极管模块键盘电源2.软件设计主要以定时器中断为主，因为进入定时器中断的频率为20赫兹，所以在定时器中断中判断是否需要流水灯的控制和清零。

定时器0中断流程图如下3.仿真结果当按下P3.2对应的开关时，因为P3.6对应开关闭合选择流水灯模式为正向流动当按下P3.2对应的开关时，因为P3.7对应开关闭合选择流水灯模式为逆向流动其余时间秒表正常计数当按下P3.3对应的开关时，秒表清零课程设计总结：1：本次的课程设计，使关于51系列单片机的，正是我们刚刚学到的51单片机，在平时课程的学习中，我们仅限于理论知识的讲解，即使知识是很扎实的，实际应用并不是这样的。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2019年第13期·37·文章编号：2095－6835（2019）13－0037－02基于STC8系列单片机的继电器控制电路设计李虹静，李升辉（华中科技大学工程实训中心，湖北武汉430074）摘要：继电器是一种电控制器件，它具有控制系统和被控制系统，是当电、磁、声、光、热等输入量达到一定值时，输出量会产生跳跃式变化的一种自动控制器件。

继电器广泛应用于电力保护，自动化控制，远程遥控、测量以及各类通信等装置中，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，具有动作时间短、工作稳定、寿命长、体积小等优点，是用小电流控制大电流运作的一种控制开关。

对基于STC8系列单片机的继电器控制电路设计进行了研究，利用STC8系列单片机的GPIO 口，采用PNP 三极管放大GPIO 口的驱动电流，从而实现继电器电源的开启和关闭，最终实现对继电器电源的控制。

关键词：继电器；STC8；三极管；硬件设计中图分类号：TM58文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.13.0151引言继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于电力系统、遥控、通讯、自动控制、机电设备电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构，也称作输入部分；有能对被控电路实现“通”“断”控制的执行机构，也称作输出部分；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离、功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构，也称作驱动部分[1-3]。

继电器主要有以下作用：①扩大控制范围。

可通过小电流来控制大电流的运作，以多触点继电器控制为例，一旦它的信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。

②放大。

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。

STCMCUISP硬件电路自制STC单片机ISP下载线近期买了一块STC单片机，STC89C54RD，但当用到时，却发现一个问题，没有专门的ISP下载器，而我的烧写器编程器又不支持该芯片型号。

当时ISP下载软件可以通过STC官方网下载到，但同时也得有硬件的支持，在网上看了下，专门买一个下载板子，要50元，虽然这钱不用自己掏，但看在上帝的份上，还是自己动手，做一个算了，毕竟，不是很复杂。

于是前几天通过搜集资料，网友的讨论，决定自制下载线。

该下载线专门为STC单片机而设计。

提供程序写入单片机的方便，也更是为了今后工作需要,同时也给同仁提供参考。

一、硬件电路硬件电路的单片机可用直插式的单片机“紧锁座”代替，这样可以对不同型号的STC MCU 进行程序下载,即方便又实用。

以下硬件电路图，由于显示的局限性，读者可以单击“右键”/“图片另存为”，“保存图片到读者电脑相应的位置”，打开后方可清理晰的显示每个部分，包括元件选型、参数、各分的连接都详细标注。

此电路已经通过作者我实际运用过，没有任何问题，非常方便。

二、软件下载操作在软件操作上，需要注意的是，对第一、二、三、四步设置完后，在点Download/下载之前，应先确认单片机硬件部分电源除于断开状态，这是因为，STC单片机上电时，首先运行的是ISP监控程序，系统监控程序首先判断是否需要执行ISP下载程序。

如是不需要，则直接转到系统应用程序部分。

所以，在点下载之前，先将电源断天，然后再开单片机电源。

进行下载，下载过程中，空白处会有不同的信息提示。

操作步骤：1）在“MCU Type”中选择单片机型号，也就是与你下载程序的目标单片机相匹配，切不可选错2)在“open File/打开文件”选择你要写入的文件（经编译的可执行文件，比如：*.hex）3）选择“com”口，正直器与你电脑实际连接口，可以设备管理器中查看可得，一般默认为“com1”，然后就是波特率的选择，选择最高1152004）其它的设置可不用管，这个时候，应确保下载线断开，这个时候点击“Download/下载”按钮，下面显示“ 任在连接中，请给MCU上电...”,这个时候，连接下载器电源即可。

基于STC89C52单片机的电子密码锁学生姓名： xx学生学号： xxxxx院（系）：电气信息工程学院年级专业： 2010级电子信息工程2班指导教师：***二〇一三年六月摘要随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事情屡见不鲜，电子密码锁具有安全性能高，成本低，功耗低，操作简单等优点使其作为防盗卫士的角色越来越重要。

从经济实用角度出发，采用51系列单片机，设计一款可更改密码，LCD1602显示,具有报警功能，该电子密码锁体积小，易于开发，成本较低，安全性高，能将其存储的现场历史数据及时上报给上位机系统，实现网络实时监控，方便管理人员及时分析和处理数据。

其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有保密性好,编码量多,远远大于弹子锁，随机开锁成功率几乎为零；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；误码输入保护。

当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；电子密码锁操作简单易行，受到广大用户的亲睐。

关键词单片机, 密码锁, 更改密码, LCD1602目录错误!未定义书签。

1 绪论1.1电子密码锁简介 (1)1.2 电子密码锁的发展趋势 (1)2 设计方案 (3)3 主要元器件 (4)3.1 主控芯片STC89C52 (4)3.2 晶体振荡器 (8)3.3 LCD显示密码模块的设计 (9)3.3.1 LCD1602简介 (9)3.3.2 LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (11)4 硬件系统设计 (12)4.1 设计原理 (12)4.2 电源输入电路 (12)4.3 矩阵键盘 (13)4.4 复位电路 (14)4.5 晶振电路 (14)4.6 报警电路 (15)4.7 显示电路 (15)4.8 开锁电路 (16)4.9 电路总体构成 (16)5 软件程序设计 (18)5.1 主程序流程介绍 (18)5.2 键盘模块流程图 (19)5.3 显示模块流程图 (21)5.4 修改密码流程图 (22)5.5 开锁和报警模块流程图 (23)6 电子密码锁的系统调试及仿真 (25)6.1硬件电路调试及结果分析 (25)6.2软件调试及功能分析 (25)6.2.1调试过程 (25)6.2.2 仿真结果分 (26)7 结论 (29)参考文献 (30)附录： (31)1 绪论1.1电子密码锁简介电子密码锁是一种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、闭锁任务的电子产品。

课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于STC89C52单片机的实验平台开发设计专业计算机科学与技术班级B110503学号B11050309姓名刘世冠完成日期20XX年6月20日基于STC89C52单片机的实验平台开发设计摘要由于单片机是一种集成度很高的微型计算机，在一块小芯片内就集成了一台计算机所具备的功能。

单片机应用领域不断扩大，除了在工业控制，智能仪表、通信、家用电器等领域应用外，在智能化，高档电子玩具产品中也大量采用单片机作为核心控制部件。

单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大数应用领域需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间仍占据单片机应用的主导地位。

本次课程设计应用STC89C52单片机实验平台开发设计，课程设计过程中，应用到了软硬件的结合，通过Proteus进行软件设计出原理图，然后执照原理图进行电路焊接，将LED和串口通信，数字显示器，流水灯等接好。

关键词：STC单片机，实验平台，数码管，流水灯，串口通信ABSTRACTThe integration degree of SCM is a kind of microputer, in a small chip is integrated with a puter has the function of the single chip microputer application domain expands unceasingly, in addition to the industrial control, intelligent instrument munication system in the field of household appliances, etc, in intelligence, high-end electronic toys products has a large number of using single chip microputer as the core control unit MCU is developing towards high performance and many varieties, but because MCS - 51 series 8 bits single chip microputer can still meet the requirements of the vast number of applications, to be sure, give priority to with MCS - 51 series of 8 bits single chip microputer, in the current and future quite a period of time still dominate the microcontroller applicationsThis course design application STC89C52 SCM experiment platform development and design, curriculum design process, applied to the bination of hardware and software, through the Proteus software design principle diagram, and then license to circuit principle diagram welding, will be LED and serial port munication, digital display, running water light such as welding is goodKEYWORDS: STC microcontroller, prehensive experimental board, software and hardware bined with, and the program development design目录前言１９７６年，Ｉｎｔｅｌ公司推出ＭＣＳ－４８系列单片机，以体积小、功能全、低格低等优点，得到广泛的应用，成为单片机发展过程中的一片重要标志。

基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计频率计是一种测量信号频率的仪器，而方波发生器是一种能够产生方波信号的电路。

本文将介绍基于STC15单片机的频率计和方波发生器的设计。

一、引言频率计和方波发生器是电子领域常用的测试仪器和电路。

本文中，我们将结合STC15单片机的特性，设计一种简单、稳定且易于使用的频率计和方波发生器。

二、频率计设计频率计是一种能够测量信号频率的仪器。

对于频率计的设计，我们需要通过捕获信号的上升沿和下降沿并计算时间差来计算频率。

1.硬件设计硬件设计主要包括信号捕获电路和单片机的连接。

信号捕获电路中，我们可以使用一个触发器电路来捕获信号的上升沿和下降沿。

触发器电路可以使用CD4013等型号的D触发器芯片。

通过将信号接入D触发器的CLK引脚，并将Q和/CLR引脚连接到单片机的输入脚，我们可以通过检测D触发器输出的脉冲来捕获信号的边沿。

在信号捕获电路中，我们还需要使用一个电阻和一个电容来形成一个低通滤波器，以滤除高频噪声。

将信号捕获电路的输出接入单片机的外部中断引脚，可以方便地触发单片机中断服务程序进行频率计的测量。

2.软件设计频率计的软件设计主要包括中断服务程序和主程序。

中断服务程序中，我们需要在捕获到信号边沿时，记录当前时间并清除中断标志位。

通过记录上升沿和下降沿时间的差值，我们可以得出信号的周期和频率。

主程序中，我们可以定时地调用频率计测量函数，并将测量结果显示在LCD屏幕上。

方波发生器是一种能够产生方波信号的电路。

在方波发生器的设计中，我们可以通过单片机的IO口来控制信号的频率和占空比。

1.硬件设计硬件设计中，我们需要连接单片机的IO口和电路中的相关元件。

在方波发生器电路中，我们可以使用一个555定时器芯片或者一个RC电路来产生方波信号。

通过单片机的IO口来控制触发信号的频率和高低电平持续的时间，我们可以产生所需的方波信号。

2.软件设计方波发生器的软件设计主要包括主程序的编写和IO口状态的控制。

基于STC89C52单片机的计算器随着科技的不断发展，单片机已经成为现代电子设备中的重要组成部分。

STC89C52单片机作为一种常见的单片机，因其高性价比和良好的性能而广泛应用于各种嵌入式系统中。

本文将介绍如何使用STC89C52单片机制作一个简单的计算器。

一、硬件设计1、电源电路：为单片机提供稳定的电源。

2、时钟电路：为单片机提供时钟信号，确保其正常运行。

3、复位电路：在单片机出现异常时，通过复位电路实现系统重启。

4、输入电路：用于接收用户输入的数字和运算符。

5、输出电路：用于显示计算结果。

二、软件设计1、初始化程序：对单片机的各个寄存器进行初始化。

2、显示程序：根据需要显示的内容，编写相应的显示程序。

3、输入程序：接收用户输入的数字和运算符，并将其存储在相应的变量中。

4、计算程序：根据用户输入的运算符，调用相应的函数进行计算，并将结果显示在输出电路中。

三、调试与测试1、硬件调试：检查电路板上的元器件是否连接正确，确保电源、输入和输出电路的正常工作。

2、软件调试：通过串口调试工具，对程序进行调试和修改，确保程序的正确性。

3、综合测试：在完成硬件和软件的调试后，进行综合测试，确保计算器的正常工作。

四、结论本文介绍了基于STC89C52单片机的计算器的硬件和软件设计。

通过使用单片机，可以实现简单的计算器功能，并且具有成本低、易于维护和升级等优点。

在制作过程中，需要注意硬件和软件的调试与测试，以确保系统的稳定性和可靠性。

stc89c52单片机技术资料标题：STC89C52单片机技术资料一、概述STC89C52单片机是一种广泛应用的微控制器，它由深圳宏晶科技有限公司生产。

这款单片机具有高性能、低功耗、高可靠性等特点，适用于各种嵌入式系统开发。

下面将详细介绍STC89C52单片机的技术特性、引脚配置、寄存器映射以及常用开发工具等。

二、STC89C52单片机特性1、工作频率：STC89C52单片机的时钟频率可达到35MHz，能够满足大多数应用场景的需求。

课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于STC89C52单片机的实验平台开发设计专业计算机科学与技术班级B110503学号B11050309姓名世冠完成日期2013年6月20日基于STC89C52单片机的实验平台开发设计摘要由于单片机是一种集成度很高的微型计算机，在一块小芯片就集成了一台计算机所具备的功能。

单片机应用领域不断扩大，除了在工业控制，智能仪表、通信、家用电器等领域应用外，在智能化，高档电子玩具产品中也大量采用单片机作为核心控制部件。

单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大数应用领域需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间仍占据单片机应用的主导地位。

本次课程设计应用STC89C52单片机实验平台开发设计，课程设计过程中，应用到了软硬件的结合，通过Proteus进行软件设计出原理图，然后执照原理图进行电路焊接，将LED和串口通信，数字显示器，流水灯等接好。

关键词：STC单片机，实验平台，数码管，流水灯，串口通信ABSTRACTThe integration degree of SCM is a kind of microcomputer, in a small chip is integrated with a computer has the function of the single chip microcomputer application domain expands unceasingly, in addition to the industrial control, intelligent instrument communication system in the field of household appliances, etc, in intelligence, high-end electronic toys products has a large number of using single chip microcomputer as the core control unit MCU is developing towards high performance and many varieties, but because MCS - 51 series 8 bits single chip microcomputer can still meet the requirements of the vast number of applications, to be sure, give priority to with MCS - 51 series of 8 bits single chip microcomputer, in the current and future quite a period of time still dominate the microcontroller applicationsThis course design application STC89C52 SCM experiment platform development and design, curriculum design process, applied to the combination of hardware and software, through the Proteus software design principle diagram, and then license to circuit principle diagram welding, will be LED and serial port communication, digital display, running water light such as welding is goodKEYWORDS:STC microcontroller, comprehensive experimental board, software and hardware combined with, and the program development design目录摘要 (I)目录 .................................................................................................. I II 前言 (1)第1章系统概述 (2)1.1设计题目 (2)1.2系统设计目的和容 (2)1.2.1设计目的 (2)1.2.2设计容 (2)1.2.3设计要求 (2)1.2.4设计步骤 (2)第2章整体设计方案 (3)2.1开发板整体外观 (3)2.2整板电路PROTUES仿真电路 (4)2.3软件功能描述 (4)2.4仿真软件PROTUES中的效果图 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1两位一体共阴数码管 (6)3.1.1数码管概述 (6)3.1.3两位一体共阴数码管和74LS374锁存器接口电路 (7)3.2LCD1602液晶 (7)3.2.1LCD1602液晶简介 (7)3.2.2LCD1602液晶引脚介绍 (7)3.2.3LCD1602液晶外围接口电路 (8)3.3 串口通信 (8)3.3.1串口通讯概述 (8)3.3.2MAX232接口电路 (8)第4章软件设计 (9)4.1程序整体流程图 (9)4.2程序清单 (10)第5章调试及故障分析 (13)5.1 焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析 (13)5.2 电路焊接过程中的故障分析 (13)5.3 程序编写过程中的故障分析 (13)5.4 实物演示效果 (13)结论 (15)辞 (16)参考文献 (17)附录 (18)前言１９７６年，Ｉｎｔｅｌ公司推出ＭＣＳ－４８系列单片机，以体积小、功能全、低格低等优点，得到广泛的应用，成为单片机发展过程中的一片重要标志。