单片机的控制系统课程设计报告

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目录

第1章概述 (1)

本课题研究的意义 (1)

本课题研究的主要内容 (2)

第2章硬件设计 (3)

各部分原件介绍 (3)

硬件原理图 (4)

硬件连接 (6)

本章小结 (7)

第3章软件设计 (8)

程序的设计流程 (8)

程序流程图介绍 (8)

本章小结 (9)

第4章结论与体会 (10)

参考文献 (11)

附录 (12)

第1章概述

本课题研究的意义

随着现代电子技术的迅速发展,各种各样的LED显示屏、广告牌样式层出不穷,点阵屏具有高亮度、发光均匀、可靠性好等优点,它们已被广泛地应用于商业市场的各个邻域,如显示器、户外大屏幕、招牌广告、电子公告栏等等,它可以实时地显示时间、站点等信息。

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

LED显示屏因其亮度高、方便维护和应用灵活等优点,给我们的生活带来很大便利,同时它也具有很大的开发价值。在计算机出现以前,有不少能工巧匠做出了不少精巧的机械。进入电器时代后,人们借助电气技术实现了自动控制机械,自动生产线甚至自动工厂,并且大大地发展了控制理论。然而,在一些大中型系统中自动化结果均不理想。只有在计算机出现后,人们才见到了希望的曙光。如今借助计算机逐渐实现了人类的梦想。但是,计算机出现后的相当长的时间里,计算机作为科学武器,在科学的神圣殿堂里默默地工作,而工业现场的测控领域并没有得到真正的应用。只有在单片机(Microcontroller)出现后,计算机才真正地从科学的神圣殿堂走入寻常百姓家,成为广大工程技术人员现代化技术革新,技术革命的有利武器。目前,单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用。彩电,冰箱,空调,录像机,VCD,遥控器,游戏机,电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地溶入我们每个人的生活之中。

单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两大类:

1--通用型单片机

2--专用型单片机

专用型单片机是指用途比较专一,出厂时程序已经一次性固化好,不能再修改的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种。其生产成本很低。

通用型单片机的用途很广泛,使用不同的接口电路及编制不同的应用程序就可完成不同的功能。小到家用电器仪器仪表,大到机器设备和整套生产线都

可用单片机来实现自动化控制。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。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。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。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机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。

本课题研究的主要内容

按键控制8×8LED点阵显示不同内容。每个按键均有对应数字显示;当按键时,按键对应的数字在8×8LED点阵上显示,延时后显示按键对应的数字。

本设计所介绍的8×8LED点阵显示器可以横向自右向左地循环拉幕显示0~9这十个数字和空字符。在程序中可以相应地改变显示字符的样式和显示的个数。此显示系统也可用于不同的场合显示信息。

第2章硬件设计

各部分原件介绍

随着单片机功能集成化的发展,其应用领域也逐渐地由传统的控制,扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理,DSP(Digital Signal Processing)等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。她的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16位微机处理器芯片,以下简称µ’nSP 。围绕micro;’nSP 所形成的16位u’nSP 系列单片机,以下简称µ’nSP 家族。采用的是模块式集成结构,它以µ’nSP 内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。µ’nSP 内核是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无,借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成,便可成为各种系列的派生产品,以适合不同场合,这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。µ’nSP 家族有有以下特点:体积小,集成度高,可靠性好易于扩展。µ’nSP 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构,因为减少了各功能部件之间的连接,提高了其可靠性和抗干扰能力,另外,模块化的结构易于系列的扩展,以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ’nSPTM家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源,适合实时应用领域。高性能价格比:μ’nSPTM 家族片内带有高寻址能力的ROM,静态RAM和多功能的I/O口,另外μ’nSPTM的指令系统提供出具有较高运算速度的16位,16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用添加了DSP功能,使得μ’nSPTM家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。

当数字键按下时,在8×8LED点阵上显示数字,显示时间为1s,之后显示数字键对应的图形。其中各个键对应的数字和动态图形如下表2-1。

表2-1各个键对应的数字和动态图形