第一篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱.
《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱
課程編號(hào):08105 學(xué)時(shí):1周學(xué)分:1 修課方式:必修承擔(dān)單位:信息科學(xué)與工程學(xué)院考核方式:考查
一、課程設(shè)計(jì)目的與任務(wù) 1.目的:(1培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(2鍛煉學(xué)生的獨(dú)立工作能力,也是對(duì)前期理論與實(shí)踐教學(xué)效果的檢驗(yàn)。(3通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生深入理解單片機(jī)的基本原理,硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握程序的編制方法和程序調(diào)試的方法,掌握常用接口的設(shè)計(jì)及使用。掌握一般接口的擴(kuò)展方法及接口的調(diào)試過(guò)程。為學(xué)生將來(lái)在電子信息工程、測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)及其他領(lǐng)域應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)打下良好基礎(chǔ)及應(yīng)用實(shí)踐能力。
2.任務(wù):(1設(shè)計(jì)以單片機(jī)為控制核心的測(cè)量系統(tǒng)或控制系統(tǒng),完成對(duì)指定目標(biāo)或?qū)ο蟮臏y(cè)量及控制。
(2設(shè)計(jì)單片機(jī)與測(cè)量及控制對(duì)象的接口并進(jìn)行硬件調(diào)試。(3針對(duì)要求測(cè)量或控制的對(duì)象完成程序的編制。
(4硬件軟件聯(lián)調(diào),完成指導(dǎo)教師布置的各個(gè)具體題目所要求完成的功能。
二、課程設(shè)計(jì)的基本要求
本課程設(shè)計(jì)重視培養(yǎng)并提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、理論與實(shí)際相結(jié)合的綜合素質(zhì)、單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)能力,軟件編程技巧,軟硬件聯(lián)合調(diào)試技巧及技能等實(shí)踐能力。
1.選題要求:滿足課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的與要求,使學(xué)生得到全面的綜合訓(xùn)練,題目難度和工作量應(yīng)適合學(xué)生的知識(shí)和能力狀況。
2.學(xué)生根據(jù)課程實(shí)際任務(wù)書(shū)的要求合理地安排設(shè)計(jì)進(jìn)度, 3.學(xué)生對(duì)自己課程設(shè)計(jì)的題目,應(yīng)概念清楚,設(shè)計(jì)方案合理,硬件設(shè)計(jì)正確,程序編制正確合理,調(diào)試結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求,課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)撰寫(xiě)規(guī)范。
三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 1.查閱相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)資料:0.5天。
2.根據(jù)設(shè)計(jì)題目和所學(xué)理論知識(shí)及相關(guān)文獻(xiàn)資料,確定系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案:0.5天。
3.硬件電路設(shè)計(jì)及原理圖繪制:1天。
4.根據(jù)課題具體要求編制相應(yīng)軟件并進(jìn)行調(diào)試:1.5天。
5.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),不少于3000字,說(shuō)明書(shū)格式,結(jié)構(gòu)及要求等符合規(guī)范要求: 1天。
6.成果驗(yàn)收:教師在學(xué)生調(diào)試的過(guò)程中應(yīng)掌握每個(gè)學(xué)生調(diào)試的具體情況并驗(yàn)收結(jié)果。
7.答辯:教師對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收成果后,由答辯小組主持答辯,學(xué)生自述約5分鐘,并回答3-4個(gè)問(wèn)題,每個(gè)學(xué)生答辯時(shí)間約15分鐘:0.5天。
四、課程設(shè)計(jì)參考資料
[1] 由每個(gè)指導(dǎo)教師根據(jù)指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)課題的不同,布置相應(yīng)的參考資料(技術(shù)書(shū)刊,科技期刊,電子器件使用手冊(cè),并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)題目的設(shè)計(jì)內(nèi)容在網(wǎng)上查閱各種先
進(jìn)器件及先進(jìn)技術(shù),特別鼓勵(lì)學(xué)生查閱國(guó)內(nèi)外著名公司及生產(chǎn)廠家的技術(shù)資料。
[2] 鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試
五、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定
依據(jù)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)、軟硬件設(shè)計(jì)的合理及正確性,調(diào)試過(guò)程的掌握程度及調(diào)試結(jié)果和課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)的撰寫(xiě)質(zhì)量綜合進(jìn)行評(píng)定。課程設(shè)計(jì)成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。
第二篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱
課程編號(hào)：13033070 課程類(lèi)別：必修課
適用專業(yè)：電氣信息類(lèi)
學(xué)時(shí)：10 教研室主任：姜志成大綱執(zhí)筆人：李春華
大綱審批人：付家才
一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)及目的
1．了解并掌握單片機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、指令、接口及應(yīng)用。
2．提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。3．掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和調(diào)試。4.掌握C－51語(yǔ)言的設(shè)計(jì)和調(diào)試。
二、課程設(shè)計(jì)的要求
1． 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，畫(huà)出硬件接線圖及程序的總體流程圖，然后進(jìn)行各控制模塊的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。
2．掌握如何應(yīng)用單片機(jī)仿真器來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)及仿真調(diào)試的過(guò)程。
三、參考題目
題目一 校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．作息時(shí)間要求實(shí)現(xiàn)對(duì)上下課打鈴、教學(xué)樓照明、學(xué)生宿舍燈、校園路燈四個(gè)開(kāi)關(guān)量的精確控制。月時(shí)間累計(jì)誤差≤1分鐘。
2．能實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，并方便定期進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。
3．根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，初步掌握總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和構(gòu)思，從中選擇一種最佳設(shè)計(jì)方案。
4．根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)模的要求，掌握單片機(jī)外部擴(kuò)充系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。
題目二 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．設(shè)有一個(gè)南北（SN）向和東西(WE)向的十字路口，兩方向各有兩組相同交通控制信號(hào)燈，每組各有四盞信號(hào)燈，分別為直行信號(hào)燈（S）、左拐信號(hào)燈（L）、紅燈（R）和黃燈（Y），交通控制信號(hào)燈布置如圖1所示。
2．根據(jù)交通流量不同，交通信號(hào)燈的控制可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制。平時(shí)使用自動(dòng)控制，高峰區(qū)可使用手動(dòng)控制。手動(dòng)控制時(shí)，用戶通過(guò)鍵盤(pán)對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行人工控制；自動(dòng)控制時(shí)，交通信號(hào)燈控制規(guī)律用圖2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來(lái)描述。
圖1十字路口交通控制信號(hào)燈示意圖
圖2交通控制信號(hào)燈控制規(guī)律示意圖
題目三 環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．可以監(jiān)測(cè)8點(diǎn)環(huán)境溫度信號(hào)，可以擴(kuò)充；
2．測(cè)量范圍為0.00℃～99.9℃，可以擴(kuò)充到－55℃～＋125℃，精度為±0.5℃； 3．用4位數(shù)碼管進(jìn)行循環(huán)顯示，其中最高位顯示通道提示符A～H，低3位顯示實(shí)際溫度值，每秒切換一個(gè)通道進(jìn)行輪流顯示；
4．可以隨時(shí)查看指定通道的溫度值（擴(kuò)充功能）。
四、教學(xué)參考文件與教學(xué)形式
教學(xué)參考文件： 〔1〕付家才，《單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年 〔2〕胡漢才，《單片機(jī)原理及接口設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社，2002年 〔3〕康華光，《模擬電子技術(shù)》，高等教育出版社，2004年 教學(xué)形式：根據(jù)課程設(shè)計(jì)大綱的要求，采取指導(dǎo)的形式。
五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
考核方式采取設(shè)計(jì)報(bào)告與實(shí)際操作，根據(jù)設(shè)計(jì)的情況和實(shí)際操作效果給出成績(jī)，其中設(shè)計(jì)報(bào)告占60%，日常管理（包括遲到、曠課、衛(wèi)生等）占10%，實(shí)際操作占30%。成績(jī)采用優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(jí)分制評(píng)定。
六、其他必要的說(shuō)明
課程設(shè)計(jì)教師可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選做相應(yīng)題目。
第三篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)
課題： 簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)
學(xué)
院：
電氣與信息工程學(xué)院 專
業(yè)：
電子信息工程 姓
名：
李琳琳 學(xué)
號(hào)：
093411106
指導(dǎo)老師：
田巍
河南城建學(xué)院
2014年
01 月
01 日
第四篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)
課 程 設(shè) 計(jì)
設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)的8*8點(diǎn)陣顯示數(shù)字設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二級(jí)學(xué)院： 專
業(yè)： 班
級(jí)： 學(xué)
號(hào)：
目 錄
摘要??????????????????????????Ⅱ 1 方案選擇及總體設(shè)計(jì)???????????????????1 1.1方案確定?????????????????????1 1.1.1功能要求????????????????????1 1.1.2方案確定????????????????????1 1.2器件選擇?????????????????????1 2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)??????????????????????2 2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)?????????????????2 2.1.1整體模塊設(shè)計(jì)??????????????????2 2.1.2單片機(jī)AT89C51?????????????????2 2.1.3單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)???????????????5 2.1.3.1晶振電路設(shè)計(jì)?????????????????5 2.1.3.2復(fù)位電路設(shè)計(jì)?????????????????5 2.1.4驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)??????????????????6 2.1.5LED點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)????????????????9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)?????????????????11 2.2.1軟件設(shè)計(jì)思想??????????????????11 2.2.2主程序流程圖??????????????????11 2.2.3子程序流程圖??????????????????13 3 系統(tǒng)仿真及調(diào)試????????????????????14 3.1系統(tǒng)調(diào)試?????????????????????14 3.2系統(tǒng)仿真?????????????????????14 3.2.1protrus軟件仿真????????????????14 3.2.2程序??????????????????????14 總結(jié)?????????????????????????^?17 參考文獻(xiàn)????????????????????????18
I
摘 要
現(xiàn)在市場(chǎng)上各類(lèi)基于LED的顯示屏較多，但大部分產(chǎn)品為單一模式的LED顯示屏，其在顯示內(nèi)容的更換及顯示屏的重組等方面都存在不便之處。但隨著信息化社會(huì)的迅速發(fā)展，LED顯示屏正在向顯示內(nèi)容豐富、信息更改方便等方面發(fā)展。因此制作一款多功能的LED廣告顯示屏是非常有意義地。
LED驅(qū)動(dòng)顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方法，動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。以8×8點(diǎn)陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），先送出對(duì)應(yīng)第1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；第8行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。
本次課程設(shè)計(jì)的題目為8×8點(diǎn)陣數(shù)字顯示，設(shè)計(jì)的任務(wù)為使用單片機(jī)控制8×8的點(diǎn)陣顯示0到9的數(shù)字，不僅顯示清晰，并且每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，顯示的數(shù)字加一，從0 到 9 循環(huán)。以AT89C51單片機(jī)為核心，采用串行傳輸、動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，制作一款模塊化LED多功能顯示屏。
在資料收集方面，主要是參考了《51單片機(jī)原理及應(yīng)用—基于Keil C與Proteus》一書(shū)，結(jié)合了一些網(wǎng)絡(luò)資料，以及一些集成塊的使用說(shuō)明書(shū)。
在整個(gè)工作過(guò)程中，根據(jù)收集來(lái)的資料繪制出大概的原理圖，然后通過(guò)Proteus仿真，與此同時(shí)運(yùn)用Keil 編程，用Keil 與Proteus進(jìn)行聯(lián)調(diào)，調(diào)試成功后確定了原理圖和控制程序。
II
第一章 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
1.1 方案確定
1.1.1 功能要求
1、采用STC-51單片機(jī)作為微處理器。
2、設(shè)計(jì)一個(gè)8×8點(diǎn)陣LED數(shù)碼字符顯示器。
3、在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足、穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。
4、動(dòng)態(tài)顯示“0——9”幾個(gè)字符。
1.1.2 方案確定
采用ST89C51單片機(jī)作為微處理器，將共陽(yáng)極二極管用共陰型接法連接成8×8點(diǎn)陣LED數(shù)碼字符陣列，通過(guò)程序控制，采用動(dòng)態(tài)顯示，建立字符庫(kù)“0——9”。
1.2 器件選擇
微處理器采用ST89C51系列單片機(jī)，ST89C51單片機(jī)是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)，是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）高性能單片機(jī)，可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次，具有低功耗、高性能的特點(diǎn)。
AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。
第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1.1整體模塊設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)行、列驅(qū)動(dòng)電路，顯示器電路，運(yùn)用單片機(jī)的智能化，系統(tǒng)的將每個(gè)功能電路模塊連接在一起，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-1所示。
點(diǎn)陣顯示器行驅(qū)動(dòng)電路PC上位機(jī)單片機(jī)8×8點(diǎn)陣LED顯示器電路點(diǎn)陣顯示器列驅(qū)動(dòng)電路
圖2-1 硬件系統(tǒng)框圖
此次需要實(shí)現(xiàn)的功能是利用一個(gè)ST89C51，一個(gè)8×8LED點(diǎn)陣，動(dòng)態(tài)顯示“0——9”10個(gè)字，采用PC上位機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示電路。
2.1.2 單片機(jī)AT89C51 AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn), 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)能提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
AT89C51單片機(jī)引腳圖如圖2-2所示。
圖2-2 AT89C51引腳圖
AT89C51管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。GND：接地。
P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。
P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。
P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行
存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。
P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。
P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3口管腳
備選功能： P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）
P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。
RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。
ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。
/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。
/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。
XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：
來(lái)自反向振蕩器的輸出。
2.1.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
單片機(jī)的最小系統(tǒng)是能夠讓單片機(jī)工作的最小硬件電路。除了單片機(jī)外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。
復(fù)位電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位電路接在復(fù)位信號(hào)RST上，復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部電路的狀態(tài)恢復(fù)到初始值。需要復(fù)位時(shí)按下按鈕即可。
時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路為單片機(jī)工作提供基本時(shí)鐘。時(shí)鐘電路中包含一個(gè)晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，頻率范圍是1.2~12MHz。晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快
ST89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)電路由復(fù)位電路、晶振電路兩部分組成。2.1.3.1 晶振電路設(shè)計(jì)
ST89C52單片機(jī)芯片內(nèi)部設(shè)有一個(gè)由反向放大器構(gòu)成的振蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的的輸入端和輸出端，時(shí)鐘可有內(nèi)部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。系統(tǒng)采用的定時(shí)元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶振頻率采用12MHZ，C1、C2的電容值取30pF，電容的大小起頻率微調(diào)的作用。晶振電路圖如圖2-3所示。
C1XTAL130pFC2XTAL230pF圖2-3 晶振電路圖
X112MHZ
2.1.3.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)
ST89C51單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)或者出現(xiàn)死機(jī)時(shí)需要復(fù)位，使CPU以及其他功能部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。單片機(jī)有多種復(fù)位方式，常用的復(fù)位操作有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位方式。本設(shè)計(jì)采用最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位方式，電路如圖2-4所示。上電復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)（高電平有效）由RST引腳送入到內(nèi)部的復(fù)位電路，對(duì)ST89C51單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位信號(hào)要持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上，才能使ST89C51單片機(jī)可靠復(fù)位。當(dāng)上電時(shí)，C1相當(dāng)于短路，有時(shí)碰到干擾時(shí)會(huì)造成錯(cuò)誤復(fù)位，可在復(fù)位端加個(gè)去耦電容，可以取得很好的效果。
ST89C51單片機(jī)復(fù)位電路如下圖所示：
VCCAT89C51VCCC510MF/25VRSTR94.7KVSSR24.7KVSSRSTR1C10MF/25VS5 RSTVCCAT89C51VCC
圖2-4 上電復(fù)位電路圖
圖2-5 按鍵電平復(fù)位電路圖
復(fù)位電路工作原理：
上電瞬間RST引腳的電位與VCC等電位，RST引腳為高電平，隨著電容C5充電電流的減少，RST引腳的電位不斷下降，可以保持RST引腳在為高電平的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)位操作。
當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵S5后再松開(kāi)，也能使RST引腳為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)ST89C51單片機(jī)復(fù)位。
2.1.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)電路圖如圖2-6所示。
圖2-6 驅(qū)動(dòng)電路圖
74LS245引腳圖如圖2-7所示。
圖2-7 74LS245引腳圖
引出端符號(hào)： A A總線端
B B總線端
/G 三態(tài)允許端(低電平有效)DIR 方向控制端
74LS245是用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。
如果用89C51的P0口輸出到數(shù)碼管，那就要考慮到數(shù)碼管的亮度以及P0口帶負(fù)載的能力，當(dāng)89C51單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。選用74LS245提高驅(qū)動(dòng)能力。P0口的輸出經(jīng)過(guò)74LS245提高驅(qū)動(dòng)后，輸出到數(shù)碼管顯示電路。
工作原理：
當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由B向A傳輸;（接收）DIR=“1”，信號(hào)由A向B傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。
正向點(diǎn)亮一顆LED，至少也要10～20mA，若電流不夠大，則LED不夠大。而不管是ST89C51的I/O口，還是TTL、CMOS的輸出端，其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過(guò)1～2mA而已。因此很難直接高態(tài)驅(qū)動(dòng)LED，這時(shí)候就需要額外的驅(qū)動(dòng)電路，通常有共陽(yáng)型與共陰型LED陣列驅(qū)動(dòng)電路，本設(shè)計(jì)才用共陰型高態(tài)掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。
共陰型LED陣列驅(qū)動(dòng)電路采用高態(tài)掃描，也就是任何時(shí)間只有一個(gè)高態(tài)信號(hào)，其它則為低態(tài)。一行掃描完成后，再把高態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)化到近鄰的其他行，掃描信號(hào)接用一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)器，ST89C51本身內(nèi)置一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)器，本設(shè)計(jì)將ST89C51作為點(diǎn)矩陣顯示控制系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)點(diǎn)矩陣實(shí)時(shí)顯示并移動(dòng)字符。
單片機(jī)的串口與行驅(qū)動(dòng)器相連，用來(lái)發(fā)送顯示數(shù)據(jù)信息。P3口與LED陣列的行引腳相連，送出數(shù)據(jù)、地址以及系統(tǒng)控制信號(hào)。輸出低態(tài)時(shí)，最大可吸取0.5A，即500mA，若每個(gè)LED取30mA，7個(gè)LED同時(shí)點(diǎn)亮，需要210mA，完全滿足LED點(diǎn)亮的基本條件。
所要顯示的信號(hào)送入74LS245芯片，然后連接到LED陣列的列陣腳。對(duì)于高態(tài)的顯示信號(hào)，將可提供其所連接LED的驅(qū)動(dòng)電流，而這個(gè)驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過(guò)LED到輸出端，形成正向回路，即可點(diǎn)亮該LED。其中每個(gè)晶體管任何時(shí)間只需負(fù)
責(zé)驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED，所以選擇30mA射極電流的晶體管。驅(qū)動(dòng)電路如圖2-6所示。
2.1.5 LED點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司的AT89C51作矩陣顯示控制系統(tǒng)控制核心，12MHZ晶振,8?8點(diǎn)陣共陽(yáng)LED顯示器。其中，P0口作為字符數(shù)據(jù)輸出口,P3口為字符顯示掃描輸出口,第31腳(EA)接電源，改變電阻（270×8）的大小可改變顯示字符的亮度，驅(qū)動(dòng)用74LS245芯片。
本設(shè)計(jì)LED矩陣顯示器電路選用8×8點(diǎn)陣模塊，系統(tǒng)由單片機(jī)控制。LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，在掃描驅(qū)動(dòng)方式下可以按行掃描按列控制，也可以按列掃描按行控制。本文就是使用1塊8×8點(diǎn)陣，采用按列掃描按行控制控制方式，掃描順序自左向右，以滿足數(shù)字顯示的要求。8×8點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。
8×8點(diǎn)陣LEDabcdefgh12345678
圖2-8 LED數(shù)碼顯示管
8×8 點(diǎn)陣LED的工作原理：LED點(diǎn)陣的顯示方式是按顯示編碼的順序，一行一行地顯示。對(duì)于共陽(yáng)型的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，當(dāng)某一點(diǎn)所在的行對(duì)應(yīng)高電平“1”并且其所在的列對(duì)應(yīng)低電平“0”的時(shí)候，這一點(diǎn)就會(huì)被點(diǎn)亮。將每一行的顯示時(shí)間進(jìn)行一定的延時(shí),由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就會(huì)感覺(jué)到8行LED是在同時(shí)顯示的。若顯示的時(shí)間太短，則亮度不夠，若顯示的時(shí)間太長(zhǎng)，將會(huì)感覺(jué)到閃爍。圖2-9為8×8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖2-10所示，只要其對(duì)應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在X軸或Y軸。一個(gè)8×8點(diǎn)陣是由64個(gè)發(fā)光二極管按規(guī)律組成的，如圖2-10所示。圖中，行接高電平，列接低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。
圖2-9 8×8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖
圖2-10 8×8點(diǎn)陣LED等效電路
8×8點(diǎn)陣數(shù)字顯示的編碼原理: 8×8點(diǎn)陣數(shù)字顯示主要應(yīng)用行掃描動(dòng)態(tài)顯示的方法實(shí)現(xiàn)，如圖2-11所示，將行線依次置零，一次對(duì)列線編碼，有紅色填充部分為1，無(wú)填充部分為0。
圖2-11 8×8點(diǎn)陣數(shù)字顯示的編碼原理
如此可得到“0”的編碼為{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到：
{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}
//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}
//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}
//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}
//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}
//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}
//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}
//9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.2.1 軟件設(shè)計(jì)思想
主程序先進(jìn)行設(shè)置中斷，并啟動(dòng)，再進(jìn)行鍵盤(pán)掃描載入“0——9”字型，然后判斷一組字型是否掃描完，按不同情況進(jìn)行循環(huán)調(diào)用子程序。進(jìn)入子程序后，首先設(shè)置相應(yīng)的程序，反復(fù)調(diào)用顯示子程序，并在顯示過(guò)程中反復(fù)調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序進(jìn)行延時(shí)，判斷是否退出相應(yīng)的方式顯示子程序。設(shè)計(jì)過(guò)程中，能很好得提高按鍵響應(yīng)速度。
2.2.2 主程序流程圖
主程序首先設(shè)置并啟動(dòng)T0中斷，然后調(diào)用初始化程序，為后面程序要用到的數(shù)據(jù)調(diào)入，并清零一些用到的數(shù)據(jù)單元，然后載入“0——9”字型，進(jìn)行掃描。圖2-12為主程序流程圖。
圖2-12 主程序流程圖
2.2.3 子程序流程圖（定時(shí)中斷服務(wù)程序）
圖11 子程序流程圖（定時(shí)中斷服務(wù)程序）
第三章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試
3.1系統(tǒng)調(diào)試
根據(jù)硬件電路圖核對(duì)了元器件的型號(hào)、極性，安裝是否正確，檢查硬件電路連線是否與電路原理圖一致，檢查電路元器件是否都已經(jīng)連接好。
通電后，用示波器檢測(cè)單片機(jī)的復(fù)位和晶振電路是否有復(fù)位信號(hào)和振蕩信號(hào)。
3.2 系統(tǒng)仿真
3.2.1 proteus軟件仿真
使用proteus原理及仿真如圖3-1所示。
如圖3-1 proteus原理及仿真圖
3.2.2 程序
#include
{ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00，//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00，//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00，//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00，0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00
};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序 void main(){ P3=0x80;
Num_Index=0;
//從0開(kāi)始顯示
TMOD=0x00;
//T0方式0 TH0=(8192-2000)/32;//2ms定時(shí)
TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;
//允許T0中斷
TR0=1;
//啟動(dòng)T0 while(1);}
//T0中斷函數(shù)
void LED_Screen_Display()interrupt 1 { TH0=(8192-2000)/32;
//恢復(fù)初值
TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;
//輸出位碼和段碼
P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);
//P3循環(huán)向左一位 //5 //6 //7
//8 //9
}
if(++i==8)i=0;if(++t==250){
} t=0;
//每屏一個(gè)數(shù)字由8個(gè)字節(jié)構(gòu)成 //每個(gè)數(shù)字刷新顯示一段時(shí)間
if(++Num_Index==10)Num_Index=0;//顯示下一個(gè)數(shù)字
總結(jié)
經(jīng)過(guò)單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲。
首先，就是讓我加深了對(duì)單片機(jī)的掌握和理解與應(yīng)用，知道單片機(jī)到底是怎樣控制點(diǎn)陣，怎樣應(yīng)用在生活中的。并且讓我懂得了要善于思考，追求嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真解決問(wèn)題，才會(huì)有更多的收獲。
然后，提高了通過(guò)查閱資料解決問(wèn)題的能力。通過(guò)查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚地了解了LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。并且通過(guò)對(duì)單片機(jī)資料的查閱和應(yīng)用，更進(jìn)一步增加了對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。并證實(shí)了自己的思路：“查資料→思考總結(jié)→運(yùn)用→找出差錯(cuò)，再查資料和向別人詢問(wèn)→再次運(yùn)用”的正確性。
最后，本系統(tǒng)能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠顯示數(shù)字0-9，并且顯示也較為穩(wěn)定清晰。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。在本次課程設(shè)計(jì)中，主要使用了Proteus和Keil等軟件進(jìn)行硬件電路和控制程序的設(shè)計(jì)，加深了對(duì)這些軟件的了解。感到Proteus對(duì)電子專業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很有用的軟件?？傮w來(lái)說(shuō)這次的課程設(shè)計(jì)很成功，達(dá)到了預(yù)想的目的：學(xué)到了知識(shí)，提高了能力，完成了任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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第五篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)
基于單片機(jī)的火災(zāi)智能報(bào)警控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
前言
在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普通地威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的災(zāi)害之一。人類(lèi)能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志?；穑o人類(lèi)帶文明進(jìn)步、光明和溫暖。但是，失去控制的火，就給人類(lèi)造成災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 70 年代火災(zāi)年平均損失不到 2.5 億元，80 年代火災(zāi)年平均損失不到
3.2 億元。進(jìn)入 90 年代，特別是 1993 年以來(lái)，火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死亡 2000 多人。2010年上海靜安區(qū)高層住宅著火，導(dǎo)致58人死亡，70余人受傷。2014年1月云南香格里拉大火，燒毀房屋100多棟，直接經(jīng)濟(jì)損失1億多元人民幣?；馂?zāi)事件經(jīng)常發(fā)生，防止火災(zāi)事故關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)和諧穩(wěn)定?，F(xiàn)在各種電子產(chǎn)品的普及，再加上人們防火意識(shí)的不強(qiáng)，這些都給火災(zāi)的發(fā)生帶來(lái)了巨大的安全隱患。
對(duì)于火災(zāi)最關(guān)鍵的問(wèn)題在于預(yù)防，目前防火報(bào)警系統(tǒng)趨于智能化、自動(dòng)化，靈敏程度也越來(lái)越高。在這種背景下，基于單片機(jī)的火災(zāi)智能報(bào)警控制系統(tǒng)能突顯出其巨大的優(yōu)越性。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)偏重于商場(chǎng)、賓館、高級(jí)寫(xiě)字樓、大型倉(cāng)庫(kù)等大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)側(cè)重于小型火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可在火災(zāi)發(fā)生初期檢測(cè)到并且報(bào)警，還能夠?qū)崟r(shí)顯示溫度和煙霧濃度。
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