基于STC89C52单片机的实验平台开发设计课程设计报告Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:21583664
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:837.37KB
基于STC89C52单片机的实验平台开发设计课程设计报告Word文档下载推荐.docx
《基于STC89C52单片机的实验平台开发设计课程设计报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于STC89C52单片机的实验平台开发设计课程设计报告Word文档下载推荐.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ABSTRACT
TheintegrationdegreeofSCMisakindofmicrocomputer,inasmallchipisintegratedwithacomputerhasthefunctionofthesinglechipmicrocomputerapplicationdomainexpandsunceasingly,inadditiontotheindustrialcontrol,intelligentinstrumentcommunicationsysteminthefieldofhouseholdappliances,etc,inintelligence,high-endelectronictoysproductshasalargenumberofusingsinglechipmicrocomputerasthecorecontrolunitMCUisdevelopingtowardshighperformanceandmanyvarieties,butbecauseMCS-51series8bitssinglechipmicrocomputercanstillmeettherequirementsofthevastnumberofapplications,tobesure,giveprioritytowithMCS-51seriesof8bitssinglechipmicrocomputer,inthecurrentandfuturequiteaperiodoftimestilldominatethemicrocontrollerapplications
ThiscoursedesignapplicationSTC89C52SCMexperimentplatformdevelopmentanddesign,curriculumdesignprocess,appliedtothecombinationofhardwareandsoftware,throughtheProteussoftwaredesignprinciplediagram,andthenlicensetocircuitprinciplediagramwelding,willbeLEDandserialportcommunication,digitaldisplay,runningwaterlightsuchasweldingisgood
KEYWORDS:
STCmicrocontroller,comprehensiveexperimentalboard,softwareandhardwarecombinedwith,andtheprogramdevelopmentdesign
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 。
单片机系列及单片机应用技术迅速发展。
目前为止,世界各地厂商已经相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品。
所以单片机应用领域不断扩大,除了在工业行货控制、能仪器仪表、信设备、家用电器等领域都得到了应用。
而且未来的智能化世界里,单片机将更加发挥的重大作用。
自单片机问世情迷,经过30多年的发展,已从最初的4位发展到32位机,同时体积更小,集成度更高,功能更强大。
如今,单片机正朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格以及大存储容量、强I/O功能及结构兼容方向发展。
预计,今后单片机会在以下几个方面快速发展:
(1)高集成度。
单片机儒将各种功能的I/O口和一些典型的外围电路集成在芯片内,使其功能更加强大。
(2)高性能。
单片机从单CPU向多CPU方向发展,因而有了并行处理的能力。
它的运算速度和执行效率会有很大提高。
(3)低功耗。
目前市场上有二分之一的单片机产品已CHMOS化,这类单片机具有功耗小的优点。
(4)高性价比。
随着单片机的应用越来越广泛,各单片机厂家公进一步改进单片机的性能,从而增强产品的竞争力。
第1章系统概述
1.1设计题目
1.2系统设计目的和内容
1.2.1设计目的
基于STC89C52单片机的实验平台开发设计出一个软硬件产品,掌握C51的应用和调试,掌握单片机与各种器件的连接。
锻炼学生的动手能力,以及团队合作。
1.2.2设计内容
利用STC89C52作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验平台,主要包括以下内容:
1.2.3设计要求
2.独立完成电路板的焊接,掌握故障排除方法,完成实验平台的硬件设计及开发;
3.结合KeilC软件在焊接无误的单片机实验平台上开发出流水灯、LCD显示模块,通信模块等程序设计;
4.按照要求撰写课程设计论文。
1.2.4设计步骤
1.学习纸质的模拟电路图,弄清楚各个元件的工作原理;
2.Proteus软件仿真电路图的绘制;
3.根据模拟电路图开发板上设计走线,和焊接;
4.编写的各模块程序经调试无误后,下载到单片机中,查看实际运行效果;
5.根据课程设计要求写出设计报告。
第2章整体设计方案
1
2
2.1开发板整体外观
图1开发板整体外观
2.2整板电路PROTUES仿真电路
图2:
整板电路Proteus仿真电路
2.3软件功能描述
Proteus是世界上著名的EDA工具,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。
前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。
这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:
元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。
由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展,“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。
它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。
可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。
相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。
使用Proteus
软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;
在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用Proteus
开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。
实践证明,在使用Proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。
因此,Proteus有较高的推广利用价值。
目前Proteus的最新版为8.0,ARMcortex处理器被增加,在7.10中已经增加DSP系列(TMS320)。
2.4仿真软件PROTUES中的效果图
图3:
仿真郊野图
第3章硬件电路设计
3.1两位一体共阴数码管
3
3.1
3.1.1数码管概述
数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
而共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管,共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。
同时数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字。
3.1.2数码管内部结构
..图4:
数码管内部结构
显示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字模
0xc0
0xf9
0xa4
0xb0
0x99
0x92
0x82
0xf8
0x80
0x90
表1:
共阳极数码管字模表
0x3f
0x06
0x5b
0x4f
0x66
0x6d
0x7d
0x07
0x7f
0x6f
表2:
共阴极数码管字模表
3.1.3两位一体共阴数码管和74LS374锁存器接口电路
图5两位一体共阴数码管和74LS374锁存器接口电路
3.2LCD1602液晶
3.2.1LCD1602液晶简介
LCD1602简称工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。
(16列2行)。
1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
3.2.2LCD1602液晶引脚介绍
第1脚:
VSS为电源地
第2脚:
VCC接5V电源正极
第3脚:
V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。
第4脚:
RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚:
RW为读写信号线,高电平
(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。
第6脚:
E(或EN)端为使能(enable)端。
第7~14脚:
D0~D7为8位双向数据端。
第15~16脚:
空脚或背灯电源。
15脚背光正极,16脚背光负极。
3.2.3LCD1602液晶外围接口电路
图6:
LCD1602液晶外围接口电路
3.3串口通信
3.3.1串口通讯概述
串口通信(SerialCommunication),是指外设和计算机间,通过数据信号线、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。
这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低
3.3.2MAX232接口电路
图7:
MAX232接口电路
第4章软件设计
4.1程序整体流程图
图8:
程序整体流程图
4.2程序清单
#include<
reg51.h>
unsignedcharled[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharled_code[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
sbitP15=P1^5;
sbitRS=P1^6;
sbitRW=P1^7;
bitrun=0;
bitdir=0;
unsignedcharLCD_Status;
voiddelay(unsignedintcount)
{unsignedchari;
while(count--)
for(i=0;
i<
120;
i++);
}
unsignedcharBusy_Check()
{RS=0;
RW=1;
P2=0x40;
delay
(2);
LCD_Status=P0;
P2=0x00;
returnLCD_Status;
voidwcmd(unsignedcharcmd)
{while((Busy_Check()&
0x80)==0x80);
RS=0;
RW=0;
P0=cmd;
voidwdat(unsignedchardat)
{
while((Busy_Check()&
RS=1;
P0=dat;
;
voidinit()
{wcmd(0x38);
delay(20);
wcmd(0x01);
wcmd(0x06);
wcmd(0x0e);
}
voidkey1(void)interrupt0
{
run=1;
dir=0;
wcmd(0x80+0x44);
wdat('
h'
);
e'
l'
o'
voidkey2(void)interrupt2
{unsignedintk;
unsignedintj;
while(k<
6)
{P2=0x3f;
P0=led_code[k];
k++;
for(j=0;
j<
10;
j++)
{P2=0x1f;
P0=led_code[j];
delay(200);
}
}k=0;
j=0;
voidmain(void)
{signedchari;
IT0=1;
IT1=1;
EX0=1;
EX1=1;
EA=1;
P15=1;
Busy_Check();
wcmd();
wdat();
init();
wcmd(0x80+0x00);
W'
E'
L'
C'
O'
M'
while
(1)
{switch(P3&
0x3c)
{case0x2c:
run=1,dir=1;
break;
case0x1c:
run=0,dir=0;
}
if(run==1)
if(dir==1)
for(i=0;
=7;
i++)
{P2=led[i];
delay(300);
}
else
for(i=7;
i>
=0;
i--)
delay(300);
elseP2=0xff;
第5章调试及故障分析
5.1焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析
先检测所用的各个器件是否完好,如:
LED、数码管、单片机、电容等原器件。
在焊接时按照用Proteus画的原理图进行焊接。
5.2电路焊接过程中的故障分析
在焊接过程中,没有注意LED的正负极,后来经同学提醒及时了过来。
焊接时因为焊接不熟炼,有几处地方都虚焊了,检测时才知道问题的所在,焊接也不是很美观。
其他的都按照原理图焊接好了。
5.3程序编写过程中的故障分析
监控流水灯的设计在刚开始的时候不能正常运行,原因在于启停标志位没有设置好,改过以后就能正常显示了;
LCD显示模块原来怎么也不能显示,检查了好几遍程序也没有错,最终是电路仿真图中74LS138没有连接好,重新连接了一下就好了。
5.4实物演示效果
图9:
为外中断2演示效果,正在进行60计数,同时LCD显示WELCOMEhello。
图10:
为外中断1演示效果,流水灯正在从左向右流动。
结论
通过这次课程设计,让自己学到了很多东西。
这次课程设计我们是通过一天的时间来焊接好硬件的,开始时我们小组遇到了很多问题,我们对原理图的不熟悉,所以在焊接时我们的进度是比较慢的。
而且在焊接过程中,我们也遇到了不少麻烦,因为自己的焊接技术不是很好,有几个地方的焊接是虚焊的。
通过和同学与老师的指导,自己也对电路的焊接有了很大的。
对电路的构造有了新的认识。
培养了自己对数字电路的分析能力,以及解决电路问题的能力。
在这次课程设计,让自己收获不少。
知道了团队的重要作用,因为前期我们分工不明确,所以进度落后别的同学,后来我们分析问题的所在,知道我们在合作上还是不足,缺少经验。
告诉我团队肯定是大于个人的能力的,我应该注重团队的合作关系。
这次课程设计,让自己对单片机有了新认识,以前都是停留在设计原理图和软件编程上,没有实际去制造一个产品。
通过这次机会,让自己知道单片机的魅力所在。
很好的锻炼了自己的理论和实际动手能力,让自己对单片机认识有了更深的层度。
在课程设计过程中,也让我了解到了自己的不足之处,在以后的学习过程中,自己要去弥补不足,多多锻炼自己。
谢辞
在这次课程设计首先感谢舒老师和李老师在这次课程设计的帮忙,在我们有迷惑时候给我们指点,细心的给我们讲解这次设计的原理,让我们感受到了你们和蔼可亲。
并且感谢你们给我们这次锻炼动手的机会,让我们知道所学的东西得到了检验。
感谢李老师这个学期对我的指导,在你的教导下学到了很多知识。
参考文献
[1]李蒙毛建东编单片机原理及应用[M].北京:
中国轻工业出版社,2010
[2]林立 张俊亮编 单片机原理及应用 北京:
电子工业出版社 2012
[3]谭浩强.C程序设计(第三版).清华大学出版社.2005
[4]舒云星、李传锋 单片机课程设计原理图分解 洛阳学工学院 2013
附 录
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;
学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;
学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;
在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 STC89C52 单片机 实验 平台 开发 设计 课程设计 报告