单片机实训论文.docx

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单片机实训论文

编号：

课程设计（论文）说明书

题目：

一键多功能按键识别

院（系）：

电子信息工程系

专业：

电子信息工程技术

学生姓名：

学号：

指导教师：

题目类型：

理论研究实验研究√工程设计工程研究软件开发

2010年12月31日

摘要

本次实训直接使用LED显示，使用AT89S51单片机作为控制器，完成了一键多功能按键识别技术的软硬件设计。

采用单片机C51语言进行编程的方法，实现了识别结果的显示。

经系统调试后看一看出，LED发光二极管闪烁稳定，显示结果与实训要求相符。

一键多功能按键识别系统由AT89S51单片机﹑LED。

发光二极管显示电路及按键电路组成。

该电路具有简单易行、操作简便的特点。

本设计的具体的内容我将在正文中详细陈述。

写论文的过程也是一个学习的过程，在当中也学到了不少的东西。

通过这次论文的编辑，使我对理论的认识有了进一步的加深，对本次设计所制作用到的器件有了更深刻的了解。

关键词：

单片机、按键识别

Abstract

ThedirectuseofLEDdisplaytraining,usingAT89S51SingleChipMicrocomputerasacontroller,akeymulti-functionbuttontocompletetheidentificationofhardwareandsoftwaredesign.C51SingleChipMicrocomputerprogramminglanguageusingthemethodtoachievetherecognitionresultsaredisplayed.Afterthelookoutbythesystemdebugging,LEDlight-emittingdiodeflashesstable,showingresultsconsistentwiththetrainingrequirements.

AkeyfunctionkeyidentificationsystembytheAT89S51SingleChipMicrocomputer﹑LED.Light-emittingdiodedisplaycircuitandthekeycircuit.Thecircuithasasimple,easytooperatefeatures.

ConcretecontentsIwilldetailedstatementinthetext.Theprocessthatwritesthethesisisalsoaprocessforstudy,inthemiddlealsolearnednotafewthings.Passtheeditorofthissis,makemyunderstandingtotheorieshaddeepenfurther,hadthedeeperunderstandingtoathemachinepiecethatdesignstousethemanufacture

Keywords：

SingleChipMicrocomputer，Identificationkeys

引言

上网的人都知道，每台电脑都有一个自己的IP，我们浏览各种网页的时候，都会有自己的IP留下，他人可以通过ID来找到我们的电脑，因为每个IP都是不一样的。

同样，对于要通过一个按键来识别每种不同的功能，我们给每个不同的功能模块用不同的ID号标识，这样，每按下一次按键，ID的值是不相同的，所以单片机就很容易识别不同功能的身份了。

一键多功能识别技术的应用很广泛，在很多电路中，出于对材料节省及电路简化的要求，往往就可以使用到。

我们在生活中不可能因为一种功能就是用一个按键，如果电路中的功能很多的话，那么，我们将会因此而花费太多在按键功能上。

可见，一键多功能按键技术对于我们的生活是有着积极的意义的。

1设计要求和目的

1.1设计要求

1、一键多功能按键识别技术

（1）开关SP1接在P3.7/RD管脚上，在AT89S51单片机的P1端口接有四个发光二极管

（2）上电的时候，L1接在P1.0管脚上的发光二极管在闪烁

（3）当每一次按下开关SP1的时候，L2接在P1.1管脚上的发光二极管在闪烁

（4）再按下开关SP1的时候，L3接在P1.2管脚上的发光二极管在闪烁

（5）再按下开关SP1的时候，L4接在P1.3管脚上的发光二极管在闪烁

（6）再按下开关SP1的时候，又轮到L1在闪烁了，如此轮流下去

1.2设计目的

1、本设计的目的是为提高自己的实际动手能力以及对一键多功能按键识别的原理和单片机C51语言的相关知识有更深刻理解。

2方案设计和选择

根据本次设计的要求，方案的选择应力求实用性强，性价比高，使用简单，定位为入门级的产品。

2.1基本原理

2.1.1硬件仿真电路图

电路直接采用LED发光二极管显示，低电平有效。

按键使用P1口。

当按键按下时，P1口相应位为低电平

2.1.2

对程序的简单说明

第一：

初始化后，所有I/O口均为高电平；

第二：

单片机进入while

（1）循环语句中；

第三：

当按键按下时，提供一个低电平，此时P1.0口的灯闪烁，再次按下按键，

则P1.1口的LED闪烁。

第四：

按键按下五次时，程序进入循环，重新为0，即P1.0口的LED闪烁。

2.2元件选择

2.1.1单片机的选择

单片机我选择了芯片AT89S51.AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。

它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，而且支持电脑直接下载。

3

.3.1单片机AT89S52

单片机一词最初源于“Single-ChipMicrocomputer”，简称“SCM”。

单片机也叫做“微控制器”或者“嵌入式微控制器”。

它不是完成某一个逻辑功能的芯片（芯片也称为集成电路块，它是1958年9月12日，在RobertNoyce的领导下，科研小组发明集成电路后开始出现的一个名称），而是把一个微型计算机系统集成到一个芯片上。

概括的讲：

一块芯片就成了一台计算机。

它体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。

近年来，微处理器已广泛应用于多种领域，尤其是在智能仪器仪表中的应用更是如此，这不仅引起了产品本身的变革，也深深地影响设计的理念的变革。

智能仪器仪表作为一种智能系统，其核心在于微处理器。

基于微处理器的智能系统设计，已成为目前电子设计领域的一个热点。

智能系统是一个复杂的系统，一般包含微处理器、按键与显示人机界面、A/D转换、D/A转换等基本功能部件，同时也包含与应用领域相关的其他特殊部件。

智能系统一般需要在恶劣的环境下长期连续地工作，因此在满足功能的基础上，其可靠性也是设计时需要考虑的一个方面，目前已经普遍应用于通信、雷达、遥控和自动控制等各个领域中。

在本次毕业设计中我选用的是AT89S52单片机。

3.2

3.2.1印制线路板的设计

（1）印制线路板的条件

1）具备电路原理图；

2）已知印制线路板板面需要容纳的电路以及该电路内各种元器件的型号，规则及尺寸；

3）明确各元器件和导线对印制板板面安排的特殊要求；

4）确定印制线路板在总体布局中的位置及其连接形式以及对印制线路板板面的尺寸限制或是要求等；

（2）元件布局：

就一般情况而言，元件布局应从以下几个方面考虑：

1）面上的元件应按原理图顺序成直线排列，并力求安排紧凑，密集，以缩短引线。

这对高频和宽带电路更为必要。

2）能采用单面板的尽可能使用单面板，即元件尽可能布设在印制板不焊接的一面，以便加工和安装。

3）对双面板或是多面板，元件放置的位置应与相邻印制导线交叉，特别是电感器件，以防止电磁干扰。

4）元件表面温度超过125摄氏度时，不应与基板接触。

防止热量通过传导，对流及辐射等而影响其他元件，并注意加用散热器和远离热敏元件。

5）圆形元件不易跨在金属化通信孔上，以利于焊接时孔内热空气的流通。

变压器或是类似的大电感器件，应定向放置或用屏蔽罩，以减少对临近元件的干扰。

6）在保证电性能合理的原则下，元件应相互平行或是垂直排列，以求整齐，美观。

一般不宜将元件重叠布置，如必须重叠跨接时，应考虑加固措施。

3.2.2布线

布线是实施印制板线路设计的最后阶段，要使电子电路获得可能的最佳性能，封装期间的布置和导线的布设是很重要的。

为了使设计者设计出质量好，造价低，加工周期短的印制板，特别提出下列原则和要求，供大家参考。

（1）布线原则

1）一般应将公共地布置在最边缘，便于印制板安装在机壳上，也便于与机壳连接。

2）单面板印制板上的导线不能交叉，因此迫使导线绕道或是平行布设平行线越长，不仅会使引线电感增大，而且导线之间，电路之间的寄生耦合也会增大。

3）对外连接宜采用接插形式的印制板，为便于安装，往往将输入，输出，反馈电线和地线均匀的平行排列为插头。

4）印制板上每级电路的地线，在许多情况下应自成封闭回路，这样会减小级间的低电流耦合。

5）印制导线需要屏蔽，但要求不高时，可采用印制屏蔽线，屏蔽网等屏蔽措施。

（2）.布线要求

1）印制导线可以布置成单面，双面或是多面，但应首选单面，其次是双面。

仍然不能满足的时候再考虑多层。

2）作为电路的输入和输出两端用的印制导线应尽量避免相邻平行，以免发生电流反馈，在这些导线之间最好加接地线。

3）在布线密度比较低时，可加粗导线，信号线的检举可适当加大。

4）印制导线的布局应尽可能短，特别是电子管的栅极，半导体管的基极和高频回路等更应这样。

5）印制导线拐弯一般为圆形，而直角和尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气的性能。

6）对高、低电平悬殊很大的信号线应尽可能短，并且加大间距。

7）印制导线在不影响电气的基础上，应尽量采用大面积铜箔。

4硬件设计

4.1

直接使用单片机外接LED发光二极管既可以实现电路要求。

按键开关接P3.7口，

LED依次接P1.0到P1.3口。

5软件设计

5.1设计方法

（1．设计思想由来

上网的人都知道，每台电脑都有一个自己的IP，我们浏览各种网页的时候，都会有自己的IP留下，他人可以通过IP来找到我们的电脑，因为每个IP都是不一样的。

同样，对于要通过一个按键来识别每种不同的功能，我们给每个不同的功能模块用不同的

ID号标识，这样，每按下一次按键，ID的值是不相同的，所以单片机就很容易识别不同功能的身份了

（2．设计方法

从上面的要求我们可以看出，L1到L4发光二极管在每个时刻的闪烁的时间是受开关SP1来控制，我们给L1到L4闪烁的时段定义出不同的ID号，当L1在闪烁时，ID＝0；当L2在闪烁时，ID＝1；当L3在闪烁时，ID＝2；当L4在闪烁时，ID＝3；很显然，只要每次按下开关K1时，分别给出不同的ID号我们就能够完成上面的任务了。

下面给出有关程序设计的框图。

5.1.2编程语言选择