单片机课程设计报告完整版样本.docx

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单片机课程设计报告完整版样本

单片机课程设计报告

——电子课程表系统

成员：

高三垒尹燕利刘海生

摘要：

该实验设计基于AVRmega16开发板平台，依照点阵屏和七段数码管基本原理，做出了以便实用电子课表！

核心字：

单片机8*8点阵屏电子课表

前言：

AVR单片机是一款功能十分强大，集成度非常高数字解决系统。

它集成了ADC与DAC模块，并且尚有硬件滤波器！

它基本上可以解决生活实时性不太强模仿信号与数字信号，并实现通信！

近年来，广告普及和生活水平提高，点阵大屏需求日益强烈！

LED因其体积小，耗电量低，高亮度及环保等长处而被广泛应用于公共场合大屏显示上，LED点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公示，比赛多媒体实时显示等领域。

老校公教楼点阵屏可以用来显示整幅课表。

咱们课程设计是基于AVR单片机，用8*8点阵显示滚动课程英文名称，至于教室门口，可即时显示该教室内正在上课程名称，以便师生选取适当教室学习。

所作点阵屏具备可移植性强，功能简朴，可以简朴继续添加更多有关功能模型，也可以扩展成多块点阵屏组合，以改良显示效果。

正文：

一·系统设计目、用途以功能

通过一段时间观测，咱们发现，同窗们上自习是经常遇到一种问题。

教室中有诸多人，但不能拟定里面是不是在上课，能不能到里面去自习。

公教楼进门地方有电子大屏可以显示课程安排，但看起来过于麻烦，也不能详细到每一种教室。

因此咱们设想，能不能设计一种电子课表，放在每个教室门口，显示当前在上课程，并可以通过一定按键来及时变化课程，以应对暂时变化。

日后经电子设计大赛教师提示，咱们曾经想设计一种有控制终端课程显示系统。

即每个教室门口均有一种电子课表，通过终端控制完毕所有课表显示。

但日后发现，以咱们能力做这样工作太过复杂，因此咱们选取了更容易方式：

单一放在教室门口电子课表，只显示当前课程。

于是当前作品应运而生。

电子课表基本功能如下：

重要功能有

1实现LED点阵屏中文名称滚动显示。

2实现不通课程中文名称自动切换。

3实现按键控制课程名称暂时更改。

4实现节日动画显示。

5实现6位七段数码管显示时分秒。

6实现按键控制时间调节。

二硬件设计原理及内容

硬件设计思想：

通过按键输入控制信号，由单片机进行解决，并将行列信号分别通过显示驱动输入点阵屏和数码管，控制点阵和数码管显示.

Atmega16引脚图

硬件模块一

——基于Atmega16单片机,运用4片点阵屏组合来实现16*16显示，从而使中文显示变成也许。

咱们分别采用两片74ls595来控制行显示，用一块74ls154来控列显示。

本来筹划要用两74ls138级连来控制列变化，日后在测试中发现浮现某些问题，于是改为74ls154.且154使用可以减少资源占用。

如焊接图所示，将左右点阵屏行控制引脚相连接，按照测试好顺序排成0～15号，通过100欧电阻后接到三极管上，三极管作用是增大亮度。

在三极管后同样使用100欧电阻，最后接入两片74ls595.将595电源和接地连好后，控制端连接到单片机控制端，100欧电阻起限流作用。

将上下点阵屏列控制引脚相连接，同样按照顺序排为0～15号，接入74LS154芯片，再将154芯片电源和接地连接，控制端借入单片机控制端。

设立普通键盘，连到单片机控制端作为电子课表系统控制按键。

该模块做为电子课程表核心系统，能直观显示所需目，简便、快捷、容易理解。

环绕这一模块完毕后来拓展工作。

模块一硬件图

硬件模块二——七段数码管显示时分秒

1.用74hc164实现8路并口输出扩展，占用单片机两个端口。

编写hc164_send_byte（）函数，程序控制hc164_data（PD6）作为数据线，将一字节由高位到低位，依次输出，输出时先依照该位数值置PD6为“1”或“0”，然后控制hc164_CLK（PA7）输出“1”，再输出“0”，模仿时钟信号，将PD6数据打入74hc164。

循环移位8次后，将1字节数据由低位到高位串行输入到74hc164中，即可在74hc164输出端得到并行8位数据,即七段数码管段码值。

2.用74ls138实现6路并口输出扩展，将位选段码值依次打入74ls138，74ls138任一时刻只有一种输出口输出低电平，相应一位数码管被选中，扫描6次后可以实现六位数码管显示。

4.51欧电阻起限流作用。

6.该模块可以实现时分秒显示，补充并强化了电子课表功能，为了节约单片机布局有些不合理端口，用了两处串入并出扩展。

模块二硬件图

三、系统设计所需资源及参数

Atmega16单片机、8×8共阳点阵屏4个、74HC595移位寄存器2个、74ls154译码器1个、100欧电阻32个、NPN8050三极管16个、排线若干、共阴三位七段数码管两块，74hc164移位寄存器一片，74ls138译码器一片，51欧电阻8个

1、74HC154参数：

描述：

74HC595是告诉硅构造CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC原则。

74HC595是有8位移位寄存器和一种存储器，三态输出功能。

移位寄存器和存储器是分别时钟。

数据在SCHcp上升沿输入，在STcp上升沿进入存储寄存器中去。

如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一种脉冲。

移位寄存器有一种串行移位输入（Ds），和一种串行输出（Q7’）,和一种异步低电平复位，存储寄存器有一种并行8位，具备三态总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器数据输出到总线。

特点：

8位串行输入/8位串行或并行输出存储状态寄存器，三种状态；输出寄存器可以直接清除100MHz移位频率。

输出能力：

并行输出，总线驱动；串行输出；原则中档规模集成电路。

2、74HC595参数：

QA--QH：

八位并行输出端。

QH'：

级联输出端。

SI：

串行数据输入端。

74595控制端阐明：

/SCLR（10脚）：

低点平时将移位寄存器数据清零。

SCK（11脚）：

上升沿时数据寄存器数据移位。

QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。

（脉冲宽度：

5V时，不不大于几十纳秒就行了）

RCK（12脚）：

上升沿时移位寄存器数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。

（5V时，不不大于几十纳秒就行了），更新显示数据。

/G（13脚）：

高电平时禁止输出（高阻态）。

如果单片机引脚不紧张，用一种引脚控制它，可以以便地产生闪烁和熄灭效果。

比通过数据端移位控制要省时省力。

3、74ls138参数

对3个输入信号进行译码。

得到8个输出状态。

G1,G2A,G2B,为数据容许输出端，G2A,G2B低电平有效。

G1高电平有效。

A,B,C为译码信号输出端，Y0~Y7为译码输出端，低电平有效。

4、74ls164参数

四、

测试过程及数据

1．测试仪器：

CVAVR和AVRStudio软件，JTAG下载线，easyavr开发板。

2．测试与分析：

（1）测试点阵：

把万用表调到测二极管档，用红表笔触行输入端，用黑表笔触列输出端。

注意观测256个点与否正常亮。

（2）测试按键：

直接连接按键到单个可用LED发光二极管（这里采用实验板上发光二极管），按下每个按键看LED与否可亮，若亮，阐明按键可用。

（3）程序调试：

通过Cvavr和AVRStudio在线仿真调试，懂得程序编译并运营成功。

（4）正式操作过程。

1、通电之后，数码管开始显示11：

00：

30。

没有按键，则依次滚动显示原子物理学30s,课间休息20秒，无课30秒，之后停止显示。

2.显示过程中，若按下key1键，显示有活动，再按下，返回。

3、显示课间时，按key2,实现课间休息和心图案转换。

4|、显示过程中，按key3键，实现显示效果滚动快慢显示。

5|显示过程中，按key4键，显示正弦波动国旗。

五、成员分工及工作状况

高三垒：

程序编写及调试，协助检测硬件电路

尹燕利：

焊接某些电路，编写字模

刘海生：

材料购买、硬件焊接、系统测试、论文撰写、心得总结。

咱们组每个成员都认真负责地完毕了各自负责一块工作，使整个系统得以完毕。

六参照资料：

.com

《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》马潮