单片机实验及课程设计指导书重庆科技大学.docx
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单片机实验及课程设计指导书重庆科技大学
重庆科技学院
单片机课程设计
指导书
目录
1单片机实验板介绍3
1.1板载硬件资源3
1.2原理图5
1.3PCB图6
2焊接调试7
2.1元件清单7
2.2焊接指南8
3.3简单调试8
3.3.1板子功能检测8
3.3.2学习方法介绍8
3入门指南9
3.1KEIL软件的使用:
9
3.2STC-ISP下载软件的使用方法12
3.3一个简单实例——LED灯光闪烁15
3.3.1点亮一个LED灯15
3.3.2控制四个LED灯闪烁16
4设计实例1——多功能电脑时钟17
4.1设计任务书17
4.1.1设计任务书1——多功能电脑时钟(带闹钟功能)17
4.1.2设计任务书2——多功能电脑时钟(带整点报时功能)18
4.1.3设计任务书3——多功能电脑时钟(带年月日显示功能)19
4.1.4设计任务书3——2008奥运倒计时牌20
4.4格式要求21
4.4.1通用基本要求21
4.4.2本课程设计的具体要求21
4.5装订要求24
4.5.1装订顺序24
4.5.2评语表样例24
1单片机实验板介绍
1.1板载硬件资源
1.采用STC8951RC(与标准51指令、脚位完全兼容),支持在线串行下载。
2.供电方式:
USB供电
3.RS232串行通信接口
4.4个LED发光管
5.四位共阴数码管
6.4个独立式键盘(包含外部中断按键)
7.一个蜂鸣器
8.1602液晶接口(液晶为选配件)
9.128X64液晶接口(液晶为选配件,并支持ST7920中文硬件字库液晶的串行显示)
10.DS18B20温度传感器(选配件)
11.IrDA红外接收头(选配件)
1.2原理图
1.3PCB图
2焊接调试
2.1元件清单
单片机小应用系统器件清单
序号
器件名称
规格、封装
标识
数量
备注
1.
单片机
STC89C51、DIP40
U7
1
基本配置
2.
40脚IC座
U7
1
基本配置
3.
232芯片
SP232、DIP16
U2
1
基本配置
4.
16脚IC座
U2
1
基本配置
5.
晶体振荡器
11.0592MHz
XT1
1
基本配置
6.
独石电容
15P、RAD0.1
C14、C15
2
基本配置
7.
微动开关
MODEENT、DN、UP
4
基本配置
8.
自锁开关
power
SW
1
基本配置
9.
三极管
8550(PNP)TO-92
Q2
1
基本配置
10.
蜂鸣器
U9
1
基本配置
11.
数码管
CL3461AS
LED
1
基本配置
12.
红LED
PowerLED
1
基本配置
13.
绿LED
D1、D2D3、D4
4
基本配置
14
9针排阻
471
RP1
1
基本配置
15
5针排阻
102
RP2
1
基本配置
16
三极管
8550(PNP)TO-92
Q1
1
基本配置
17.
电阻
10K
R2、R21、R22、R23
3
基本配置
18.
电阻
2K
R3、R4
2
基本配置
19.
电解电容
10u/25V
C18
1
基本配置
20.
电解电容
470u/16V
CP1
1
基本配置
21
独石电容
104(0.1u)
C1C2C5~C9.C12C13
11
基本配置
22.
RS232座
DB9弯孔
J16
1
基本配置
23.
RS232线
1
基本配置
24.
USB座
方、弯
JP2
1
基本配置
25.
USB线
设备线
1
基本配置
26
电路板
1
基本配置
选配件
30.
温度传感器
DS18B20
J9
1
温度检测用
31.
电阻
5.1K
R5
1
32.
红外接收
IrDA
SIP4
1
红外接收
万能遥控器
33.
电阻
10K
R6
1
34
电阻
R27:
10、R3:
2K
2
液晶显示器
35
液晶显示器
128*64或1206
1
2.2焊接指南
焊接的原则:
一般从低到高,从左到右,从核心到外围。
本实验板的焊接步骤:
1,焊接电阻:
R4,R2,PWRLEDR。
2,焊接单片机座子和232座子。
3,焊接晶振,同时焊接晶振旁边的两个15P的电容。
4,焊接104无极电容,共有七个。
5,焊接指示灯,绿的四个,在左上角;红的一个,在右下角。
6,焊接排阻,指示灯左上角,还有数码管的在指示灯下面。
7,焊接按键,MODE、UP、DN、ENT。
注意:
(焊接的时候要看清楚,按键为长方形,横着为长的。
竖着为短的)
8,焊接数码管插座,然后焊接蜂鸣器。
9,焊接三极管8550,在蜂鸣器下方。
10,焊接串口接口(母的),和USB插座。
11,焊接电容,232座子前的一个10UF。
3.3简单调试
3.3.1板子功能检测
当拿到实验板后第一件事情就是看电源供电是否正常,下载程序功能是否正常,各个芯片功能是否都能成功实现。
检测方法如下:
1.先安装编程软件KEIL,再安装下载软件STC—ISP;
2.然后连接好USB供电电缆及串口下载电缆;
3.按下板上电源开关SW,接通电源,实验板上的电源指示灯(PWRLED)应该亮起来;如果没有亮,要马上拔出USB电缆,用万能表检查板上是否有虚焊或短路的地方,并检查USB的5V供电是否正常。
直到排除了故障才能进行下一步。
4.然后可以根据资料中的实验步骤,进行下载,并且参考本手册进行实验。
3.3.2学习方法介绍
学者要根据老师讲的内容一点一点的做,遇到不懂的问题,要问老师,不能积累任何小的问题。
做每个实验之前,首先要看实验板上找到相应的电子器件,然后在原理图上找到相应的原理图(即先了解硬件.)
3入门指南
3.1KEIL软件的使用:
1.打开KEILUVISON3软件图标
1)在软件打开的窗口上面点击“Project”。
2.点击”new“出现一个对话框,可以选择路径工程建在自己想要的地方。
3.保存后,进入芯片选择菜单。
4.一般选择“Philips“8Xc51RC+”。
5.然后点”确定“当出现对话框时在选择”否“。
6.
(1)然后点菜单“Project”下面的“optionsforTarget’Target1’”.用鼠标点”output”点”createHexFi”然后点”确定”.
7.用鼠标点”output”点”createHexFi”然后点”确定”.
8.然后点”file”下面的”new”在点”file”下面的”save”保存好后,然后取名,字母格式点C如(main.c)。
9.下来可以按找实验指导进行编程。
10.编完之后,点“Project”下面的“Rebuildalltargetfiles”。
当编译通过之后才能下载。
如果程序有错误的话编译的时候,软件对话框下面有提示错误,并且提出编译没有通过,英文的。
点以下下面对话框的错误,就能找到错误的大体位置,然后可以找到。
3.2STC-ISP下载软件的使用方法
1.打开STC-ISP的图标。
2.然后在步骤一中选择单片机型号,可以选择(STC89C51RC)。
3.点“OpenFile”然后根据自己所存程序的路径选择所要下载的程序,选的是Hex文档。
4.
(1)选择端口,选择根据自己电脑的硬件端口。
(如COM1)
(2)然后选MaxBuad中选择波特率为9600。
5.选择可以不管(因为本实验板符合默认的模式)。
6.按下”Download/下载”。
7.下载完成。
3.3一个简单实例——LED灯光闪烁
在板子的左上方有四个绿色的LED灯,分别是由P23、P24、P25、P26四个I/O口控制,低电平点亮,高电平熄灭。
通过程序控制可以实现LED灯光交替亮、灭的效果。
通过更进一步的学习,也可以实现流水灯、跑马灯的效果。
3.3.1点亮一个LED灯
我们先来做一个最简单的程序,P23口输出低电平,点亮D1这个LED指示灯。
#include"reg51.h"
sbitD1=P2^3;//D1控制引脚
main()
{while
(1)
{D1=0;}
}
3.3.2控制四个LED灯闪烁
#include"reg51.h"
sbitD1=P2^3;//D1控制引脚
sbitD2=P2^4;//D2控制引脚
sbitD3=P2^5;//D3控制引脚
sbitD4=P2^6;//D4控制引脚
voiddelay(unsignedintj)
{
unsignedchari;
do{
for(i=0;i<230;i++);
}while(j--);
}
main()
{
while
(1)
{
D1=0;
D2=0;
D3=0;
D4=0;
delay(1000);
D1=1;
D2=1;
D3=1;
D4=1;
delay(1000);
}
}
4设计实例1——多功能电脑时钟
4.1设计任务书
4.1.1设计任务书1——多功能电脑时钟(带闹钟功能)
重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书
200—200学年第学期
专业
班级
课程名称
单片机系统综合训练
课程类别
(1.必修2.公选3.限选4.专选)
设计时间
从200年月日至200年月日
一、课程设计题目:
多功能电脑时钟
二、课程设计要求:
要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能:
1.基本功能
①实时显示当前时间(4位数码管显示,2位显示小时,2位显示分钟,第2位小数点0.5秒亮,0.5秒灭)。
②按设定时间用蜂鸣器报时,报时时间为10秒。
③能修改当前时钟。
④具有秒表功能,显示秒和百分秒。
2.扩展功能
①单片机与PC机的通讯(可选)
②可设定初值的倒计时功能(可选)③报时及年月日显示功能(可选)。
④音乐闹铃(可选)。
三、设计任务概述:
通过设计一个多功能电脑时钟,掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法,掌握使用KeilC51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。
任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。
四、工作计划及安排:
①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计(2天)
②方案设计、使用Protel设计和绘制多功能电脑时钟的硬件原理图(2天)
③多功能电脑时钟控制程序设计和调试(4天)
④撰写实习报告(1天)
五、考核及成绩评定方式:
设计结果占50%;实习报告占25%;平时抽查(含半小时抽查):
25%;
考勤:
迟到扣5分/次,缺扣10分/次
指导
教师
签字
年月日
教研室
审核
意见
教研室主任(签字):
年月日
注:
表格空间不够可自行调整。
4.1.2设计任务书2——多功能电脑时钟(带整点报时功能)
重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书
200—200学年第学期
专业
班级
课程名称
单片机系统综合训练
课程类别
(1.必修2.公选3.限选4.专选)
设计时间
从200年月日至200年月日
一、课程设计题目:
多功能电脑时钟
二、课程设计要求:
要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能:
1.基本功能
①实时显示当前时间(4位数码管显示,2位显示小时,2位显示分钟,第2位小数点0.5秒亮,0.5秒灭)。
②半点及整点时间用蜂鸣器模仿自鸣钟报时,半点短鸣,整点长鸣对应的次数。
22点~6点不鸣。
③能修改当前时钟。
④具有秒表功能,显示秒和百分秒。
2.扩展功能
①单片机与PC机的通讯(可选)
②可设定初值的倒计时功能(可选)③闹钟及年月日显示功能(可选)。
三、设计任务概述:
通过设计一个多功能电脑时钟,掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法,掌握使用KeilC51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。
任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。
四、工作计划及安排:
①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计(2天)
②方案设计、使用Protel设计和绘制多功能电脑时钟的硬件原理图(2天)
③多功能电脑时钟控制程序设计和调试(4天)
④撰写实习报告(1天)
五、考核及成绩评定方式:
设计结果占50%;实习报告占25%;平时抽查(含半小时抽查):
25%;
考勤:
迟到扣5分/次,缺扣10分/次
指导
教师
签字
年月日
教研室
审核
意见
教研室主任(签字):
年月日
注:
表格空间不够可自行调整。
4.1.3设计任务书3——多功能电脑时钟(带年月日显示功能)
重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书
200—200学年第学期
专业
班级
课程名称
单片机系统综合训练
课程类别
(1.必修2.公选3.限选4.专选)
设计时间
从200年月日至200年月日
一、课程设计题目:
多功能电脑时钟
二、课程设计要求:
要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能:
1.基本功能
①实时显示当前时间(4位数码管显示,2位显示小时,2位显示分钟,第2位小数点0.5秒亮,0.5秒灭)。
②能用一按键依次切换显示年及月日。
③能修改当前时钟。
④具有秒表功能,显示秒和百分秒。
2.扩展功能
①单片机与PC机的通讯(可选)
②可设定初值的倒计时功能(可选)③闹钟及报时功能(可选)。
④显示星期(可选)。
三、设计任务概述:
通过设计一个多功能电脑时钟,掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法,掌握使用KeilC51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。
任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。
四、工作计划及安排:
①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计(2天)
②方案设计、使用Protel设计和绘制多功能电脑时钟的硬件原理图(2天)
③多功能电脑时钟控制程序设计和调试(4天)
④撰写实习报告(1天)
五、考核及成绩评定方式:
设计结果占50%;实习报告占25%;平时抽查(含半小时抽查):
25%;
考勤:
迟到扣5分/次,缺扣10分/次
指导
教师
签字
年月日
教研室
审核
意见
教研室主任(签字):
年月日
注:
表格空间不够可自行调整。
4.1.4设计任务书3——2008奥运倒计时牌
重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书
200—200学年第学期
专业
班级
课程名称
单片机系统综合训练
课程类别
(1.必修2.公选3.限选4.专选)
设计时间
从200年月日至200年月日
一、课程设计题目:
2008奥运倒计时牌
二、课程设计要求:
要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能:
1.基本功能
①实时显示当前倒计时的天数
②能修改当前年及月日。
(用按键依次切换年及月日)
③实时时钟功能
④能修改当前时钟。
2.扩展功能
①单片机与PC机的通讯(可选)
②利用STC内部EEROM实现掉电存储功能(可选)③闹钟及报时功能(可选)。
三、设计任务概述:
通过设计一个倒计时牌,掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法,掌握使用KeilC51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。
任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。
四、工作计划及安排:
①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计(2天)
②方案设计、使用Protel设计和绘制2008奥运倒计时牌的硬件原理图(2天)
③2008奥运倒计时牌控制程序设计和调试(4天)
④撰写实习报告(1天)
五、考核及成绩评定方式:
设计结果占50%;实习报告占25%;平时抽查(含半小时抽查):
25%;
考勤:
迟到扣5分/次,缺扣10分/次
指导
教师
签字
年月日
教研室
审核
意见
教研室主任(签字):
年月日
注:
表格空间不够可自行调整。
4.4格式要求
4.4.1通用基本要求
设计题目
标题应简短、明确、有概括性。
标题字数要适当,一般不超过25个字。
如果有细节可以分成主标题和副标题。
设计题目用黑体一号字,居中放置,并且距下文双倍行距。
报告正文一律使用A4打印纸计算机打印或手写,页眉上标明“重庆科技学院《XXX》课程设计报告”字样。
页面设置上边距2.5cm,下边距2cm,左边距2.5cm,右边距2cm(左装订),固定行距22磅。
正文用宋体小四号字,页眉和页脚用宋体小五号字并居中。
1设计内容(第一级题序和题名用黑体小二号字)
1.1xxx(第二级题序和题名用黑体小三号字)
1.1.1xxx(第三级题序和题名用黑体四号字)
1.1.1.1xxx(第四级题序和题名用黑体小四号字)
2设计目的与要求
3设计环境或器材、原理与说明
4设计过程(步骤)或程序代码
5设计结果与分析
6设计体会与建议
7参考文献
4.4.2本课程设计的具体要求
1.字体、行距、边距等按4.4.1节具体要求,封面及目录按下述样例要求编写报告。
2.除实物照片或软件的运行画面外,线条类图形一律不使用原始文稿贴图或屏幕拷贝贴图,流程图要求使用word中的绘图功能绘制。
3.表格内的文字和图形内的文字使用5号宋体,有表题编号、表题名称,图题编号和图题名称。
建议按每小节对插图和表格进行编号。
4.目录(以电脑时钟为例,倒计时牌参考)
目录
1多功能电脑时钟的功能规划……………………………………………………………XX
2方案设计…………………………………………………………………………………XX
2.1硬件方案设计………………………………………………………………………XX
2.2软件方案设计………………………………………………………………………XX
3硬件电路设计与分析……………………………………………………………………XX
3.1CPU时钟与复位电路…………………………………………………………………XX
3.2数码管显示电路……………………………………………………………………XX
3.3按键接口电路………………………………………………………………………XX
3.4LED指示电路………………………………………………………………………XX
3.5蜂鸣器接口电路……………………………………………………………………XX
3.6RS-232接口电路……………………………………………………………………XX
4软件设计…………………………………………………………………………………XX
4.1控制程序的结构及模块划分………………………………………………………XX
4.2初始化程序…………………………………………………………………………XX
4.3数码管显示程序……………………………………………………………………XX
4.4时钟程序……………………………………………………………………………XX
4.5秒表程序……………………………………………………………………………XX
4.5闹铃程序……………………………………………………………………………XX
4.6倒计时程序…………………………………………………………………………XX
4.7按键扫描及处理程序………………………………………………………………XX
4.8通信程序……………………………………………………………………………XX
5调试与测试………………………………………………………………………………XX
5.1调试方法及步骤……………………………………………………………………XX
5.2测试方法及测试结果………………………………………………………………XX
6技术小结…………………………………………………………………………………XX
7参考文献…………………………………………………………………………………XX
附录1原理图
附录2源程序
5.参考文献及格式
至少引用2篇参考文献。
格式如下:
(1)著作:
[序号]著者.译者.书名.出版社.出版时间.引用部分起止页
(2)期刊:
[序号]著者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷(期)号:
引用部分起止页
(3)会议论文集:
[序号]作者.译者.文章名.文集名.会址.开会年.出版者.出版时间.引用部分起止页。
4.5装订要求
4.5.1装订顺序
1.封面
2.任务书
3.摘要(单独1页)
4.目录
5.正文
6.参考文献
7.附录
8.评语表
另附自我评价1页,夹在封面和任务书之间
4.5.2评语表样例
(注:
指导教师评语和成绩所在表格另起一页)
指导教师
评语
课程设计
成绩
指导教师签字
年月日