完整版微控制器技术毕业课程设计图参考.docx

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完整版微控制器技术毕业课程设计图参考

（二）、课程设计报告格式

目录

（宋体、三号、居中、加粗）

前言…………………………………………………………………………

1□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

1.1□□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

1.2□□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

2□□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

2.1□□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

2.2□□□□□□□□□□□□□□□□……………………………………

∶

∶

5□□□□□□□□□□□□□□□□…………………………………

课程设计体会…………………………………

参考文献…………………………………

注：

1.前言、一级标题、课程设计体会、参考文献：

（宋体、小四、加粗、居左）；

2.节：

（宋体、加粗、五号）；

正文格式：

1数据采集显示系统设计

（宋体加粗，三号居中）

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，五号）

1.1□□□□□□□□□□□□□□（宋体加粗，小四）

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，五号）

1.2□□□□□□□□□□□□□□（宋体加粗，小四）

1.2.1□□□□□□□□□□□□（宋体加粗，五号）

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，五号）

1.2.2□□□□□□□□□□□□（宋体加粗，五号）

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，五号）

（行距：

最小值，18磅）

注：

正文的页码依次编排用“1、2、3…”数字（宋体，小五号，居中，底部）

参考文献格式：

1．期刊

作者.题名[J].刊名,出版年,卷（期）:

起止页码.

例如：

[1]周庆荣，章泽廷，朱美文等.固体溶质在含夹带剂超临界流体中的溶

2．专著

作者.书名[M].版本（第一版不著录）.出版地:

出版者,出版年:

起止页码.

例如：

[1]贺奇,郑岩,魏藜等.构建面向CRM的数据挖掘应用[M].北京:

人民邮

附件4：

硬件设计电路参考接线

1.中断系统参考接线

外部中断接线图

单次脉冲单元原理图

2．AD转换电路

ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。

用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行AD转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。

表地址信号与选中通道的关系

AD转换单元原理图

AD的时钟线CLK需要与实验平台中的时钟发生器1MHz相连，使用万用表测量ADJ端的电压值，计算对应的采样值。

AD转换接线图

3．键盘与数码管显示电路

8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行IO接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：

方式0--基本输入输出方式、方式1--选通输入输出方式、方式2--双向选通工作方式。

8255的内部结构及引脚如图所示，8255工作方式控制字和C口按位置位复位控制字格式如图所示。

图8255内部结构及外部引脚图

图8255控制字格式

键盘扫描及数码管显示单元原理图

键盘扫描及数码显示接线图

4．电子发声设计

表音符与频率对照表（单位：

Hz）

电子发声单元原理图

电子发声接线图

1.点阵LED显示设计

16×16LED点阵由四块8×8LED点阵组成，如图4-7-1所示，8×8点阵内部结构图及外部引脚图如图4-7-2与图4-7-3所示。

由图4-7-2可知，当行为“0”，列为“1”，则对应行、列上的LED点亮。

汉字显示如图4-7-4所示。

点阵显示接线图

2.接触式IC卡读写

IC卡8个触点分布如图所示。

基于Atmel公司的AT24C01生产的IC卡就是一种简单易用的存储卡，其管脚排列如图所示。

接触式IC卡与CPU采用IIC总线通讯形式，IIC总线只用两条线，不需要片选线，支持带电插拔，SCL是时钟线，SDA是数据线。

IIC总线上传送的每一个字节均为8位，并且高位在前。

首先由起始信号启动IIC总线，其后为寻址字节，寻址字节由高7位地址和最低1位方向位组成，方向位表明主控器的操作方式，为读操作或写操作，其后的数据传输字节数是没有限制的。

每传送一个字节后都必须跟随一个应答位或非应答位，在全部数据传送结束后主控制器发送终止信号。

IIC总线上每传输一个数据位，必须产生一个时钟脉冲。

SDA线上的数据必须在时钟线SCL的高电平周期保持稳定，数据线的电平状态只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变。

起始条件（重复起始条件）：

当SCL线为高电平时，SDA线从高电平向低电平切换。

停止条件：

当SCL线为高电平时，SDA线由低电平向高电平切换。

如图所示。

启动和停止

输出确认

IC卡单元原理图IC卡接线图

7.数字温度传感器

单片机与DS18B20之间的数据传递都通过单总线（1-Wire）接口进行。

每一个DS18B20都有唯一的序列号以保证一根总线上同时存在多个器件。

DS18B20有3个引脚，即GND

（1）、DQ

（2）和VCC（3），DQ引脚为数据输入输出引脚。

温度测量原理图

数字温度测量接线图

8.字符型LCD显示设计

液晶单元原理图

该指令完成下列功能：

将空码（20H）写入DDRAM的全部80个单元内，将地址指针计数器AC清零，光标或闪烁归HOME位，设置输入方式参数ID＝1，即地址指针AC为自动加一输入方式。

该指令将地址指针计数器AC清零。

执行该指令的效果有：

将光标或闪烁位返回到显示屏的左上第一字符位上，即DDRAM地址00H单元位置，这是因为光标和闪烁位都是以地址指针计数器AC当前值定位的。

如果画面已滚动，则撤消滚动效果，将画面拉回到HOME位。

该指令的功能在于设置了显示字符的输入方式，即在计算机读写DDRAM或CGRAM后，地址指针计数器AC的修改方式，反映在显示效果上，当写入一个字符后画面或光标的移动。

该指令的两个参数位ID和S确定了字符的输入方式。

ID表示当计算机读写DDRAM或CGRAM的数据后，地址指针计数器AC的修改方式，

由于光标位置也是由AC值确定，所以也是光标移动的方式。

ID＝0：

AC为减一计数器，光标左移一个字符位。

ID＝1：

AC为加一计数器，光标右移一个字符位。

S表示在写入字符时，是否允许显示画面的滚动

S＝0：

禁止滚动

S＝1：

允许滚动

S＝1且ID＝0：

显示画面向右滚动一个字符

S＝1且ID＝1：

显示画面向左滚动一个字符

综合而论，该指令可以实现四种字符的输入方式，见表所示。

该指令控制着画面，光标及闪烁的开与关。

该指令有三个状态位D、C、B，这三个状态位分别控制着画面，光标和闪烁的显示状态。

D：

画面显示状态位。

当D＝1时为开显示，当D＝0时为关显示。

主要关显示仅是画面不出现，而DDRAM内容不变。

这与清屏指令截然不同。

C：

光标显示状态位。

当C＝1时为光标显示，当C＝0时为光标消失。

B：

闪烁显示状态位。

当B＝1时为闪烁启用，当B＝0时为闪烁禁止。

闪烁是指一个字符位交替进行正常显示态和全亮显示态。

SC：

滚动对象选择。

SC＝1：

画面滚动；SC＝0：

光标滚动。

RL：

滚动方向选择。

RL＝1：

向右滚动；RL＝0：

向左滚动。

该指令代码表如下表所示：

DL：

设置控制器与计算机的接口形式。

接口形式体现在数据总线长度上。

DL＝1：

设置数据总线为8位长度，即DB7～DB0有效

DL＝0：

设置数据总线为4位长度，即DB7～DB4有效。

该方式下8位指令代码和数据将按先高4位后低4位的顺序分两次传输。

N：

设置显示的字符行数。

N＝0为一行字符行；N＝1为两行字符行。

F：

设置显示字符的字体。

F＝0为5×7点阵字符体；F＝1为5×10点阵字符体。

计算机对指令寄存器通道读操作（RS＝0，RW＝1）时，将读出此格式的“忙”标志BF值和7位地址指针计数器AC的当前值。

计算机随时都可以对HD44780U读“忙”操作。

BF值反映HD44780U的接口状态。

计算机在对HD44780U每次操作时首先都要读BF值判断HD44780U的当前接口状态，仅有在BF＝0时计算机才可以向HD44780U写指令代码或显示数据和从HD44780U读出显示数据。

计算机读出的地址指针计数器AC当前值可能是DDRAM地址也可能是CGRAM的地址，这取决于最近一次计算机向AC写入的是哪类地址。

LCD液晶显示接线图

9.步进电机控制

使用开环控制方式能对步进电机的方向、速度和角度进行调节。

所谓步进，就是指每给步进电机一个递进脉冲，步进电机各绕组的通电顺序就改变一次，即电机转动一次。

根据步进电机控制绕组的多少可以将电机分为三相、四相和五相。

课程设计中所使用的步进电机为四相八拍电机，电压为DC5V，其励磁线圈及其励磁顺序如图及表所示。

图励磁线圈

表励磁顺序

步进电机控制参考线路图

表P0端口引脚的电平在各步中的情况

注意：

步进电机在不使用时请断开连接，以免误操作使电机过分发热。

10.直流电机PWM调速

直流电机单元由DC12V、1.1W的直流电机、小磁钢、霍尔元件及输出电路构成。

PWM的示意图如图所示。

通过调节T1的脉冲宽度，可以改变T1的占空比，从而改变输出，达到改变直流电机转速的目的。

PWM脉冲示意图

通过单片机的P1.7口来模拟PWM输出，经过驱动电路来驱动直流电机，实现脉宽调速。

将P1.7直接与驱动电路的A端连接，驱动单元的输出A’连接直流电机单元的2端。

直流电机接线图

11.DA转换功能实现

实现DA转换，要求产生锯齿波、脉冲波，并用示波器观察电压波形。

DA转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：

接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。

DAC0832是8位芯片，采用CMOS工艺和R-2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流Iout1和Iout2输出。

表DAC0832性能参数

DA转换单元原理图

附录

常用芯片引脚图

一、单片机

芯片介绍：

MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。

MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32条IO接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。

引脚说明：

P0.0～P0.7：

P0口8位口线，第一功能作为通用IO接口，第二功能作为存储器扩展时的地址数据复用口。

P1.0～P1.7：

P1口8位口线，通用IO接口无第二功能。

P2.0～P2.7：

P2口8位口线，第一功能作为通用IO接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。

P3.0～P3.7：

P3口8位口线，第一功能作为通用IO接口，第二功能作为为单片机的控制信号。

ALEPROG：

地址锁存允许编程脉冲输入信号线（输出信号）

PSEN：

片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）

EAVpp：

片外程序存储器使用信号引脚编程电源输入引脚

RSTVPD：

复位备用电源引脚

二、可编程接口芯片

8255A

芯片说明：

8255A是Intel公司生产的可编程输入输出接口芯片,它具有3个8位的并行IO口,具有三种工作方式,可通过程序改变其功能,因而使用灵活,通用性强,可作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。

8255有三种基本工作方式， 三种工作方式由工作方式控制字决定,方式控制字由CPU通过输入输出指令来提供.三个端口中PC口被分为两个部分,上半部分随PA口称为A组,下半部分随PB口称为B组.其中PA口可工作与方式0、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。

8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下：

D0--D7：

三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。

CS：

片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。

RD：

读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。

WR：

写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。

Vcc：

+5V电源。

PA0--PA7：

A口输入输出线。

PB0--PB7：

B口输入输出线。

PC0--PC7：

C口输入输出线。

RESET：

复位信号线。

A1、A0：

地址线，用来选择8255内部端口。

GND：

地线。

三、AD、DA转换

1．ADC0809

芯片介绍：

ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式AD转换器，CMOS工艺，可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右，采用双排28引脚封装，其引脚说明如下：

IN0～IN7：

8路模拟量输入通道

ADDA～ADDC：

地址线用于选择模拟量输入通道

ALE：

地址锁存允许信号

START：

转换启动信号

D0～D7：

数据输出线

OE：

输出允许信号，低电平允许转换结果输出

CLOCK：

时钟信号输入引脚，通常使用500KHz

EOC：

转换结束信号，为0代表正在转换，1代表转换结束

Vcc：

＋5V电压

VREF（＋）、VREF（－）：

参考电压

2．DAC0832

芯片介绍：

DAC0832是美国数据公司的8位DA转化器，片内带数据锁存器，电流输出，输出电流稳定时间为1μm，功耗为20mW，其引脚说明如下：

D0～D7：

数据输入线，TTL电平

ILE：

数据锁存允许控制信号线

CS：

片选信号线，低电平有效

WR1：

数据锁存器写选通输入线，负脉冲有效

XFER：

数据传输控制信号输入线，低电平有效

WR2：

DAC寄存器写选通输入线，低电平有效

IOUT1：

电流输出线，当DAC寄存器为全1时电流最大

IOUT2：

电流输出线，其值与IOUT1之和为一常数

Rfb：

反馈信号输入线，调整Rfb端外接电阻值可以调整转换满量程精度

Vcc：

电源电压线，为＋5V～＋15范围

VREF：

基准电压输入线，范围为：

－10V～＋10V

AGND：

模拟地

DGND：

数字地