基于STC89C52单片机的人机接口的设计.1.docx
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摘 要
本次设计是以单片机STC89C52为核心，在最小系统的基础上完成扩展部分的设计。
扩展电路包括4个部分，分别是矩阵键盘显示电路、数字时钟、数字温度计、数字频率计。
其中硬件部分由最小系统、矩阵键盘、温度传感器和数码管显示电路组成，所有的算法都在软件程序实现。
整个设计可以完成键盘的扫描、时钟、温度和频率的显示的功能，人机交换还可以通过串口送至另一个单片机显示。
键盘和显示是单片机应用系统中实现人机对话的一种基本形式，两种接口设计的好坏，直接影响到人机接口的友好程度。
在对一个系统进行操作时，往往离不开人与机器的对话，人机接口界面可以满足人与机器之间的交流。
可以通过按键将所需要信号与信息输入给系统，经过系统处理后，所期待的效果又可以通过屏幕来显示出来，这样就可以很好的达到人与机器的交流目的。
本设计的目的是通过在对单片机原理及应用的学习，以及查阅资料，培养自学与动手能力，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的补充不知道的内容、巩固所学，和队友的分工合作、相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
关键字：
单片机、键盘、人机交换、显示
目录
1实习目的与要求 1
1.1实习目的 1
1.2实习要求 1
2设计任务 2
2.1基本思路 1
2.2功能描述 2
2.3单片机开发板原理及各部分功能说明 2
3设计方案 4
3.1硬件调试 4
3.1.1调试过程 4
3.1.2接口定义 4
3.1.3硬件结构 4
3.2软件开发 5
3.2.1程序流程图 5
3.2.2具体程序设计 6
4设计成果 11
4.1系统原理图 11
4.2系统PCB图 11
5心得体会 12
参考文献 13
基于STC89C52单片机的人机接口的设计
1实习目的与要求
1.1实习目的：
本设计的目的是通过在对单片机原理及应用的学习，以及查阅资料，培养自学与动手能力，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的补充不知道的内容、巩固所学，和队友的分工合作、相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
1.2实习要求：
（1）设计一个基于STC89C52的人机接口显示和键盘，并且能够实现暂停，继续，复位功能。
（2）Protel专用软件绘制单片机原理图；
（3）设计出软件编程方法，并写出源程序；
（4）用C语言实现程序设计。
；
（5）用Keil软件编写HEX等相关文件；
（6）程序的各功能模块要清楚，有序。
2设计任务
2.1基本思路
此设计是基于STC89C52单片机的人机接口，通过STC89C52单片机和12864液晶来实现人机信息交流。
利用STC89C52单片机的IO口实现键盘输入，通过串行通信控制液晶显示。
在没有按键按下时显示“16”，在有键按下的时显示被按下的键值。
系统的设计结构框图如图一。
13
电源
52单片
机最小系统
液晶显示
4×4键盘
图2-1基于STC89C52单片机的人机接口的系统结构
2.2功能描述
人机接口是人与机器之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是单片机系统的重要组成部分。
是指人和单片机系统在信息交换和功能上接触或相互影响的领域。
人机接口的应用无处不在，如在温度的测试及监控系统中，人通过键盘输入要设定的温度值，系统通过数码管或液晶显示当前的温度。
这样就通过人机接口完成了人与单片机之间的信息交流。
正因为人机接口运用如此广泛及它在实现人机交流的地位的不可或缺，故设计一个高性能的人机接口具有巨大的意义。
此设计是基于51单片机的人机接口，通过51单片机和12864液晶来实现人机信息交流。
利用51单片机的IO口实现键盘输入，通过串行通信控制液晶显示。
在没有按键按下时显示“16”，在有键按下的时显示被按下的键值。
2.3单片机开发板原理及各部分功能说明
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。
顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，
它出了毛病，整个装置就瘫痪了。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计
通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软件的能力。
1 2 3 4 5 6 7 8
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P
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