单片机课程设计报告文档格式.docx

1、成 绩： 开课时间： 20162017 学年 2 学期第一章系统概要 21.1系统背景 21.2系统功能 21.3设计要求 2第二章系统硬件原理 32.1AW60主要模块和特点 32.2LCD 模块 42.3LED 模块 5第三章系统软件设计 73.1系统流程 73.2 主程序（main.c） 83.2中断处理程序（isr.c ） 93.3构件组成 11第四章系统测试 344.1测试结果 34第五章总结展望 395.1总结 395.2展望 40参考文献 40第一章系统概要1.1系统背景随着科学技术的发展电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于单片机本身的易于控制，精度高，自动化全面，市场

2、对于智能控制系统的需求 也越来越大。自动滴灌系统，就是在单片机程序的控制下实现湿度监测、滴灌 控制的设备。单片机系统座位一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件设 计和软件设计编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试，硬件调试， 系统调试。自动滴灌系统需要实现湿度采集， A/D转换，湿度显示，工作状态显示，电机驱动的功能。1.2系统功能首先要进行湿度监测，每隔固定的时间就采集一次湿度，在部转换后与标准 值进行比较如果湿度值低于给定值的话就切换至工作状态，滴灌结束时自动切换 至结束模式，继续监测湿度。仿真状态下湿度监测采用软件模拟实现，采集湿度信息使用 LED显示，每隔5s采集一次。 工作状

3、态由LCD显示。分别有滴灌开始（“Drip-irrigation isstarting. ”），和滴灌结束（“Drip-irrigation has ended. ”）。滴灌时间为 5s。结束后切换至结束模式。1.3设计要求学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。学生要在老师的指导下制定好自己 各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任 务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调 试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设 计报告。第二章系统硬件

4、原理2.1AW60主要模块和特点AW6C系列主要常规模块和特点：（1） 最高达40MHZ的 CPU工作频率和20MHZ的部总线工作频率；时钟源选项 包括晶振，谐振器，外部时钟或，部产生的时钟。（2） 相比HC08CP指令集，S08CPU曾加了 BGND旨令。（3） 单线后台调试模式接口：增强的断点能力，允许单一的断点设置在线调 试（在片调试模块增加了多于两个的断点）。（4） 含32个中断/复位源；含2KB的片RAM含60KB的片在线可编程的Flash 存储器，带有 块保护和安全选项。（5） 可选的计算机正常操作（COP复位；低电压检测与复位或中断；非法 操作码检测与复位；非法地址检测与复位。（

5、6） ADC多达16个通道，10个A/D转换器与动动比较功能；两个串行通信 接口 SCI模块与可选的13位中断；一个串行外设接口 SPI模块；集成电路互联总线IIC模块运行高达100kbps的最高总线负载；8引脚键盘中断KBI模块（7）Timers : 1个2通道和一个6通道16位定时器/脉冲宽度调制器模块。 既有输入捕获，输出比较，脉宽调制功能。 AW子系列MCU勺4种封装形式只是引 脚数量和形式有所区别，其他方面是一致的。2.2 LCD模块LCD作为电子信息产品的主要显示器件，相对于其他类型的显示器件来说有其 自身的特点，主要包括：（1）低电压，低功耗；（2）平板型结构；（3）使用寿命长；

6、（4）被动显示；（5）显示信息量大且易于彩色化；（6）无电磁辐射。点阵字符型LCD是专门用于显示数字，字母，图形符号及少量自定义符号的 液晶显示器。这类显示器把 LCD控制器，点阵驱动器，字符存储器，显示体及少 量的阻容元件等集成一个液晶显示模板。鉴于字符型液晶显示模块目前在国际上 已经规化，其电特性及接口特性是统一的，只要设计出一种型号的接口电路，在 指令上稍加修改即可使用各种规格的字符型液晶显示器模块。字符型液晶显示器模块的特点如下：（1）液晶显示屏是以若干5*8或5*11点阵块等组成的显示字符群。每个点 阵块块为一个字符位，字符间距和行间距都是一个点的宽度。（2）主控制电路为 HD447

7、80（ HITACHI及其他公司的兼容电路。从程序员的 角度来看LCD显示接口与编程是面向 HD44780的，只要了解HD44780的编程结构 即可进行LCD的显示编程。（3） 部具有字符发生器 ROM可显示192种字符。（4） 具有64字节的字符发生器RAM可以定义8个5*8点阵字符或4个5*11 的点阵字符。（5） 具有64字节的数据显示RAM供显示器编程使用。（6）标准接口特性， 与MC9S0系列的MCI容易接口。 （ 7）模块结构紧凑，轻巧，装配容易。（8）单+5V电源供电（宽温型需要加-7V驱动电源）。（9）低功耗，高可靠 性。2.3 LED模块LED发光二极管分为共阴极和共阳极数码

8、管，若为共阴极数码管则公共端接地，若为共阳极数码管则公共端接电源正极。如图 1：*bcde f E a b c d e f 4pGnd TO扶阳桜11 Vcc图1实际应用中是多个LED共同使用，MCU!过一个称为数据口的8位数据端口来控制位段而原来8段数码管的公共端，原来接到公共电平，现在接 MCU的一个引脚，由MCU来控制，通常叫做位选信号，这样 MCC的8个端口就可以控制8连排的数码管了。若要控制更多数码管则需加一个译码芯片。每个时刻只让一个数码 管有效，由于人的视觉暂留效应（1 0 0ms）可以达到同时显示的效果图2是MCUf 4排8段数码管的连接：第三章系统软件设计3.1系统流程图3图

9、3是系统流程图，开始时先初始化各个部件， LCD显示结束滴灌信息，LED显示为全零。后每隔五秒采集一次湿度数据用 LED显示湿度。判断湿度值是否低于设定值，低于设定值的话立即启动滴灌，此时湿度上升，结束滴灌。若没有低 于设定值的话，则继续监测。LED不断刷新显示当前湿度值。3.2 主程序（main.c ）int main（v oid）work = 0;shidu = 75;en ter_critical（）;LED In it（）;LCDI nit（）;tpm_init（TPM0,TPM_CLKSRC_PLL,1000）; / 初始化 TPM模块,1ms中断一次light_i nit（LIGH

10、T_PORT, LIGHT_PIN_RED, LIGHT_OFF）; light_i nit（LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_GREEN, LIGHT_OFF）; tpm_e nable_i nt（0）;ini t_critical（）;for（;）return 0;3.2中断处理程序（isr.c ）/=/文件名称：isr.c/功能概要：中断底层驱动构件源文件/所有：大学飞思卡尔嵌入式中心（）#i nclude in cludes.hvoid tpmO_isr（void）计时器位选口声明显示缓冲区将湿度值转化为对应字符输出static uin t_32 TPMCou nter =

11、0; /static uint_8 LEDi ndex=0;uint_8 LEDDataBuffer4; /LEDcha ngeCode（shidu,LEDDataBuffer）; ui nt_8 i;uint_8 * work ing;uint_8 * stop;working = （uint_8 *）Drip-irrigation is startingstop = （uint_8 *）Drip-irrigati on has en ded.if（TPM_SC_REG（TPMO_BASE_PTR） & TPM_SC_TOF_MASK）=TPM_SC_TOF_MASK）TPMCou nte

12、叶+;BSET（TPM_SC_TOF_SHIFT,TPM_SC_REG（TPMO_BASE_PTR）中断置标志位写1清0LED in dex+;if （LED in dex=4） LEDi ndex=0;i=LEDcha ngeCode（LEDDataBufferLEDi ndex-0）;LEDshow1（LEDi ndex,i）;if（TPMCou nter5000）shidu = sdmn（ shidu）;if（shidu = 65）cha ngeState（&work）; 改变工作状态if（work = 0）LCDShow（stop）;TPMCo un ter = 0;Iight_co

13、ntrol（LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_RED, LIGHT_ON）; light_c on trol（LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_GREENJGHT_OFF）;if（work = 1）LCDShow（worki ng）;TPMCou nter = 0;shidu = 80;light_co ntrol（LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_GREENJGHT_ON）;light_co ntrol（LIGHT_PORT, LIGHT_PIN_RED, LIGHT_OFF）; cha ngeState（&3.3构件组成1、TPM构件：/=tpm.ctpm底层驱动构件源文件/=tpm.h/定时器模块0,1,2地址映射Const TPM_MemMapPtrTPM_ARR=TPM0_BASE_PTR,TPM1_BASE_PTR,TPM2_BASE_PTR;/ 函数名称：tpm_enable_int使能