基于STC89C52单片机的试验系统开发与设计Word文档下载推荐.docx

1、1.2系统设计目的和内容 71.2.1设计目的 71.2.2设计内容 71.2.3设计要求 71.2.4设计步骤 7第2章 整体设计方案 82.1开发板整体外观 82.2整板电路PROTUES仿真电路 82.3软件功能描述 92.4仿真软件PROTUES中的效果图 9第3章硬件电路设计 123.1两位一体共阴数码管 123.1.1数码管概述 123.1.2数码管内部结构 123.1.3两位一体共阴数码管和74LS373锁存器接口电路 123.2LCD 1602 液晶 133.2.1LCD 1602 液晶简介 133.2.2LCD 1602液晶引脚介绍 133.2.3LCD 1602液晶外围接口

2、电路 143.3串口通信 143.3.1串口通讯概述 143.3.2MAX232 接 口电路 14第4章软件设计 154.1程序整体流程图 154.2程序清单 16第5章 调试及故障分析 205.1焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析 205.2电路焊接过程中的故障分析 205.3程序编写过程中的故障分析 205.4实物演示效果 20结论 22谢辞 23参考文献 24附录 25冃IJ 5单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式（Microcontroller Unit）, 单片机芯片常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称，它不是完成某一 个逻辑功能的，而是把一个到一个芯片上。单片

3、机由运算器，控制器，存储器， 输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，只缺少了 I/O设 备。概括的讲：一块就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学 习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用是了解计算机原理与结构的最 佳选择。它最早是被用在工业控制领域。由于在工业控制领域的广泛应用，单片机由内仅有CPU的专用发展而来。最 早的设计理念是通过将大量外围设备和集成在一个中，使更小，更容易集成进复 杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的，当时的都是8位或4位的。其 中最成功的是的8031,此后在8031上发展出了系列系统。因为

4、简单可靠而性能 不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM己经发展出了 32位的超过300M的 高端，直到目前基于8031的还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用更适合应 用于，因此它得到了广泛的应用。事实上是世界上数量最多，随着单片机家族的 发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬辘。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有。手机、家 用电器、电子玩具、以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部。汽车上一般配备40 多部，复杂的上其至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过 PC机和其他计算的总和，其至比人类的数量还要多。第1章实验系统概述1.1设计题目1.2系统设计

5、目的和内容1.2.1设计目的学会89C51的接口技术,并对实际电板进行系统开发1.2.2设计内容2 电路原理图设计，主要包括集LCD显示模块、串口通信模块、数码管显示模 块、LED发光二极管、键盘等接口电路的设计；3学习集成电路等芯片的焊接方法与技巧，进行实际元器件的识别，进行电路 板焊接；4在Keil C环境下，进行软件设计。主要包括流水灯、计数器、定时器、LCD字符显示、键盘的控制等功能程序设计；5针对所开发的实验板，结合器件选择、原理图设计、硬件焊接、软件编程调 试、软硬件联调等方面写出课程设计报告。511 设计要求1.完成综合实验系统的电路结构分析，进行模块分解，掌握各部分电路的工作原

6、 理；2.每组协作完成电路板的焊接，学握故障排除方法，完成实验系统的硬件设计及 开发；3.结合Keil uVision4软件在焊接无误的单片机实验系统上开发出流水灯、计数 器、LCD显示等程序5.1.2设计步骤.按照一定的先后顺序，应该先完成综合实验系统电路的焊接，然后在测试 一下电路是否有短路或者虚焊的情况。2.完成电路板以后，在电脑上的protuce上把仿真电路也同样连接好，并分析电路，熟悉这些链接的原因，为写程序做好准备。3.连接好PROTUCE虚拟电路以后，然后对各个芯片的功能引脚和用法，掌握这些芯片是怎样实现所要求的功能的，在软件上怎么完成。V4.熟悉了各个芯片的引脚功能和工作条件后

7、，然后开始编程，在刚开始编一个多模块的程序比较难的话，可以先编各个模块的然后整合。V5.在PROTUCE中先试一下程序是否能够完成要求的功能，如果能够完成就把程序导入到综合实验系统电路板上的单片机上。然后通电测试！第2章整体设计方案2.1开发板整体外观2.3软件功能描述Piotxies软件是英国Labcenter electronics公司出版的工具软件。它不仅具有 其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真及外围器件。它是目前最好的仿真及外 围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但己受到爱好者、从事单片机教学的 教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Pioteus是世界上著名的EDA 工

8、具（），从原理图布图、代码调试到与外围电路协同仿真，一键切换到PCE设计, 真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8O51、HC11、 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、8086 和 MSP430 等,2010 年即将增加 Coilex 和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、 和MPLAB等多种编译2.4仿真软件PROTUES中的效果图1 二极管作流水灯显示2 晶码管做秒表显示:Mn:三三生圭峑r?芻幾:ssH-I- 辟ssss

9、B53BS8B6BS1S2Z&Z E眈88計禺 況r4 Yee*护 L8， J-7 innilrimOTfiM01（0XTRUR2彩2 滾SWVTMsFirjtauBsSminrmiiB8oKS333bU3 rUDB9RSX：“ 匸Vmezo 88O&3283&R；ue；二即匕LCOi auor*rbiKX1 XKMSXSXScJI ffiW律EJ. B汕网汕Q PcSpfC8& 訝p w fr丁P3f*2 p-pVA”債 vrtxn 八 rixxtc rw s%袒 liA理勢o”pgp w p w ，JLCO1 strw.TOt* QUQ VaiATJ3 显示屏输出子模显示:4亠muAltt

10、nCO E65 M2W 】【、 PSD* Pi r. iaw re R12WXJA9養oXIn_TF o ru.Iro m華r nr F7SU X%1 PJZAU 肌t2肌以1F7Z*ltJCumJraMW V 一一 p nmn.lllllllh丄 r L8百88孑&3&U34TC-ffllL lr?8588333&BSS5233SSpw*SCB9csfis?IM-TCO1 1n n_wQQg r=s2口二er塔wo o4 nvtc cHip id01MCCBo83o8856 J 101 O G Q “ O 8 O-WADIJ XV wax WtMT1W 厂十o4voWoROBwebwoITh

11、snk youE线 9lu geSSSSBXX 0邱 eggesageaB Q* - rrzi第3章硬件电路设计3.1两位一体共阴数码管7.1.1数码管概述led数码管（LED Segment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成8”字 型的器件，引线己在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码 管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别 由字母a, b, c, d, e, f, g, dp来表示7.1.2数码管内部结构共阳极LED数五马管的内部绪构原理图图4：共明樨 LED 数码首的内胡5细1勾原:湮匡J:j VT匸 7匚 匸 2匚 匚图5

12、牛明椒LED数五马皆白勺内咅E结枸原理图7.1.3两位一体共阴数码管和74LS373锁存器接口电路7.2 LCD 1602 液晶7.2.1 LCD 1602液晶简介工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）。1602液晶也 叫1602字符型液晶，它是一种专门用來显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模 块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一 个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行 间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM,显示效 果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2

13、,即可以显示两行，每行16个字符液 晶模块（显示字符和数字）。7.2.2 LCD 1602液晶引脚介绍第1脚：VSS为第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源 时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位 器调整对比度）。第4脚：RS为选择，高电平1时选择、低电平0时选择。第5脚：RW为读写信号线，高电平（1）时进行读操作，低电平（0）时进行写操 作。第6脚:E（或EN）端为使能（enable）端。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极7.2.3 LCD

14、1602液晶外围接口电路3.3串口通信3.3.1串口通讯概述串行接口是一种可以将接受來自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据 流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。3.3.2 MAX232 接口电路CND第4章软件设计4.1程序整体流程图流水灯的流程图晶码管的流程图显示器的流程图4.2程序清单流水灯# iiiclude#define ucliar unsigned charbit ldelav=O;uchar t=0;void main（）uchar code ledp8=Oxfe,Oxfd,Oxfb,Oxf7,Oxef,OxdfOxbfOx7f; uc

15、har ledi;TMOD=OxOi;TH0=0x3c;TL0= OxbO;TRO=1;ETO=1;EA=1;wlule（l） if（ldelay） ldelav=0; P2=ledpledi; ledi+;if（ledi=8）ledi=O; timeiO（） liitemipt 1 t+；if（t=10）t=0; ldelay=l; TH0=0x3c;TL0=0xb0;秒表晶码管unsigned char count=0;uchai Ied_mod=0x3f,0x06,0x5b,0x4f 0x66,0x6d.0x7d,0x07,0x7f0x6f; sbitA0=P2A5;sbitAl=P2A

16、6;sbit A2=P2 人 7;sbitP15=PlA5;bit ldelay=0;ucliar t=0;void main（） P0=0x00; TMOD=0x01; TH0=0x3c; TL0=0xb0; TR0=l;ET0=l;A0=0;Al=0;A2=0;P15=l;P0=led_mod count% 10;A0=l;P0=led_mod count/10; count+;if（count=60） count=0; timerOO lntemipt 1 t+； if（t=20）t=0;ldelay=l; 显示屏ieg52.huchar code table 1 =nWelcome t

17、o use!”; uchar code table2-*1 am dongkaige11;uchar code table3=HB11050817n;uchar code table4=*LED blnik;uchar code table5 =HByebve!Thank you11;unsigned char num;sbit lcdis=PlA6;sbit lcdnv=PlA7;sbit lcden=P2A0;unsigned char count;void delay（unsigned int tune）unsigned mt j=0;fdf（;tuneO;time-）for0=0;j1

18、25;j+）； void wnte_com（iichai com）/写指令 lcdis=0; 选择写命令模式P0=com; 将要写的命令字送到数据总线上Icdrw=0;delav（l 0）;/稍做延时以待数据稳定P2=0x40; lcden=l;使能端给一高脉冲，因为初始化函数中己经将lcden置为0 delay（ 10）;稍做延时P2=0x00; lcden=0;将使能端置0以完成高脉冲void wnte_data（ucliar date） 写数据 lcdrs=l;/选择写数据模式P0=date;lcdnv=0;/lcden=l;void llHtl（）wnte_com（0x38）; /设置

19、16*2显示，5*7点阵，8位数据接口wnte_com（0x0e）; 设置开显示，显示光标wnte_com（0x06）; 写一个字符后地址指针加1wnte_com（0x01）; /显示清0,数据指针清0void led 1（）wiite_com（0x80）;fbr（num=0;num 1 &num+） wnte_data（tablel num）; delay（200）; void led2（） fdf（num=O; 14;num 十+） Wfite_data（table2num）;delay（200）; wnte_com（0x80+0x40）;fdi（num=0 ;9;nuni-H-） Wfite_data（table3num）;delay（200）；void led3（） fdi（num=0;9 wnte_data（table4num）; delav（200）; void led4（） 16;num+） wnte_data（table5 num）; void main（） P3=0xff;while（l）