完整版微控制器技术毕业课程设计图参考.docx

1、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

2、）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

3、。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

4、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1616 LED点阵由四块88 LED 点阵组成，如图4-7-1 所示，88 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

5、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

6、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

7、器 AC清零，光标或闪烁归HOME 位，设置输入方式参数ID1，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DD

8、RAM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。 ID0： AC为减一计数器，光标左移一个字符位。 ID1 ：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 S0：禁止滚动 S1：允许滚动 S1且ID0：显示画面向右滚动一个字符 S1且ID1：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 D1 时为开显示，当 D0 时

9、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C1时为光标显示，当 C0 时为光标消失。 B：闪烁显示状态位。当 B1 时为闪烁启用，当 B0 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。SC1：画面滚动；SC0：光标滚动。 RL：滚动方向选择。RL1：向右滚动；RL0：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。 DL1：设置数据总线为8位长度，即DB7DB0 有效 DL0：设置数据总线为 4 位长度，即 DB7DB4 有效。该方式下

10、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。N0为一行字符行；N1 为两行字符行。 F：设置显示字符的字体。F0为57点阵字符体；F1 为 510 点阵字符体。计算机对指令寄存器通道读操作（RS0，RW1）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BF0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

11、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

12、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

13、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-2R T 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： P0.0P0.7：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.

14、0P1.7：P1口8位口线，通用IO接口无第二功能。 P2.0P2.7：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。 P3.0P3.7：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。ALE PROG：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

15、,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：

16、+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1ADC0809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100s左右，采用双排28引脚封装，其引脚说明如下： IN0IN7：8路模拟量输入通道 ADDAADDC：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

17、D0D7：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2DAC0832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1m，功耗为20mW，其引脚说明如下： D0D7：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5V15范围VREF：基准电压输入线，范围为：10V10VAGND：模拟地DGND：数字地