基于51單片機的開發(fā)板

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)江西工業(yè)學院課程設(shè)計報告書 題 目： 基于STC89C52RD單片機實驗板的制作 與程序設(shè)計系 別： 專 業(yè)： 姓 名： 學 號： 指導老師： 2016 年 12 月 目錄TOC o 1-3 h u 基于STC89C52RD單片機系統(tǒng)實驗板的制作與程序設(shè)計引 言 單片微型計算機簡稱單片機，又稱微控制器(MCU)，它的出現(xiàn)是計算機發(fā)展史上的一個重要的里程碑，它以體積小、功能全、性價比高等諸多優(yōu)點獨具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中

2、獨占鰲頭。本次課設(shè)采用的STC89C51單片機是51系列單片機的一種代表，目前51系列單片機是國內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的一種單片機之一。單片機以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價格低廉、學生能動手等特點，成為工科學生硬件設(shè)計的基礎(chǔ)課。本設(shè)計任務(wù)和主要內(nèi)容 本設(shè)計以單片機STC89C52RD為控制核心，由八路LED模塊、八路按鈕模塊、四位一體共陽數(shù)顯模塊、語音模塊等部分組成。可實現(xiàn)花樣流水燈、簡易電子琴、外部中斷控制、時間顯示等功能。要求在將硬件電路準確無誤地安裝后進行軟件調(diào)試，至少完成以下三個程序設(shè)計及調(diào)試任務(wù)1 .1.1花樣流水燈：程序循環(huán)輸出到單片機P1口，從左到右依次點亮，每次增加一個，直至全亮；從左到右

3、依次暗滅，每次減少一個，直至全滅；從右向左依次點亮，每次亮一個；從左到右依次點亮，每次亮一個；8個發(fā)光二極管閃爍三次；兩個二極管前后追逐循環(huán)三次；兩個按鍵控制，K1按下停止循環(huán)，K2按下繼續(xù)循環(huán)。1.1.2簡易時鐘電路：采用動態(tài)掃描技術(shù)，四位數(shù)顯實現(xiàn)數(shù)字時鐘，要求顯示時、分，K0調(diào)時、K1調(diào)分；整點報時。1.13 8*8點陣屏顯示程序設(shè)計：動態(tài)輪流顯示數(shù)字0-9，字母A-Z 基于89C51單片機系統(tǒng)實驗板概述本次課設(shè)所使用的單片機最小系統(tǒng)板包括以下器件：電源端子(DC +5V)，可以USB供電，也可獨立電源供電。通用異步串口,采用MAX232做電平轉(zhuǎn)換。STC89C51單片機。各種顏色的LED

4、發(fā)光二極管共9個，其中8個接于P1口做LED顯示，還有一個做電源燈顯示。四位一體共陽數(shù)碼管可以實現(xiàn)時鐘電路及動態(tài)掃描顯示。還有其他電阻電容若干，系統(tǒng)板一個，大按鍵開關(guān)兩個，用于中斷控制和通信開關(guān)。利用STC51系列特有的ISP在線編程，方便我們初學者的二次開發(fā)，省去大量芯片燒寫時間。USB電源線供電和外接供電并存，方便學生在寢室使用.板上提供ISP接口并將單片機的全部I/O引腳引出。51開發(fā)板使用ISP在線下載技術(shù),直接把程序?qū)懙絾纹瑱C中，使用當前最流行的KEILC51軟件，用戶無需再購買任何仿真器或編程器等開發(fā)工具，只要有一臺計算機，就可以實踐學習單片機方面的知識；同時引出的單片機的32個I

5、/O口可全部用于擴展，用戶可把自己設(shè)計的電路通過這32個I/O口與單片機連接，方便用戶開發(fā)自己的產(chǎn)品，最大限度的為用戶節(jié)約學習成本和加快學習速度。1.2.1 STC89C52RD單片機開發(fā)板硬件配置情況1）STC89C52RD2）MAX2323）8個LED燈4）8個按鍵5）4位8段數(shù)碼管6）蜂鳴器7）11.0592M晶振1.2.2、STC89C52RD單片機實驗板配套實驗1）51開發(fā)板預燒程序2）8*8點陣RS232串口按鍵查詢按鍵中斷蜂鳴器蜂鳴器音樂花樣燈流水燈跑馬燈數(shù)碼管第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計2.1 STC89C52RD單片機簡介MCS-51是美國Intel公司生產(chǎn)的一系列單片機的總

6、稱，包括多個品種，如8031、8051、8751、8032、80C52、8752等。其中8051是最典型的產(chǎn)品，其他單片機都是在其基礎(chǔ)上進行功能增減而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS-51系列單片機。Intel公司將MCS-51的核心技術(shù)授權(quán)給了多家公司，這些廠家生產(chǎn)的單片機在功能上或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中美國的ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51是曾經(jīng)在我國非常流行的51單片機。當前AT89C51/52已經(jīng)停產(chǎn)，其替代產(chǎn)品為AT89S51/52。深圳宏晶公司出品的STC89C51可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的AT89S51和AT89C51芯片，也可以代替菲利普、華幫等其他公司的8

7、9C51，由于時代的發(fā)展，工藝的進步，STC89C51功能更強，壽命更長（4K字節(jié)Flash存儲器、128字節(jié)片內(nèi)RAM、支持ISP下載編程）圖2.1 STC89c51單片機單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種微操作的時間基準，時鐘信號通常用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。MCS-51單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采用內(nèi)部方式時，電路簡單，所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實際使用中常采用這種方式，如圖2-2所示在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件的片

8、外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一個自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。圖2-2中外接晶體以及電容C2和C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為30P左右，晶振頻率選11.0592MHz。為了初始化單片機內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，必須采用復位的方式，復位后可使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。單片機的復位是靠外電路來實現(xiàn)的，在正常運行情況下，只要RST引腳上出現(xiàn)兩個機器周期時間以上的高電平，即可引起系統(tǒng)復位，但如果RST引腳上持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)。復位后系統(tǒng)將輸入/輸出(1/0)端口寄存器置為FFH，堆棧指針SP置為07H,

9、SBUF內(nèi)置為不定值，其余的寄存器全部清0，內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復位的影響，在系統(tǒng)上電時RAM的內(nèi)容是不定的。復位操作有兩種情況，即上電復位和手動(開關(guān))復位。本系統(tǒng)采用上電復位方式。圖2-2中R9和Cl組成上電復位電路，其值R取為10K, C取為10F.圖2.2 最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖22電源轉(zhuǎn)換芯片MAX232Max232產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標準的芯片。該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。該器件符合TIA/EIA-232-F標準，每一個接收器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5-V TTL/CMOS電平。每一個發(fā)送

10、器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平。下圖為MX232雙串口的連接圖，可以分別接單片機的串行通信口或者實驗板的其它串行通信接口：圖2.3 max232電平轉(zhuǎn)換電路23 四位一體共陽LED數(shù)顯8段數(shù)碼管屬于LED發(fā)光器件的一種，分為8段：A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP是小數(shù)點位，還包括一個公共端COM端。從電氣上，8段數(shù)碼管又分為共陰和共陽兩種。共陰指數(shù)碼管的公共端接負極，而各段接正極；共陽則正好相反。如果有多個數(shù)碼管，它們的各段輸入一般都分別接在一起，公共端分開。開發(fā)板上采用的是4位一體的共陽數(shù)碼管。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示就是每

11、個數(shù)碼管的8段輸入各自分開，其COM口電平一直有效。它的優(yōu)點是控制方便，顯示穩(wěn)定，但要占用較多的I/O口。動態(tài)顯示的原理是，各個數(shù)碼管的段輸入相應(yīng)位接在一起，共同占用8位數(shù)據(jù)線；公共端分開，利用掃描和人視覺上的短暫停留性，依次給出各個數(shù)碼管COM端使能信號，并同時給出各數(shù)碼管的數(shù)據(jù)。它的優(yōu)點是占用I/O口少，但控制較靜態(tài)顯示復雜。一般在數(shù)碼管較多的情況下都采用動態(tài)顯示。本實驗板使用的是4位一體的共陽數(shù)碼管，共12腳，其中8腳公用是8段顯示，另4腳是對應(yīng)于4個數(shù)碼管。圖2.4四位一體共陽數(shù)顯電路2.4 LED燈電路一般發(fā)光二極管的工作電流是十幾毫安至幾十毫安，正向壓降為1.3V-2.5V。有一些

12、低電流的發(fā)光二極管的工作電流可以降至2MA，而亮度與正常發(fā)光二極相同，當然價格會高一些。所有發(fā)光二極管在電路中一般都要串一個電阻用來限流。發(fā)光二極管的電流不同，亮度也不同，并且壽命也會受到影響，這個電流通常就是由接入的電阻來調(diào)整。 51開發(fā)板的發(fā)光二極管串聯(lián)了一個1k的電阻后接在5V的電壓上。LED燈電路接在單片機的P1口上。LED燈的陽極接電源，陰級接單片機的I/0口，因此是低電平驅(qū)動，只要單片機在相應(yīng)引腳給出低電平，LED就會發(fā)光。2.5 按鍵電路實驗板按鍵電路如下圖，通過電阻接電源正級，并將按鍵所接的單片機的I/O口作為輸出端。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的I/O輸出端都是高電平，代表無

13、鍵按下；當按鍵按下時，I/O口輸出就變成低電平。由于按鍵屬于機械開關(guān)，按動過程不可避免存在抖動的現(xiàn)象。因此必須去抖動才能避免誤判斷?？梢栽诔绦蛑胁捎密浖訒r的辦法，即每次檢測到有鍵按下時延時20ms再判斷是否按鍵還是處于按下狀態(tài)，是則表示確實有鍵按下，不是則表示是按鍵誤動作。用戶按下按鍵的時間可以稍微長一點。2.6蜂鳴器蜂鳴器俗稱喇叭，是廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的一種元器件，它用于提示、報警、音樂等許多應(yīng)用場合。蜂鳴器與家用電器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作電流比較大，電路上的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，需要增加一個電流放大的電路才可以，這一點與家用電器中的功放有相似之處。蜂鳴器

14、使用很方便，電流通過時蜂鳴器就發(fā)出響聲，只要將蜂鳴器與單片機相連的I/O口置為低電平，就可以驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲.2.7 8*8點陣根據(jù)LED漢字顯示主要內(nèi)容：點陣顯示原理與應(yīng)用 LED 點陣顯示屏廣泛應(yīng)用與汽車報站器，廣告屏等。88 LED 點陣是最基本的點陣顯示模塊， 理解 88 LED 點陣的工作原理就可以基本掌握 LED 點陣顯示技術(shù)。88 點陣共需要 64 個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極 管是放置在行線和列線的交叉點上， 當對應(yīng)的某一列置 1 電平， 某一行置 0 電平， 則相應(yīng)的二極管就亮；要實現(xiàn)顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式。通過編程控制各顯示點對應(yīng) LED 陽極和陰極端的電平，

15、就可以有效的控制各顯示點的亮滅。這樣，就可以通過SPCE061A編寫程序顯示要求的漢字。如圖所示：圖2.5 8*8 點陣電路 第3節(jié) 實驗系統(tǒng)軟件設(shè)計31 花樣流水燈程序設(shè)計：序循環(huán)輸出到單片機P1口，從左到右依次點亮，每次增加一個，直至全亮；從左到右依次暗滅，每次減少一個，直至全滅；從右向左依次點亮，每次亮一個；從左到右依次點亮，每次亮一個；8個發(fā)光二極管閃爍三次；兩個二極管前后追逐循環(huán)三次；兩個按鍵控制，K1按下停止循環(huán)，K2按下繼續(xù)循環(huán)。 3.1 流水燈實驗程序#includereg51.h/包含頭文件#defineucharunsignedcharvoiddelay02s(void)/

16、延時0.2s子程序unsignedchari，j，k；for(i=2；i0；i-)for(j=200；j0；j-)for(k=250；k0；k-)；voidmain(void)uchari，j；while(1)/死循環(huán)j=0 x01；/j初始化為0 x01，左移初始值for(i=0；iP1=j；/對變量j中的值按位取反后，從P1口輸出delay02s()；/延時0.2sj=jj=0 x80；/設(shè)置右移初始值j為0 x80for(i=0；iP1=j；delay02s()；j=j1；/右移1位 32簡易時鐘程序設(shè)計：四位數(shù)顯實現(xiàn)數(shù)字時鐘，要求顯示時、分，K0調(diào)時、K1調(diào)分；整點報時#include

17、 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table=0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90; sbit d1=P10;/定義d1 sbit d2=P17;/定義d1 sbit key1=P32;/按鍵定義 sbit key2=P33; sbit key3=P34; sbit key4=P35; sbit LED1=P23; sbit LED2=P22; sbit LED3=P21; sbit LED4=P20; uchar

18、temp,aa,miaos,miaog,qian,bai,shi,ge,fen,sh,bb,mh; void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi, char ge); void delay(uint z) /uint z 傳遞的是延時毫秒的數(shù)，比如延時10毫秒則為10 uint x,y; for(x=z;x0;x-) /這個循環(huán)是毫秒數(shù) for(y=110;y0;y-);/這個循環(huán)是1毫秒循環(huán)次數(shù) void int(); void main() int();/初始化子程序 mh=1; while(1) if(key1=0) delay(200);/延時

19、200ms避開抖動時期 while(key1=0);/等待按鍵釋放 fen+; if(fen=59) fen=0; if(key2=0) delay(200); while(key2=0); if(fen!=0) fen-; if(fen=0) fen=59; if(key3=0) delay(200); while(key3=0); sh+; if(sh=23) sh=0; if(key4=0) delay(200); while(key4=0); if(sh!=0) sh-; if(sh=0) sh=23; if(aa=20) bb+; aa=0; miaog=bb%10; miaos=bb/10%6; mh=mh; if(bb=60) fen+; bb=0; ge=fen%10; shi=fen/10%6; if(fen=60) sh+; fen=0; fen=0; bai=sh%10; qian=sh/10; if(bai=10) bai=0; if(qian=2) if(bai=4) qian=0; bai=0; if(sh=24) sh=0; display(qian,bai,shi,ge); void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi, uchar ge) LED1=1; P0=tableqian; LED1=0