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文档简介

单片机原理及应用 课程设计报告 课题 基于单片机的 LCD 液晶显示 班级 电子 1072 学生姓名 专业 电子信息工程 系别 电子与电气工程学院 指导教师 朱 霞 2010 年 9 月 一 设计目的一 设计目的 单片机原理课程设计是电子信息工程系三个专业的公共课程设 计 是模拟电子技术 数字电子技术 微机原理等课程结束后进行 的教学环节 其目的是 1 1 培养理论联系实际的正确设计思想 训练综合运用已经学过的理 论和生 产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 1 2 学习较复杂的电子系统设计的一般方法 提高基于模拟 数字电 路等知 识解决电子信息方面常见实际问题的能力 由学生自行设计 自行 制作和自行调 试 1 3 进行基本技能训练 如基本仪器仪表的使用 常用元器件的识别 测量 熟练运用的能力 掌握设计资料 手册 标准和规范以及使用仿真 软件 实验设 备进行调试和数据处理等 二 设计总体要求二 设计总体要求 本次课程设计题目是基于单片机的温度测量控制系统设计 要求学生掌握典型温度测量报警电路的基本硬件组成 掌握整个系 统的工作 原理 在了解硬件的基础上进行软件编程 2 1 整个硬件系统包括数码管动态显示电路 CPU 核心控制部分 流水灯 或 交通灯 电路 继电器驱动与蜂鸣器电路 键盘接口电路以及 V F 转换测温电路 等组成 要求学生完成系统电路元器件的识别 安装并按照设计功 能要求进行软 件编程 软硬件联调 学会分析 解决问题 排除软 硬件故障 2 2 学生的主要任务有 编写 调试蜂鸣器 继电器动作 方波程序 LED 流水灯 循环显示 程序 键盘扫描子程序 数码管动态扫描程序 电子钟设计 以及温度测量控制系统设计程序等并进行软硬件联调 三 总体设计三 总体设计 该设计主要由如下部分组成 微控制器 温度转换电路 时钟电路 数码显示电路 按键电路 蜂鸣器电 路 流水灯电路和继电器电路 整体连接如图 1 所示 微控制器LCD液晶显示 流水灯 蜂鸣器 数码管按键 3 1 数码显示电路 数码显示电路按显示方式分为动态显示和静态显示两大类 其中静态显示的效果较好 控制也较简单 但会以大量的硬件开销和占用较 多的 I O 口为代价 动态显示的电路较简单 但简单的硬件需要复杂的软件来支持 3 2 按键电路 单片机中的按键分为独立式按键和组合式按键 独立式键盘简单 虽然一个按键会占用一个 I O 口 但可以通过时分复用的 方法来减小硬件开销 组合式按键用于按键数量需要较多的场合 占用 I O 口少是其显著的特点 3 3 蜂鸣器电路 市售有源蜂鸣器 电磁式 由振荡器 电磁线圈 磁铁 振动膜片及外壳等 组成 蜂鸣器接通电源后 振荡器产生音频信号使振动膜片振动发声 蜂鸣器电路只需使用一个开关器件控制其通电和断电便能控制蜂鸣器开始 发声和停止发声 四 电路设计四 电路设计 本系统以单片机为控制核心 辅以各种检测及输出单元电路 构成了该测量 控制系统 4 1 流水灯电路 流水灯由单片机的 P1 口控制 考虑到单片机 I O 口高电平驱动能力弱而低 电平驱动能力强的特点以及系统功耗大小 采用如图 5 所示的电路 现由 P1 口低电平驱动发光二极管发光 图 5 流水灯显示电路 4 2 按键电路 由于本系统中按键数量较少 且单片机的 I O 口相对富余 使用独立式键盘 同样 由于单片机高电平输出能力比低电平输出能力弱 使用如图 6 所示的 按键电路 读按键前 先将端口设置为高电平 此时 单片机内部由一个 MOS 管作为上 拉电阻 在按键没被按下时 单片机端口人保持高电平 当按键被按下后 单片 机 I O 口被强行接地 变为低电平 按键电路中由于单片机内部 MOS 管有微弱的上拉作用 所以外部硬件可以不 接上拉电阻 4 3 蜂鸣器电路 4 4 数码显示电路 显示电路是系统人机接口的重要组成部分 该系统中采用动态显示的方法来驱动四位数码管显示 数码管为共阳型 所 以字形段码为阴码 显示驱动电路如图 8 所示 按照单片机输出端口与数码显示管的连接关系 对应着显示内容的形状 计 算字形编码如表 1 所示 只要在段码输入端输入对应的阴码 再从 DR1 DR4 的位码信号中给出要显示 内容的数码管的选择信号 便可在对应的数码管中按对应段码显示内容 4 5 数液晶显示电路 五 软件编程与调试 copyright 2007 ShangHai HaoTun Electronic Technology co Ltd This sample is used for 7 seg led dynamic display write by Shifang 2007 4 23 V1 1 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit LCD EN P3 4 sbit LCD RS P3 5 sbit s1 P3 0 sbit s2 P3 1 sbit s3 P3 2 sbit rd P3 7 uchar count s1num char miao shi fen uchar code table 2010 06 25 FIR uchar code table1 20 25 00 sbit smg1 P2 0 sbit smg2 P2 1 sbit smg3 P2 2 sbit smg4 P2 3 sbit key1 P0 1 sbit key2 P2 7 sbit key3 P0 3 sbit key4 P0 4 sbit c P0 5 sbit b P0 6 sbit a P0 7 sbit SPK P0 0 void delay1 unsigned int cnt while cnt void delay uint z uint x y for x z x 0 x for y 110 y 0 y void write com uchar com LCD RS 0 P1 com delay 5 LCD EN 1 delay 5 LCD EN 0 void write data uchar date LCD RS 1 P1 date delay 5 LCD EN 1 delay 5 LCD EN 0 void init uchar num LCD EN 0 write com 0 x38 write com 0 x0f write com 0 x06 write com 0 x01 write com 0 x80 for num 0 num 15 num write data table num delay 5 write com 0 x80 0 x40 for num 0 num 12 num write data table1 num delay 5 TMOD 0 x01 TH0 65536 50000 256 TL0 65536 50000 256 EA 1 ET0 1 TR0 1 void write sfm uchar add uchar date uchar shi ge shi date 10 ge date 10 write com 0 x80 0 x40 add write data 0 x30 shi write data 0 x30 ge void keyscan rd 0 if s1 0 delay 5 if s1 0 s1num while s1 if s1num 1 TR0 0 write com 0 x80 0 x40 10 write com 0 x0f if s1num 2 write com 0 x80 0 x40 7 if s1num 3 write com 0 x80 0 x40 4 if s1num 4 s1num 0 write com 0 x0c TR0 1 if s1num 0 if s2 0 delay 5 if s2 0 while s2 if s1num 1 miao if miao 60 miao 0 write sfm 10 miao write com 0 x80 0 x40 10 if s1num 2 fen if fen 60 fen 0 write sfm 7 fen write com 0 x80 0 x40 7 if s1num 3 shi if shi 24 shi 0 write sfm 4 shi write com 0 x80 0 x40 4 if s3 0 delay 5 if s3 0 while s3 if s1num 1 miao if miao 1 miao 59 write sfm 10 miao write com 0 x80 0 x40 10 if s1num 2 fen if fen 1 fen 59 write sfm 7 fen write com 0 x80 0 x40 7 if s1num 3 shi if shi 1 shi 23 write sfm 4 shi write com 0 x80 0 x40 4 main uchar i smg1 1 smg2 1 smg3 1 smg4 1 while 1 if key1 0 P1 0 xf9 smg1 0 delay 2 smg1 1 P1 0 xc0 smg2 0 delay 2 smg2 1 P1 0 xf8 smg3 0 delay 2 smg3 1 P1 0 xa4 smg4 0 delay 2 smg4 1 if key2 0 c 0 b 0 a 0 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 0 b 0 a 1 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 0 b 1 a 0 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 0 b 1 a 1 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 1 b 0 a 0 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 1 b 0 a 1 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 1 b 1 a 0 for i 0 i 10 i delay1 2000 c 1 b 1 a 1 for i 0 i 10 i delay1 2000 if key3 0 SPK SPK for i 0 i 50 i delay1 500 if key4 0 init while 1 keyscan void timer0 interrupt 1 TH0 65536 50000 256 TL0 65536 50000 256 count if count 18 count 0 miao if miao 60 miao 0 fen if fen 60 fen 0 shi if shi 24 shi 0 write sfm 4 shi write sfm 7 fen write sfm 10 miao 六 课程设计感想六 课程设计感想 短短两周的课程设计已经结束了 通过这次的课程设计锻炼了我们的实践能力 也是 对我们以后的实际工作能力的具体训练和考察过程 现在是一个高科技的时代 单片机已 经成为当今计算机应用中空前活跃的领域 在生活中可以说是无处不在的 因此对于我们 这一专业的同学来说 学好单片机 并正确应用单片机是非常重要的 有时会觉得学那么多理论知识好像也没什么用 一旦到实际应用时才能体现出理论的 重要性 实践出真知 通过本次课程设计 又进一步巩固了 KEIL 软件的使用方法 并学会 了一些看似简单的内容 本次课程设计需要用到 KEIL 和 PROTEUS 两种软件 运用前需要 查阅资料了解使用方法 利用 KEIL 产生 HEX 文件 再用 PROTEUS 加载 HEX 模拟仿真 单片机课程设计虽然结束了 但通过设计所学到的东西将长久存在 相信这次设计带 给我们的严谨的学习态度和一丝不苟的科学作风将会给我们未来的工作和学习打下一个更 坚实的基础 七 参考文献 1 黄遵熹 单片机原理接口与应用 西北工业大学出版社 2 胡汉才 单片机原理及接口技术 清华大学出

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