大四电子课程设计报告

1、电子信息工程应用综合设计目录一课程设计的目的2二课程设计的要求2三硬件设计3189C52介绍32ADC0804介绍33DAC0832介绍34AT24C02介绍35DS1302介绍36DS18B20介绍3四软件设计31按键部分32声音告警33LED部分34LCD部分35DA数模转换36AD模数转换37串口232通信38EEPROM39实时时钟310温度检测311红外接收3五结束语3一 课程设计的目的运用单片机原理及其常规常用电路等知识,根据题目要求对各种功能进行软件仿真和制作硬件电路，并在电路板上实际调试实现。从而加深对本专业综合知识的理解, 把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片

2、机应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。二 课程设计的要求（1）按键部分：能通过数码管显示所有20个按键值（能区别就可以）（2）声音告警：通过IO口能控制蜂鸣器发声。（3） LED部分：要实现8个LED灯的轮流点亮（跑马灯）（4） LCD部分：液晶屏1602只需要显示自己的学号， 12864的液晶屏上还需要显示自己的中文姓名。显示要求如：XB123200101 张三 （5） DA数摸转换电路：要求通过DAC0832芯片，控制一个红色的发光二极管，从亮到灭逐渐变化的过程（6） AD模数转换电路：通过调节电位器，改变模拟输入电压，通过A

3、DC0804，进行电压采集转换，并在数码管上简单实时显示（0255之间）。（7） 串口232通信：实现电脑与单片机的通讯（能实现程序下载就可以）。（8） EEPROM：能够改变AT24C02某个单元的内容，并显示到数码管上 如：对AT24C02里某个特定单元每隔一秒加一，并实时显示数值（9） 实时时钟：能够控制时钟芯片DS1302，读写当前日期，并显示到LCD上 显示要求 如：2012/10/26 08：18：00（10） 温度检测：利用传感器DS18B02检测温度。并在LCD上显示最高温度，最低温度和当前温度，显示要求 如：TEMP：25.5 OC（11） 红外接收：利用红外接收头VS183

4、8B能够接收，红外遥控器发射的信号，并在LCD上显示要求 如：00 FF（用户码） 1C E3（数据码）（12） USB转串口：系统要求实现USB转串口电路（使用CH340T），系统可以通过串口直接对宏晶STC的单片机进行程序烧写。（可选做）三 硬件设计硬件设计方面，开发板集成了本次课程设计所需要的绝大部分元器件包括AT89C52、数码管、LED、ADC0804、DAC0832、AT24C02、DS1302、DS18B20、串口、红外接收头等。1 89C52介绍89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用ATMEL公司CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的M

5、CS-51的HCMOS产品。它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统。2 ADC0804介绍集成A/D转换器品种繁多，选用时应综合考虑各种因素选取集成芯片。一般逐次比较型A/D转换器用的比较多，ADC0804就是这类单片集成A/D转换器。ADC0804是一款8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：模数转换时间大约100us；方便TTL或CMOS标准接口；可以满足差分电压输入；具有参考电压输入端；内含时钟发生器；单电源工作时（05）V输入电压范围是05V；不需要调零等等。ADC0804是一款早期的AD转换器，因其价格低廉而在

6、要求不高的场合得到广泛应用。3 DAC0832介绍DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。4 AT24C02介绍AT24C02是一个2K位串行CMOS EEPROM， 内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个8字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。5 DS1302介绍DS1302 是美国DAL

7、LAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个318的用于临时性存放数据的RAM寄存器。6 DS18B20介绍DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，

8、农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。四 软件设计1 按键部分 发0扫描，列项输入，判断是否有键按下，延时去抖动，如果有键按下，逐行扫描初值，返回相应的值，无键按下，返回0。硬件图示如下： 图4-1：按键 图4-2数码管 该部分的主体程序如下：main() while(1) key=keyscan(); DULA=1;SHUMA=0; /锁存使能端为高时，对于数据是透明的。锁存使能变低时，数据被锁存。 P0=tablekey; DULA=0; delay(20); SHUMA=1; P0=0

9、xfe; DULA=1;SHUMA=0; 其中键扫程序如下：/*矩阵按键*/char keyscan() unsigned char keye; P3=0x0f;if(P3&0x0f)!=0x0f) delay(40); if(P3&0x0f)!=0x0f) P3=0x7f; if(P30=0)while(P30=0)keye=0; if(P31=0)while(P31=0)keye=1; if(P32=0)while(P32=0)keye=2; if(P33=0)while(P33=0)keye=3; P3=0xbf; if(P30=0)while(P30=0)keye=4; if(P31=

10、0)while(P31=0)keye=5; if(P32=0)while(P32=0)keye=6; if(P33=0)while(P33=0)keye=7; P3=0xdf; if(P30=0)while(P30=0)keye=8; if(P31=0)while(P31=0)keye=9; if(P32=0)while(P32=0)keye=10; if(P33=0)while(P33=0)keye=11; P3=0xef; if(P30=0)while(P30=0)keye=12; if(P31=0)while(P31=0)keye=13; if(P32=0)while(P32=0)key

11、e=14; if(P33=0)while(P33=0)keye=15; return keye; 2 声音告警当FM为低电平时，蜂鸣器报警，FM为高电平时，蜂鸣器不报警。硬件图示如下：图4-3：蜂鸣器该部分的主体程序如下：while(1) FM=0; 3 LED部分 SL74HC573跟LS/AL573的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的；加上拉电阻，他们能和LS/ALSTTL输出兼容。当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。图4-4：LED该部分的主体程序如下：P1=0x00;LEDContr

12、ol=1;while(1) P1=0xfe;delay(500); P1=0xfD;delay(500); P1=0xfB;delay(500); P1=0xf7;delay(500); P1=0xEF;delay(500); P1=0xDF;delay(500);P1=0xBF;delay(500);P1=0x7F;delay(500); 4 LCD部分使用LCD1602，第四脚RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；第五脚R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作；第六脚E为使能端，当E端由高电平跳到低电平时，液晶模块执行命令。选择1602的优点是

13、1602是字符型液晶，显示字母和数字比较方便，控制简单，成本较低。需要注意的是第一行第一个位置写地址0x80，第二行第一个位置写地址0xc0图4-5：LCD该部分的主体程序如下：main() while(1) for(n=0;n10;n+) LCD_SET_CURSOR(1,n+1); /光标 writedat(xuehaon); /写数据 5 DA数模转换此模块使用了DAC0832，电流放大器和反相器。CS片选信号，低电平有效；WR1写信号1,低电平有效。通过一个for循环语句降低P0口，LED变暗。该部分的主体程序如下：图4-6：DAC0832该部分的主体程序如下：mian()P0=0x0

14、0;DULA=0;SHUMA=0;while(1) P0=0xff; P32=0; /CS P36=0; /WR for(i=0;i0;i-) /读写之间延时 display(A1,A2,A3); SHUMA=1; P1=0xff; /全置1 P0=0; /选通ADC P37=0; /AD读使能 adv=P1; /AD数据读取赋给P1口 P37=1;P0=0xff; /关闭ADCS P36=0; P1=adv; /同时把AD的值送八个发光二极显示 A1=adv/100; /分出百，十，和个位 A2=adv%100/10; A3=adv%100%10;7 串口232通信使用串口调式助手SComA

15、ssistant联合开发版实现串口232通信。该部分的主体程序如下：main() USART_Init(); /初始化 while(1) /死循环 if(flag=1) /如果有数据则进入这个语句 flag=0; ES=0; /进入发送数据时先关闭串行中断 SBUF = ck1; /将数据原样发回 while(!TI); /等待数据发完 TI=1发完 TI=0; ES = 1; /重新开启串口中断 8 EEPROM图4-9：EEPROM流程图 改变AT24C02中的的内容，并显示到数码管上，对AT24C02里某个特定单元每隔一秒加一，并显示数值。图4-10：AT24C02该部分的主体程序如下：

16、main() init(); EEPROM_FLAG=1; sec=read_add(23); /读23的数据 while(1) A1=sec/100; /分出百，十，和个位 A2=sec%100/10; A3=sec%10; display(A1,A2,A3); write_add(23,sec); /写入数据 9 实时时钟图4-11：实时时钟时序图DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作输出数据，写操作时输

17、出数据。在对DS1302输出的数据进行处理后将其显示在LCD上。图4-12：DS1302该部分的主体程序如下：main() init_1302(time_1302); initlcd(); while(1) get_1302(time_1302); change(); sprintf(line1, Time:); sprintf(line2, Date:); strcat(line1,times); strcat(line2,date); showline(line1); show2line(line2); 10 温度检测图4-13：温度检测时序图 温度检测DS13B20的初始化最需要注意的是

18、延时的时间长短。初始化成功后，跳过读序号列号的操作，然后启动温度转换。再次跳过读序号列号的操作，读取温度寄存器。分别读取温度的低八位、高八位，合在一起后转换成摄氏度。通过lcd1602显示。图4-14：DS18B20该部分的主体程序如下：main() while(1) Init_DS18B20(); delay(1); WriteOneChar(0xCC);/ 跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0x44);/ 启动温度转换 Init_DS18B20(); delay(1); WriteOneChar(0xCC);/跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE);/读取

19、温度寄存器 a=ReadOneChar();/温度低8位 b=ReadOneChar();/温度高8位 te1=b; te180)temax=0; if(tetemax)temax=te; if(tetemin)temin=te; sprintf(line1,Now:%.3fC ,te); sprintf(line2,Max:%.1fMin:%.1f,temax,temin); showline(line1); show2line(line2); 11 红外接收图4-15：红外接收流程图VS1838B红外接收头接收到的是一串方波，其发送波形如下图：图4-16：发送波形图接收到的码中有32bit

20、，即4个字节。第一个字节为用户码1，接着是第二个字节用户码2，接着是第三个字节数据码，最后是数据码的反码。“0”的高电平和低电平持续时间基本相等，均为0.5ms左右，高低电平一共持续时间约为1ms；“1”的低电平持续时间约为0.5ms，高电平持续时间约为1.5ms，高低电平一共持续时间为2ms左右。在分析通过定时器得到的时间值时的计算公式为：晶振频率（11.059MHZ）/12分频*时间。该部分的主体程序如下：main() HW_FLAG=1; IT0 = 1; /下降沿出发 EX0 = 1; /外部中断允许 EA = 1; TMOD= 0x02; /8位自动重装 TH0 = 0x00; TL0 = 0x00; ET0 = 1; /开定时器中断 TR0 = 1; /启动定时器中断 initlcd(); while(1) / 主循环 if (irok) / 如果接收好了进行红外处理 Ircordpro();irok = 0; if (irpro_ok) /如果处理好后进行工作处理，如按对应的