单片机课程设计

1、单片机原理课程设计报告8路彩灯控制电路设计00八年十二月十八日设计题目1 1 引言. ( (2 2 系统主要硬件电路设计 .(5 5)3 3 系统软件设计.(1010)4 4 结束语. (1414) 参考文献附录8路彩灯控制电路设计1.引 言经过对单片机一个学期的学习，对单片机有一些初步的了解。单片机技术 包括硬件和软件两个方面。 硬件是以单片机为核心再加以其他元器件组成的 电 子电路。它包括单片机技术有包括模拟，数字等电子电路的综合应用。软件系 统是为了完成一定的任务所编一系列指令的集合。这次实训设计一种基于STC89C5单片机控制八路彩灯电路，它STC89C51单片机为核心。因为它的外围电

2、路比较简单，所以主要是考擦学生对单片机基 础知识的考察， 设计电路既能提高学生模拟、数字等电子电路的综合运用能力， 学生自己编写单片机程序，能够进一步熟悉指令，巩固所学知识。更重要的是 使学生知道如何建立单片机与PC机之间的通信，以及怎样使用软件将程序写入 单片机，以便于以后自行设计一些单片机电路时可以进行验证或调试。实训涉及单片机简单外围电路的焊接和程序的编写，既是对学生单片机知识的一个考擦也帮助我们总结所学的相关知识，进一步的了解KEILC51软件的使用和ISP下载技术。以便今后更好的学习单片机技术。1.11.1 本设计任务和主要内容实训要求设计八路彩灯控制电路，使用ST89C51这块单片

3、机芯片焊接一个最小 系统的外围电路，最小系统包括复位电路、时钟电路。编写一个满足课题要求的程 序，实训涉及到单片机的硬件电路和编写较简单的程序。通过实训考察学生对单片 机基础知识的掌握情况。同时也要求同学对单片机硬件和软件的结合有所了解并掌 握单片机与PC机之间的串口通信方式，知道如何使用PC机和相关软件来检测单片 机并将程序写入单片机。实训要求学生完成单片机外围电路的排版与焊接。焊接一个由八个发光二极组 成的LED电路，焊接成共阳极电路。用来体会所编写程序的功能，使得更形象的表 现出所编写得程序功能。编写相应程序并通过PC机和相关软件将其写入单片机中。 对电路通电验证，单独完成电路的调试和程

4、序的调试。1.21.2 基于 80C5180C51 单片机系统实验板概述本次课设所使用的单片机最小系统板包括以下器件：电源端子(DC +5V)可以USB供电，也可独立电源供电。通用异步串口，采用MAX232做电平转换。STC89C5单 片机。各种颜色的LED发光二极管共9个，其中8个接于P1口做LED显示，还有 一个做电源灯显示。利用STC51系列特有的ISP在线编程，方便我们初学者的二次 开发，省去大量芯片烧写时间。USB电源线供电和外接供电并存，方便学生在寝室 使用板上提供ISP接口并将单片机的全部I/O引脚引出。51开发板使用ISP在线下 载技术，直接把程序写到单片机中，使用当前最流行的

5、KEILC51软件，用户无需再购买任何仿真器或编程器等开发工具，只要有一台计算机，就可以实践学习单片机方 面的知识；同时引出的单片机的32个I/O口可全部用于扩展， 用户可把自己设计的 电路通过这32个I/O口与单片机连接， 方便用户开发自己的产品， 最大限度的为用 户节约学习成本和加快学习速度。2.2.系统主要硬件电路设计STC89C5单片机简介：STC89C5可以代替AT89C51功能更强，速度更快，寿命更长，价格更低。它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压高性能CMOSE8位单片 机由于它将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，使它成为一种高效微 处理器。STC89

6、C5可以完成ISP在线编程功能。STCt出的系列51单片机芯片是全面兼容其它51单片机的，而51单片机是主流大 军，每一个高等院校、普通学校、网站、业余单片机培训都是以51单片机为入门 教材的，所以，教材最多，例子最多。STC89C5内部有EEPROM可以在程序中修改，断电不丢失。还增加了两级中断优 先级，等等。外型：40个引脚，双列直插DIP-40L22电源转换芯片MAX232电路中单片机与PC机的串行通信总线标准为RS-232C标准。选用DB-9串口作 为下载接口。RS-232C标准对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都做了规定。1在TXD和RXD上:逻辑1=-3V-15V逻辑0=3V15

7、V2在RTS CTS DSR DTR和DCD等控制线上：信号有效=3V15信号无效=-3V15V以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。对于数据（信息码）：逻辑“T（传 号）的电平低于-3V,逻辑“0（空号）的电平告语3V;对于控制信号；接通状态（ON） 即信号有效的电平高于3V,断开状态（OFF即信号无效的电平低于-3V,也就是当传 输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-33V之间的电压无 意义，低于-15V或高于15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电 平在土（15）V之间。EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电 平表示逻

8、辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接， 必须在EIA-RS-232与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。MAX232可以完成EIA与TTL的相互转换。Max232简介：主要特点1、单5V电源工作2、Li nBiCMOSTMX艺技术3、 两个驱动器及两个接收器4、 30V俞入电平5、 低电源电流：典型值是8mA6符合甚至优于ANSI标准EIA/TIA-232-E及ITU推荐标准7、ESD保护大于MIL-STD-883（方法3015）标准的2000V下图为MX232双串口的连接图，可以分别接单片机的串行通信口或者实验板的其它 串行通信接口：图 max232 电平转

9、换电路上述电路为本次实训使用的电路，MAX232的11脚和12脚分别接单片机的11脚和10脚，12脚和13脚接串口，与PC机连接形成通信电路。2.3 USB电源供电电路完成需从电脑上下载程序，为取电方便，采用USB电源供电。USB 1脚为电源正极，4脚为负极，LED和电阻串连构成电源指示电路，电阻在电路 中起限流的作用。图LED电路LED灯电路共阳极方式连接，阴极通过插口与单片机连接。电路中每个二极管应该串联一个限流电阻LED灯电路实验系统软件设计.主程序课题要求：八路彩灯以流水灯方式点亮，间隔1秒；彩灯闪烁三次后再全亮1秒并循环。根据实训课题要求程序分为四个部分：第一部分控制彩灯按流水灯方式

10、被点亮； 第二部分控制彩灯闪烁3次；第三部分控制彩灯同时被点亮；第四部分为延时子程 序，供以上程序调用。程序中设P1口为输出端口，由LED电路的连接方式可知当输出高电平时，即=1时 根据发光二极管单向导电性可知二极管L1不发光,当端口输出低电平即=0时，发光 二极管发光，我们可以通过指令对P1端口输出电平进行控制进而控制LED的发光。程序采用调用延时子程序延时的思路编写。首先对累加器A赋值为0FEH,R3武值为8设置循环次数，将A的值传到P1口控制LED并调用延时程序。之后要让LED闪烁 三次即使LED先亮一段时间再灭相同的时间。R3赋值为3,设置闪烁次数，P1口设 值00H延时后设P1口为F

11、FH并延时，用R3控制循环次数。最后设P1口为00H将LED全部点亮并延时，主程序便完成了。3.1.1程序流程图i F-初始设置P 仁 A,A 左移开 始设初值R5R6R7 设值R7=R7-1延时 1 秒R2=R2-1R3=#3P 仁 00HT延时秒P 仁 FFH,R3=R3-1延时秒P 仁 00HT延时 i 秒和主程序流程图子程序流程图主程序清单ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVR2,#8；设置循环次数MOVA,0FEHLOOP:LCALLLOOP1；长调指令调用子程序延时RLADJNZR2,LOOP；循环程序依次点亮LEDMOVR3,#3；设置闪烁次数DE

12、LAY:MOVP1,#00HLCALLLOOP2MOV P1,#0FFHLCALL LOOP2DJNZR3,DELAYMOVP1,#00HLCALL LOPP1LJMP STARTEND子程序清单LOOP1:MOV R5,#50D1:MOV R6,#50D2:MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETLOOP2:MOV R5,#20 A1:MOV R6,#20 A2:MOV R4,#248DJNZ R4,$DJNZ R6,A2DJNZ R5 ,A1RET结束语实训用于培养学生的动手能力和对所学知识的应用能力。训练学生将理论知识 用于实践。对提高学生有

13、积极作用。实训中我了解了简单的单片机与PC机间的简单串口通信技术，能够通过软件 对单片机电路进行检测并将自己编写的程序下载到单片机中对电路和程序进行调 试。实训涉及了单片机的硬件电路和程序的编写，使我对所学知识进行一次较好的 整理和总结，这次做好的单片机最简系统电路也会用于以后的单片机学习。实训使 我对单片机有了更全面的了解，知道了单片机在电路中实施控制和与PC机进行同 信的简单方法，同时也了解到单片机在电路中应用非常的广泛。对以后继续学习单 片机指明了方向也打下了一些基础。但是，实训中的电路在此之前已经设计好了，自己只是做了焊接的工作，整 个实训并不是自己单独完成的。参考文献1 曹天汉，单片机原理与接口技术，电子工业出版社，2 王幸之，钟爱琴，王雷，王闪 . AT89 系列单片机原理与接口技术 .北京：北京航空航天大学 出版社，20043 李广第，朱月秀，王秀山 .单片机基础 .北京：北京航空航天大学出版社， 20014 李勋，刘源，李新民 .单片机实用教程 .北京：北京航空航天大学出版社，20005 李群芳，黄建 .单片微型计算机与接口技术 .北京：电