【正文】 附錄 1. 系統(tǒng)硬件電路圖 ................................................................................................... 33 附錄 2. 元件清單 ............................................................................................................... 34 附錄 3部分程序源代碼 ..................................................................................................... 35 ii 摘要 本單片機系統(tǒng)采用 AT89S52 控制，整個硬件系統(tǒng)由 A/D、 D/A轉換、 LED 顯示、鍵盤、串行通信等模塊組成。本設計只完成了單片機部分的開發(fā)設計，沒有設計外部的采集和控制電路。因為沒有外部采集電路，所以不能完成具體的測量功能，要完成具體的測量功能（如測量壓力、溫度、濕度）還要配上外部的各種傳感器采集電路和相應的軟件。若配上采集電路和相應的軟件就能將測量結果用 LED數(shù)碼管十進制顯示出來，其中包括了 A/D、 D/A轉換，還可以用按鍵來控制，進行人機對話；系統(tǒng)中設置了 5個按鍵，其中 1個是復位鍵，其余的 4個鍵，用程序來控制實現(xiàn)不同的功能。之所以沒有設計外部采集電路是因為設計了外部采集電路系統(tǒng)的功能就比較單一，不方便系統(tǒng)功能的外部擴展。該系統(tǒng)還能實現(xiàn)單片機與PC機的串行通信和編程的下載、軟件設計的時鐘顯示。 關鍵詞：單片機 AT89S52；串行通信； A/D轉換； D/A轉換； LED數(shù)碼管顯示 iii Abstract It adopts AT89S52 to control the Single Chip microputer system, the whole hardware system is posed of A/D and D/A transformation, LED display, keyboard, serial munication. The design has only pleted part of the exploitation design and has not designed the circuit of external collection and control. Because of having not finished the external collection circuit, the material function of measuring has not been finished, in order to finlsh the material function of measuring such as measuring the pressure, temperature or the moisture, and it should be equiped with external sensor collection circuit and the relevant software. If collection circuit and the relevant software are equiped, it can realize that the metrical results are displayed by numeral tube LED in term of decimal system, including A/D and D/A transformation, it also can be controlled by keystroke, makes the manmachine conversation. The system is mounted by five keystroke, one restoring key, another four keys which can be used to realize different functions under the control of program. The reason why the external collection circuit has not been designed is because that the function of it will be single if it is designed and it will not be convenient to spread the function of the system. Here the whole system can realize serial munication of Single Chip Micyoco and machine PC, the download of programming, the display of the clock which is designed by software. Key words: Microputer AT89S52。 serial municaiton。 A/D transformation。 D/A tranformaiton。 LED numeral tube display iv 1緒論 自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術已走過了近 20年的發(fā)展路程?？v觀 20年來單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術的發(fā)展以微處理器 (MPU)技術及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展為先導，以廣泛的應用領域為拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。與此同時在市場上以單片機為核心控制器的產品更是層出不窮，各種家用電器、智能儀器儀表、醫(yī)療器械、機電一體化、實時工業(yè)控制、交通領域無不用到單片機。從目前單片機的發(fā)展趨勢來看，單片機控制技術已成為電子設計技術及計算機技術不可缺少的一個重 要部分，因此單片機系統(tǒng)在電子世界里有著較好的前景，進行單片機的系統(tǒng)開發(fā)設計在當今電子領域有著重大的意義。 該設計要求實現(xiàn)： （ 1）、能夠進行 D/A轉換功能； （ 2）、能夠進行 A/D轉換功能； （ 3）、設計串行通信接口，實現(xiàn)與 PC機的通信； （ 4）、具有人機對話功能，可通過鍵盤進行輸入； （ 5）、 LED顯示器能夠根據(jù)按鍵的輸入進行相應的顯示； （ 6）、自制 +5V穩(wěn)壓電源。 設計結果要求： 完成電路的設計，硬件電路應該設計出原理圖并畫出 PCB板圖，完成軟件程序的編 寫（包括流程圖和部分源代碼）。 1 根基設計目標的要求，此系統(tǒng)可以采用以下兩種設計方案來實現(xiàn)。 方案一：設計的方框圖如圖 1所示： 圖 1 方案一設計方框圖 從方案一的方框圖中我們可以看出用此設計方案設計的系統(tǒng)由信號源即被測對象、傳感器、多路模擬開關、采樣保持電路、 A/D 轉換電路、控制電路、 PC機、 D/A轉換電路、低通濾波電路、功率放大電路、激勵裝置、電源電路等部分組成。此方案的特點是：硬件電路的實現(xiàn)相當?shù)膹碗s，用到的元器件也較多；而且整個系統(tǒng)的控制過程用軟件實現(xiàn)起來也比較的困難?？傊擒浖陀布膶崿F(xiàn)都比較的復雜。 方案二：設計的方框圖如圖 2所示： 圖 2 方案二設計方框圖 從方案二的設計方框圖中可以看出用此方案設計的系統(tǒng)由電源電路、數(shù)據(jù)采集放大電路、A/D轉換電路、 D/A轉換電路、 MAX232串行接口電路、單片機外圍電路、 LED顯示電路、鍵盤電路等部 分組成。此方案的特點是：硬件電路的實現(xiàn)較為簡單、所用元器件也較少、系統(tǒng)可以配上外部的各種傳感器采集電路作為系統(tǒng)的被測對象的模擬輸入信號來源，如壓力、溫度、濕度的采集等等；配上相應的模擬采集電路和軟件就可以實現(xiàn)各種不同的功能、還能用 LED 數(shù)碼管十進制顯示相應的測量數(shù)據(jù)，如可以顯示測得的壓力、溫度、濕度；還可以實現(xiàn)和 PC機串行通信和 ISP編程下載功能，不需要編程器直接從 PC上下載程序。 對比兩種設計方案，我選擇方案二來設計此系統(tǒng)，因為方案二的硬件電路比方案一較簡單；方案二配上外部的采集電路和相應的軟件就可以實 現(xiàn)各種不同的功能，而方案一只能實現(xiàn)一種功能；方案二的軟件控制過程也比方案一的較為簡單和直觀，方案二的性能也比方案一的穩(wěn)定，所以選擇方案二來設計此系統(tǒng)。 本論文包括五個部分，分別為： （系統(tǒng)開發(fā)背景、設計的意義、設計目標和方案的選擇等）； （包括各模塊的硬件電路設計、主要芯片的介紹等）； （包括主程序流程圖的設計、控制算法、）； （包括硬件、軟件的調試）； （包括硬件整機原理圖、元件清單、部分源程序代碼）。