單片機課程設計報告(硬件圖、源程序)(已修改)
2025-09-05 17:08 本頁面
【正文】 中原工學院 《單片機與接口技術》課程設計報告 2 目錄 一、引言 3 二、 設計任務 3 三、 硬件電路圖的設計 5 四、 軟件的編寫 10 1）程序流程圖 11 2）實驗源程序 15 五、心得體會 26六、參考文獻 27 七、附錄 28 3 一、 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、通信設備、信息處理、家用電器等嵌入式應用領域中獨占鰲頭。本次課設采用的 STC89C51單片機是 51 系列單片機的一種代表，目前 51 系列單片機是國內目前應用最廣泛的一 種單片機之一。單片機以其系統硬件構架完整、價格低廉、學生能動手等特點，成為工科學生硬件設計的基礎課。 本次課程設計主要目的是為了更進一步學會使用和了解單片機，增強學生的動手能力，讓我們更透徹的將平時所做的實驗吃透學懂。 二、 設計任務 一、所需設備 ：偉福系列單片機仿真實驗箱、 PC機及實驗指導書 二、設計內容 題目 1：數據采集系統 從鍵盤中任意選出 6 個鍵作為系統的功能鍵和 LED 數碼顯示一起組成一個單片機鍵盤顯示系統（小的監(jiān)控程序），并通過實驗箱上的接口芯片實現相應的功能（注：這些硬件電路全在實驗箱上，但 自己要能設計）。要求設計相應的硬件電路，并畫出實現題 4 目要求功能的流程圖，編寫、調試相應的程序。 編程要求： 開機后顯示班級號（ 4 位），學號（ 2 位）（復位狀態(tài)），然后通過功能鍵設置參數，而后運行主程序。 6個功能鍵為： 設置參數步驟：復位狀態(tài)下，按下“設定” 鍵后 6 位顯示的狀態(tài)為： 顯示設定值 顯示參數行號 8 8 8 8 0 1 四位設定值中的某一位小數點亮（或者整個值閃爍），表示對該位進行設置。 用“加一”、“減一”鍵改變該位的值， 用“換位”鍵改變設置位（由左到右）， 用“確定”鍵保存設定的值。 本次設計要求能設置四行參數即可，每行參數在 0－ 9999 之間，當連續(xù)按“確定”鍵時，對應的行號（上圖）從 01－ 04循環(huán)變化。按下“運行”鍵， 執(zhí)行數據采集程序（參考實驗箱相應的硬件電路，但要求不同），采集模擬量 0－ 5V，顯示對應的物理量在 0000－最大值之間變化。 5V對應的顯示值（最大值）是多少可以在設定時通過某行（四行參數中的一行）參數設置的數值選擇確定。 設定 加一 減一 確定 運行 換位 5 三、 硬件電路圖的設計 實驗中主要用 STC89C51 單片機做處理器，首先的確保一個單片機最小系統，所以首先繪制的是單片機最小系統的電路圖，下圖是上次做小車時繪制的最小系統 電路 圖： 6 要用到鍵盤和六個數碼管顯示，故需對其接口進行擴展，所用的器件有 74HC138 與 P2 口的高四位相連接，進行譯碼，譯碼之后和鎖存器 74LS373 所存 P0 口的位數相與，對數碼管的段碼和位碼進行片選選定，同時也可對鍵盤的讀取接口和數據采集芯片進行片選選通，從而給定一個確定的地址，這樣單片機就可以與外接電路進行數據的采集，鍵盤的判定，及數字的顯示等工 作。 下圖為 74HC138 的連接電 路 其中 接 138 的 E3腳， E1和 E2都接在低電平上， 分別和 138 的 C /B/ A 引腳連接，這樣地址片選就可以達到從 8000H 到FFFF 的地址。 7 下圖為單片機 P0 口接 74LS373 鎖存器 數碼管段碼接口和位碼接口都用的是 74LS374 芯片，片選信號由138 譯碼器和 74LS373 鎖存器所給地址決定，鍵盤的讀取用芯片 74LS245芯片來擴展，本電路主要是參考平時所作實驗，及實驗的電路連接來設計的。 8 下圖為段碼接口，位碼 接口及鍵盤讀入口的接線電路： 鍵盤及數碼管顯示電路設計好之后，接下來要設計的就是數據采集系統的電路，由于我選的題目是任務一里的第一個任務，所以數據采集系統使用的的是 AD 轉換，將 5V 的電壓通過電位器的調節(jié)，也就是模擬量通過 AD0809 芯片轉換成數字量，在單片機上顯示出來。 9 下圖即為 AD0809 與單片機的接口電路 ：
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