【正文】 畢業(yè)設(shè)計報告（論文）報告（論文）題目： 基于 AT89C51 單片機實驗開 發(fā)板系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 51 單片機的運行速度快,工作電壓低,功耗低,抗干擾能力強,被廣泛應(yīng)用于辦公自動化設(shè)備,消費電子產(chǎn)品,電訊通信,智能儀器儀表,汽車電子,金融電子,工業(yè)控制等不同領(lǐng)域，特別是近幾年應(yīng)用更加廣泛，各公司兼采用此芯片開發(fā)應(yīng)用類產(chǎn)品。而目前市場上的學(xué)習(xí)套件一般功能不全，配套的軟件系統(tǒng)都是匯編語言，還沒有一個比較完善的 51 開發(fā)板供學(xué)習(xí)和研究。鑒于此，本設(shè)計設(shè)計了一個可供學(xué)習(xí)與開發(fā)系統(tǒng)于一體的 51 單片機的綜合開發(fā)系統(tǒng)?；?51 單片機的綜合開發(fā)系統(tǒng)，目前國外的產(chǎn)品，主要是 51 廠家配套提供的學(xué)習(xí)開發(fā)系統(tǒng)，價格偏高，技術(shù)也基本處于保密狀態(tài)，深層次學(xué)習(xí)和利用比較困難，特別是全球領(lǐng)先的單片機和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商不斷向高端推出他的一系列新產(chǎn)品，為汽車、工業(yè)產(chǎn)品、家電和消費類應(yīng)用提供更高的能效、更低的噪音和更廣泛的使用范圍，這些技術(shù)已相對成熟。國內(nèi)正處于發(fā)展階段，大多數(shù)人學(xué)習(xí)的主要對象還都是 MCU51 系列單片機，51 單片機開發(fā)系統(tǒng)相對較少，也只是與匯編語言配套，要達(dá)到普及和提高開發(fā)應(yīng)用速度，必須采用 C 語言，而 C 語言配套程序又非常少并不完善，不適合學(xué)生與大眾人群學(xué)習(xí)和利用。綜觀目前國內(nèi)外的 51 單片機的綜合開發(fā)系統(tǒng)系統(tǒng)，主要表現(xiàn)在開發(fā)高端產(chǎn)品，其應(yīng)用類也向高端電子產(chǎn)品發(fā)展，為復(fù)雜的電機控制應(yīng)用提供極精確且高能效的完整解決方案。不斷擴充適用于汽車（穩(wěn)定性控制、車內(nèi)氣候控制、燃料泵和油泵、電動方向盤和節(jié)流閥控制） ；家電（洗碗機、冰箱、洗衣機和排風(fēng)扇） ；工業(yè)產(chǎn)品（工業(yè)機器人、材料處理、暖通空調(diào)和販賣機） ，以及消費類產(chǎn)品（沖浪浴缸、烤箱/烤架、浴室風(fēng)扇）等。關(guān)鍵詞 51單片機 單片機開發(fā)板 高性能 學(xué)習(xí)開發(fā)系統(tǒng)北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文目 錄第 1 章 緒 論 ............................................................5 單片機的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................5 實驗開發(fā)板的現(xiàn)狀與發(fā)展及使用對象 .......................................6 AT89C51 在實驗板中的應(yīng)用 ...............................................6 課題的背景與意義 .......................................................7第 2 章 開發(fā)板的總體設(shè)計 ...................................................8 開發(fā)板系統(tǒng)功能 .........................................................8 開發(fā)板的性能要求 .......................................................8 硬件總體設(shè)計 ............................................................8第 3 章 開發(fā)板的模塊電路設(shè)計 ..............................................10 AT89C51 單片機 .........................................................10 單片機外圍電路 ........................................................11 獨立鍵盤電路 ..........................................................13 10 位 AD 轉(zhuǎn)換電路 .......................................................13 電源電路 ..............................................................14 液晶顯示電路 ..........................................................15第 4 章 電路 PCB 的制作 ....................................................16 電路原理圖設(shè)計 .........................................................16 PCB 電路板元件布局與走線設(shè)計 ...........................................16 PCB 板整體設(shè)計 .........................................................17 PCB 板具體參數(shù)設(shè)置的依據(jù) ...............................................18北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第 5 章 結(jié) 論 ...........................................................19致 謝 ..................................................................20附 錄 ..................................................................221 按鍵控制 LED 程序 ........................................................222 LCD 顯示電路 .............................................................24北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文基于 AT89C51 單片機實驗開發(fā)板系統(tǒng)設(shè)計第 1 章 緒 論 單片機的發(fā)展現(xiàn)狀單片機屬于第四代微型計算機的一個重要分支。單片機是把中央處理器CPU（ Central Processing Unit） ，隨機存取存儲器 RAM（Random Access Memrty） ，只讀存儲器 ROM（Read Only Memory）,定時器/計數(shù)器以及 I/O 接口電路等主要計算部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。單片機的應(yīng)用導(dǎo)致了控制領(lǐng)域的一場革命，是微控制技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的硬件控制。近十幾年來，單片機在生產(chǎn)過程控制、自動檢測、數(shù)據(jù)采集與處理、科技計算、商業(yè)管理和辦公室自動化等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。單片機具有體積小、重量輕、耗能省、價格低、可靠性高和通用靈活等優(yōu)點，因此也廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星定向、汽車火花控制、交通自動管理和微波爐等專用控制上[1]。近幾年來，單片機的發(fā)展更為迅速，己經(jīng)滲透到諸多學(xué)科的領(lǐng)域，以及人們生活的各個方面。在嵌入式系統(tǒng)低端的單片機領(lǐng)域，從 8 位單片機誕生至今，已近 30 年，在百花齊放的單片機家族中，80C51 系列一直扮演著一個獨特的角色。Silabs 推出 C8051F 更令業(yè)界人士刮目相看。回顧歷史，在 Intel 公司推出了 MCS51 不久便實施了最徹底的技術(shù)開放政策,在眾多電器商、半導(dǎo)體商的積極參與下，將 MCS51 發(fā)展成了眾多型號系列的 80C51 MCU 家族。MCS51 經(jīng)典的體系結(jié)構(gòu)、極好的兼容性和 Intel 公司的開放政策不僅使眾多廠家參與發(fā)展，也誘使半導(dǎo)體廠家對 MCS51 實行為所欲為的改造。由于 MCS51 提供的最佳兼容性，使 MCS51 在被肢解式改造后，還能以不變的指令系統(tǒng)、基本單元的兼容性保持著 8051 內(nèi)核的生命延續(xù)，并在未來 SoC 發(fā)展中，擔(dān)任 8位 CPU 內(nèi)核的重任?；仡?80C51 系列從 MCS5 80C51 到 C8051F 的過程[2]，我們可以深刻領(lǐng)會到單片機發(fā)展的一些規(guī)律性東西。早期單片機都是用 1 個時鐘控制片內(nèi)所有時序[3]。進(jìn)入 CMOS 時代后，由于低功耗設(shè)計的要求，出現(xiàn)了在一個主時鐘下 CPU 運行速度可選擇在不同的時鐘頻率下操作；或設(shè)置成高、低兩個主時鐘，按系統(tǒng)操作要求選擇合適的時鐘速度，或關(guān)閉時鐘。而Silabs 公司的 C8051F 則提供了一個完整而先進(jìn)的時鐘系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，片內(nèi)設(shè)置有一個可編程的時鐘振蕩器（無需外部器件） ，可提供 8 和 16 MHz 時鐘的編程設(shè)定[4] 。外部振蕩器可選擇 4 種方式。當(dāng)程序運行時，可實現(xiàn)內(nèi)外時鐘的動態(tài)切換。編程選擇的時鐘輸出 CYSCLK 除供片內(nèi)使用外，還可從隨意選擇的 I/O 端口輸出。北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 實驗開發(fā)板的現(xiàn)狀與發(fā)展及使用對象51 單片機技術(shù)自發(fā)展以來已走過了近 20 年的發(fā)展路程 。單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。小到遙電子玩具，大到航空航天技術(shù)等電子行業(yè)都有單片機應(yīng)用的影子。針對 51 單片機技術(shù)在電子行業(yè)自動化方面的重要應(yīng)用，為滿足廣大學(xué)生、愛好者、產(chǎn)品開發(fā)者迅速學(xué)會掌握單片機這門技術(shù)，于是產(chǎn)生 51 單片機開發(fā)板。實踐表時，8 位的單片機仍然占據(jù)著市場百分之八十的份量。單片機開發(fā)板是適合目前想要學(xué)習(xí)單片機技術(shù)的人士，這些人士大致可以分成三類：一類是在校的電子專業(yè)學(xué)生，為了完成一些科技項目或者是把學(xué)校學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化成實際的電子作品，為以后的技術(shù)開發(fā)及工作求職創(chuàng)造更好的條件，這類學(xué)生需要的就是實踐經(jīng)驗了。一類是業(yè)余的電子愛好者，想通過自學(xué)單片機來