畢業(yè)設(shè)計(jì)論文--51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-13 23:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其它功能。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)中采用 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指 令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。如圖 31所示。 圖 31 單片機(jī)最小系統(tǒng) 鍵盤模塊設(shè)計(jì) 鍵盤是人與 AT89S51 聯(lián)系的重要手段，用于向 CPU 輸入運(yùn)行參數(shù)和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。鍵盤電路形式分為直接編碼輸入鍵盤和矩陣鍵盤。前者接口電路簡(jiǎn)單，一般應(yīng)用于需要少量按鍵的控制系統(tǒng)。后者因占用 FO 引腳數(shù)少，常被按鍵較多的控制系統(tǒng)所采用。本實(shí)驗(yàn)板用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，為了減少鍵盤 電路占用 UO 引腳數(shù)目，將鍵盤電路設(shè)計(jì)為 4x4 矩陣鍵盤形式。其中行線作為輸入引腳與 P0 口的 P0． 3一 P0． 0 連接，列線作為引腳與 P0． 7～ PO． 4 連接。實(shí)驗(yàn)板的鍵盤電路如圖 32 所示： 圖 32 實(shí)驗(yàn)板的鍵盤電路 LED 顯示模塊設(shè)計(jì) 把單片機(jī)的 ～ ， ～ 口與 LED 顯示模塊對(duì)應(yīng)的引腳用排線連接起來(lái)，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其連法如圖 33 所示： ～ 是控制數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)口，而 ～ 為數(shù)碼管的位選端， 4 個(gè)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示的方法顯示。如圖 33 所示。 圖 33 實(shí)驗(yàn)板的數(shù)碼管顯示電路 流水燈顯示模塊設(shè)計(jì) 用 5V 電源給單片機(jī)供電，并把單片機(jī)的 ～ 口與流水燈模塊的 8個(gè)引腳用排線連接起來(lái)，每個(gè)發(fā)光二極管外接一個(gè) 1K 電阻，防止電流過(guò)大而燒壞發(fā)光二極管。其連法如圖 34 所示。 圖 34 實(shí)驗(yàn)板的流水燈顯示電路 發(fā)聲模塊設(shè)計(jì) 發(fā)聲模塊電路原理圖如圖 34 所示，信號(hào)由 引腳進(jìn)入三極管進(jìn)行放大，推動(dòng)蜂鳴器 SPK 發(fā)聲。該部分只用 3 個(gè)元件，三極管型號(hào)為 8550，蜂鳴器為微型壓電式。如圖 35 所示。 圖 35 實(shí)驗(yàn)板的發(fā)聲電路 串口通信模塊設(shè)計(jì) 單片機(jī)的 、 引腳與串口通信模塊中的 RS232 的 1 1 引腳相連，而 1 4 引腳接到 9 引腳的連接器的 7 引腳上，連接器的 5 腳接電路板的地，連接器的另一端連到 PC 機(jī)上。如圖 36 所示。 圖 36 實(shí)驗(yàn)板的液晶顯示電路 第4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)板的軟件設(shè)計(jì)是在硬件電路板的基礎(chǔ)上，通過(guò)匯編程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下面是一些測(cè)試程序。 LED 模塊的程序設(shè)計(jì) 功能說(shuō)明：設(shè)計(jì)出一個(gè) 4 位顯示的電子時(shí)鐘，對(duì)于單片機(jī)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘真的是很有用的，其中要理解的東西有很多，如 P0 口的數(shù)據(jù)傳送；P2 口的位控制，也就是數(shù)碼管的位選通；數(shù)碼管數(shù)字顯示代碼；延時(shí)的處理；數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示；還有的就是中斷子程序的設(shè)計(jì)，感覺(jué)這個(gè)是最難的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的計(jì)秒不是人類的大腦思維，如果讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 1 秒后實(shí)現(xiàn)中斷的效果，是最大的難處。還其他的一些知識(shí)的應(yīng)用，及算法的實(shí)現(xiàn)，如果以后要擴(kuò)展成一個(gè)電子鬧鐘，可能還要應(yīng)該到中斷優(yōu)先級(jí)相關(guān)的知識(shí)。程序流程圖見(jiàn)圖 41。 圖 41 LED 顯示程序流 程圖 鍵盤模塊的軟件設(shè)計(jì) 功能說(shuō)明：使用鍵盤通過(guò)掃描方法控制顯示器輸出。根據(jù)鍵盤的工作原理，因此我們可以設(shè)計(jì)出 圖 42 鍵盤程序流程圖 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析 使用的儀器儀表 數(shù)字萬(wàn)用表 DT9203 單片機(jī)仿真器 WAVE6000 燒寫器 GF2100 雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源 DH1718E5 系統(tǒng)調(diào)試 在系統(tǒng)功能設(shè)定，硬件電路板的制作和軟件程序的編寫過(guò)程中都對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查。對(duì)于手工 編寫好的程序，必須使用開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行編譯連接等過(guò)程，最終生成目標(biāo)文件，然后再通過(guò)編程器下載到單片機(jī)當(dāng)中測(cè)試。 硬件調(diào)試 硬件電路板制作完成后，主要利用萬(wàn)用表對(duì)電路板的線路連接狀況、各元器件的焊接情況進(jìn)行檢查。 軟件調(diào)試 利用實(shí)驗(yàn)板對(duì)所編寫的程序進(jìn)行調(diào)試。硬件電路板是否支持程序執(zhí)行，各子程序功能的能否具體實(shí)現(xiàn)，對(duì)出錯(cuò)的程序進(jìn)行修改。 硬件軟件聯(lián)調(diào) 完成以上調(diào)試后便可將調(diào)試成功的程序錄入到 AT89S51 芯片中，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行調(diào)用。 測(cè)試結(jié)果 流水燈顯示測(cè)試結(jié)果 將寫入程序的單片機(jī)插入實(shí)驗(yàn)板，接通電源后會(huì)看到 LED 在不斷地向右
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