1、单片机课程设计报告课 程 设 计 报 告课程设计名称： 基于 AW60 的键盘控制小灯的设计与实现 系 别： 三系 学 生 姓 名： 高翔 班 级： 计本（2） 学 号： 20100303219 成 绩： 指 导 教 师： 王志超 开 课 时 间： 2013 学年 2 学期单片机课程设计报告目录一、系统概要 .11.1 意义 .11.2 背景 .11.3 功能 .1二、硬件设计 .22.1.功能框图 .22.2 电路图 .22.2.1MC9S08AW60 .22.2.2 LCD.32.2.3 4X4 键盘 .4三、软件设计 .63.1 流程图 .63.2 部分代码 .73.2.1 主函数代码
2、.83.2.2 键盘中断 ISR.H .83.2.3 键盘初始化程序 .10四、系统测试 .114.1 内容 .114.1.1 电路连接图 .114.1.2 LCD 显示图 .114.1.3 小灯闪烁图 .12五、 心得体会 .13六、参考文献 .13单片机课程设计报告1一、系统概要1.1 意义嵌入式系统一词在我国广泛使用的历史并不长。在 2001 年中国单片机学会召开的年会上，才把“单片机”与“嵌入式系统”联系在一起。此后，许多高校把单片机原理课程“发展成”嵌入式应用技术课程。是什么原因促使这种改变呢？在我们学习的课程嵌入式基础与实践它具有很强的实践性，一本具有实践意义的好书，将是领导一个技
3、术人员走向嵌入式开发道路的基础和向导。在学习了这本书之后，我懂得了一些以前学习的通用计算机系统和嵌入式系统的不同。从总体上来说，通用计算机系统主要用于数值计算、信息处理，兼顾控制功能，而嵌入式计算机系统主要用于控制领域，兼顾数据处理。在我们学习的这本书中不再区分 DSP 和 MCU，同一使用 MCU 一词。在一个综合系统中，会出现通用计算机系统与嵌入式计算机系统的结合，各自扮演不同的角色，共同完成系统任务。本次试验我们做的是键盘控制小灯亮暗，这次试验是我们学习了单片机系统之后的一个知识体现与运用实践。1.2 背景通过键盘控制小灯，在这个实验中我们需要利用键盘来控制小灯，而且我们要做到在 LCD
4、 上显示小灯闪烁的次数。我们需要在电脑程序上设置一个控制程序，然后连接到键盘，让键盘控制其他的功能模块。 CodeWarrior 是Freescale 公司研发的面向 Freescale MCU 与 DSP 嵌入式应用开发的商业软工具，其功能强大，是 Freescale 向用户推荐的产品。在本次试验中我们要使用到 AW60 芯片以及键盘模块、LCD 模块。模块之间的联系与组合需要我们去动手与动脑，在这个此课程设计中，实验工具也是重要的一块。让我们知道了软硬件的结合的重要性，为以后的学习实践提供经验。1.3 功能本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。那么我们在做的时候的具体要求是，用键单片机课程设
5、计报告2盘控制小灯闪烁的次数，而且要在 LCD 上显示小灯闪烁的次数。当我们从键盘输入数字，遇到“E”时结束输入， “E”就相当于一个结束标记符。AW60 计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD 就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。二、硬件设计2.1.功能框图键盘模块A W6 0芯片L C D显示小灯闪烁图 2-1 功能框图2.2 电路图2.2.1MC9S08AW60飞思卡尔 MC9S08AW60 是一款高性能的微控制器遥评估板包含最小系统,写入调试接口,串行通信接口与扩展板连接的扩展插口介绍最小系统的硬件设计及软件调试并给出软件程序设计思想主
6、体流程 MC9S08AW60 是一款高性能的 8 位微控制器,是首个能支持 5V 而基于高性能 HCS08 核系列成员。它包含众 多有价值的特性,包括60K flash 存储器、2K RAM、灵活而无需外部元件的内部时钟发生器、低压检测、高性能、模数转换器、串行通信模块等。即使在各类恶劣环境下,9S08AW 系列亦达到极佳的 EMC 性能。它提供了不同的引脚数、封装选项及温度范围。飞思卡尔还提供 DEMO9S08AW60E,它是整合了演示板和具开发功能的 USB MULTILINKBDM 于一身的经济型开发工具。该器件适于工业与汽车应用。1 硬件设计最小系统是指可以使内部程序运行起来的所必须的
7、外围电路。 MC9S08AW60 芯片的最小系统包括电源电路、复位电路、晶振电路、BDM 调试接口电路和IRQ 电路等。如图 1 所示,AW60 评估板原理图。图中也给 出了最小系统元件的参考值。1.1电源电路电路中需要大量引脚用来提供足够的电流容量。所有的电源引脚必须有适当的旁路电容,来抑制高频噪音。一些 VDD 和 VSS 引脚仅用于噪音旁路AW60 最小系统电路图所下所示：单片机课程设计报告3图 2-2 AW60 最小系统电路图2.2.2 LCDLCD 显示器以其功耗极低、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在控制，袖珍式仪器表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。点阵字符型液晶
8、模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器及必要的连接件，结构件装配而成的，可以显示数字和西方字符。是一类专用于显示字母、数字的液晶显示模块。鉴于字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，其电特性及接口特性是统一的，因此，只要设计出一种型号的接口电路，在指令上稍加修改即可使用各种规格的字符型液晶显示模块。LCD 电路图如下所示：单片机课程设计报告4图 2-3 LCD 电路图2.2.3 4X4 键盘在单片机应用系统中，键盘是人机对话不可缺少的组件之一。在按键比较少时，我们可以一个单片机 I/O 口接一个按键，但当按键需要很多，I/O 资源又比较紧张时，使用矩阵式键盘无疑是最好的选择
9、。 4 x 4 矩阵键盘是运用得最多的键盘形式，也是单片机入门必需掌握的一种键盘识别技术，下面我们就以实例来说明一下 4 x 4 矩阵键盘的识别方法。如下图所示，我们把按键接成矩阵的形式，这样用 8 个 I/O 口就可以对 16 个按键进行识别了，节省了 I/O 口资源。矩阵键盘电路图如下所示：单片机课程设计报告5图 2-4 矩阵键盘电路图LED 小灯电路图如下所示：单片机课程设计报告6图 2-5 LED 小灯电路图三、软件设计3.1 流程图在整个键盘控制小灯的课程设计红，在实验中我们首先需要将芯片初始化，以保证芯片对于即将开始的设置和应用中能够很好的使用，判断键盘是否中断，否的话从新输入判断
10、，如果键盘没有中断然后继续判断输入的是否为“E” ，如果输入的不是“E”保存输入的键值，继续开始判断，如果输入判断为“E”的话，开始计算输入的键值，小灯开始闪烁，LCD 显示小灯闪烁的次数，结束程序。程序流程图如下所示：单片机课程设计报告7开始芯片初始化是否有键盘中断N判断输入是否为 “ E ”Y保存输入的键值计算输入的键值小灯闪烁L C D 显示结束图 3-1 程序流程图3.2 部分代码本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数，而且要在 LCD 上显示小灯闪烁的次数。当我们从键盘输入数字，遇到“E”时结束输入， “E”就相当于一个结束标记符。AW60 计算输入的数据，小灯闪烁输单片机课程设计报告8入值得次数，LCD 就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。3.2.1 主函数代码3.2.2 键盘中断 ISR.H
