单片机课程设计报告_.doc

1、1前言目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单 片 机 广 泛 应 用 于 仪 器 仪 表 、 家 用 电 器 、 医 用 设 备 、 航 空 航 天 、 专 用 设 备

2、的 智 能 化管 理 及 过 程 控 制 等 领 域 ， 大 致 可 分 如 下 几 个 范 畴 ： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪） 。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能

3、化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片

4、机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理） ，就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于 ROM） ，由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡） 。 在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。 7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车

5、电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于 CAN 总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS 导航系统，abs 防抱死系统，制动系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用2途。本次课程设计，主要学习单片机内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O、串行口通信等，实现键盘显示、电机控制应用等。1. 数码管显示系统1.1. 工作原理利用动态显示方式实现在数码管上稳定显示 123456。1.2. 硬件电路设计及描述单片机、6 位的 7 段数码管。单片机的 P1 口输出相应的段码，P2 口低 6 位选择相应的数码管。硬件电路图如

6、下。1.3. 软件设计流程及描述#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table=0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,;/数字 1-6 段码表3uchar code adress=0xfe,0xfd,0xf7b,0xf7,0xef,0xdf;/位码表void delay(uint m)/延时程序while(m-);void main()uchar m=0;while(1)/动态循环if(m=6)m=0;P2=0xff; /数码管清零P2=adressm;/P2 口输出

7、位码，选择位P1=tablem+;/P1 输出段码，显示相应数字delay(500);1.4. 综合调试结果分析与展示动态显示的结果是静态的。当动态循环一个一个数码管显示足够快的时候，由于视觉原因，看上去是同时显示的。42. 步进电机控制系统2.1. 工作原理通过单片机的/O 口控制步进电机运转，实现正传和反转。2.2. 硬件电路设计及描述单片机、74LS240、步进电机。 P0 口的低 4 位送出励磁电平， 74LS240 作为驱动电路。接线图如下。2.3. 软件设计流程及描述#includeunsigned char Lvalue8=0x0e,0x0c,0x0d,0x09,0x0b,0x0

8、3,0x07,0x06;void delay()/延时程序unsigned int i;for(i=0;i0;m-)P0=Lvaluem-1;delay();2.4. 综合调试结果分析与展示步进电机正转一会，然后反转一会。3. 直流电机 PWM 调速系统3.1. 工作原理通过调节脉冲宽度，改变占空比，从而改变输出，达到改变直流电机转速的目的。63.2. 硬件电路设计及描述单片机、ULN2003A、直流电机、12V 电源。单片机 P1.7 输出 PWM 波，经过 ULN2003A驱动，加到直流电机上，改变 PWM 波占空比，即可改变输出电压平均值大小，从而改变电机转速。接线图如下。3.3. 软件

9、设计流程及描述#include#define N 6/N 不能大于 10sbit P17=P17;/P1.7 输出 PWM 波unsigned char i=0;void main()TMOD=0x01;/定时器 T0，方式 1TH0=0xd8;TL0=0xf0;/定时 10ms 产生中断EA=1;ET0=1;TR0=1;/开启中断P17=1;/先置高电平while(1);void time0() interrupt 1/中断程序TH0=0xd8;TL0=0xf0; /重装初值i+;if(i=N)P17=0;/决定 PWM 波占空比if(i=10)7P17=1;i=0;3.4. 综合调试结果分

10、析与展示改变程序中 N 的值即可改变占空比进行调速。4. 点阵 LED 广告屏设计（题目 4）4.1. 工作原理1616LED 点阵由四块 88LED 点阵组成。控制点阵的扫描显示，使 1616LED 点阵循环显示汉字。例如：新年好，同学们好，欢迎您。4.2. 硬件设计电路及描述单片机、4 块 74LS541、4 块 88LED。P0 口经 74LS541 驱动接前 8 行 LED，P2 口经驱动接后 8 行，P3 口经驱动接前 8 列，P1 口经驱动接后 8 列。84.3. 软件设计流程及描述#include “sst89x5x4.h“#include “hzdot1.h“/要显示的字模文件

11、#includevoid Delay(void) / 延时程序unsigned char i;for(i=0; i60; i+);void clear(void) / 清屏P3 = 0x00; /前 8 列P1 = 0x00; /P0 = 0xff; /P2 = 0xff; /void main(void)unsigned char Scan=0xfe, i, j;unsigned int count=0;clear();while(1)9for(i=0; i50; i+) /每 16 行重复扫描 50 次for(j=0; j8; j+)P0 = Scan; / 0-7 行P3 = hzdot

12、count; / 0-7 列P1 = hzdotcount+1; / 8-15 列count+=2;Scan = _crol_(Scan,1); / 行扫Delay();P0 = 0xff;for(j=0; j8; j+)P2 = Scan; / 8-15 行P3 = hzdotcount;P1 = hzdotcount+1;count+=2;Scan = _crol_(Scan,1); / 行扫Delay();P2 = 0xff;count-=32;count+=2; /向上滚动一行if(count = (192-32) count=0;/最后一个字完全显示后，又从第一个字开始显示字模文件“

13、hzdot1.h“unsigned char code hzdot320 = 0x80,0x00,0x80,0x00,0xFE,0x3F,0xC0,0x01,0xA0,0x02,0x90,0x04,0x8C,0x18,0x83,0x60,0xF0,0x07,0x00,0x02,0x00,0x01,0xFF,0x7F,0x80,0x00,0x80,0x00,0xA0,0x00,0x40,0x00,/*“李“,0*/0x10,0x00,0x90,0x3F,0x10,0x22,0x7E,0x22,0x10,0x22,0x10,0x29,0xFF,0x10,0x10,0x3F,0x14,0x21,0x

14、14,0x21,0x74,0x21,0x14,0x3F,0x14,0x00,0x1A,0x00,0xF2,0x7F,0x01,0x00,/*“超“,1*/0x80,0x00,0x40,0x00,0x20,0x00,0xF8,0x0F,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x0F,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x0F,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x0F,0x08,0x08,/*“自“,2*/0x08,0x02,0x08,0x04,0x08,0x04,0xC8,0x7F,0x5F,0x40,0x28

15、,0x29,0x88,0x10,0x58,0x20,0x0C,0x00,0x8B,0x3F,0x08,0x04,0x08,0x04,0x08,0x04,0x08,0x04,0xEA,0x7F,0x04,0x00,/*“控10“,3*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x24,0x24,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x64,0x42,0x58,0x42,0x40,0x42,0x40,0x24,0x24,0x18,0x1C,0x00,0x00,0x00,0x00,/*“09“,4*/0x00,0x00,0x0

16、0,0x00,0x00,0x00,0x18,0x20,0x24,0x30,0x42,0x28,0x42,0x24,0x42,0x24,0x42,0x22,0x42,0x22,0x42,0x7E,0x42,0x20,0x24,0x20,0x18,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,/*“04“,5*/;4.4. 综合调试结果分析及展示1616LED 显示屏向上滚动显示“李超自控 0904”6 个字。5. 温度显示系统设计（题目 6）5.1. 工作原理1) 利用数字温度传感器 DS18B20，测量环境温度，并在二位 LED 数码管上显示实时温度值。2) 使用 ADC0809 通道 IN1 作为报警值输入。按下 S1 键，CPU 从 IN1 通道读入报警值显示在数码管上。放开 S1 键时将此时的 IN1 采样值作为报警值。使用 S1 设置高限报警温度值。3) 可以通过按键设定高限报警温度值和低限报警温度值。当外界温度高于设定最高温度时，启动风扇降温：发出短嘀报警声和光报警。当外界温度低于指定最低温度时，发出长嘀报警声，并点亮报警指示灯。低限报警温度值可用键盘设置。