1、-"單片機"課程設計報告系 別：計算機與電子系專業(yè)班級：電子0801學生：獨孤求勝指導教師：課程設計時間：2021 年 6 月27 日2021 年 7 月 8 日華中科技大學武昌分校計算機與電子系目 錄1課程設計目的22課程設計題目及要求33課程設計報告容43.1課程設計相關元器件及設備43.2元器件的分析43.3原理圖的設計與分析53.4程序設計流程及說明83.5課程設計仿真結果圖示124總結15參考文獻 16一、課程設計目的熟悉典型單片機 MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR 的資源、性能，加深對單片機課程的全面認識和掌握，對單片機及其

2、接口的應用作進一步的了解，掌握基于單片機的系統(tǒng)設計的一般流程、方法和技巧，為學生解決工程實際問題打下堅實的根底。同時課程設計也是讓我們熟練掌握了課本上的一些理論知識，是一個學習新知識、穩(wěn)固加深所學課本理論知識的過程，它培養(yǎng)了我們綜合運用知識的能力，獨立思考和解決問題的能力，加深了我們對單片機原理與應用課程的理解。二、課程題目及要求1、課程設計題目容及具體要求：1十字路口交通燈控制2單詞記憶測試器3單片機數字電壓表 4簡易電子琴54個16 * 16點陣LED電子顯示屏的設計我所在的小組做的是實驗三：單片機數字電壓表2、設計要求：l 以單片機為控制器,采用中斷方式,對2路0-5V的模擬電壓進展循環(huán)

3、采集,采集的數據送LED顯示,并存入存。超過界限時指示燈閃爍。l 設計接口電路，將這些外設構成一個簡單的單片機應用系統(tǒng)，畫出接口的連接電路圖。l 編寫以下控制程序1對2路模擬信號輸入實行循行采集，每路連續(xù)采集16次，取平均值。2分別設定每一路的上限值，假設采集的平均值超過該界限值，則對應通道的指示燈閃爍10次后一直亮，指示燈閃爍時喇叭發(fā)聲，以示警告。 三、課程設計報告容1、課程設計相關元器件及設備本次課程設計包括實物和仿真兩種，我做的是用proteus軟件進展原理圖的設計和仿真，采用keil4集成開發(fā)環(huán)境進展軟件的開發(fā)和調試。實驗器材包括：裝有proteus和keil軟件的pc機一臺。2、元器

4、件的分析實驗中用到的仿真模型有：AT89C51,ADC0809,數碼管，led，晶振，可變電阻，電容，按鍵等。AT89C51作為控制芯片，5v的電壓源接上滑動變阻器模擬外部測量電壓，外部模擬電壓經過adc0808模數轉換后，經過處理在數碼管上顯示出來。1ADC0809簡介：本實驗我們選用ADC0808作為模數轉換的芯片，其為逐次逼近式AD轉換式芯片，其工作時需要一個穩(wěn)定的時鐘輸入，根據查找資料，得到ADC0808的時鐘頻率在10khz1200khz,我們選擇典型值640khz。課題要求測量電壓圍是0到5V，又ADC0808的要求：Vref+<=Vcc,Vref->=GND，故我們取

5、Vref+=+5V，Vref-=0V。由于ADC0808有8個輸入通道可供選擇，我們選擇IN0通道和IN1通道，使ADC0808的A、B、C選擇通道，因為只有通道0和1，故將B,C接地，通過改變A的值來選擇通道0和1，在當ADC0808啟動時ALE引腳電平正跳變時變可以鎖存A、B、C上的地址信息。ADC0808可以將從IN0得到的模擬數據轉換為相應的二進制數，由于ADC0808輸出為8位的二進制數。在AD轉換完成后，ADC0809將在EOC引腳上產生一個8倍于自身時鐘周期的正脈沖，以此來作為轉換完畢的標志。然后當OE引腳上產生高電平時，ADC0808將允許轉換完的二進制數據輸出。ADC0808

6、是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進展模/數轉換的器件。其部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進展A/D轉換。ADC0808是ADC0809的簡化版本，功能根本一樣。一般在硬件仿真時采用ADC0808進展A/D轉換，實際使用時采用ADC0809進展A/D轉換。引腳功能外部特性ADC0808芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。各引腳功能如下： 15和2628IN0IN7：8路模擬量輸入端。 8、14、15和1721：8位數字量輸出端。 22ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 6START： AD轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖至

7、少100ns寬使其啟動脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉換。 7EOC： AD轉換完畢信號，輸出，當AD轉換完畢時，此端輸出一個高電平轉換期間一直為低電平。 9OE：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當AD轉換完畢時，此端輸入一個高電平，才能翻開輸出三態(tài)門，輸出數字量。 10CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 12VREF+和16VREF-：參考電壓輸入端 11Vcc：主電源輸入端。 13GND：地。 2325ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。其構造與引腳圖如下所示2數碼管簡單說明：顯示局部我使用的是7SEG_MP*6

8、-CC,6合一數碼管，共陰極。3、原理圖的設計與分析總的設計電路如下所示，電路有幾個功能模塊共同組成：用proteus設計的仿真原理圖1時鐘電路2復位電路3模擬電壓輸入電路4AD轉換電路5顯示電路6報警提示電路4、程序設計流程極說明1程序流程圖如下 程序流程圖2程序功能模塊及說明1>顯示模塊：void display() /數碼管顯示函數P1=0;P2=0*ff;P1=dispcodedispbufdispcount; /顯示數據輸入P2=dispbitcodedispcount; /數碼管選通if(dispcount=5) P1=P1 | 0*80; /顯示小數點if(dispcoun

9、t=2) P1=P1 | 0*80; /顯示小數點 dispcount+; if(dispcount=8) dispcount=0; 本程序模塊中P2通過循環(huán)計數器dispcount循環(huán)選通八個數碼管，P1分別送入八個數碼管的數據。2>ad轉換模塊：void got_ad_data() /啟動和獲取ad轉換結果 if(EOC=1)OE=1; /允許輸出getdata=P0; OE=0; ST=1; /讀取數據后送一個高脈沖重新開場轉換 ST=0; 這個模塊啟動ad轉換，并查詢轉換是否完成，完成后取出轉換構造，然后重新開場轉換。3>求平均值并保存模塊：void data_save()

10、if(t=16)i=sum/t; /采樣16次，求平均值，并保存temp=i;t=0;sum=0;if(A=0)dispbuf5=i/10000; /將通道0的數據存入5，6，7位置i=i%10000; dispbuf6=i/1000;i=i%1000; dispbuf7=i/100;else dispbuf2=i/10000; /江通道1的數據存入數組的2，3，4；i=i%10000; dispbuf3=i/1000;i=i%1000; dispbuf4=i/100;A=!A; /更換通道程序段中A為ADC0808的通道選擇的最低位，t為計數器，用于計數取樣次數，sum為16次取樣的和。4&

11、gt;報警系統(tǒng)模塊：void sounder() /報警函數if(A=0)if(temp>range1)t2+;if(t2/16<20) /取反20次，閃爍10次if(t2%16=0) /t2為16的倍數時，led1電頻取反led1=!led1;elseled1=led1;elseled1=1;t2=500; /任意賦一個大于16*20的值，防止發(fā)生溢出；ring=!ring;elseled1=0;ring=0;t2=0;/temp小于額定數值時，t2清零if(A=1) if(temp>=range2)t3+;if(t3/16<20)/取反20次，閃爍10次if(t3%

12、16=0) /led2=!led2; /elseled2=led2;elseled2=1; t3=500;ring=!ring;elseled2=0;ring=0;t3=0; /temp小于額定數值時t3清零這個程序段中，我又引入了兩個變量T2，和t3，用于計數led燈多少次反轉，t2和t3每當定時器t1中斷時加1.5、課程設計仿真結果圖示1通道0和通道1正常測量2單通道超出量程led燈閃爍十次后常亮，蜂鳴器報警。通道0的上限為4.5V3雙通道超界通道1的上限為4.0四總結通本次課程設計我使用到了仿真芯片有：at89c51，adc0808，共陰極數碼管，簡單的rc復位電路和時鐘電路，掌握了簡單

13、的單片機系統(tǒng)的設計，包括硬件和軟件的開發(fā)流程。本次的課程設計讓我熟練的掌握了51單片機的定時器工作方式以及操作方法，并掌握了ad轉換芯片adc0808的操作方法和原理，熟練掌握了數碼管的動態(tài)和靜態(tài)顯示，學會了使用字庫的方式，實現要為數碼管的顯示編寫字庫。參考文獻1. 使用教材1 樓然苗，光飛. 單片機課程設計指導.：航空航天大學. 2007.2 何橋. 單片機原理及應用.：中國鐵道. 2021.2. 教學參考資源1 小安. MCS-51單片機原理及應用. *：*大學.2002.2 迎新. 單片微型計算機原理. ：國防工業(yè). 2002.3 淑清. 單片微型計算機接口技術及應用. ：國防工業(yè).2001.4 翟生輝. 單片計算機原理及應用. ：交通大