毕业设计论文--51单片机实验开发板设计

毕业设计论文--51单片机实验开发板设计内容摘要：

其它功能。 单片机最小系统 本设计中采用 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS51 指 令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 如图 31所示。 图 31 单片机最小系统 键盘模块设计 键盘是人与 AT89S51 联系的重要手段，用于向 CPU 输入运行参数和控制系统的运行状态。 键盘电路形式分为直接编码输入键盘和矩阵键盘。 前者接口电路简单，一般应用于需要少量按键的控制系统。 后者因占用 FO 引脚数少，常被按键较多的控制系统所采用。 本实验板用于学生实验，为了减少键盘 电路占用 UO 引脚数目，将键盘电路设计为 4x4 矩阵键盘形式。 其中行线作为输入引脚与 P0 口的 P0． 3一 P0． 0 连接，列线作为引脚与 P0． 7～ PO． 4 连接。 实验板的键盘电路如图 32 所示： 图 32 实验板的键盘电路 LED 显示模块设计 把单片机的 ～ ， ～ 口与 LED 显示模块对应的引脚用排线连接起来，即可进行实验。 其连法如图 33 所示： ～ 是控制数码管显示的数据口，而 ～ 为数码管的位选端， 4 个数码管采用动态显示的方法显示。 如图 33 所示。 图 33 实验板的数码管显示电路 流水灯显示模块设计 用 5V 电源给单片机供电，并把单片机的 ～ 口与流水灯模块的 8个引脚用排线连接起来，每个发光二极管外接一个 1K 电阻，防止电流过大而烧坏发光二极管。 其连法如图 34 所示。 图 34 实验板的流水灯显示电路 发声模块设计 发声模块电路原理图如图 34 所示，信号由 引脚进入三极管进行放大，推动蜂鸣器 SPK 发声。 该部分只用 3 个元件，三极管型号为 8550，蜂鸣器为微型压电式。 如图 35 所示。 图 35 实验板的发声电路 串口通信模块设计 单片机的 、 引脚与串口通信模块中的 RS232 的 1 1 引脚相连，而 1 4 引脚接到 9 引脚的连接器的 7 引脚上，连接器的 5 脚接电路板的地，连接器的另一端连到 PC 机上。 如图 36 所示。 图 36 实验板的液晶显示电路 第4 章 系统的软件设计 实验板的软件设计是在硬件电路板的基础上，通过汇编程序来实现的。 下面是一些测试程序。 LED 模块的程序设计 功能说明：设计出一个 4 位显示的电子时钟，对于单片机初学者来说，设计一个电子时钟真的是很有用的，其中要理解的东西有很多，如 P0 口的数据传送；P2 口的位控制，也就是数码管的位选通；数码管数字显示代码；延时的处理；数码管动态显示；还有的就是中断子程序的设计，感觉这个是最难的，因为单片机的计秒不是人类的大脑思维，如果让计算机实现 1 秒后实现中断的效果，是最大的难处。 还其他的一些知识的应用，及算法的实现，如果以后要扩展成一个电子闹钟，可能还要应该到中断优先级相关的知识。 程序流程图见图 41。 图 41 LED 显示程序流 程图 键盘模块的软件设计 功能说明：使用键盘通过扫描方法控制显示器输出。 根据键盘的工作原理，因此我们可以设计出 图 42 键盘程序流程图 第 5章 系统调试与测试结果分析 使用的仪器仪表 数字万用表 DT9203 单片机仿真器 WAVE6000 烧写器 GF2100 双踪稳压稳流电源 DH1718E5 系统调试 在系统功能设定，硬件电路板的制作和软件程序的编写过程中都对实验板进行了严格的检查。 对于手工 编写好的程序，必须使用开发软件进行编译连接等过程，最终生成目标文件，然后再通过编程器下载到单片机当中测试。 硬件调试 硬件电路板制作完成后，主要利用万用表对电路板的线路连接状况、各元器件的焊接情况进行检查。 软件调试 利用实验板对所编写的程序进行调试。 硬件电路板是否支持程序执行，各子程序功能的能否具体实现，对出错的程序进行修改。 硬件软件联调 完成以上调试后便可将调试成功的程序录入到 AT89S51 芯片中，在实验中进行调用。 测试结果 流水灯显示测试结果 将写入程序的单片机插入实验板，接通电源后会看到 LED 在不断地向右。