文档介绍：单片机技术综合实训
指
导
书
电子工程系
2011年3月30日
一、实训目的
《单片机技术综合实践实训》是电子专业的实践教学课程,是培养学生专业技能的重要实践环节。学好该课程并能够熟练使用Keil C51开发环境进行单片机程序设计,使用Proteus仿真软件进行软硬件仿真运行,并最终在硬件电路板上调试运行,为学生从事智能化电子产品的开发、设计打下坚实的基础。
二、预习要求
(1)预习STC89C52单片机最小系统板原理图。
(2)预习ZLG7290键盘显示芯片应用电路图及应用程序设计数据手册。
(3)预习AD0809应用电路及AD转换应用程序设计。
(4)预习1602LCD驱动电路及字符显示程序设计。
三、实训任务
(1)硬件调试要求
手工焊接调试带流水灯、AD转换、键盘显示以及1602LCD的STC89C52单片机开发板,并按各个功能模块逐一焊接调试,具体焊接调试顺序为:先对下载及最小系统板模块进行焊接调试,调试通过再对流水灯模块进行焊接调试,调试通过后再对LCD字符显示模块进行焊接调试,然后再对键盘显示模块进行焊接调试,再对AD转换模块进行焊接调试。
(2)软件设计要求:
A、设计模拟交通灯控制系统(12盏模拟交通灯需要另外使用万能板外扩)
要求:(默认情况)假设某十字路口为东西南北走向。初始状态0:东西南北均为红灯,延时4S;转状态1:南北绿灯通车,东西红灯,延时10S;转状态2:南北绿灯闪6次,,转黄灯亮,延时2S,东西仍然红灯;转状态3:东西南北均为红灯,延时1S;转状态4:东西绿灯通车,南北红灯,延时10S;转状态5:东西绿灯闪6次,,转黄灯,延时2S,南北仍然红灯;转状态6:东西南北均为红灯,延时1S;最后循环至状态1。
附加要求:所有的亮灯时间须有数码管实时显示,同时10S的延时时间须能通过按键在150S内调整,东西和南北可以不对称设定延时时间。
B、应用AD0809设计简易的数字电压表
要求:设计一个简易的数字电压表,用来测量我们焊接的单片机开发板中AD0809模块前端电位器R40的实时电压值,并用电路板中左4位数码管的前三位显示当前模拟电压的十进制数字量值,同时用右4位数码管显示当前的模拟电压值。
附加要求:为了防止数字电压表使用时出现测量值与实际值存在误差的问题,须增加能通过按键对十进制数字量测量值进行100以内补偿值设定的功能。
C、应用1602LCD和16个按键设计简易的计算器
要求:设计的简易计算器可以进行加减乘除四则运算,并采用LCD 显示数据和结果;键盘包括数字键(0~9)、符号键(+、-、×、÷)、清除键和等号键;执行过程:开机显示零,等待键入数值,当键入数字,通过LCD显示出来,当键入+、-、*、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值,当再键入数值后将显示键入的数值,按等号就会在LCD上输出运算结果,同时将运算结果在数码管上显示。
附加要求:错误提示功能,当计算器执行过程中有错误时,会在LCD上显示相应的提示,如:当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时,计算器会在LCD上提示溢出;当除数为0时,计算器会在LCD上提示错误。
参加实训的同学以两个人为一组,自由组队,每个队员必须独立完成硬件调试任务,软件设计任务由每组从A、B、C三个软件设计项目中选择一个共同协作完成,每个队员必须独立完成各自的实训报告。
四、主要模块电路原理图及调试方法
(1)电源以及串口在线下载及单片机最小系统电路
电源电路支持USB供电和5V直流电源供电两种供电方式,串口通信和在线下载电路支持常用串口以及USB转串口两种方式。相关的电源及串口在线下载电路如图1所示,单片机最小系统电路如图2所示。
图1 电源以及串口在线下载电路
图2 STC89C52单片机最小系统电路
该电路的焊接调试步骤为:先焊接图3所示的电源电路,焊好后检查无误则分别连接直流电源以及USB口观察电源指示灯是否正常点亮。如果正常点亮,则断电然后焊接图4所示的普通串口下载电路,焊好后检查无误则继续焊接图2所示的最小系统电路,该部分电路焊好后检查无误则通电并将拨动开关全部拨向单片机一侧,然后下载某个已经编译生成的hex文件(单片机烧写文件),如果不能正常烧写则检查错误,如果可以正常烧写则继续焊接图5所示的USB转串口电路,焊好后在PC机安装PL2303驱动程序,然后使用USB口下载程序,如果不能正常下载则检查错误,如果可以正常下载则继续下一个模块的测试。
图3 电源电路图4 普通串口下载电路
图5 USB转串口电路
(2)流水灯模块电路
该电路的焊接调试步骤为:焊接图6所示的流水灯电路,检查无