文档介绍：中国地质大学江城学院
《单片机原理及应用》
课程设计
学部
班级
学号
姓名
指导教师
年月日
目录
第1章 系统开发的基本原理 3
复位电路及时钟电路 3
跑马灯的基本原理 4
数码管的基本原理 5
键盘的基本原理 5
第2章系统硬件设计 6
MCS-51单片机介绍 6
74HC573锁存器介绍 7
74HC02或非门介绍 7
4511译码器介绍 8
数码管介绍 9
系统硬件电路设计 10
第3章系统软件设计 12
软件设计架构 12
主程序模块 13
跑马灯程序模块 18
键盘程序模块 18
数码管程序模块 19
第4章系统测试 19
测试方法 19
测试考虑的因素 20
测试结论 20
第5章课程设计小结 20
摘要:单片机最小系统,无论对单片机初学人员还是开发人员都具有十分重要的意义,可以利用最小系统进行编程实现工业控制。单片机最小系统电路板在单片机开发市场和大学生电子设计方面十分流行。本次课程设计包括AT89S52单片机最小系统(包括复位和时钟电路)及供电系统、4×4矩阵键盘、独立4个8段LED数码管显示电路。利用Protel电路设计软件进行原理图设计,PCB布线,借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会工程软件protel的使用。
系统开发的基本原理
对51 系列单片机来说, 最小系统一般应该包括: 单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等。本次课程设计的系统还包括流水灯、4*4矩阵键盘和二位数码管显示。
复位电路及时钟电路
复位电路和时钟电路是维持单片机最小系统运行的基本模块。复位电路通常分为两种:上电复位和手动复位。[2]
上电复位手动复位
有时系统在运行过程中出现程序跑飞的情况,在程序开发过程中,经常需要手动复位。所以本次设计选用手动复位。
高频率的时钟有利于程序更快的运行,也有可以实现更高的信号采样率,从而实现更多的功能。但是告诉对系统要求较高,而且功耗大,运行环境苛刻。考虑到单片机本身用在控制,并非高速信号采样处理,所以选取合适的频率即可。合适频率的晶振对于选频信号强度准确度都有好处,。并联2个30pF陶瓷电容帮助起振。
跑马灯的基本原理
220Ω×8
10
2
10
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
39
38
37
36
35
34
33
32
31
+
WR
28
16
VCC
74HC573
89S51
89S52
+5V
9
RST
K
μ
18
19
33P
33P
20
74HC02
1
3
4
5
6
7
8
9
VCC
11
20
10K×8
跑马灯的就是讲发光二极管分时点亮,产生流水的效果。
51单片机第32—39引脚为P0口,—,P0口外接10KΩ的上拉排阻。——D7一一对应相连,74HC573的Q0—Q7为输出,分别经220Ω电阻后接于发光二极管(跑马灯)的D0—D7上。
74HC573为8位锁存器,其1脚为输出使能端,低电平有效。本电路将其接地,所以74HC573的8位Q端为直通输出。74HC573的第11引脚LE为输入使能端,高电平有效。本电路中或非门的输出与其相连,。将P0口的数据写入,,写入有效时,也同时为低电平。这就构成,74HC573(跑马灯)的写入地址为0X7FFF,此电路中的或非门在此时从低电平观点视为低与非门。
+
WR
74HC02
+
VCC
13 a
12 b
11 c
10 d
9 e
15 f
14 g
7
1
2
6
5
4511-2
3 4
13 a
12 b
11 c
10 d
9 e
15 f
14 g
7
1
2
6
5
4511-1