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1、电子系统设计课程总结报告2.0 电子系统设计 课程总结报告 信息工程学院 指导老师：王东 专业、班级：通信131 报告人姓名：杨航(签名) 学号：13426005 同组人姓名：李翔(签名) 学号：134260 报告结题时间：2022年月日 摘要 对电子子系统设计课程教学的总结 本次课程设计主要是以AT89C51为核心器件来设计一系列的内容，（AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制
2、造技术制造，与工业标准的MCS-51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，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机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）使用C语言和汇编语言作为编程语言，PROTEUS，kelic,lope，作为仿真平台，LP5124作为实时仿真器，利用protel99SE进行电路原理图以及PCB的绘制。 设计内容包括 1直流稳压电源，集成运算放大器，单片机最小系统的仿真设计。 2对单片机实验板的硬件结构和主要元件的功能、用途和物理地址的总结和相应编程 3根据H
3、B51 单片机实验板上的DS12887 时钟芯片和键盘与显示器接口芯片Intel 8279，编写电子时钟软件程序，可以通过键盘对时间和日期进行修改和设置。 4 Protel，Keil C ，Protues ，LOPE等仿真软件的使用 5 LP5124 实时在线仿真器的使用 关键词：AT89C51；电子设计；仿真 Abstract Summary of the electronic subsystem design Teaching This course is designed mainly AT89C51 as the core component to design a series of
4、 content, (AT89C51 is a low voltage 4K bytes of FLASH memory with a high-performance CMOS 8-bit microprocessor, microcontroller .AT89C2051 commonly known as a band 2K bytes of Flash programmable EEPROM microcontroller. microcontroller EEPROM erasure can be repeated 1000 times. the device uses ATMEL
5、high density non-volatile memory manufacturing technology manufacturing, and industry-standard MCS- 51 instruction set and output pins are compatible. Since the multi-purpose 8-bit CPU and flash memory combined in a single chip, ATMELs microcontroller AT89C51 is a highly efficient, AT89C2051 it is a
6、 streamlined version of the MCU as many .AT89C51 embedded control system provides a high flexibility and low cost of the program) Use C and assembly language as a programming language, PROTEUS, kelic, lope, as the simulation platform, LP5124 as a real-time simulator, protel99SE use the circuit schem
7、atics and PCBs drawing. Design includes 1 DC power supply, integrated operational amplifier, Simulation and Design smallest single-chip system. Summary function two pairs of single-chip board hardware structure and main elements, and uses physical addresses and corresponding programming 3 According
8、DS12887 clock chip and the keyboard and display interface chip Intel HB51 8279 microcontroller experimental board, electronic clock to write a software program, you can modify the time and date settings and keyboard. Use 4 Protel, Keil C, Protues, LOPE simulation software, etc. 5 LP5124 emulator usi
9、ng real-time online Keywords: AT89C51; Electronic Design; Simulation 目录 概述 (1) 1学习软件介绍 (2) 1.1 protel (2) 1.2 proteus (2) 1.3 keil c (2) 1.4 LOPE (2) 2直流稳压电源 (3) 2.1系统框图 (3) 2.2系统设计 (4) 3 LM324 集成运算放大器 (4) 3.1系统框图 (4) 3.2 系统设计 (5) 4 51单片机最小系统 (5) 4.1 系统框图 (5) 4.2 系统设计 (5) 5单片机实验板 (5) 5.1数码管显示电路 (5)
10、5.2 按键电路 (7) 5.3按键控制数码管实验 (7) 5.3.1 按键显示实验 (7) 5.3.2 按键加减实验 (7) 5.3.3 编写十进制累加显示程序 (7) 5.4 串口通信 (7) 6电子时钟 (8) 6.1芯片介绍 (8) 6.1.1 DS12887 (8) 6.1.2 Intel 8279 (9) 6.2 实验流程 (9) 7结束语 (11) 8附录 (12) 9程序清单 (19) 10元器件明细表 (31) 11参考文献 (32) 概述 学习和掌握Protel 软件的使用； 学习和掌握Keil C 软件的使用； 学习和掌握Protues 软件的使用； (项目： 1、用78
11、05 7812 7912 芯片设计+5V +12V -12V 直流稳压电源； 2、LM324 集成运算放大器，设计频率可调、占空比可调的方波发生电路； 3、3、51 单片机最小系统；) 学习和掌握LOPE 仿真软件的使用； 学习和掌握LP5124 实时在线仿真器的使用； 掌握单片机实验板的硬件结构和主要元件的功能、用途和物理地址，并且根据要求编制和调试程序； (项目： 1、按下第一个键显示1，按下第二个键显示2，按下第三个键显示3，按下第四个键显示4； 2、按一个键显示加一，按另一个键显示减一； 3、编写十进制累加显示程序； 4、串口通信。 ) 7、根据HB51 单片机实验板上的DS12887
12、 时钟芯片和键盘与显示器接口芯片Intel 8279，编写电子时钟软件程序，可以通过键盘对时间和日期进行修改和设置。 (项目： 系统无键按下的时候，显示当前时间，有键按下时，改变显示内容，并且显示新设定的时间。 例如：系统上电显示当前时间，F 键按下，停止DS12887 工作；E 键按下，开启DS12887；A 键按下，设定小时；B 键按下，设置分钟；C 键按下，设置秒；0-9 十个数字键设定数值。) 1学习软件介绍 1.1 protel PROTEL是Altium公司在80年代开发的一款电子设计自动化软件，用于原理图、PCB、FPGA设计。该软件结合了板级设计与FPGA设计。2022年之后，
13、软件改名为Altium designer。收购来的PCAD及TASKKING成为了altium designer 的一部分。2022年推出altium designer winter09。在高速电路板布线方面，可进行差分对布线。大型电路布线时处理速度较pads慢。在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，并且它在国内的普及率很高，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。 1.2 proteus Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电
14、子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是现今世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP43
15、0等。 1.3 keil c Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil则为其提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。 1.4 LOPE 可仿真C和汇编语言，即使不连接仿真器也可以软件模拟运行， 仿真速度可达64MHZ，可仿真调试各种格式的文件。 2直流稳压电源 2.1
16、系统框图 图1-1 直流稳压电源系统框图 图1-1 直流稳压电源原理框图 2.2系统设计 本次实验是用7805 7812 7912 芯片设计的+5V +12V -12V 直流稳压电源7805三端稳压集成电路，电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78系列和负电压输出的79系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO-220的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。 7812是指三段稳压集成电路IC芯片元器件，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性
17、好、使用方便、输出过流、过热自动保护。 7912是三端固定负稳压器,输出为-12V, 输入-15V - -35V 使用PROTEUS 软件进行仿真设计 仿真图见附录 3 LM32 4 集成运算放大器 3.1系统框图 利用LM324设计频率可调，占空比可调的方波发生器 方波信号：就是指电路系统中信号的质量，如果在要求的时间内，信号能不失真地从源端传送到接收端，我们就称该信号是方波信号。信号具有良好的方波信号是指当在需要的时候，具 有所必需达到的电压电平数值。差的方波信号不是由某一单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同引起的。主要的方波信号问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。 方波信号发生电路如
18、下 3.2 系统设计 原理图及仿真图见附录 4 51单片机最小系统 4.1 系统框图 4.2 系统设计 原理图以及仿真图程序见附录 5单片机实验板 5.1数码管显示电路 1、LED数码管分类： LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。下图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 2、LED 数码管的驱动方式： 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静
19、态式和动态式两类。 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5840根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时