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1、 单 片 机 课程设计报告系 别：计算机与电子系专业班级： 电子0801 学生姓名： 独孤求胜 指导教师： （课程设计时间：2011 年 6 月27 日2011 年 7 月 8 日）华中科技大学武昌分校计算机与电子系 目 录1课程设计目的 22课程设计题目及要求 33课程设计报告内容 43.1课程设计相关元器件及设备43.2元器件的分析43.3原理图的设计与分析53.4程序设计流程及说明83.5课程设计仿真结果图示124总结15参考文献 16一、课程设计目的熟悉典型单片机（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ）的资源、性能，加深对单片机课程的全面认识和掌握
2、，对单片机及其接口的应用作进一步的了解，掌握基于单片机的系统设计的一般流程、方法和技巧，为学生解决工程实际问题打下坚实的基础。同时课程设计也是让我们熟练掌握了课本上的一些理论知识，是一个学习新知识、巩固加深所学课本理论知识的过程，它培养了我们综合运用知识的能力，独立思考和解决问题的能力，加深了我们对单片机原理与应用课程的理解。 二、课程题目及要求1、课程设计题目内容及具体要求：1）十字路口交通灯控制2）单词记忆测试器3）单片机数字电压表 4）简易电子琴5）4个16 X 16点阵LED电子显示屏的设计我所在的小组做的是实验三：单片机数字电压表2、设计要求：l 以单片机为控制器,采用中断方式,对2
3、路0-5V的模拟电压进行循环采集,采集的数据送LED显示,并存入内存。超过界限时指示灯闪烁。l 设计接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接电路图。l 编写下列控制程序（1）对2路模拟信号输入实行循行采集，每路连续采集16次，取平均值。（2）分别设定每一路的上限值，若采集的平均值超过该界限值，则对应通道的指示灯闪烁10次后一直亮，指示灯闪烁时喇叭发声，以示警告。 三、课程设计报告内容1、课程设计相关元器件及设备本次课程设计包括实物和仿真两种，我做的是用proteus软件进行原理图的设计和仿真，采用keil4集成开发环境进行软件的开发和调试。实验器材包括：装有proteu
4、s和keil软件的pc机一台。2、元器件的分析实验中用到的仿真模型有：AT89C51,ADC0809,数码管，led，晶振，可变电阻，电容，按键等。AT89C51作为控制芯片，5v的电压源接上滑动变阻器模拟外部测量电压，外部模拟电压经过adc0808模数转换后，经过处理在数码管上显示出来。1）ADC0809简介：本实验我们选用ADC0808作为模数转换的芯片，其为逐次逼近式AD转换式芯片，其工作时需要一个稳定的时钟输入，根据查找资料，得到ADC0808的时钟频率在10khz1200khz,我们选择典型值640khz。课题要求测量电压范围是0到5V，又ADC0808的要求：Vref+=GND，故
5、我们取Vref+=+5V，Vref-=0V。由于ADC0808有8个输入通道可供选择，我们选择IN0通道和IN1通道，使ADC0808的A、B、C选择通道，因为只有通道0和1，故将B,C接地，通过改变A的值来选择通道0和1，在当ADC0808启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C上的地址信息。ADC0808可以将从IN0得到的模拟数据转换为相应的二进制数，由于ADC0808输出为8位的二进制数。在AD转换完成后，ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲，以此来作为转换结束的标志。然后当OE引脚上产生高电平时，ADC0808将允许转换完的二进制数据输出。ADC0
6、808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0808是ADC0809的简化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换，实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。引脚功能（外部特性）ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。各引脚功能如下： 15和2628（IN0IN7）：8路模拟量输入端。 8、14、15和1721：8位数字量输出端。 22（ALE）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 6（START）： AD转换启动脉冲
7、输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 7（EOC）： AD转换结束信号，输出，当AD转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 9（OE）：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 10（CLK）：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 12（VREF（+）和16（VREF（-）：参考电压输入端 11（Vcc）：主电源输入端。 13（GND）：地。 2325（ADDA、ADDB、ADDC）：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。其结
8、构与引脚图如下所示2）数码管简单说明：显示部分我使用的是7SEG_MPX6-CC,6合一数码管，共阴极。3、原理图的设计与分析总的设计电路如下所示，电路有几个功能模块共同组成：用proteus设计的仿真原理图1）时钟电路2）复位电路 3）模拟电压输入电路 4）AD转换电路 5）显示电路 6）报警提示电路 4、程序设计流程极说明1）程序流程图如下 程序流程图2）程序功能模块及说明1显示模块：void display() /数码管显示函数P1=0;P2=0xff;P1=dispcodedispbufdispcount; /显示数据输入P2=dispbitcodedispcount; /数码管选通i
9、f(dispcount=5) P1=P1 | 0x80; /显示小数点if(dispcount=2) P1=P1 | 0x80; /显示小数点 dispcount+; if(dispcount=8) dispcount=0; 本程序模块中P2通过循环计数器dispcount循环选通八个数码管，P1分别送入八个数码管的数据。2ad转换模块：void got_ad_data() /启动和获取ad转换结果 if(EOC=1)OE=1; /允许输出getdata=P0; OE=0; ST=1; /读取数据后送一个高脉冲重新开始转换 ST=0; 这个模块启动ad转换，并查询转换是否完成，完成后取出转换结
10、构，然后重新开始转换。3求平均值并保存模块：void data_save()if(t=16)i=sum/t; /采样16次，求平均值，并保存temp=i;t=0;sum=0;if(A=0)dispbuf5=i/10000; /将通道0的数据存入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的数据存入数组的2，3，4；i=i%10000; dispbuf3=i/1000;i=i%1000; dispbuf4=i/100;A=!A; /更换通道 程序段中A为ADC0808
11、的通道选择的最低位，t为计数器，用于计数取样次数，sum为16次取样的和。4报警系统模块：void sounder() /报警函数if(A=0)if(temprange1)t2+;if(t2/16=range2)t3+;if(t3/1620)/取反20次，闪烁10次if(t3%16=0) /led2=!led2; /elseled2=led2;elseled2=1; t3=500;ring=!ring;elseled2=0;ring=0;t3=0; /temp小于额定数值时t3清零这个程序段中，我又引入了两个变量T2，和t3，用于计数led灯多少次反转，t2和t3每当定时器t1中断时加1.5、
12、课程设计仿真结果图示1）通道0和通道1正常测量2）单通道超出量程led灯闪烁十次后常亮，蜂鸣器报警。（通道0的上限为4.5V）3）双通道超界（通道1的上限为4.0） 四总结通本次课程设计我使用到了仿真芯片有：at89c51，adc0808，共阴极数码管，简单的rc复位电路和时钟电路，掌握了简单的单片机系统的设计，包括硬件和软件的开发流程。本次的课程设计让我熟练的掌握了51单片机的定时器工作方式以及操作方法，并掌握了ad转换芯片adc0808的操作方法和原理，熟练掌握了数码管的动态和静态显示，学会了使用字库的方式，实现要为数码管的显示编写字库。参考文献1. 使用教材1 楼然苗，李光飞. 单片机课
13、程设计指导.北京：北京航空航天大学. 2007.2 何桥. 单片机原理及应用.北京：中国铁道出版社. 2008.2. 教学参考资源1 赵小安. MCS-51单片机原理及应用. 天津：天津大学出版社.2002.2 张迎新. 单片微型计算机原理. 北京：国防工业出版社. 2002.3 张淑清. 单片微型计算机接口技术及应用. 北京：国防工业出版社.2001.4 翟生辉. 单片计算机原理及应用. 西安：西安交通大学出版社.2000.5 徐爱钧. 单片机高级语言C51程序设计. 北京：电子工业出版社.2001.课程设计成绩:项 目业务考核成绩（70%）（百分制记分）平时成绩（30%）（百分制记分）综合总成绩（百分制记分）注:教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90100分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）”五等。指导教师评语:指导教师（签名）: 20 年 月 日