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1、单片机课程设计第1页，共29页，编辑于2022年，星期五单片机原理与嵌入式系统课程设计单片机原理与嵌入式系统课程设计授课计划授课计划星期一上午 讲解课程设计要求，电路原理讲解，元器件发放星期一下午 最小系统硬件焊接装配星期二上午 单片机最小系统编程及调试星期二下午 个人选项讲解编程及调试星期三上午 课程设计报告讲解个人选项程序调试星期四上午 个人选项程序调试课程设计，撰写课程设计报告星期四下午 个人选项程序调试课程设计，撰写课程设计报告星期五上午 个人选项程序调试课程设计，撰写课程设计报告星期五下午 提问和打分第2页，共29页，编辑于2022年，星期五星期一上午 授课内容讲解单片机原理与嵌入式
2、系统课程设计内容讲解单片机原理与嵌入式系统课程设计电路原理元件发放第3页，共29页，编辑于2022年，星期五单片机原理与嵌入式系统课程设计内容 1、课题分析理解 2、最小系统硬件安装调试 3、最小系统程序编写及调试、4、个人选项硬件安装、5、个人选项程序编写调试、6、撰写课程设计论文第4页，共29页，编辑于2022年，星期五一、课题分析理解1.1 单片机课程设计思想单片机课程设计思想 1、以单片机硬件和软件设计为基础，并以简单单片机设计和制作为学习目的。2、在单片机最小系统板上可进行自主开发实训课题。3、用已有软硬件调试手段完成课程设计课题。第5页，共29页，编辑于2022年，星期五1.2 课
3、程设计课题(个人选项)温度测量与显示 直流电机转速测量 RS232通信设计 红外报警器设计 第6页，共29页，编辑于2022年，星期五1.3 单片机课程设计硬件系统的结构和原理第7页，共29页，编辑于2022年，星期五单片机课程设计硬件系统的硬件结构1、最小系统的、最小系统的CPU采用采用AT89S52单片机单片机 2、单片机输入接口电路（键盘电、单片机输入接口电路（键盘电路）路）3、单片机输出接口电路（共阳极、单片机输出接口电路（共阳极数码管组）数码管组）4、音频放大电路、音频放大电路 5、Easy Isp 编程器编程器 6、印制板、印制板第8页，共29页，编辑于2022年，星期五单片机最小
4、系统硬件原理图第9页，共29页，编辑于2022年，星期五单片机最小系统第10页，共29页，编辑于2022年，星期五AT89S52AT89S52单片机引脚单片机引脚AT89S52AT89S52单片机单片机4040脚脚Vcc,GND 2Vcc,GND 2XTAL1,XTAL2 2XTAL1,XTAL2 2RESET 1RESET 1EA/Vpp 1EA/Vpp 1ALE/PROG 1ALE/PROG 1PSEN 1PSEN 1P0.0P0.0P0.7 8 P1.0P0.7 8 P1.0P1.7 8 P2.0P1.7 8 P2.0P2.7 P2.7 8 P3.08 P3.0P3.7 8P3.7 8第
5、11页，共29页，编辑于2022年，星期五 Vcc,GND:Vcc,GND:正电源端与接地端正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V)(+5V/3.3V/2.7V)AT89S52单片机的单片机的时钟电路时钟电路:XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入片内振荡电路输入/输出端输出端20pf20pf11.0592MHz11.0592MHz（Atmel89S52Atmel89S52）XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2通常通常外接一个晶外接一个晶振两个电容振两个电容20pf20pf振荡器频率振荡器频率:AT89S52AT89S52单片机的单片机的电源端电源端:引脚
6、号引脚号:18 18脚、脚、1919脚脚第12页，共29页，编辑于2022年，星期五+5V22uF4KVccRSTGND上电复位上电复位22uF4KVccRSTGND手动手动&上电复位上电复位+5V复位电路：复位电路：RESET:RESET:复位端（正脉冲有效，宽度复位端（正脉冲有效，宽度 8 mS8 mS）第13页，共29页，编辑于2022年，星期五2、AT89S52单片机输入接口电路（键盘电路）单片机输入接口电路（键盘电路）当开关当开关K未被按下时，未被按下时，P3x输输入为高入为高电平，电平，K闭合后，闭合后，P3x输入为低电输入为低电平。由于按键是机械触点，当机械平。由于按键是机械触点
7、，当机械触点断开、闭合时会有抖动，触点断开、闭合时会有抖动，KEY输入端的波形如下图所示。而机械抖输入端的波形如下图所示。而机械抖动的时间至少是毫秒级，对计算机而动的时间至少是毫秒级，对计算机而言，这已是一个言，这已是一个“漫长漫长”的时间了的时间了。第14页，共29页，编辑于2022年，星期五3、单片机输出接口电路（共阳极数码管组）单片机输出接口电路（共阳极数码管组）段码段码ah端联接在端联接在P0口口（P0.0P0.7)位码位码(COM端）端）a1a8联接在联接在P2口口P2.0-P2.8第15页，共29页，编辑于2022年，星期五 LED显示方式有动态显示和静态显示两种方式。本系统采用动
8、态扫显示方式有动态显示和静态显示两种方式。本系统采用动态扫描显示接口电路，动态显示接口电路是把所有显示器的描显示接口电路，动态显示接口电路是把所有显示器的8个笔划段个笔划段a-h同名端同名端连在一起，而每一个显示器的公共极连在一起，而每一个显示器的公共极COM各自独立地受各自独立地受I/O线控制。线控制。CPU向字段向字段输出口送出字型码（段码）时，所有显示器接收到相同的字型码，但究竟是哪个显示器输出口送出字型码（段码）时，所有显示器接收到相同的字型码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于亮，则取决于COM端。也就是说我们可以采用分时的方法，轮流控制各个显示器端。也就是说我们可以采用分时的方法，轮流
9、控制各个显示器的的COM端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。的显示数据，不会有闪烁感。段段ah：某一段送某一段送“0”（低电平）（低电平）某一段亮某一段亮位位a1a8:某一位送
10、某一位送“0”（COM端高电平）某一个数端高电平）某一个数码管亮码管亮第16页，共29页，编辑于2022年，星期五4、音频放大电路音频放大电路由放大三接管、蜂呜器SPEAKER、限流电阻组成，音频信号的输出连接到单片机P3.3当P3.3为低时，SPEAKER发声，声音脉宽不同发出的声音不同。第17页，共29页，编辑于2022年，星期五5、Easy Isp 编程器（简易在系统编程器）编程器（简易在系统编程器）ISP-是in-system programming 在系统编程，这是一种新型flash串行编程方式。无需将存储芯片（如EPROM）从嵌入式设备上取出就能对其进行编程的过程AT89S52的I
11、/O口P1.5,P1.6,P1.7和RST四个引脚联接微机的25芯并口插头。拨盘开关拨盘开关S1右端为右端为“ON”左端为左端为“OFF”编程时把编程时把S1打到打到“ON”第18页，共29页，编辑于2022年，星期五6、印制板（双面、印制板（双面PCB板）板）第19页，共29页，编辑于2022年，星期五课程小结1、最小系统的、最小系统的CPU采用采用AT89S52单片机单片机 2、单片机输入接口电路（键盘电路）、单片机输入接口电路（键盘电路）3、单片机输出接口电路（共阳极数码管组）、单片机输出接口电路（共阳极数码管组）4、音频放大电路、音频放大电路 5、Easy Isp 编程器编程器 6、印
12、制板、印制板第20页，共29页，编辑于2022年，星期五星期一下午 授课内容最小系统硬件焊接装配最小系统硬件调试装配完成检查第21页，共29页，编辑于2022年，星期五1、了解了解 元件按装图元件按装图第22页，共29页，编辑于2022年，星期五2、了解元器件、了解元器件第23页，共29页，编辑于2022年，星期五3、最小系统的安装、最小系统的安装安装最小系统电路前应先测试所有元器件，以保证所用元器件都合格。安装时为使实物焊接美观建议按照元器件的高矮顺序依次焊接，也即先焊矮的元器件，再焊接高的元器件。集成块插座应按照印制板图画的缺口方向安装,（集成芯片暂不安装，待硬件调试中脱机检查确定无误后按
13、联机调试顺序插入）焊接有极性的元件时,注意不要装反,如电解电容,发光二极管等。元器件安装后应按照参考电路元器件的型号、容量以及电路原理图来检查是否正确。第24页，共29页，编辑于2022年，星期五4、硬件调试、硬件调试:硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性故障。1）断电检查。用万用表逐步按照电路原理图检查印制电路板中所有器件的各引脚，尤其是电源的连接是否正确；检查数据总线、地址总线和控制总线是否有短路等故障，顺序是否正确；检查各按键是否能正常按下，是否连接正确；各限流电阻是否短路等。接通电源前应检查电源电压是否符合要求。为了保护芯片，应先对各集成块插座（尤其是电源端）电位
14、进行检查。第25页，共29页，编辑于2022年，星期五2）上电调试在电源插孔插上电源后,在AT89S51（U1）芯片集成块插座上 第40脚接万用表正端、20引脚接万用表负端，测得电压为+5V，同样，74HC373（U3）第20脚接万用表正端、10引脚接万用表负端，测得电压为+5V表示电源电压正确。关闭电源，在U1上插入AT89S51集成块，上电后用示波器查看：U1：18脚是否有振荡信号，按复位键后U1：9脚是否有复位信号，如不正确应检查振荡电路和复位电路。注意：集成块插入时一定要看清缺口方向，切莫插反。否则会烧毁集成芯片！第26页，共29页，编辑于2022年，星期五5、装配完成检查修整、装配完
15、成检查修整装配完成后要看一下板子底面元件引脚不要留得太长，装配完成后要看一下板子底面元件引脚不要留得太长，剪短一点避免引脚短路一起。剪短一点避免引脚短路一起。检查焊点是否有装错、漏装、虚焊、漏焊、搭焊每、检查焊点是否有装错、漏装、虚焊、漏焊、搭焊每、焊料过多或过少。如有这些问题可以修整一下。焊料过多或过少。如有这些问题可以修整一下。第27页，共29页，编辑于2022年，星期五本次课小结最小系统硬件焊接装配 焊接装配注意点最小系统硬件调试 分为断电调试的上电调试装配完成检查 装错、漏装、虚焊、漏焊、搭焊每焊料过多或过少第28页，共29页，编辑于2022年，星期五OVER!第29页，共29页，编辑于2022年，星期五