单片机原理及应用-长春工业大学人文信息学院.DOCVIP

单片机原理及应用 课程设计指导书 电子信息系 长春工业大学人文信息学院 2011年9月1日 目 录 第一章 概述 2 1.1 课程设计的目的 2 1.2 课程设计的要求 2 1.3教学安排 2 第二章 单片机综合应用的基础知识 4 2.1 MCS-51单片机的设计思路和步骤 4 2.1.1 MCS-51单片机应用程序的一般结构 4 2.1.2位信息的使用 5 2.1.3多延时程序设计 6 2.2单片机常用硬件接口电路和控制程序设计 8 2.2.1显示电路设计 8 2.2.2 键盘接口电路 11 2.2.3 常用输入/输出转换电路 14 2.2.4 A/D接口电路 15 2.2.5 D /A接口电路 19 第三章 课程设计题目 22 3.1 课程设计必做题目 22 3.2 课程设计基本题目 22 3.3课程设计选做题目 24 附录1：烧写程序软件的使用 27 附录2：在线烧录电缆原理图 30 第一章 概述 1.1 课程设计的目的 《单片机原理及应用》这门课程是以目前市场上广泛应用的MCS-51系列单片机为主，系统地讲述了单片机芯片的内部硬件结构、51指令集、汇编程序实例、系统扩展及应用等理论知识。本次课程设计旨在利用已学理论的基础上，进一步锻炼和提高学生对单片机的实际应用能力，包括单片机系统硬件设计、软件编制、软硬件调试、提高系统可靠性和抗干扰能力等，熟悉和掌握以单片机为核心的产品开发的基本过程，为后续课程如《微型计算机控制技术》、《智能仪器》等课程打下良好的基础。 1.2 课程设计的要求 学生根据个人的兴趣和实际能力，参考本指导书附录中列出的设计题目，选择1至2个题目作为本次设计的主要工作。 硬件设计，基本内容包括单片机起振电路、上电复位电路、手动复位电路及根据题目要求的扩展电路等。 软件设计，根据题目要求，编制能够完成所要实现的功能的程序，采取由下至上的原则。 调试，采用仿真器进行软硬件检测。 将程序固化到程序存储器，完成设计。 撰写课程设计报告书。统一用A4纸书写，设计报告统一打印封面，封面包括（实践课程名称、设计题目、指导教师、系别、班级、姓名、成绩、日期），设计报告内容包括所选题目要求、硬件原理图及说明、软件流程图、程序清单（含注释）、调试过程、设计总结、心得等。字数不少于3000字。 1.3教学安排 课程设计一般分为三个阶段： 预设计阶段：包括教师授课、方案论证、完成电路设计 安装调试阶段：包括组装电路、硬件调试和软件调试，完成设计任务。 撰写设计报告阶段：撰写设计报告，考核并评定成绩。 第二章 单片机综合应用的基础知识 2.1 MCS-51单片机的设计思路和步骤 一个单片机的控制系统在运行时，一般情况下都需要和使用它的人之间交换信息。单片机运行的状况要有指示或显示，便于人掌握运行情况，同时人也要给单片机系统输入适当的参数，控制或改变其运行。单片机应用系统一般都包含显示和键盘电路（除特别简单的应用），在设计制作时应首先做好显示电路，便于后面的工作展开，如键盘电路是否正确可以通过显示电路表现出来。硬件制作和软件互相配合，程序编制也应跟硬件制作同步，即某部分电路制作好以后编写相应的程序对其操作，看是否达到设想的要求。单片机应用系统的一般设计步骤如下： 1.制作最小应用系统，也即单片机能工作的最基本的必要条件。包括电源、时钟电路、复位电路、程序存储器选择四各方面。 2.制作显示电路。状态指示灯和LED/LCD显示电路，根据系统工作的性能要求确定显示电路的形式，分配资源并要考虑后面制作对资源的要求，综合考虑。编写相应的控制或显示程序。 3.制作键盘电路。行列式键盘或个独立式按键接口电路。根据系统的实际情况选择自己的键盘电路，如果是系统要求的按键比较多，或要求直接能输入数字、字符，一般选用行列式键盘，其它情况下一般用独立式按键，并且可以采用复合功能的方法减少键的数量。同样硬件的制作也要和软件同步，特别要和显示程序结合起来。 4.其它功能电路设计制作。包括输出的驱动电路、数字量输入的缓冲整形电路、A/D、D/A转换电路、模拟量的变换电路等。需要根据它们之间内在关系确定制作的前后顺序，同步地编写控制程序。合理使用定时器，定时器也可以看作是硬件的资源，由于数量有限，需合理配置满足系统要求。 2.1.1 MCS-51单片机应用程序的一般结构 ORG 0000H LJMP SETUP ；起始程序 …… ；中断服务程序入口地址 …… ORG 0030H SETUP：…… ；初始化部分 …… MAIN： …… ；主程序 …… LJMP M