单片机最小系统的设计与制作 单片机课程设计

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1、单片机课程设计单片机课程设计报告——单片机最小系统的设计与制作学院：信息与电气工程学院姓名：马杰学号：0804040234指导老师：曾照福设计时间：2011.5.30—2011.6.1045单片机课程设计目录摘要1一、设计与制作目的1二、设计与制作要求1三、设计方案比较说明1四、原理说明24.1单片机的选择24.2显示电路44.34*4矩阵键盘电路和4个独立键盘电路44.4存储电路54.6LCD接口64.7程序下载接口74.8电源电路84.9温度测量接口84.10跳线电路8五、程序流程图及说明9六、程序清单及注释9七、硬件调试及调试结果9八、软件测试及其结果108.1数码管测试108

2、.2键盘测试108.324C02存储电路测试108.4DS1302实时时钟电路测试108.5DS18B20温度测量电路测试10九、测试仪器及测试结果11十、结果分析及设计心得11参考文献11附录1：原理图、PCB图以及实物图12附录2：程序清单14附录3：元器件清单4445单片机课程设计摘要随着单片机的应用越来越广泛，比如日常生活中的电冰箱、洗衣机、微波炉等等，都是用单片机作为MCU来控制这些器件，对于我们来说，学习单片机是非常有必要的，而单片机的最小系统更是我们学习单片机的基础。此次需要设计的单片机最小系统中，除了电源电路、复位电路、晶振电路外，还需要4*4矩阵键盘、4个独立键盘、

3、8位数码管显示电路、存储电路、实时时钟电路、温度测量接口、LCD接口、程序下载接口。因为单片机只有32个口，所以这32口如何合理的分配给这些模块是本设计的重点，但是由于大多数同学编程还不是过硬，故最好选择直接用I/O进行控制的系统，而不要用锁存器等在编程中要设置相应模式的器件，这个要求使得对单片机的32个I/O如何分配的问题更加重要。在设计完这个单片机最小系统后，最起码要实现以下功能：数码管能显示数字和字母；设置按键和数码管，当按下相应键时，可以在数码管上显示设置的数字和字母，如1、2、3、A、b等等；设置数码管能使其显示数字和字母；设置数码管和24C02芯片，能在掉电后还显示掉电之

4、前的内容；设置DS1302芯片，能用数码管或液晶显示年月日和实时时间；设置DS18B20芯片，能用数码管或液晶显示实时温度。最终，为了训练一定的编程能力，将这些模块整合到一起用12864LCD实现一定的功能，因为设计过程中显示部分，数码管和液晶不能同时用，所以总的程序中没有将数码管显示体现出来。一、设计与制作目的(1)能够独立地设计并制作出单片机的最小系统，培养自主学习能力、设计能力以及动手能力。(2)了解单片机的结构构造、主要功能等，并且能运用到实践中去。(3)培养解决问题的能力，多思考，勤动手。(4)培养编程能力。二、设计与制作要求（1）设计并绘制单片机最小系统电路原理图，并画好

5、PCB图。（2）制作PCB板并调试每一个模块（含软硬件）。（3）用12864LCD来做显示。主要显示的功能是：能够显示年、月、日、星期、时、分、秒，并能通过独立键盘修改；能够显示实时温度；显示“今天的事：X件”，能够通过矩阵键盘修改X的值，并通过设置24C02使在掉电的时候还能保存X的值。（4）撰写设计与调试报告。三、设计方案比较说明设计方案1：单片机选用52系列的，4*4键盘和四位一体数码管直接用HD7279A控制，但是这样写程序时比较麻烦，还得考虑HD7279A的编程。存储电路、实时时钟电路、温度测量电路采用直接连在I/O上的方式。设计方案2：所有的模块都用I/O口直接控制，这样

6、的接法有助于对编程还不是很熟悉的人使用，便于编写程序。还有就是，数码管的显示内容远少于LCD可显示的内容，数码管可显示的内容LCD也可显示，所以选择了数码管和LCD不同时使用方式。存储电路、实时时钟电路、温度测量电路采用跳线方式，当不用其中的一个模块或者要用这个口来做其他事时，可以将这个口的跳线帽取掉，从而达到一口多用又不会混淆的目的。经过比较选择了方案2。其硬件原理框图如图3.1所示。45单片机课程设计VCCGNDRSTEAXTAL1XTAL2STC89C52单片机P3口P1口P2口P0口晶振电路存储电路P3.4P3.518B20接口P3.3串口下载电路P3.0P3.1复位电路4个

7、独立按键4*4矩阵键盘1602、12864LCD控制端四位一体共阴极数码管位选端接电源正极1602、12864LCD数据端四位一体共阴极数码管段选端电源电路图3.1硬件原理框图该单片机最小系统包括了复位电路、晶振电路、电源电路、8位共阴极数码管、4*4矩阵键盘、4位独立键盘、24C02存储电路、DS1302实时时钟电路、1602和12864LCD接口、18B20温度测量接口，还加了4个I/O口的扩展和电源正负极的扩展，功能已经很齐全，下面主要阐述一下引脚分