单片机实验3 单片机人机接口设计

单片机课程设计报告实验报告

课程设计报告学号： 1328403028 姓名：张帅华班级： 13电子信息工程指导老师：邓晶苏州大学电子信息学院 2016年4月

摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经成为一种比较成熟的技术，普及到我们生活、工作、科研等各个领域。本次课程设计包含四个基于STC89C52单片机的设计，分别是：基于单总线数字式温度传感器DS18b20的数字温度计的设计；基于2K位串行CMOS 的EEPROM AT24C02的数字密码锁的设计；基于SPI接口实时时钟芯片DS1302的电子日历的设计以及基于无线收发芯片nrf24L01的简单无线通讯系统的设计。关键词：单片机 DS18B20 AT24C02 DS1302 NRF24L01

目录摘要 (1) 目录 (2) 第1章基于DS18B20的数字温度计设计 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 系统组成 (3) 1.3 系统设计 (3) 1.3.1 硬件设计 (3) 1.3.2软件设计 (4) 1.4 设计结果 (6) 第2章基于AT24C02的电子密码锁设计 (7) 2.1 设计要求 (7) 2.2 系统组成 (7) 2.3 系统设计 (8) 2.3.1 硬件设计 (8) 2.3.2 软件设计 (9) 2.4 设计结果 (9) 第3章基于DS1302的电子日历的设计 (11) 3.1 系统功能 (11) 3.2 系统组成 (11) 3.3 系统设计 (11) 3.3.1 硬件设计 (11) 3.3.2 软件设计 (13) 3.4 设计结果 (14) 第4章基于NRF24L01的无线通信系统的设计 (15) 4.1 系统功能 (15) 4.2 系统组成 (15) 4.3 系统设计 (15) 4.3.1 硬件设计 (15) 4.3.2 软件设计 (16) 4.4 设计结果 (16) 总结 (17)

组态人机界面与单片机通信案例

组态人机界面与单片机通信案例很多时候，工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定，扩展麻烦，成本昂贵等方面的制约因素，需要独立开发一种特殊功能，但是又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，现在我要帮大家解决的问题就是单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。本实例采用微嵌组态软件，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势，开发工程方便有效。方案比较：方案一modbus—rtu协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（需要MODBU S-RTU源代码）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；

新建一个工程文件型号对应的是公司出产产品型号。新增一个通信口，微嵌的人机界面有两个通讯口COM1，COM2，这两个串口既可以做RS232，又可以做RS485，通讯协议对应的是单片机工程师需要用到的协议，其中有modbus RTU协议，自由协议Free Protocol，当然还包括西门子S7-200，台达PLC，欧姆龙，三菱等协议，这里我们选择COM1自由协议Free Protocol，通讯速率57600，数据位8,1位停止位，偶校验：

首先我们随便建一个比较简单实用的画面，用位按钮开关控制单片机的指示灯，采集单片机的模拟数据显示在组态软件的数码管（可以通过电脑串口连接单片机在线模拟实际应用）

多模块单片机实验系统设计

多模块单片机实验系统设计设计一种单片机实验系统，针对单片机实验系统的应用要求，采用模块化的设计方法，使得实验系统能够支持多种不同的应用，扩展方便，同时能够与多种实验系统兼容，在日常的教学实验和研发中应用广泛。标签：单片机实验系统多模块单片机作为一门实践性很强的专业课程，平时的实验练习不可缺少。因此作为实验载体的实验系统非常重要。常规的单片机实验系统，其功能比较单一，与别的实验系统之间也毫无联系，能够完成的实验都是单一的单片机实验。当前实验室中一般都有多种实验设备，如EDA实验箱、模电实验箱、数电实验箱、信号处理实验箱等。如何使得单片机实验系统在现有的实验条件下，能够进行更多、更复杂的实验，利用更多的实验设备，多模块实验系统为我们指出了一种设计思路。针对实验室的条件，设计了一种模块化的单片机实验系统，可以利用现有的多种实验设备，提高单片机实验系统的灵活性和利用率。其主要模块有电源模块、核心模块、功能模块、下载模块等，下面分别介绍。 1 电源模块作为单片机实验系统的供电部分，电源模块非常重要，直接关系到系统的稳定，为了便于扩展，同时方便实验，电源模块采用多种方式供电。利用跳线或者开关进行选择，其电路图如图1所示。利用外部供电时电源通过J1输入，当电压大于5V时，一般常见的有9V和12V，需要将J2跳线拔掉；当电源为5V时，将跳线闭合，直接供电。同时实验系统还可以通过USB直接供电，外部供电和USB供电的切换通过开关S1来实现，为了保护电脑，在USB供电中增加了保险丝。 2 CPU模块 CPU模块是单片机实验系统的中心，也即芯片所在的部分，为了能够最大限度的利用实验系统的资源，本核心模块采用锁紧卡座设计，便于芯片的安装与卸载，并且将卡座的40个引脚全部引出，便于进行二次开发。同时设计了两种不同的复位电路，以适应普通的51单片机和A VR单片机，使得实验系统能够支持两种不同的单片机进行实验。在设计时，主要通过一个跳线实现不同的复位电平，如图2所示。可以通过跳帽来选择51单片机的高电平复位和A VR单片机的低电平复位，而芯片本身的引脚差异可以通过一个小转换板子来实现，主要将I/0口对应起来，一些功能引脚进行转换即可，通过这种处理方式，可以在一个实验平台上调试两种不同的单片机系统，大大提高了外设的利用率。 3 功能模块

单片机课程设计51实验报告DOC

福建工程学院软件学院题目：51开发洗衣机班级：物联网工程1202 成员：座号：04 28 指导老师：日期：年月日课设报告

目录 1摘要 (1) 2.设计需求 (1) 2.1功能需求 (1) 2.1.1 基本功能 (1) 2.1.2扩展功能 (1) 2.2 设计要求 (2) 2.2.1 单片机芯片部件功能 (2) 2.2.2 LCD数码显示管部件功能 (2) 2.2.3 按键部件功能 (2) 2.2.4 蜂鸣器部件功能 (2) 3硬件设计及描述 (2) 3.1总体描述 (2) 3.2系统总体框图 (3) 3.3Proteus电路图 (3) 3.4各部分硬件介绍 (4) 3.4.1晶振Protues仿真 (4) 3.4.2LCDProtues仿真 (5) 3.4.3 按键Protues仿真 (5) 3.4.4上拉电阻Protues仿真 (6) 3.4.5C51芯片Protues仿真 (6) 3.4.6上电复位电路Protues仿真 (8) 3.4.7蜂鸣器Protues仿真 (9) 4 软件设计流程及描述 (10) 4.1程序流程图 (10) 4.2函数模块及功能 (10) 5功能实现 (11) 5.1程序烧入上电调试 (11) 5.2时间递增跳变 (12) 5.3比分更变 (13) 5.4比赛得分复位 (14) 5.5比赛时间复位 (14) 6 心得体会 (15) 7源程序代码： (16)

1摘要是为了方便足球比赛时计时与计分及时与准确公开而引申出的实用产品。在此设计中接入了一个1602液晶显示屏，第一行用来记录赛程的时间，第二行用于显示比赛的得分情况。赛程计时用倒计时来计时。在比赛结束时按下相应按键蜂鸣器会响起，提醒比赛时间结束。这次试验运用C语言进行编程，编程后利用Keil uVision来进行编译，再生成.hex文件装入芯片中，采用Proteus软件来仿真，检验功能是否能够正常实现，最后利用单片机MCS-51实机来实现功能。本设计以AT89S51单片机作为核心，综合应用单片机定时器、中断、LCD1602 液晶显示等知识，设计一款单片机和简单外设控制的足球计分器应用，同时显示当前的比赛进行时间，比赛队伍，比分状况。 2.设计需求 2.1功能需求 2.1.1 基本功能（1）屏上显示比赛已运行时间（2）屏上显示A队和B队的得分（3）屏上显示上下半场（H-L）（4）通过按键控制比分的增减 2.1.2扩展功能（1）按键实现比赛场次的更换（2）按键实现比赛计时的复位（3）按键实现比赛比分的复位（4）在比赛结束时，蜂鸣器在主裁判的控制下响起

单片机电子时钟课程设计实验报告

单片机电子时钟课程设计实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

《单片机原理与应用》课程设计总结报告题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计设计人员：张保江江润洲学号：班级：自动化1211 指导老师：阮海容目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一：系统电路原理图 (11) 2.图二：系统电路 PCB (12) 3.表一：元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)

题目：单片机电子时钟的设计与实现课程设计的目的和意义课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。课程设计的基本任务利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。主要功能要求最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。 3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。 6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。7）掌握硬件和软件联合调试的方法。 8）完成系统硬件电路的设计和制作。 9）完成系统程序的设计。 10）完成整个系统的设计、调试和制作。

人机界面设计(含案例分析)

人机界面设计（含案例分析）家电（冰箱）Haier/海尔 BCD-231WDBB 场所：冰箱是家用厨房内最为常见的家电产品之一。在公共空间比如餐厅，酒店也都有配备。作用：冰箱使食物或其他物品保持冷态，具有储藏，冷冻的功能。人机界面分析：把手： ①位置：把手设计符合大众身高结构，一般根据实际冰箱高度设计，比如此冰箱总高1722mm，三门设计，把手分别在550mm左右、950mm左右、1300mm左右。 ②形状：此冰箱把手属于隐藏式把手设计，使机器整体统一美观。把手形状呈长方形凹槽，适用于大多数家庭成员的高度差异。 ③功能：此把手设计即运用手部动作，通过抓、拉来实施对冰箱门的控制。外观大方，开门方便，不积灰尘，容易清理。存储空间： ①位置：此冰箱为三门设计，区分两个不同的存储空间，分别是冷藏室和冷冻室。上门与下门等比例分布，中门5°C--- 18°C全温区变温。 ②形状：三个存储空间均为长方形，中间有长方形隔板分割，阶梯式分割方式，适用于不同食材的存放。冷冻室采用抽屉设计，极大拓展了冷冻空间，抽屉装饰有仿金属材质亮银色饰条，质感强，坚固耐用。 ③功能：冷藏室主要储存新鲜的食物或是烹饪过的食物，海鲜肉类在放入冷藏室24小时低温排毒后放入冷冻室保存。冷冻室一般保存海鲜肉类等需要保存较长时间不使用的食物。显示部分、按钮： ①位置：显示部分、按钮一般在人眼可以看见，手可以触及的范围内。此冰箱在面板中间高约1650mm的位置。 ②形状：此冰箱显示按钮部分为竖立的长方形，与整体机器相统一，整体感强。从上到下分为四个区域，用黑色实线区分，分别是温区选择、温度调节、功能选择和设定。上面三个区域为LED灯的液晶显示，设定按钮呈圆形，触摸式按钮，反应灵敏好操作。

基于单片机的CAN实验系统设计

基本单片机的CAN实验系统设计（CAN教学案例设计）邵健2014秋季学期

目录摘要......................................................... 错误！未定义书签。前言......................................................... 错误！未定义书签。 1 总体设计方案 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2总体CAN网络设计框图 (4) 1.3 CAN节点结构 (4) 2 系统的硬件设计 (5) 2.1 电源模块设计 (6) 2.2 单片机最小系统 (7) 2.3 MAX232组成的单片机和PC机通信电路 (8) 2.4 看门狗电路设计 (9) 2.5 键盘输入电路模块 (10) 2.6 显示电路模块 (11) 2.7 扩展ROM功能模块 (12) 2.8 CAN通信模块 (12) 3 系统的软件设计 (15) 3.1 CAN控制器初始化函数CANINI (15) 3.2 CAN接收函数CANREC (16) 3.3 CAN发送函数TDATA (16) 3.4 主程序流程图 (17) 3.5 总程序清单........................................... 错误！未定义书签。 4 总结....................................................... 错误！未定义书签。 4.1 结束语............................................... 错误！未定义书签。

51单片机课程设计

课程设计说明书
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计电子信息工程 140405 20141329 李延琦胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排：设计任务：分两部分：（一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统（二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。查资料选定题目。说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。日程安排：本次设计共二周时间，日程安排如下：第 1 天：查阅资料，确定题目。第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。第 10 天：上交课程设计报告，答辩。设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序设计。内容包括： 1）设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3）软件及流程图（a）主要模块流程图（b）源程序清单与注释 4）总结 5）参考资料 6）附录实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计的依据。

《单片机系统设计》实验报告

短学期实验报告（单片机系统设计）题目：专业：指导教师：学生姓名：学号：完成时间：成绩：

基于单片机的交流电压表设计目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)

基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业姓名指导老师：******* 1 设计要求（1）运用单片机实现真有效值的检测和显示。（2）数据采集使用中断方式，显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计本系统是完成一个真有效值的测量和显示，利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值，用ADC0804实现模数转换，再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的，即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值，其原理图如图2-2所示。图2-2 真有效值转换电路由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压，起到限幅的作用。如图中D1、D2，由IN4148构成，电容C6是耦合电容，电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计放大电路主要是利用运放uA741来进行放大，电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换单片机电路显示电路转换电路交流信号放大电路

89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告

单片机课程设计报告单片机秒表系统课程设计班级：课程名称：秒表设计成员：实训地点：北校机房实训时间：6月4日至6月15日

目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2所需元器件 3 程序编写流程及课程设计效果 3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会

1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述一、课程设计题目秒表系统设计——用STC89C51设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为000.0~9分59.9秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。二、增加功能增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。三、课程设计的难点单片机电子秒表需要解决几个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程；四是如何进行安装调试。四、课程设计内容提要本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有三个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”. key3按键按下去时数码管暂停。五、课程设计的意义 1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。 2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义 1.2课程设计思路及描述

嵌入式人机界面,PLC与单片机人机界面

嵌入式人机界面，PLC与单片机人机界面广州易显工控-嵌入式人机界面，PLC与单片机人机界面，支持各种PLC与单片机使用，驱动控制7至55寸触摸屏、显示器、电视机。专业上位机人机界面组态软件HMIMaker，专为广州易显工控的嵌入式工控机和触摸屏而开发的界面编辑设计软件！具有绘图、按钮、位开关、字符控件、数据监控、实时曲线、动态图片、用户与密码设置等功能，完善的界面设计控件和通讯协议，使用简单，灵活，方便。只需用单机机或PLC通过串口简单发送指令，您的显示部分就一切轻松搞定！"所见即所得"、"0"代码！快速生成超炫图形界面设计，如"制作PPT"一样容易、快速！支持离线和在线模拟，快速验证您的设计效果，方便设计和调试，大大减轻软件开发人员在人机界面开发的负担和提高开发效率，专心于专业产品的开发，避免重复性劳动。为您大大地短了产品的开发周期。人机界面组态软件HMIMaker有以下几方面的功能：（1）强大的界面显示组态功能。可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控仵和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来。（2）良好的开放性。指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。 (3) 丰富的功能模块。提供丰富的控件功能库，满足用户的测控要求和现场需求。利用各种功能模块，完成实时监控产生功能报表显示历史曲线、实时曲线、提示报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系统．（4）强大的数据库。配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。（5）可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编鸾程序，蹭强图形界面（6）周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权眼，保证整个系统的安全可靠运行。（7）仿真功能．捉供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。广州易显工控-嵌入式工控机与触摸屏显示器将串口和其它工业级功能集成到了一个坚固、紧凑的金属机箱中确保最大可靠性的防振性能，采用高强度铝合金结构，是用于强大通讯应用的理想选择。嵌入式工控机非常适合在嵌入式PC应用中使用，全数字化设计，无操作系统，省去操作系统崩溃的担忧，开机无需等待，通电即进入操作界面，无需等待。显示稳定可靠，抗强电磁干扰，超低功耗，高性价比，刷新速度快，长期运行，稳定可靠。 1、具有各种通讯协议的功能，比如各PLC（三菱、西门子、台达等）通讯协议，modbus 通讯协议，易显科技协议，I2C协议,自由协议，用户直接使用，无需另外开发。 2、支持各种单片机通讯，比如51,PIC,DSP,ARM等单片机。开发简单，容易。 3、支持RS232，RS485,以太网，单片机TTL串口，单片机I2C等通讯，可以定做开发。 4、支持USB鼠标、USB键盘、SD卡小硬盘，U盘，无线键盘,语言播放功能。 5、支持宽屏显示800X600，1024X768，1280X1024，1366X768，1440X900等分辨率。广州易显工控-嵌入式人机界面，PLC与单片机人机界面，提供完整的控制和通讯功能，

《单片机系统设计技术》实验指导

《单片机系统设计技术》实验指导书适用专业: 电气、自动化、信息等编写单位: 电气信息学院编写人: 曹林审核人: 审批人: 批准时间:年月日

目录实验1 IO控制LED流水灯实验 (3) 实验2 IO控制数码管动态扫描实验 (5) 实验3 外部中断实验 (8) 实验4 定时器应用控制实验 (10) 实验5 UART实验 (12) 实验6 键盘扫描输入编程 (14) 实验7 UART与PC对话实验 (17) 实验8 ADC数据采集实验 (19)

实验1 IO控制LED流水灯实验 1．实验目的 1）、熟悉KEIL编程环境和调试环境。 2）、掌握单片机汇编语言和指令的用法。 3）、理解简单的IO控制程序，延迟子程序，并对其修改，使其功能改变。 2．实验设备硬件： PC 机，单片机教学实验开发平台；软件： KEIL集成开发环境、STC ISP程序下载软件。 3．实验内容使用P0口控制8个LED 进行流水灯显示。 4．实验预习要求和实验准备要求预习教科书关于单片机硬件架构内容、IO口的内容，特殊寄存器内容。预习汇编程序编写、MCS-51指令表。带上教科书、U盘、具备二进制和十六进制转换的科学计算器。 5．实验原理和步骤 1）实验原理（1）实验原理图图1 P0口连接的8盏LED灯从图1中可以看出：如果需要把LED点亮有两个条件，其一是需要用短接帽把J1的2脚和3脚短接，在PCB上就是将电路板左上角LED和VCC短接起来；其二是P0.X口给出低电平，让电流从VCC开始流经限流电阻、LED后进入单片机的P0.X口，最后到单片机内部的地线上。因此，简单地说就是在短接帽接好的前提下，向P0.X口写0则LED将点亮，写1则LED将熄灭。图中网络标识PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7和单片机P0.0、P0.1……P0.7连接，可观察原理图上单片机P0口的网络标识也是PORT0_0、 PORT0_1……PORT0_7。

单片机课设实验报告

电气工程学院单片机课程设计实验报告班级：电142 姓名：学号：1412021061 设计题目：实时时钟系统设计设计时间：2017.01.09~01.13 评定成绩：评定教师：

摘要人类为了观测时间，从远古的观太阳、革命时期的摆钟到现在电子钟，不断的在研究、创新纪录；随着科技、社会的快速发展，时间的流逝。美国DALLA S公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟芯片DS1302。电子万年历诞生了，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51单片机作为核心，功耗小，能在3V 的电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。低压工作，电压可选用3~5V电压供电。电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行；万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。关键词：时钟芯片DS1302，LCD液晶显示，单片机T89C52

目录摘要 (2) 一、调试过程 (4) 二、运行效果 (6) 三、系统优化 (10) 四、设计总结 (11) 附录 (12)

一、调试过程 1、DS1302实时时钟部分进行调试，程序编完之后，点击编译，对程序进行编译，编译后，发现程序中出现了错误，无法编译通过，查看错误步骤，进行调试，发现是程序的格式错误，调节代码的格式通过编译，编译通过之后，进行软件的仿真实验，看看DS1302是否会生成实时时钟，将编译生成的hex文件导入AT89C51芯片中，之后进行运行，发现DS1302生成了实时时钟，证明这一部分编译成功。 2、LCD的显示部分进行调试，先对产生年月日时分秒之间的连接符进行显示，编译之前先选择自动生成hex文件，让后进行编译，编译完成后调节格式上的错误，直到编译通过后，进行软件上的仿真，仿真时发现，LCD显示上出现了错位现象，让后调节源程序，调节LCD的显示行列位置之后在进行重新编译，在软件上进行仿真，出现了想要的结果；连接符编译成功后，将时钟时间显示在LCD相应的位置上，时钟显示程序，在连接符显示程序基础上进行编译，不停地循环检测60H-66H单元的内容，将这些单元的内容送入到LCD上显示，编译通过之后，发现LCD的时钟显示不正确，通过连调，发现检测60-66单元内容时出错了，重新调节程序，进行编译，成功的出现了时钟的显示。 3、添加开关程序，开关程序添加完成后，编译成功，在软件上进行仿真时发现开关不起作用，按下开关DS1302的时钟继续运行，调节时钟数据，不起作用，通过连调发现，没有对60-66单元的收据进行保护，因此，将开关拨到设置模式时，DS1302时钟并未停止，继续进行计数，所以，将60-66单元送入20-26单元进行保护，当进入设置模式时，将数据进行保护，最后如果没有确认，则将20-26数据送出，如果改变了，则将60-66直接输出，将程序更改完成后，再次仿真达到了预期的效果，可以对时钟进行调节，可以暂停，重新调节时间。仿真和实际硬件的实验还是有着不小的区别，在软件上进行仿真，所有的端口是自己连接的，因此可以选择不同的端口使用，而在硬件实验中，硬件实验上的一些连线已经自己确定了，必须采用该端口，因此在硬件调试时，需要改变端口的地址以用来符合硬件实验的标准，其次在软件仿真上没有出现问题，在硬件实验时可能有问题，在利用软件仿真时，LCD清屏不清屏，对于实验显示来说没有产生什么影响，然而转入硬件实验室，如果不进行LCD的清屏程序，那么由于

基于单片机开发的可定制人机交互界面

随着社会需要和科学技术的发展，产品的竞争愈来愈激烈，更新的周期愈来愈短，因而要求设计者能很快地设计出新产品；而在产品的整体设计中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发成本而且延长了产品的上市周期。本文论述的基于P89C51RD2的人机交互界面是一种界面可定制、结构紧凑、价格低廉、简单易用、性能优良的通用型人机交互界面，能很好地解决上述问题。 1 系统工作原理 1.1 工作原理按照实际应用中控制系统的需要及控制系统与人机交互界面的约定，通过PC机上的可视化人机界面定制软件，定制好整个界面信息，再把定制好的界面信息下载到人机交互界面系统中，就可以轻松地实现人机界面的定制。在应用中，人机交互界面通过串行接口与控制系统进行交互，发送按键等信息给控制系统，并接收所需的可变信息，以完成人机交互。现以空压机控制器的部分人机界面为例来说明相关概念，界面系统示意图如图1所示。相关概念说明如下： ①屏幕，即LCD显示区，由一个或多个屏幕项组成； ②屏幕项，即屏幕里面的按其显示内容的性质差异来划分的一个个整体单元，如文本屏幕项等； ③屏幕项的分类，按其显示内容的性质差异分为文本、整型、浮点型、枚举型、图形等。整个人机界面系统由一个个存在链接关系的屏幕构成，而每个屏幕又由一个或多个屏幕项组成。各屏幕项有其自身的属性，也存在着某些相互的链接关系(例如，由某个屏幕项链接到另外一个屏)。这样，通过对各屏幕项的合理组织而构成一个链表网络，再通过对此链表网络的操作来实现人机界面的操作，即屏幕的显示操作。

1.2 系统的工作过程系统的软件部分由用户引导程序和应用程序组成。系统运行后，由用户引导程序决定是执行界面信息的更新还是正常运行。若执行界面信息的更新，则系统通过串行接口从上位机接收界面定制信息，并通过在应用编程(IAP)功能保存所接收的信息，然后通过本地读取新的界面定制信息建立链表网络；若正常运行，则直接从本地读取旧的界面定制信息建立链表网络。应用程序实现的功能包括按键的输入、界面的显示及与控制系统的通信。 2 系统硬件设计及电路原理图本系统采用Philips公司功能强大、资源丰富的P89C51RD2单片机作为微控制器，通过扩展液晶模块及按键模块来构成人机交互界面。系统的硬件电路原理如图2所示。 2.1 P89C51RD2单片机简介 P89C51RD2是Philips公司内核基于8位80C51单片机的派生产品，在完全保留80C51指令系统和硬件结构的大框架下，进行了多方面的加强、扩展和创新。 P89C51RD2具有64 KB并行可编程的非易失性Flash程序存储器，并可实现对器件串行在系统编程和在应用中编程。 2.2 液晶显示模块本系统采用的是OCM12864图形点阵液晶显示模块。OCM12864液晶显示模块是128×64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与CPU直接相连；具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。 2.3 按键输入模块根据系统的需要，系统至少需要设定如下6个屏幕操作按键：左、右、上、下、换屏、确定按键。其中，左、右键用于切换屏幕项；上、下键用于修改可变屏幕项；确定键用于产生所选屏幕项对应的功能动作；换屏键用于进入所选中项的链

上师大单片机综合实训报告

单片机系统应用综合设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：成绩：完成日期：2014年12月18日

一、基于ADC0809芯片的简单采集系统设计 1.方案论证 1．1 系统的设计任务 1．用单片机、ADC0809芯片、数码管等组成温度数据采集显示系统。温度范围为0—255℃，数码管显示被测温度；当温度低于下限70℃时，实现低温报警，当温度高于上限150℃时，实现高温报警。 2.原理图设计根据所确定的设计电路，利用Proteus 软件绘制电路原理图。 3.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序。利用Proteus 与Keil μVision4联调，直到实验现象正确为止。 4.设计报告按规定的规范和要求书写并打印。 1．2 设计方案根据系统的设计要求，当温度传感器把所测得的温度通过驱动电路转换成电压信号，89C51通过控制ADC0809对AD 值进行采集并进行处理，把温度在数码管上显示。利用89C51芯片控制温度传感器进行实时温度检测并显示能够实现快速测量环境温度。 1.3软、硬件开发环境利用Proteus 软件绘制电路原理图、利用Proteus 与Keil μVision4联调。 2.系统硬件设计 2.1单片机主电路设计单片机选用AT89C51 ·内含4KB 的FLASH 存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM ； ·具有32根可编程I/O 线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; 图1：采集系统程序框图

新型人机交互接口电路的设计

摘要主要介绍了TI公司的新型的16位超低功耗Flash型h6N30F44X系列单片机的结构、特性和功能及液晶显示器LCD的发光原理和类型，讨论了该系列单片机与ILD及键盘的人机接口电路的设计方案和相应的软件的实现方法，最后给出它在体内电刺激器的应用实例。关键词单片机；MSP430；LCD；人机交互接口 1引言在当今的各种实时自动控制和智能化仪器仪表中，人机交互是不可缺少的一部分。一般而言，人机交互是由系统配置的外部设备来完成，但其实现方式有两种：一种是由MCU力口驱动芯片实现，如键盘显示控制芯片SK5279A，串行数据传输数码显示驱动芯片MAX7219等等，这时显然MCU没有LCD的驱动功能。另一种就是MCU本身具有驱动功能，它通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式或I／O设备访问形式控制键盘和LCD实现人机对话。这里的MCU主要有世界各大单片机生产厂商开发的各种单片机，其中TI公司的MSP430系列因其许多独特的特性引起许多研究人员的特别关注，在国内外的发展应用正逐步走向成熟。 2LCD简介 LCD(Liquid Crystal Display)，即液晶显示器。液晶显示是通过环境光来显示信息的，它本身并不发光，因而功耗很低，只要求液晶周围有足够的光强。LCD是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管(CRT／C athode Ray Tube)显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生。LCD由于具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，逐渐占据显示的主流地位。 LCD的类型，根据其分类方式的不同而不同。如根据LCD显示内容的不同可以分为段式LCD和点阵L CD。根据LCD驱动方式的不同可以分为静态驱动和多路驱动。 3MSP430F44X简介 MSP430F44X系列是TI公司最新推出的具有超低功耗特性的Flash型16位RISC指令集单片机[2]。该系列单片机性价比相当高，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优势。它主要应用在各种要求极低功率消耗的场合，特别适合用于智能测量仪器、各种医疗器械、智能化家用电器和电池供电便携设备产品之中。 3.1系统结构 MSP430F44X的系统结构，主要包括：CPU、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、FLL+时钟系统(片内DCO+晶体振荡器)、看门狗定时器／通用目的定时器(WatchDog)、ADCl2(12位A／D)、比较器A(精确的模拟比较器，常用于斜边(Slope)A／D转换)、复位电压控制／电源电压管理、基本定时器(Basic Timerl)、定时器(Timer-a和Timer-B)、LCD控制器/比较器(多达160段)、硬件乘法器、I/O口和串行口[4]。系列中各种具体的型号稍有差别。在本次设计中，具体选择MSP430F449作为人机接口电路的设计具有许多独到的优势。这一点，读者可以根据TI公司相关的数据手册进行比较。 3.2片内外模块特性 MSP430F44X具有丰富的片内外围模块，其明显的特点是：具有48条I／0口线的6个并行口P1-P6，其中P1、p2具有中断能力，同时具有2个可用于UART/SPI模式选择的串行口(USART0和USARTl)；内含12位的A／D转换器ADCl2，快速执行8×8、8×16、16×16乘法操作并立即得到结果的硬件乘法器；多达160段的LCD控制器／比较器，可以实现多种方式的驱动显示；可以实现UART、PWM、斜坡ADC 的16位Timer-A和16位Timer-B；非常灵活的时钟系统，既可用32768Hz的钟表晶振产生低频时钟，也可以用450kHz-8MHz的晶体产生高频时钟，同时还可以使用外部时钟源或者用不同控制频率的DCO；多达几十kB的Flash空间，这样数据既可以保存在片内的Flash信息存储器，也可保存在程序的Hash中的剩余空间。 4接口电路设计 4.1接口电路简图及说明典型应用电路示意图。在该图中，LCD类型和键盘种类及数目的选择、下拉电阻的数值大小都必须认真

(完整word版)51单片机课程设计实验报告

51单片机课程设计报告学院：专业班级：姓名：指导教师：设计时间：

51单片机课程设计一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求：（1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示；（2）会看电路原理图；（3）制作51单片机学习板；（4）学会使用Keil C软件下载调试程序；用调试程序将51单片机学习板调试成功。二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单三、模块电路分析 1. 最小系统：单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路，振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容;

图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可；图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块：分析发光二极管显示电路：图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为

LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关分析数码管显示电路图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。四、硬件调试 1、是否短路用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。六、软件调试

单片机系统设计与及应用实验报告

单片机系统设计与及应用实验报告第次实验实验名称：单片机串行口与PC机通讯实验专业：姓名：学号：同组人员：学号：实验地点: 实验时间：评定成绩：审阅教师：

目录实验目的 (1) 实验内容及要求 (4) 实验原理及程序设计流程图 (5) 调试过程及相关记录 (6) 正确源代码 (6) 实验心得 (7)

（1）掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制；（2）了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议；（3）了解PC机通讯的基本要求。二．实验内容及要求利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。三．实验原理 89C51内部有一个可编程全双工串行通信接口。该部件不仅能同时进行数据的发送和接收，也可作为一个同步移位寄存器使用。本实验LED显示是在方式0下，串行口作为同步移位寄存器使用。此时SM2、RB8、TB8均应设置为0。发送数据：TI=0时，执行“MOV SBUF，A”启动发送，8位数据由低位到高位从RXD引脚送出，TXD发送同步脉冲。发送完后，由硬件置位TI。方式0的波特率为fosc/12，即一个机器周期发送或接收一位数据。与PC通讯是方式1：一帧10位的异步串行通信方式，包括1个起始位，8个数据位和一个停止位。当TI=0时，执行“MOV SBUF，A”指令后开始发送。发送时的定时信号由定时器T1送来的溢出信号经过16分频或32分频得到的。在接收到第9位数据（即停止位）时，必须同时满足以下两个条件：RI=0和SM2=0或接收到的停止位为“1”，才把接收到的数据存入SBUF中，停止位送RB8，同时置位RI。在方式1下，SM2应设定为0。波特率= 2SSSS?S SSS 32?12?(S?S 初