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单片机课程设计-武汉理工大学单片机实训报告.docx
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单片机课程设计-武汉理工大学单片机实训报告.docx
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武汉理工大学单片机实训报告
第一章 绪论 ....................................................................................................................................2
1.1 概述 ....................................................................................................................................2
1.2 课程设计任务 ....................................................................................................................2
第二章硬件系统设计.......................................................................................................................3
2.1 单片机最小系统 ................................................................................................................3
2.1.1 STC89C52 的介绍.....................................................................................................3
2.1.2 stc89c52 系列单片机最小系统的介绍...................................................................4
2.2 矩阵键盘模块 ....................................................................................................................5
2.3 数码管显示单元 ................................................................................................................5
2.4 LCD1602 液晶显示电路 .....................................................................................................6
2.5 蜂鸣器单元 ........................................................................................................................8
第三章 软件设计 ............................................................................................................................9
3.1 数码管实验 ........................................................................................................................9
3.1.1 循环数码管显示 0—F 程序设计结构图: ............................................................9
3.1.2 59 秒倒计数流程图............................................................................................10
3.2 矩阵键盘流程图..............................................................................................................11
3.3 LCD1602 滚动显示年月日时分秒 ...................................................................................12
3.4 AD 转换,.........................................................................................................................13
3.5 家电遥控器 ......................................................................................................................14
第四章调试结果分析 ....................................................................................................................15
4.1 数码管调试及分析.........................................................................................................15
4.1.1 循环数码管显示 0—F ...........................................................................................15
4.1.2 数码管 59 秒倒计数............................................................................................15
4.2 矩阵键盘 ..........................................................................................................................16
4.3 LCD1602 滚动显示年月日时分秒 ...................................................................................17
4.4 AD 转换.............................................................................................................................17
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4.5 家电遥控器 ......................................................................................................................18
第五章小结 ....................................................................................................................................19
参考文献: ....................................................................................................................................19
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第一章 绪论
1.1 概述
随着我国工业技术和电子技术的发展和进步,自动控制技术也已经得到了极大的
普及和应用,而这些自动控制技术的核心技术就是单片微型计算机,简称单片机。
它以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,被广泛应用于控制
系统、数据采集等领域。而 51 单片机系列以其超高的性价比深受广大电子爱好
者和开发者以及大学生群体的欢迎。故而本次课程设计采用 STC89C52 单片机。
1.2 课程设计任务
必做项目(这是每个学生必做的任务):
1. 基本系统:在 51 单片机开发系统 PCB 电路板上完成电子元器件的焊接、
调试、程序下载,并实现数码管显示、矩阵键盘扫描、中断程序、定时器程序、
串口通讯等基本功能;
2. 显示功能:焊接电路并实现对 1602 液晶屏的显示功能,要求能滚动显示
字符;
3. 输出控制:焊接电路并实现对继电器的控制功能;
4. 数据采集:焊接电路并实现对 AD0832 的数据采集功能;
选做项目(以下任选一):
1. 家电遥控器:实现对红外接收管和发射管的控制功能,要求能够学习遥
控器的红外码,并能发射相应的编码,实现红外遥控器的功能。
2. 增强显示:实现光魔方的功能,要求搭建不少于 8*8*4 单元的光魔方,
能够动态显示字符。
3. 空气质量监测:实现对室外空气 PM2.5 浓度测量,要求能够实时读取
PM2.5 模块数据计算浓度,并将结果显示在屏幕中,或者通过无线方式发送到 PC
机中显示,或者超过设定值启动电机模拟开关窗。
4. 入侵在线报警:要求通过采集远红外传感器数据,自动触发相机模块抓
拍,照片发至 PC 或网络中。
5. 穿戴式设备控制:对陀螺仪传感器的数据采集和处理,要求能根据采集
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到的数据计算出传感器加速度值,识别基本动作触发继电器开合,模拟启动外部
设备。
6. 智能台灯:根据环境光强度自动调节 LED 亮度,通过光敏元器件采集环
境亮度,通过 PWM 方式控制 LED 灯亮度。定时自动开灯,设定开灯时间,到时
间由暗逐渐变亮。通过门控检测夜晚有人回家时自动开启 LED 灯等功能。
7. 火灾在线探测:采集烟感/异味传感器数据,并进行判断有无火情,继而
控制继电器动作同时通过无线发送信息到 PC 或网络中。
8. 智能门磁:设计门磁开关,一端安装门上,另一端安装在门框。读取霍
尔传感器输出,确定门开合状态,并在门状态变化时发送提示信息到 PC 或者网
络中。
9. 智能窗帘:根据光强变化、夜晚休息、人离开等多种条件自动开闭窗帘。
可以设计导轨及电机控制机构。
10. 智能信息提示:每天早上自动搜集门户网站头条新闻、当天天气情况等,
滚动显示在屏幕中。也可以将用户设定的提醒信息从 PC 机推送至单片机系统显
示;也可以若置于门背,开门时显示重要提示信息。
上述无线方式包括 WIFI,蓝牙,Zigbee,433M 等多种
第二章硬件系统设计
2.1 单片机最小系统
2.1.1 STC89C52 的介绍
STC89C52 是一种带 8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高
性能 COMOS8 的微处理器,俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储
器制作技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。其引脚图如
下图所示。
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图 2.1 STC89C52 单片机
STC89C52RC 引脚功能说明:
VCC(40 引脚):电源电压 VSS(20 引脚):接地
P0 端口(P0.0~P0.7,39~32 引脚):P0 口是一个漏极开路的 8 位双向 I/O
口。
P1 端口(P1.0~P1.7,1~8 引脚):P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位
双向 I/O 口。
P2 端口(P2.0~P2.7,21~28 引脚):P2 口的基本功能和 P1 端口相同。
P3 端口(P3.0~P3.7,10~17 引脚):P3 口的基本功能和 P1 端口相同。
ALE/(30 引脚):地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低
8 位地址的输出脉冲。
2.1.2 stc89c52 系列单片机最小系统的介绍
单片机最小系统是单片机工作的最简单电路,它由单片机、电源、晶
体振荡器、复位电路等构成。它是本系统的处理单元也是控制单元,负责处理信
号、外设的接口与控制,同时它也是所有软件的载体。对 52 单片机来说,最小
系统一般应该包括:单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等。52 单
片机最小系统见下图。
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