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单片机课程设计--基于STC单片机的实验板开发与设计.doc
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2023-07-10
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单片机课程设计--基于STC单片机的实验板开发与设计.doc
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** 学 院
课 程 设 计 报 告
课程名称 单片机原理与应用
设计题目 基于 STC 单片机的实验板开发与设计
专 业 **
班 级 *
学 号 **
姓 名 *
完成日期 2**
课 程 设 计 任 务 书
设计题目: 基于 STC 单片机的实验板开发与设计
一、设计内容
利用 STC 系列单片机作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验系
统,主要包括以下内容:
1. 电路原理图设计,主要包括集 LCD 显示模块、串口通信模块、数码管显示模
块、LED 发光二极管、键盘等接口电路的设计;
2. 学习集成电路等芯片的焊接方法与技巧,进行实际元器件的识别,进行电路板
焊接;
3. 在 Keil C 环境下,进行软件设计。主要包括流水灯、计数器、定时器、LCD
字符显示、键盘的控制等功能程序设计;
4. 针对所开发的实验板,结合器件选择、原理图设计、硬件焊接、软件编程调试、
软硬件联调等方面写出课程设计报告。
二、设计要求
1. 完成综合实验板的电路结构分析,进行模块分解,掌握各部分电路的工作原
理;
2. 独立完成电路板的焊接,掌握故障排除方法,完成实验板的硬件设计及开发;
3. 结合 Keil C 软件在焊接无误的单片机实验板上开发出流水灯、LCD 显示模块,
通信模块等程序设计;
4. 按照要求撰写课程设计论文。
指导教师: **
2**
课 程 设 计 评 语
成绩: 指导教师:_______________
年 月 日
I
基于 STC 单片机的实验系统开发与设计
摘 要
STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K
在系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核,但做了很多的
改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位
CPU 和在系统可编程 Flash,使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵
活、超有效的解决方案。具有以下标准功能:8k 字节 Flash,512 字节 RAM,32
位 I/O 口线,看门狗定时器,内置 4KBEEPROM,MAX810 复位电路,3 个 16 位定时
器/计数器,4 个外部中断,一个 7 向量 4 级中断结构(兼容传统 51 的 5 向量 2
级中断结构),全双共串口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种
软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许 RAM、定时器/计数器、
串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM 内容被保存,振荡器被冻结,单片
机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35MHz,6T/12T
可选。
利用 STC89C52 单片机作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验平
台,在 KeilC 环境下进行软件设计,主要包括流水灯、数码管显示以及 LCD 显示
模块,在 Protues 中仿真成功,下载到电路板中验证成功。实现流水灯的跳转显
示流动,应用中断实现数码管 60 之内计数以及 LCD 显示不同字符的功能。
关键词: STC 单片机,实验板,数码管,流水灯,串行通信
II
Experiment Platform Development Design Based on
STC Microcontroller
ABSTRACT
The STC89C52 is a low power,high performance CMOS8 produced STC,with 8
K in system programmable Flash memory.STC89C52 sing classic MCS-51 kernel,but
made a lot of improvements make-the chip with raditional 51 SCM features not availab
le.In asingle chip,with 8 CPU dexterous and in-system programmable Flash,the STC89
C52 offers solutions for high flexibility, super efficient for many embedded control app
lications. Has the standard features: 8K bytes of Flash, 512 bytes of RAM,32 I/O lines,t
he watchdog timer,built-in 4KB EEPROM,MAX810 reset circuit,316 timer/counter,4 e
xternal interrupts,a 7 vector level 4 interrupt structure,a totalof.In addition STC89C52 c
an be reduced to 0Hz static logic operation, support 2 software selectable power saving
mode.The idle mode,the CPU stops working,RAM,timer/counter,serial port interrupt, c
ontinue to work permit.The ower-down mode,the RAM content being saved,has been fr
ozen,disabling all other chip functions,until the next interrupt orhardwarereset.Maximu
m operating requency of 35MHz, 6T/12T optional.
This course design application STC89C52 SCM experiment platform developme
nt and design, curriculum design process, appliedto the combination of hardware and so
ftware, through the Proteus software design principle diagram, and then license to circu
it principle diagram welding, will be LED and serial port-communication, digital displa
y, running water light such as welding is good.
KEYWORDS: STC microcontroller, Experimental plate, Digital tube, Running light, Serial
communication
III
目 录
前 言 ................................................................................................................................1
第 1 章 实验系统概述.................................................................................................2
1.1 设计题目.........................................................................................................2
1.2 系统设计目的和内容.....................................................................................2
1.2.1 设计目的 ..............................................................................................2
1.2.2 设计内容 ..............................................................................................2
1.2.3 设计要求 ..............................................................................................2
1.2.4 设计步骤 ..............................................................................................2
第 2 章 整体设计方案.................................................................................................3
2.1 开发板整体外观.............................................................................................3
2.2 整板电路 PROTUES 仿真电路.....................................................................4
2.3 软件功能描述.................................................................................................4
2.4 仿真软件 PROTUES 中的效果图 .............................................................5
第 3 章 硬件电路设计.................................................................................................6
3.1 两位一体共阴数码管 .........................................................................................6
3.1.1 数码管概述 ..........................................................................................6
3.1.2 数码管内部结构 ..................................................................................7
3.1.3 两位一体共阴数码管和 74LS373 锁存器接口电路 .........................9
3.2 LCD1602 液晶................................................................................................9
3.2.1 LCD1602 液晶简介 .............................................................................9
3.2.2 LCD1602 液晶引脚介绍 ...................................................................10
3.2.3 LCD1602 液晶外围接口电路 ...........................................................10
3.3 串口通信 ..........................................................................................................11
3.3.1 串口通讯概述 ....................................................................................11
3.3.2 MAX232 接口电路............................................................................11
第 4 章 软件设计.......................................................................................................12
4.1 程序整体流程图 ...............................................................................................12
4.2 程序清单 ...........................................................................................................13
第 5 章 调试及故障分析...........................................................................................18
5.1 焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析 ......................................18
5.2 电路焊接过程中的故障分析 ..........................................................................18
5.3 程序编写过程中的故障分析 ..........................................................................18
5.4 实物演示效果 ..................................................................................................19
结论 ................................................................................................................................21
谢辞 ................................................................................................................................22
参考文献 ........................................................................................................................23
附 录 ............................................................................................................................24
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