基于单片机控制发光二极管课程设计(1).doc
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单片机原理及应用 题 目 基于单片机控制发光二极管 院 (系) 信息工程学院 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 目录 1 综述 2 1.1基于单片机控制发光二极管的过去发展。 2 1.2基于单片机控制发光二极管的现在发展。 2 1.3基于单片机控制发光二极管的未来发展。 2 1.4基于单片机控制发光二极管的国内发展 5 1.5基于单片机控制发光二极管的国外发展 6 2 搭建平台 8 2.1概述 8 2.2 Proteus 9 2.3 Keil 10 2.4 STC_ISP 11 3 硬件技术介绍 12 3.1系统总体设计 12 3.2最小系统电路图设计 13 3.3按键电路设计 13 3.4 LCD电路设计 15 4 功能实现 16 4.1整体仿真电路图 16 4.2 流程图 16 4.3 源程序 17 5 测试结果及分析 24 5.1硬件测试 24 5.2软件测试 24 5.3实验截图 25 5.4焊接中的问题 25 *致谢 26 *参考文献 26 1 综述 1.1基于单片机控制发光二极管的过去发展。 1971年intel公司研制出世界上第一个4位微处理器;Intel公司的霍夫研制成功世界上第 一块4位微处理芯片Intel4004,标志着第一代微处理器问世,微处理器和微机时代从此 开始。由此单片机器件的发展过程:1976年,Intel推出MCS- 48系类单片机,1980年Intel公司推出了性能较完善的MCS- 51系列单片机,直到1982年Intel推出了微控制器化阶段的MCS-96系类单片机。 1.2基于单片机控制发光二极管的现在发展。 处于对低功耗的普遍需求,目前各大厂商推出的各类单片机产品都采用了CHMOS工艺,随 着集成电路技术的快速发展,很多单片机生产厂家充分考虑到用户的需求,将一些常用 的功能部件,如A/D、D/A、PWM以及LCD驱动器等集成到芯片内部,尽量做到单片化。同 时单片机的种类越来越多,Intel、Motorola、Philip、EMC等公司设计和开发了多种功 能不同的产品。 1.3基于单片机控制发光二极管的未来发展。 单片机作为一个完整的数字处理系统具备了构成计算机的几乎全部主要单元部件,在这 个意义上称之为单片微机毫不过份,正所谓"麻雀虽小,五脏俱全"。通过学习和应用单 片机入计算机硬件之门可收事半功倍之效。选择单片机作为接近PC机硬件的首选机种, 不必从一开始就为众多外围芯片及相互间的配合弄得头晕脑胀,这对揭开计算机神秘的 面纱,无疑是一条捷径。 从应用的角度看,单片机本姓"单",它自成一体,不过是一片大规模集成电路而已,大 量对于其它微处理器必需的外部器件和连线早已在单片机内部完成,各种信息传递的时 序关系变得简单,易于理解和接受。用单片机实现某个特定的控制功能十分方便,"边学 边用,学用结合",很容易"立竿见影"。 从设计思想看,单片机的应用意味着"从以硬件电路设计为主的传统设计方法向对单片机 内部资源及外部引脚功能加以利用的以软件设计为主的方法的转化"。从而使硬件成本大 大降低,设计工作变得异常灵活。往往只需改动一下程序就可以使设备增加功能,提高 性能,岂不妙哉。 工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一,在测控系统、过程控制、机电一体 化设备中主要利用单片机实现逻辑控制、数据采集、运算处理、数据通信等用途。单独 使用单片机可以实现一些小规模的控制功能,作为底层检测、控制单元与上位计算机结 合可以组成大规模工业自动化控制系统。特别在机电一体化技术中,单排年级的结构特 点使其更容易发挥其集机械、微电子和计算机技术于一体的优势。 内部含有点片剂的仪器系统称为智能仪器,也称为微机化仪器。这类仪器大多采用单片 机进行信息处理、控制及通信,与非智能化仪器相比,功能得到了强化,增加了诸如数 据存储、故障诊断、联网集控等功能。以单片机作为核心组成智能仪器表已经是自动化 仪表发展的一种趋势。 单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入,非常适合于对家用电器的控制。嵌入单 片机的家用电器实现了智能化,是传统型家用电器的更新换代,现已广泛应用于洗衣机 、空调、电视机、视盘机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种试听设备等。 信息和通信产品的自动化和智能化程度很高,其中许多功能的完成都离不开单片机的参 与。这里最具代表性和应用最广的产品就是移动通信设备,例如手机内的控制芯片就是 属于专用型单片机。另外在计算机外部设备中,如键盘、打印机中也离不开单片机。新 型单片机普遍具备通信接口,可以方便地和计算机进行数据通信,为计算机和网络设备 之间提供连接服务创造了条件。 现在办公自动化设备中大多数嵌入了单片机控制核心。如打印机、复印机、传真机、绘 图机、考勤机及电话等。通过单片机控 【基于单片机控制发光二极管的课程设计】是一个典型的单片机应用项目,旨在让学生掌握单片机的基本原理和应用技术。该设计涵盖了单片机的历史发展、硬件搭建、软件开发和实际功能实现等多个方面。 单片机的发展历程始于1971年Intel公司推出的4位微处理器Intel4004,这是单片机时代的开端。随后,单片机经历了MCS-48、MCS-51和MCS-96等系列的演进,不断优化和完善,逐渐成为现代微控制器的基础。现代单片机在低功耗和集成度方面取得了显著进步,常将A/D转换器、D/A转换器、脉宽调制(PWM)和LCD驱动器等集成到单一芯片中,满足不同应用领域的需求。 课程设计的实施过程中,学生需要搭建一个包含单片机的实验平台。常用的工具包括Proteus(虚拟原型设计工具)、Keil(嵌入式开发环境)和STCISP(STC单片机编程软件)。这些工具使得硬件设计和软件编程更为便捷。 硬件技术介绍部分,设计了系统总体架构,包括最小系统电路图,即电源、时钟、复位电路等基础模块。此外,还有按键电路用于输入控制,以及LCD电路来显示信息。这些硬件组件是实现单片机控制发光二极管的基础。 功能实现阶段,学生需要编写源程序,通过流程图描绘出程序运行的逻辑,然后在Proteus或实际硬件上进行仿真和测试。通过硬件测试和软件测试确保设计的正确性,并记录实验截图,解决可能出现的焊接问题。 这个课程设计不仅锻炼了学生的硬件设计能力,还提升了他们使用单片机进行控制和编程的能力,同时也为理解计算机硬件和工业自动化控制提供了实践经验。单片机在工业自动化、智能仪器、家用电器、通信产品和办公自动化等领域都有广泛应用,其灵活性和性价比使得它成为现代电子系统设计的首选。通过这样的课程,学生能够深入理解单片机的工作原理,为未来从事相关领域的研发打下坚实基础。
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