基于C8051F021 单片机的测控终端设计毕业设计.doc

计…………………（6） 2.1 C8051F021 单片机简介……………………………………（6） 2.1.1 C8051F021 的特性……………………………………（6） 2.1.2 C8051F021 的内部结构………………………………（7） 2.1.3 C8051F021 的引脚功能………………………………（9） 2.2 C8051F021 的外围电路设计……………………………（11） 2.2.1 时钟电路设计………………………………………（11） 2.2.2 复位电路设计………………………………………（12） 2.2.3 电源管理电路设计………………………………（13） 第三章 测控终端硬件设计……………………………………（15） 3.1 串行通信接口设计……………………………………（15） 3.1.1 RS-232 串行通信协议………………………………（15） 3.1.2 UART 模块设计……………………………………（17） 3.1.3 SPI 通信接口设计…………………………………（20） 3.2 模拟量输入与输出接口设计……………………………（23） 3.2.1 模数转换器（ADC）选择与设计…………………（23） 3.2.2 数模转换器（DAC）应用与设计…………………（26） 3.3 人机接口设计…………………………………………（30） 3.3.1 LCD 显示模块设计…………………………………（30） 3.3.2 键盘输入接口设计…………………………………（32） 3.4 电源管理模块设计……………………………………（35） 3.4.1 电源需求分析……………………………………（35） 3.4.2 DC-DC 转换器设计………………………………（36） 3.4.3 LDO 稳压器的选择与应用…………………………（38） 第四章 测控终端PCB 设计……………………………………（41） 4.1 PCB 设计的基本原则…………………………………（41） 4.2 布局策略………………………………………………（42） 4.3 布线规则………………………………………………（43） 4.4 防止电磁干扰的措施…………………………………（45） 4.5 PCB 设计实例分析…………………………………（47） 第五章 系统软件设计及调试………………………………（51） 5.1 软件设计流程……………………………………………（51） 5.2 C8051F021 编程环境介绍………………………………（52） 5.3 单片机程序设计………………………………………（54） 5.3.1 主程序结构………………………………………（54） 5.3.2 串行通信子程序…………………………………（56） 5.3.3 模拟量处理子程序………………………………（58） 5.4 调试与测试……………………………………………（60） 5.4.1 硬件调试…………………………………………（60） 5.4.2 软件调试…………………………………………（62） 结论…………………………………………………………（65） 本设计以C8051F021 单片机为核心，构建了一款用于火炮自动操瞄系统实验平台的测控终端。通过硬件设计，实现了串行通信、模拟量输入输出以及人机交互等功能。软件部分则涵盖了主程序设计、通信协议处理、模拟量转换算法等多个方面，确保了系统的稳定运行。在PCB 设计中，兼顾了信号完整性和电磁兼容性，提高了系统的可靠性。经过调试，该测控终端成功实现了闭环和开环控制，满足了预期设计要求。