单片机系统设计报告(参考模板)11

单片机系统综合训练----设计报告1重庆科技学院学生实习（实训）总结报告院（系）:________专业班级:__________学生姓名:_________________学号:__________实习(实训)地点:____________________报告题目:__单片机系统综合训练——基于单片机的简易计算器设计报告日期：201年月日指导教师评语:________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:_____________指导教师（签字）:_____________________单片机系统综合训练----设计报告2实习（实训）总结报告的写法及基本要求一、实习（实训）报告一般由标题和正文两部分组成1.标题:标题可以采取规范化的标题格式，基本格式为，“关于××的实习（实训）报告”。2.正文:正文一般分前言,主体,结尾三部分。(1)前言：主要描述本次实习（实训）的目的意义、大纲的要求及接受实习（实训）任务等情况。(2)主体：实习（实训）报告最主要的部分,详述实习（实训）的基本情况,包括：项目、内容、安排、组织、做法，以及分析通过实习（实训）经历了哪些环节，接受了哪些实践锻炼，搜集到哪些资料，并从中得出一些具体认识、观点和基本结论。(3)结尾：可写出自己的收获、感受、体会和建议，也可就发现的问题提出解决问题的方法、对策；或总结全文的主要观点,进一步深化主题；或提出问题,引发人们的进一步思考；或展望前景,发出鼓舞和号召等。二、对实习（实训）报告的要求1.按照大纲要求在规定的时间完成实习（实训）报告，报告内容必须真实,不得抄袭。学生应结合自己所在工作岗位的工作实际写出本行业及本专业（或课程）有关的实习（实训）报告。2.校外实习报告字数要求：不少于800字每周，累计实习3周及以上的不少于2000字。用A4纸书写或打印(正文使用小四号宋体、行距1.5倍。其余排版要求以美观整洁为准)。校内实习（实训）报告字数要求可适当减少，具体要求由院系依据课程特点规定。3.实习（实训）报告撰写过程中需接受指导教师的指导,学生应在实习（实训）结束之前将成稿交实习（实训）指导教师。三、实习（实训）考核的主要内容1.平时表现：实习（实训）出勤和实习（实训）纪律的遵守情况；实习（实训）现场的表现和实习（实训）笔记的记录情况、笔记的完整性。2.实习（实训）报告：实习（实训）报告的完整性和准确性；实习（实训）的收获和体会。3.答辩：在生产现场随机口试；实习（实训）结束时抽题口试。单片机系统综合训练----设计报告3目录实习（实训）总结报告的写法及基本要求.................................21.功能描述（课程设计内容及要求）............................................42方案设计..................................................................42.1系统分析.............................................................42.2器件选择.............................................................42.2.1微处理器.......................................................42.2.2显示器.........................................................52.2.3按键...........................................................53、硬件电路设计.............................................................63.1最小系统设计.....................................................63.2显示电路设计.........................................................63.3按键电路设计.........................................................73.4电源电路设计.........................................................74、软件设计.................................................................84.1操作功能设计.........................................................84.2程序编制思想.........................................................84.3主程序...............................................................85程序调试.................................................................106技术小结.................................................................107基于单片机的简易计算器的使用说明..........................................108心得体会..................................................................119参考文献（最近3年）......................................................11附录1：电路原理图..........................................................12附录2：程序参考清单........................................................13单片机系统综合训练----设计报告4设计报告1.功能描述（课程设计内容及要求）设计一个基于单片机的简易计算器设计1）实现两位数的加减乘除运算；2）实现矩阵键盘输入，由LED数码管输出；3）具有清零功能；4）显示时钟，可以修改时间。（扩展功能）2方案设计2.1系统分析根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分：矩阵键盘输入、MCU单片机控制中心、数码管计算显示、复位显示，如下图为系统的组成结构图。其中，单片机控制中心和矩阵键盘是核心。MCU根据矩阵键盘的按键输入，可得到两位数经过数学四则基本运算后的不同结果。数字显示完成矩阵键盘四则运算的信息。2.2器件选择2.2.1微处理器这一次的实验，选取微处理器从多方面考：成本低、性能高、能够满足功能要求等等。它的特点十分广泛，有2个16位定时器/计数器，PWM(4路）/PCA（可编程计数器阵列），也可用来再实现4个定时器或4个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可支MCU单片机控制中心计算显示复位显示矩阵键盘输入系统组成结构图单片机系统综合训练----设计报告5持)，ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。这里，选取STC89C51芯片。因为其功能与普通51芯片相同，其价格非常低廉、程序空间大、资源较丰富、在线下载非常方便。同时，使用该芯片，编程上亦可采用所熟悉的KEIL软件，使课程设计非常简单。2.2.2显示器常见的显示器件LED数码管和LCD液晶器件。LED数码管能够显示数字和部分字符，价格便宜，硬件电路、软件编程均非常简单，而且使用动态扫描技术可节省大量硬件成本。LED显示器结构，基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图12排列而成的，其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。数码管是用于显示0，1，2，......9数字的显示器件，具体应用时，这些数字都是以BCD编码形式表示，通过译码器加到显示管上。LCD液晶显示器件，显示字迹清晰、能够显示数字、字符和汉字，但价格比LED非常高，编程复杂，软硬件调试都比较花时间。系统显示主要还是数字，根据这两种显示器件的特性，选取LED数码管器件。由于系统要求显示小时和分钟，采用四位数码管显示即可。2.2.3按键这里的按键在矩阵键盘和单片机中实现。单片机中只需要一个模式键，其余实现数学四则基本运算的按键在矩阵键盘中。本实验中的矩阵键盘，采用四条IO线作为行线，四条IO线作为列线组成键盘。16个按键—0至9需十个按键，加减乘除四个按键，剩下是等于和清零键。单片机系统综合训练----设计报告63、硬件电路设计3.1最小系统设计单片机最小系统由单片机、电源、复位电路和晶振电路组成。在最小系统的基础上扩展部分模块可以实现我们需求的全部功能，在进行模块化设计的时候应该要注意各接口之间的电平兼容性。图13.2显示电路设计单片机系统综合训练----设计报告7该数码管显示电路由一个四位的七段数码管组成。数码管的原理还是比较简单的，但是值得注意的是，在设计的时候部分信号线能公用则公用，这样的连线会比较方便，也避免了跳线。3.3按键电路设计设计成了一个矩阵键盘，由四行四列组成，该矩阵键盘的优点是节约连接芯片上的引脚。3.4电源电路设计MCU工作电压为5V。为了使用方便，用USB接口供电是最方便的，因此，系统采用USB接口供电的方式，直接从USB接口获取5V电源。单片机系统综合训练----设计报告84、软件设计4.1操作功能设计根据系统功能描述，可以将功能大致分成三类：数学基本四则运算功能、清零功能、数码显示功能。系统设有四个数码管，板子设有一模式键，其余十六个键在矩阵键盘里。通过矩阵键盘的输入，在数码管显示了相应的结果。键盘输入，单片机控制，数码管显示，步骤一环扣一环，步步为营，因此在数码管连接方面克服了共阳极数码管显示不清晰的困难。菜单设计如下：菜单1：实现数学四则基本运算，最后得出结果；菜单2：当做完运算后，实现清零功能。4.2程序编制思想数码管采用动态扫描原理。所以系统需使用单片机定时器资源。定时时间可设为5ms，即4位数码管，每5ms扫描一位数码管，20ms循环一次。另一方面，按键接普通IO口，所以按键管理程序所涉及到的识键、译键均需采用软件扫描的方法。这里选用定时扫描控制方式。所以，程序编制思想为：使用定时器0（或1）完成数码管动态扫描，并对按键进行扫描。扫描到相应的按键时，如功能键，则执行相应的操作，如，切换菜单。切换菜单的方法，主要是通过程序定义一个变量，变量不同的值表示不同的菜单。通过定义两个变量，分别储存第一次输入的数和第二次输入的数，又继续通过两个变量来确定输入的第几个数或者符号，然后再定义一个变量用来储存计算的结果，最后用数码管显示出来。4.3主程序（程序流程图主要根据学生的思路来绘制）这里只给出数码管动态扫描所涉及的流程图。单片机系统综合训练----设计报告9主程序定时器初始化等待变量初始化定时中断开位码送段码值位码切换退出开始初始化扫描键盘行列按键按下延时去抖输入第一个数识别符号输入第二个数计算结果等待数码管显示继续扫描单片机系统综合训练----设计报告105程序调试在程序编制当中易出现问题：定时器中断的用法、动态扫描的过程、按键与显示的对应，按键的消抖动等。在实行矩阵键盘的加减乘除的时候，数码