数码管显示电路设计

东北石油大学实习总结报告实习类型生产实习实习单位电子科学学院实习基地实习起止时间2011年7月4日至2010年7月23日指导教师张勇所在院（系）电子科学学院班级电信08-4班学生姓名白雪学号0809011404022011年7月23日I目录第1章单片机系统硬件电路.................................................................................11.1实习目的..............................................................................................11.2单片机型号及特性..............................................................................11.3单片机开发板.....................................................................................2第2章单片机应用系统软件.................................................................................52.1STC下载软件......................................................................................52.2Keil软件...............................................................................................52.3外部电路驱动......................................................................................6第3章数码管显示电路设计.................................................................................73.1设计原理..............................................................................................73.2实现方法..............................................................................................8第4章实习总结.....................................................................................................94.1实习体会..............................................................................................94.2设计硬件体会......................................................................................9参考文献.................................................................................................................10附录1实物图........................................................................................................11附录2系统主要程序............................................................................................12东北石油大学生产实习总结报告1第1章单片机系统硬件电路1.1实习目的1、了解单片机最小系统；2、了解keilc软件操作，程序下载及调试方法；3、掌握单片机外部电路使用；4、掌握键盘和数码管显示编程方法；5、应用单片机开发板进行实验开发；1.2单片机型号及特性1、AT89S51单片机功能及特点AT89S51是一个低功耗，带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。性能特点：(1)一般为控制应用的8位单芯片(2)工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V，全静态工作：可从0Hz至16MHz(3)芯片内部具有时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHZ）(4)内部程序存储器ROM为4KB，内部数据存储器RAM为128B(5)外部程序存储器可扩充为64KB外部数据存储器可扩充至64KB(6)32条外部双向输入输出线(7)5个中断优先级，2层中断嵌套中断，5个中断源(8)2组独立的16位定时器(9)1个全双工串行通信端口(10)8751及8752芯片具有数据保密的功能(11)单芯片提供位逻辑运算指令(12)低功耗的闲置和掉电模式东北石油大学生产实习总结报告2(13)三级程序存储器保密锁定2、STC89C52单片机功能及特点STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-FlashProgramableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。它几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。性能特点：(1)STC89C52单片机支持USB口或者是串口两种下载程序方式，不用买烧写器，编程器等产品，可以方便地烧写程序到单片机里(2)USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源(3)本实验板采用40PIN锁紧座安放单片机芯片，非常方便单片机芯片的取放(4)8位数码管和8位LED发光二极管(5)AT24C08外部EEPROM存储芯片(IIC总线元件实验)(6)片内晶振及时钟电路(7)三个16位定时器/计数器(8)全双工串行口1.3单片机开发板1、复位电路为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。复位电路分为片内、片外两部分，RST引脚为复位引脚，复位信号通过引脚RST加到单片机的内部复位电路上。内部复位电路在每个机器周期S2P2对片外复位信号采样一次，当RST引脚上出现连续两个机器周期的高电平时，单片机就能完成一次复位。单片机复位电路主要有四种类型：（1）微分型复位电路（2）积分型复位电路（3）比较器型复位电路（4）看门狗型复位电路单片机复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。自动复位电路：是利用电容充电来实现的，即上电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。按钮复位电路：当按下复位按键时，RST端产生高电平，使单片机复位。复位后，其片内各寄存器状态改变，片内RAM内容不变。东北石油大学生产实习总结报告3图1-12、晶振电路晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。但是运行速度快对存储器的要求就高，对印制电路板的工艺要求也高，所以，要选择适当的晶振，晶体振荡器频率的范围通常是1.2-12MHz。时钟周期是单片机时钟控制信号的基本时间单位，它是振荡器输出的时钟脉冲频率的倒数。如f=6MHz，T=166.7ns电路中晶振为石英晶振振荡器。由于石英晶振有很好的频率稳定性和抗外界干扰能力，所以石英晶体振荡器用来产生基准频率，通过基准频率来控制电路中的频率的准确性图1-23、键盘和中断键盘扫描要分两步：第一步，识别有无键按下。首先把所有列线均置为0电平，然后检查各行线电平是否都为高电平，如果不全为高电平，说明有按键按下，否则说明无键被按下。第二步，识别出哪个按键被按下。采用扫描法，在某一时刻只让1条列线处于低电平，其余所有列线处于高电平。检查各行线电平的变化，如果某行线为低电平，则可确定此行此列交叉点处的按键被按下。东北石油大学生产实习总结报告4键盘矩阵：在单片机系统中键盘中按钮数量较多时，为了减少I/O口的占用，常常将按钮排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按钮加以连接。键盘矩阵中无按键按下时，行线处于高电平状态；当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平也为高，这一点是识别矩阵式键盘按键是否按下的关键所在。图1-3中断原理：程序执行过程中，允许外部或内部事件通过硬件打断程序的执行，使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程序中去，完成中断服务程序后，CPU继续原来被打断的程序，此过程称为中断响应。中断处理过程：中断请求——中断响应——中断服务——中断返回中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务的时候，这就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。4、其它电路液晶显示器，或称LCD（LiquidCrystalDisplay），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。特性：显示特性单5V电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性；具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义8个5×8点阵字符或四个5×11点阵字符东北石油大学生产实习总结报告5第2章单片机应用系统软件2.1STC下载软件1、连接硬件：将串口下载线一头与计算机串口相连，另一头与学习板串口相连，注意此时不要给学习板上电。2、运行STC下载软件：第一步：选择单片机型号，与学习板单片机一致第二步：打开要下载的HEX文件第三步：选择串口和波特率。波特率请选用默认值第四步：请选用默认值，特别是下次冷启动选择“与下载无关”第五步：点击下载按钮最后给目标板上电，程序下载即可完成。2.2Keil软件KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。使用独立的Keil仿真器时，注意事项：（1）仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。（2）仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。（3）仿真芯片的31脚（