洛阳理工学院单片机课程设计报告(已修改)

洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与接口技术设计题目基于51系列单片机的实验平台开发设计专业通信工程班级B120509学号B12050923姓名徐国旗完成日期2015年1月2日课程设计任务书设计题目：基于51系列单片机的实验平台开发设计设计内容与要求：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平台，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KeilC环境下，进行软件设计。主要包括流水灯、计数器、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.完成综合实验平台的电路结构分析，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，完成实验平台的硬件设计及开发；3.结合KeilC软件在焊接无误的单片机实验平台上开发出流水灯、LCD显示模块，数码管显示模块等程序设计；4.按照要求撰写课程设计论文。指导教师：李传锋2014年12月29日课程设计评语成绩：指导教师：_______________年月日1摘要................................................................................................................................1第1章概述....................................................................................................................21.1设计题目............................................................................................................21.2设计步骤............................................................................................................21.3Proteus与KeilC51软件介绍...........................................................................2第2章硬件电路设计....................................................................................................32.1电路各元器件介绍............................................................................................32.1.1LCD1602液晶..........................................................................................32.1.2两位一体共阴数码管..............................................................................42.1.3其它元器件介绍......................................................................................52.2仿真电路连接与实物焊接................................................................................62.2.1protues仿真电路...................................................................................62.2.2电路板焊接...............................................................................................7第3章软件设计............................................................................................................83.1程序整体思路....................................................................................................83.2程序编程实现....................................................................................................83.3程序的优缺点分析..........................................................................................11第4章仿真及实物效果展示......................................................................................114.1关闭菜单与主菜单..........................................................................................114.2流水灯模块......................................................................................................124.3计数器模块......................................................................................................134.4LCD液晶显示模块..........................................................................................13心得体会........................................................................................................................14参考文献........................................................................................................................14附录............................................................................................................................151基于51系列单片机的实验平台开发设计摘要单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-ChipMicrocomputer），又称微控制器（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；由于单芯片微电脑常用于当控制器故又名singlechipmicrocontroller，但是目前在中国大陆仍多沿用“单片机”的称呼。主要特点：1、主流单片机包括CPU、4KB容量的ROM、128B容量的RAM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；3、单片机可靠性高，可工作到10^6~10^7小时无故障；4、处理功能强，速度快。5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品6、控制功能强7、环境适应能力强。本次课程设计就是利用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平台，主要通过电路原理图，进行电路的焊接。原理图主要包括集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。这次单片机的课设它具有模块化硬件结构和简单的人机交互功能，硬件功能模块及部分演示程序。该实验板具有降低设计成本，缩短开发周期，丰富学生知识，提高设计水平等优点。2第1章概述1.1设计题目基于51系列单片机的实验平台开发设计1.2设计步骤1．学习各元器件，弄清楚其工作原理；2．Proteus软件仿真电路图的绘制；3．根据电路图在开发板上进行焊接；4．编写、调试开发板程序5．下载到单片机中，查看实际运行效果。1.3Proteus与KeilC51软件介绍Proteus软件是英国LabCenterElectronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。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（μVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍3第2章硬件电路设计2.1电路各元器件介绍2.1.1LCD1602液晶液晶显示器，或称LCD（LiquidCrystalDisplay），为平面超薄的显示设备，它由一定