单片机课程设计说明书样本2

单片机课程设计说明书基于单片机的电梯显示屏控制系统设计专业电气工程及其自动化学生姓名苏晨晨班级B电气072学号0751402219指导教师张兰红完成日期2012年6月25日盐城工学院课程设计说明书(2012)目录1.概述.........................................................................................................................11.1课题研究背景与意义..........................................................................................11.2课题设计内容......................................................................................................12系统设计........................................................................................................................22.1设计方案论证......................................................................................................22.2系统硬件设计......................................................................................................22.2.1控制模块.....................................................................................................22.2.2按键模块.....................................................................................................52.2.3LED显示模块.............................................................................................62.2.4硬件电路中器件选择.................................................................................72.3软件设计............................................................................................................112.3.1主程序模块...............................................................................................112.3.2定时器中断程序.......................................................................................113.系统调试.....................................................................................................................123.1硬件调试............................................................................................................123.1.1静态检查.........................................................................................................123.1.2通电检查.........................................................................................................123.2软件调试及软硬件联调.....................................................................................123.2.1仿真过程..........................................................................................................123.2.2脱机调试..........................................................................................................153.2.3实验结果.........................................................................................................164.结束语.........................................................................................................................17附录1：基于单片机的电梯显示屏控制系统设计图纸...............................................20附录1.1：基于单片机的电梯显示屏控制系统原理图.........................................20附录1.2：基于单片机的电梯显示屏控制系统PCB图........................................21附录2：基于单片机的电梯显示屏控制系统元器件目录表.......................................22附录3：基于单片机的电梯显示屏控制系统程序清单...............................................23盐城工学院课程设计说明书(2012)1基于单片机的电梯显示屏控制系统设计1.概述1.1课题研究背景与意义电梯给人们的生活带来了便利，也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到了很大的作用。电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。目前，由可编程控制器（PLC）或微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正快速发展着。可编程控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机，它有良好的抗干扰性能，适应很多工业控制现场的恶劣环境，所以现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格比较昂贵。而单片机的价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替PLC实现对工控设备的控制。当然单片机并不像PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。在科技的不断发展下，单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统。由于电梯智能系统比较复杂，本设计只选择了电梯显示屏控制系统进行了设计。1.2课题设计内容本课题的主要任务是设计并制作一个电梯显示屏控制系统，即根据每个楼层不同顾客的按键要求，让电梯做出合理的判断，正确高效的指导电梯完成各项载客任务。所设计的电梯显示屏，可通过按键的选择，显示不同的楼层。设计电梯显示屏控制系统的硬件电路与软件控制程序，对硬件电路与软件程序分别进行调试，并进行软硬件联调，要求获得调试成功的实物。基于单片机的电梯显示屏控制系统设计22系统设计2.1设计方案论证根据设计内容，提出了如下两种方案：方案一：采用40脚，片内带8kBFlashROM的STC89C52单片机作为控制核心，电梯按钮采用5个独立式按键，采用LED点阵显示器，作为电梯楼层显示，LED采用动态扫描方式，按以上系统构架设计，单片机端口资源刚好满足要求。方案一设计框图如图2-1所示。电源模块上电复位电梯按钮电路驱动器74LS245显示模块XTALRSTP1口P0口STC89C52P3口图2-1电梯显示屏控制系统结构图方案二：采用STC89C52单片机作为控制器，电梯按钮采用键盘式按键，电梯显示模块采用单块LCD液晶点阵显示器。方案一具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗电较少，可靠性高等特点；方案二设计占用单片机的端口最少，硬件也少，耗电也最少；虽然显示图案也很精美，但由于亮度太暗，晚上还得开背光灯，不够实用。可见方案一优于第二种方案，因此本设计选用方案一：采用LED动态扫描的方案进行设计。2.2系统硬件设计基于单片机的电梯显示屏系统的电路原理图如2-2所示。系统由LED显示模块，电梯按钮电路，电源模块三部分组成。2.2.1控制模块控制模块原理图如图2-3所示。主控制器采用STC89C52。STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位的微处理器。在本设计中，P1口用于对电梯按钮的控制，连接输入设备。P3口用于对LED点阵显示器的控制。P0口用于连接锁存器74LS245，以保护单片机的输出端口。控制模块里面，包含了时钟电路以及复位电路两部分。A.时钟电路盐城工学院课程设计说明书(2012)3L113L23L34L410L56L611L715L816H19H214H38H412H51H67H72H85U28*8LEDL1L2L3L4L5L6L7L8H1H2H3H4H5H6H7H8AB/BA1A02A13A24A35A46A57A68A79GND10B711B612B513B414B315B216B117B018CE19VCC20U374LS254P101P112P123P134P145P156P167P178RST9P3010P3111P3212P3313P3414P3515P3616P3717XTAL218XTAL119GND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE30EA31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40U1STC89C52123456789RP1RESPACK-8VCCS15S24S33S42S51VCCR110K+C310uFC122pFC222pFY112MVCCXTAL1XTAL2XTAL1XTAL2VCCVCCVCCH1H2H3H4H5H6H7H8L1L2L3L4L5L6L7L8S6R21k图2-2基于单片机的