武汉理工大学单片机课程设计-报告

武汉理工大学单片机实习报告书单片机实习报告书学生姓名：车琳专业班级：通信1101班指导教师：钟毅工作单位：信息工程学院中文标题:基于51单片机键盘通信系统英文标题：basiconstc51keyboardcommunicationsystem要求完成的主要任务:1.单片机最小系统的设计、焊接、调试。（包括4X4键盘、显示电路、及串行接口通信）2.完成ISP下载电路的设计、焊接。3.完成系统软件的设计，包括程序结构设计、流程图绘制、程序设计。（实现功能选择、数据输入、数据显示、数据通信等功能）4.利用仿真软件完成系统仿真工作5.在单片机最小系统硬件上实现任务实习目的：1．理论目的实习目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论知识应用于实际的应用系统中。2．实践目的实习目的之二是通过设计具体的键盘及串口通信来掌握单片机的硬件电路的设计、焊接以及软件设计，锻炼实际动手能力。时间安排：序号阶段内容所需时间序号阶段内容所需时间1方案设计2天5电路焊接2天2硬件设计2天6系统调试1天3软件设计3天7实习报告1天4系统仿真1天合计12天武汉理工大学单片机实习报告书I目录摘要...................................................IAbstract................................................II1引言...................................................11.1单片机介绍........................................11.2单片机最小系统.....................................31.2.1复位电路......................................31.2.2振荡电路......................................41.3各功能模块........................................51.3.1矩阵键盘电路.................................51.3.2数码管显示电路...............................61.3.3串行通信电路..................................82仿真电路及实物调试运行图..............................112.1整体电路仿真图...................................112.2实物运行结果.....................................123心得体会..............................................154参考资料..............................................16附1：主系统程序：#includereg51.h......................17附2：子系统程序：......................................22武汉理工大学单片机实习报告书I摘要单片机就是一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入输出接口的芯片，这样的芯片就具有了计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。由RAM,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。本次课程设计包括STC89S52单片机最小系统包括复位和时钟电路及供电系统、4×4矩阵键盘、独立6个8段LED数码管显示电路以及串口通信。4X4矩阵键盘将16个按键排成4行4列，第一行将每个按键的一端连接在一起构成一个行线，第一列的将每个按键的另一端连接在一起构成列线，我们将这八根线接到单片机的8个I/O口上，通过程序扫描键盘就可以16个键。而数码显示管则是由八个发光二极管点亮，分为共阴极和共阳极。串行通信是将数据字节分成为一位一位的形式在一条传输线上逐个的传送，此时只需要一条数据线，外加一条公共信号地线和若干控制信号线。关键词：单片机矩阵键盘串口通信数码显示管武汉理工大学单片机实习报告书IIAbstractSingle-chipcomputerisapieceofsiliconwafersusedmicroprocessor,memory,andvariousinput/outputinterfacechip,chiphasthecomputersuchasthepropertiesofthesocalledsinglechipmicrocomputer,referredtoassinglechipmicrocomputer.ByRAM,ROMandCPU,timing,countandvariousinterfaceintheintegrationofthemicrocontroller.Ithassmallvolume,lowcost,strongfunction,iswidelyusedinintelligentindustryandindustrialautomation.And51seriesmicrocontrolleristhesinglechipmicrocomputerinoneofthemosttypicalandmostrepresentative.Ofthestudyandapplicationofthecurriculumdesignbasedonit,soastostudy,designanddeveloptheabilityofsoftandhard.ThecurriculumdesignincludesSTC89S52SCMsmallestsystemincludingresetandclockcircuitandpowersupplysystem,4*4matrixkeyboard,independentsixsection8oftheLEDdigitaltubedisplaycircuitandserialcommunication.4x4matrixkeyboardwillbe16in4rowfourcolumns,thefirstlineofeachkey-presstogetherconstitutealineattheendoftheline,thefirstcolumnofeachkey-presstogetherconstituteacolumnontheothersideoftheline,wearegoingtotheeightlinesreceivedeightmicrocontrollerI/Oport,byscanningthekeyboardcanbe16keyprogram.Thedigitaldisplaytubeiscomposedofeightledslightup,dividedintocommoncathodeandanode.Serialcommunicationisthedatabytesintoanaonatransmissionlineonebyone,intheformoftransmission,atthistime,onlyneedacablewithapublicsignalgroundandseveralcontrolsignallines.Keywords:singlechipmicrocomputermatrixkeyboardserialcommunicationdigitaldisplaytube武汉理工大学单片机实习报告书11引言1.1单片机介绍单片机就是一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入输出接口的芯片，这样的芯片就具有了计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。通俗的语言来讲，单片机就是一块集成芯片，但这块集成芯片具有一些特殊的功能，而它的功能的实现要靠我们使用者自己来编程完成，我们编程的目的就是控制这块芯片的各个引脚在不同时间输出不同的电平，进而控制与单片机各个引脚相连接的外围电路的电气状态。即将计算机主机CPU、内存和I/O接口集成在一小块硅片上的微型机。图1-1单片机内部结构图一片MCS-51单片机芯片内包含一个8位CPU、振荡器和时钟电路、至少128字节的内部数据存储器可寻址外部程序存储器和数据存储器个64k字节21个特殊功能寄存器4个并行I/O接口2个16位定时/计数器至少5个中断源提供两级中断优先级可实现两级中断服务程序嵌套。具有可位寻址功能有较强的布尔处理能力。各功能单元包括IO端口和定时器/计数器等都由特殊功能寄存器SFR集中管理。AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取武汉理工大学单片机实习报告书2数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。主要性能参数：·与MCS-51产品指令和引脚完全兼容·8k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz－24MHz·三级加密程序存储器·256×8字节内部RAM·32个可编程I／O口线·3个16位定时／计数器·8个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C52提供以下标准功能：8k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I／O口线，3个16位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。芯片引脚图如图2所示。图1-2AT89C52芯片引脚图P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“l”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1的输出缓冲级可武汉理工大学单片机实习报告书3驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I／O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“l”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的l／6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序