51单片机课程设计--基于51单片机开发系统的PCB电路板.docx

经典文档 下载后可编辑复制 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 绪论 PAGEREF _Toc441138361 \h 1 1.1 设计背景 PAGEREF _Toc441138362 \h 1 1.2设计目的 1 1.2设计任务 1 第二章 方案选择 1 2.1 单片机芯片 1 2.2 数码管驱动方式 2 2.3 显示模块 2 2.4 时钟芯片 3 第三章 硬件设计 3 3.1 单片机主机系统 3 3.1.1 STC89C52单片机 3 3.1.2 时钟电路 7 3.1.3 复位电路 7 3.2 USB下载部分. 8 3.3 数码管 9 3.3.1 数码管原理介绍 9 3.3.2 数码管电路设计 10 3.3.3 74LS573芯片 11 3.4 矩阵式键盘 12 3.5 LED灯 13 3.6 LCD液晶显示屏 13 3.7 闹钟 16 第四章 软件设计 16 4.1 点亮LED 16 4.2 数码管显示59秒倒计时 17 4.3 矩阵键盘检测及控制 18 4.4 串口通信 18 4.5 LCD1602液晶显示年月日，时间可用键盘调节 19 第五章 调试及结果分析 20 4.1 测试仪器 20 4.1 软件测试平台 Keil C51 21 4.1 测试结果 21 第六章 总结 21 第七章 参考文献 22 附录一 23 附录二 23 1 绪论 1.1 设计背景 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 本课设设计一个基于51单片机开发系统的PCB电路板，使之能够完成一系列基本功能。 1.2设计目的 1加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。 2用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。 3把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。 4提高利用已学知识分析和解决问题的能力。 5）提高实践动手能力。 1.3设计任务 1．基本系统：在51单片机开发系统PCB电路板上完成电子元器件的焊接、调试、程序下载，并实现数码管显示、矩阵键盘扫描、中断程序、定时器程序、串口通讯等基本功能； 2．显示功能：焊接电路并实现对1602液晶屏的显示功能，要求能滚动显示字符； 3．输出控制：焊接电路并实现对继电器的控制功能； 4．数据采集：焊接电路并实现对AD0832的数据采集功能； 2 方案选择 2.1单片机芯片 方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。 方案二: 采用STC89C52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，使用ISP下载方式，重新编程时自动擦除原有的程序。当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。 所以选择采用STC89C52作为主控制系统. 2.2数码管的驱动方式 方案一 74HC595是美国国家半导体公司生产的通用移位寄存器芯片。并行输出端具有输出锁存功能。与单片机连接简单方便，只须三个I/O口即可。而且通过芯片的Q7引脚和SER引脚，可以级联。而且价格低廉，每片单价为1.5元左右。 方案二 CH452是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH452?内置时钟振荡电路，可以动态驱动8?位数码管或者64?位LED，具有BCD?译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能；同时还可以进行64?键的键盘扫描；CH452?通过可以级联的4线串行接口或者2?线串行接口与单片机等交换数据；并且可以对单片机提供上电复位信号。 方案三 带锁存的驱动芯片（设想中未试验通过）74HC573 主要针对单片机IO口充足，但是要求对单片机时间资源占用少的情况。 综上，选择74HC573。 2.3显示模块 方案一： 采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以不用此种作为显示. 方案二： 采用LED数码