单片机课程设计指导1~17(完成).doc

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1、第1章简易数字电压表的设计1・1、功能要求简易数字电压表可以测量0〜5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。其测量最小分辨率为0.02Vo1・2、方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能够确保实现耍求的功能外，还可以方便的进行8路其他A/D转换量的测虽和远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表设计方案图如图1.1所示。图1.1设计方案框图第2章时钟计数器的设计2・1、功能要求时钟计数器耍求用单片机及6位LED数码管显示时、分、秒，以24《小》时

2、计时方式运行,能整点提醍（短蜂鸣，次数代表整点时间），使用按键开关可以实现时、分调整，秒表/时钟功能转换，省电（关闭显示）及定时设定提醒（蜂鸣器）等功能。2・2、方案论证为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需耍数据锁存器等硬件，接口复杂一些，乂考虑到时钟显示只有6位，且系统没有具他复杂的处理任务，，所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用易购的AT89C52系列，这种单片机具冇足够的空余硬件资源，可以实现其他的扩展功能。如果考虑使用电池供电，则可以采用LV系列单片机。时钟计时器电路系统的

3、总体设计框图如2.1所示。图2.1设计方案框图第3章超声波测距器的设计3.1功能要求超声波测距器可应用于汽车倒车、建筑工地以及一些工业现场的位置临控，也可以用于如液位、井深、管道长度、物体厚度等的测量。其测量范围为0.10〜4.00m,测虽:精度为lcm,测量时与被测物体无直接接触，能够清晰、稳定的显示结果。3・2、方案论证我们知道，由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质屮传播的距离较远，因而超声波常用于距离的测量。利用超声波检测距离设计比较方便，计算处理比较简单，并且在测量精度方面也达到tl常使用耍求。超声波分为两大类：一类是用电气方

4、式产生超声波；另一类是使用机械方式产生超声波。电气方式包括-压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。他们产住超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。根据设计要求并综合各方面的因索，本例决定采用AT89C51单片机作为主控器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成。超声波测距器系统设计框图如图3.1.图3.1设计方案框图第4章DS18B20数字温度计的设计4.1功能要求数字式温度计测温范围在-55-125°C,误差在土().5°C以内，采用LED数码管直接显示。4.2方案论证在日

5、常牛活及工农业住产，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和电阻测出的-•般都是电压，在转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下：硬件电路复杂、软件调试复杂、制作成本高。本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为・55〜125C。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的便件电路，具有低成本和易使用的特点。按照系统设计功能的要求，确定系统冇3个模块组成：主控制器、测温电路

6、和显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图4」所示。第5章4个16*16点阵LED电子显示屏的设计5.1功能要求设计一个能显示4个16*16点阵图文LED显示屏，要求能显示图形或文字，显示图形或文字应稳定、清晰，图形或文字显示有静止、左移或右移等显示方式。5.2方案论证从理论上讲，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到想要的显示结果。这种同时控制各个发光点亮火的方法称为静态驱动显示方式。每个16*16的点阵共有256个放光二极管，显示单片机没有这么多端口。如果采用锁存器来扩展端

7、口，那么按8位的锁存器来计算，一个16*16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞人，因为这里仅仅是16*16的点阵，而在实际应用屮的显示屏往往还要大得多，这样在锁存器上花的成本将是个很庞人的数字。因此在实际应用中，显示屏几乎都不釆用这种设计，而釆用另一种称为动态担描的显示方式。所谓动态扫描，简单地说就是逐行轮流点亮。这样扫描驱动电路就是可以实现多行(如16行)的同名列共用一套列骡动器。以16*16点阵为例，把所有同一行发光管的阳极连在一起，把所冇同一列发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行的数据并锁存，然后选通第

8、二行使其点亮相同的时间，然后熄火……第十六行之后又重新点亮第一行,这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）时，山于人眼的视觉暂留现象,我们就能看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方