单片机学习系统课程设计.doc

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1、电子系统设计一﹑设计要求设计一个单片机学习系统，能够进行简单的单片机实验，要求具有以下功能：（A）键盘输入功能；（B）数码管显示；（C）LED显示（8位）；（D）声音报警功能；设计出完整的电路原理图；编写上述部分实验程序。二﹑方案设计1﹑根据题目要求只需设计出单片机的最小系统就可满足。本次设计在最小系统的基础上增加一些外设，以满足单片机学习的基本要求。本单片机最小系统采用At89S52单片机作为MCU本次设计的外设增加了DS1302时钟芯片﹑共阳极数码管﹑1602液晶显示﹑LED流水灯（8位）﹑

2、LCD12864﹑AD0832数模转换﹑4×4键盘﹑24C08的存储器﹑串口通信﹑扬声器等。2﹑单片机系统设计分析（1）复位电路：复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时（共大于两个机器周期）才撤销复位信号，以电源开关或电源插头分—合过程中引起抖动而影响复位。复位后P0-P3口均表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。本系统采用按键手动复位方式(2)晶振电路：晶振是为电路提供频率基准的元器件，通常分为有源晶

3、振和无源晶振两个大类，在引脚XTAL1和XTAL2跨接晶振X1和微调电容C1、C2就构成了内部震荡方式默认值是12MHz。(3)发光二极管电路：八个LED导通端由VCC通过上拉电阻RP1加电，并由P1口高低电平控制LED发光。这里对单片机内部四个并行I/O口进行说明：1）P0端口是一个8位漏级开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节；检验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据

4、存储器时，P0口是分时转换的地址（低8位）/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。2）P1端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，做输入用。对内部FLASH程序存储器编程时，接收8位地址信息。3）P2端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，做输入用。对内部FLASH程序存储器编程时，接收8位地址和控制信息。在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P

5、2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。4）P3端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，做输入用。对内部FLASH程序存储器编程时，接收控制信息。(4)蜂鸣器电路：P1.7端无法直接驱动SOUNDER，通过PNP放大电流来驱动蜂鸣器。(5)键盘电路：采用4*4矩阵式键盘，程序编写的时候采用线反转法。(6)数码管电路：本电路数码管采用四位一体共阳数码管器件，1234为位选线，a~

6、dp为段码线。(7)存储器电路：采用24C08存储器。scl为时钟线sda为数据线。(8)液晶LCD显示接口：本系统采用字符点阵液晶显示模块LCD1602，接口设计32-39脚为数据接口脚。(9)DS1302时钟芯片：它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能.控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进

7、行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出需要注意的是应用DS1302编程时涉及到进制的转换，将16进制转换成10进制。(具体算法见后面程序)(10)LCD128×64：128×64带字库液晶是一种具有4位/8位并行、2线/3线串行口多种接口方式，内部含有国籍一级，二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块。其分辨率为128×64，内置8192个16×16点汉字和128个16×8点ASCII字符集。编程序时具体模块分为初始化子程序、控制命令子程序、写一页子程序、读一页子程序(具体详见

8、后面程序)三、电路原理设计，包括原理框图和电路图本次设计均在PROTEUS仿真中实现。（1）复位电路：(2)晶振电路：(3)蜂鸣器电路：(4)发光二极管电路：(5)键盘电路：(6)数码管电路：(7)存储器电路：(8)液晶LCD显示接口：(9)DS1302时钟芯片：(10)LCD128×64：总电路图，由于器件太多，如果直接用导线相连图会很乱，所以每个模块采用标号链接方式四、驱动程序及软件流程以下程序均通过Keil编译通过。(1)4×4矩阵键盘程序及数码管的显示：矩阵键盘接P2口，数码管设置接P0