电子信息专业综合设计报告

单片机常规应用综合设计

一、课程设计的目的和要求

运用单片机原理及其常规常用电路等知识,根据题目要求对各种功能进行软件仿真和制作硬件电路，并在电路板上实际调试实现。从而加深对本专业综合知识的理解, 把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。

单片机常规应用综合设计要求如下：

（1）按键部分：能通过数码管显示所有20个按键值（能区别就可以）

（2） LED部分：要实现8个LED灯的轮流点亮（跑马灯）

（3） LCD部分：液晶屏1602只需要显示自己的学号， 12864的液晶屏上还需要显示自己的中文姓名。显示要求如：XB123200101 张三

（4） DA数摸转换电路：要求通过DAC0832芯片，控制一个红色的发光二极管，从亮到灭逐渐变化的过程

（5） AD模数转换电路：通过调节电位器，改变模拟输入电压，通过ADC0804，进行电压采集转换，并在数码管上简单实时显示（0~255之间）。

（6）串口232通信：实现电脑与单片机的通讯（能实现程序下载就可以）。

（7） EEPROM：能够改变AT24C02某个单元的内容，并显示到数码管上

如：对AT24C02里某个特定单元每隔一秒加一，并实时显示数值

（8）实时时钟：能够控制时钟芯片DS1302，读写当前日期，并显示到LCD上

显示要求如：2012/10/26 08：18：00

（9）温度检测：利用传感器DS18B20检测温度。并在LCD上显示最高温度，最低温度和当前温度，显示要求如：TEMP：25.5 ^OC

总体设计和各功能模块设计

（一）、总体设计

图1.总体设计框图

本次课程设计在基于89C52单片机的基础上，和其他多种芯片配合实现了多种功能。

（一）、按键部分

（二）、LED部分：LED灯的轮流点亮

（三）、LCD部分：液晶屏显示学号

（四）、DA数模转换电路：控制发光二极管由亮到暗

（五）、AD模数转换电路：电压采集转换

（六）、串口232通信

芯片MAX232：电脑串口rs232电平是-10v +10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v,max232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。

COMPIM器件：COM Port Physical Interface model 串口物理端口模型；用来实际的串口和外部通信。

（七）、EEPROM：能够改变AT24C02某个单元的内容，并显示到数码管上

芯片24C02介绍：此芯片是电可擦除PROM，采用256*8bit的组织结构以及两线串行接口。电压可允许低至1.8V，待机电流和工作电流分别是1UA和1MA。支持I^2C总线传输协议。I^2C是一种双向、两线串行通讯接口，分别是串行数据，线SDA和串行时钟线SCL。两根线都必须通过一个上拉电阻接到电源。

芯片24C02工作方式：数据和时钟线都为高则称总线处在空闲状态，当SCL为高电平时SDA的下降沿（高到低叫做起始条件），SDA的上升沿（低到高）则叫做停止条件。总线上发送数据的期间被称作发送器，接收数据的器件被称作接收器。控制信息交换的器件被成为主器件，受主器件控制的器件则被称为从器件。主器件产生串行时钟SCL，控制总线的访问状态，产生START和STOP条件。24C02在I^2C总线上作为从器件工作。总有当总线处于空闲状态才可以启动数据传输，每次数据传输均开始于START条件，结束与STOP条件，二者之间的数据字节数是没有限制的，由总线上的主器件决定，信息以字节（8位）位单位传输，第九位时有接收器产生应答。

（八）、实时时钟：能够控制时钟芯片DS1302，读写当前日期，并显示到LCD上

（九）、温度检测：利用传感器DS18B20检测温度

二、程序设计

（一）、按键部分

1.键盘扫描方式：行里式键盘是将IO口分为行线（P3口低位）和列线（P3口高位）。行列式键盘的工作方式是先用行线发送扫描字，然后读取列线的状态，查看是否有按键按下。我们采用的扫描方式是反转法：将P3.4～P3.7设为列输入线，P3.0～P3.3设为行输出线，并使I／O输出信号为F0。若有键按下，列线输入端变为低电平，表示键盘中有键按下。与此同时，P3.4～P3.7的数据输入到内存中的某一单元中，其中0位对应的是被按下键的列位置。然后将第一步中的传送方向反转过来，即将P3.0～P3.3设为输入线，P3.4～P3.7设为输出线。使I／O口输出数据为N单元中的数（即P3.4～P3.7为按下键的列位置），然后读入I／O口数据，并送入内存N＋1单元中存放，该数据的P3.0～P3.3位中0电平对应的位是按下键的行位置。最后，将N单元中的P3.4～P3.7与N＋1单元中的P3.0～P3.3拼接起来就是按下键的键值。主要扫描程序：

P3=0xf0; //行线输出全为0

cord_l=P3&0xf0; //读入列线值,行不变

if(cord_l!=0xf0) //先检测有无按键按下

{

delay(100); //去抖

if(cord_l!=0xf0)

{

delay(100); //去抖

cord_l=P3&0xf0; //读入列线值

P3=cord_l|0x0f; //反转

cord_h=P3&0x0f; //读入行线值

return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值

}

} //返回该值

2.LED数码管显示：采用共阴数码管，低电平亮。通过P2.7口控制位码，P2.6口控制段码，都是高选通，低锁存。

（二）、LCD部分

图1. LCD显示程序框图

在进行LCD显示程序汇编时，需要注意的是关于现实的字码问题，以及显示位置地址，比如第一行第一位地址为0x80。

（三）、AD模数转换

图2.AD模数转换程序框图

数据处理程序解释：当输入电压为5V时,A/D输出为FFH,即输入电压=AD数据*(5/255)=AD数据/(255/5)=AD数据/51

（四）、串口232通信

程序解释：将与串口通信有关的特殊功能寄存器初始化

TMOD=0x20;//把定时器1设定为工作方式2

TH1=0xfd;//设定串口通信的波特率为9600

TR1=1;//把定时器1的控制位赋为1以开启定时器1

REN=1;//允许串行口接受数据

SM0=0; SM1=1;//置串行口工作方式为8位异步收发，波特率可变

EA=1;//开总中断

ES=1;//开中断允许寄存器IE中的串行口中断允许位

设置标志位，判断若串口中断已执行，则

ES=0;//关闭串口中段，下面开始发数据

SBUF=x+1;//发送串口发送寄存器中的数据(即X)

while(!TI);//数据发送完

TI=0;//发射中断标志位置0停止申请中段

ES=1;//关闭串口中段

（五）、EEPROM

图3.EEPROM软件设计

应答确认时序：

控制字确认，在这里控制码为A，存储块选择位为000，当操作读的时候，写入的控制字为0xa1，操作写的时候控制字为0xa0。

写操作时序图：

（六）、实时时钟

图4.时钟软件设计

DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作输出数据，写操作时输出数据。在对DS1302输出的数据进行处理后将其显示在LCD上。

DS1302内部寄存器分布表

（七）、温度检测

图5.DS18B20工作方式流程图

在进行温度采样的时候需要进行滤波，我设计了每采样10次取平均值的滤波方式。为实现最高温度和最低温度的显示，需要进行温度比较，并设定允许的误差范围。

（八）、红外接收

VS1838B红外接收头接收到的是一串方波，其发送波形如下图：

在最初的引导码后面是8位的用户码，然后是8位用户码反码，接下来是8位数据码，然后是8位数据码反码。

如左图所示接收到的“0”时间是1.125ms，“1”的时间是2.25ms。在分析通过定时器得到的时间值时的计算公式为：晶振频率（11.059MHZ）/12分频*时间

图6.红外接收程序设计

三、调试及结果

四、结束语

这次课程设计，其实我们是非常困难的。对我在大学这三年里做过的许多课程设计结合在了一起，更加系统和具体的展示了出来。我们运用单片机原理及其常规常用电路等知识,根据题目要求对各种功能进行软件仿真和制作硬件电路，并在电路板上实际调试实现。

在本次课程设计中，我不仅回顾了以往学习过的知识，也在实践中查漏补缺，更是学习到了一些新的知识。像AD模数转换，曾经我们用过0809，现在用的是0804，其核心思想是一样的，相比0804只有一路通道，不需要位选，直接采取一路的电压值，反而简单了。像时钟和温度是上半年刚做过的，温度的操作在原来的基础上增加了最高温度和最低温度的显示，就需要对采集到的温度进行比较。在这些程序设计中，自己对于以前比较不懂的单片机的中断和定时器的应用也有了更多的了解。最后，在整合一些程序的时候还是遇到了一些问题，一直没有解决，在时钟和EEPROM结合的时候，关于读取还是存在一些错误，需要改进。

第二篇：电子信息科学与技术专业课程设计报告打印格式

琼州学院本科生课程设计（仿宋，三号）

《XXXX》课程设计[顶鑫1]

设计题目：

专业：

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

[F2]

20##年12月

[顶鑫3]
课程设计正文基本内容及打印格式

设计题目[F4]

姓名

（琼州学院电子信息工程学院，海南三亚 572022）

[F5]

摘要：

关键词：

[F6]

1 设计任务

2 电路设计与参数计算

3 电路仿真与分析

4 电路安装与调试

5 设计总结

[F7] 参考文献：[F8]

（注：正文行间距：23磅）

《XXXX》课程设计评分表

设计题目：XXXX 学生姓名：XXX 指导教师签名：

年月日

附：范文如下

琼州学院本科生课程设计（仿宋，三号）

《模拟电子技术》课程设计[顶鑫9]

设计题目：二阶低通滤波器设计

专业：电子信息科学与技术

班级： 20##级

学生姓名：蔡珊柔

学号： 09214014

指导教师：孙志雄（副教授）

[F10]

20##年6月

[顶鑫11]
二阶低通滤波器的设计

蔡珊柔

（琼州学院电子信息工程学院，海南三亚 572022）

摘要：由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。根据频率范围可待其分为低通、高通、带通与带阻四种滤波器，具有理想特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的特性去逼近理想的。通过计算及仿真知电路相应特性、形式、类型等，再根据截止频率选定电容、电阻标称值以及放大器的型号，最后进行焊接并调试。

关键词：二阶低通滤波器；课程设计； Multisim10

1 设计任务

要求设计一个二阶低通滤波器，其截止频率，品质因数为Q=0.707，放大倍数。分析电路工作原理，设计电路图，计算并正确选择电路中的参数。