中北大学

课程设计说明书

    20##-2012  学年第  二  学期

下达任务书日期: 20##年2 月 13 日

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课程设计任务书

    20##-2012  学年第  二  学期

下达任务书日期: 20##年2 月 13 日

课程设计任务书

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目   录

一、   设计目的  ………………………………………… 1

二、   设计任务与要求及软件介绍………………………   1

三、   设计步骤…………………………………………   1

1、     实验预习   ……………………………………    1

2、     设计方案………………………………………    2

四、   设计总结…………………………………………   5

五、   实验心得…………………………………………   5

六、   参考文献…………………………………………  5

一、 设计目的

1、通过本课程设计的学习，学生将复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力；

2、掌握protel软件的使用方法，能熟练运用该软件设计电路；

3、学会用数字电子器件组成复杂系统的方法。

二、设计任务与要求及软件介绍

软件设计任务：

题目10：循环彩灯控制

设计一循环彩灯控制电路，具体要求如下：

1、共有红、绿、黄3色彩灯各9个，要求安一定顺序和时间关系运行。

2、动作要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。以此循环。

3、用protel画出原理图和pcb版图。

软件介绍：

Protel 99 SE（Second  Edition）是一个自动化软件，它具有强大的电路自动设计、编辑、管理能力。在电路原理的设计环境中，可以完成电路原理图转换成电路板设计的一个桥梁 。在PCB电路设计环境中，可实现对PCB电路板自动布线、编辑、设计、检查、汇总报表、图纸输出等功能。

三、 设计步骤：

1、实验预习：

本次实验要求设计一个电路控制3种颜色共27个彩灯进行循环点亮的电路，具体要求是红、绿、黄三色彩灯依次按0.5秒的速度跑动，然后三色彩灯依次常亮5s。然后将电路在protel99se上进行制作电路板。

首先电路要实现0.5s的速度跑动，可以通过74LS161十六进制计数器芯片进行计数，然后通过译码器输出来实现。后面长亮5秒的电路可以将原有信号进行十分频再输入到计数器芯片来实现，原理同前。

本次实验需要使用到Protel99se软件，所以要先学习Protel99se的基本操作。

2、设计方案：

 

根据方案，先设计出电路原理图如下图：

      连接好原理图，并进行电气检查无误后，生成网络表，建立PCB板文件，生产PCB电路板文件如下图：

具体实验步骤如下：

1、双击启动Protel 99 SE后，进入Protel 99 SE 软件的第一层设计“Design          Explor”

2、在这个窗口中，可以打开或创建设计数据库等操作，其扩展名为.DDB。

3、创建新的数据库后，确定需要的电路文件。

4、电路设计文件的操作。

5、当建立电路文件后就可以对其进行电路设计工作，首先双击电路原图文件（.sch）就进入了电路原理图编辑的窗口。

6、查找元器件，放置元器件。

7、布线。（原理图如下图所示）

8、编辑元器件的属性。

9、电器规则检查。

10、 产生原件报告表。

11、 生成网络表。

12、 创建PCB文件

13、 编辑修改电路板及其电路各元件属性

14、 装入网络报表。

15、 手动调整元件的布局，因自动布局往往达不到设计者的要求。

16、 自动布线（如有不理想的现可进行手动布线）。

17、 电路板设计规则检查。

四、 设计总结

通过使用74LS161，74LS160.4线-16线译码器等芯片实现了题目所要求的彩灯循环电路，并且在Protel99中实现了PCB电路板的制作。在制作过程中，经常出现各种各样的错误，比如元件封装时遇到的错误，电路原理图连线的错误等，通过查找相关指导书以及在网上查找的资料，从开始调试时的430个错误慢慢减少，最后终于无误制成PCB电路板，这中间的过程中，能够学到很多课本上没学到和没掌握好的东西，并且锻炼了动手和思考能力。

五、 实验心得

通过此次课程设计，我已经能够P熟练掌握Protel99se软件的基本操作，并锻炼了自己的思考和动手能力，对电路原理图的设计、PCB电路板图设计、制作、焊接、调试、电子产品研发有了进一步的认识。

六、 参考文献

袁保生 《Protel99SE 电路设计实验指导》. 山西：中北大学电工电子实验教学中心. 20## .

谈世泽 管殿柱 宋一兵 《Protel99SE电子工程实践基础与典型范例》电子工业出版社 2008.6

 

第二篇：循环彩灯课程设计

目录

1.设计目的........................... 2

2. 设计思路 .......................... 2

3.主要内容........................... 2

4.设计过程........................... 2

4.1程序流程图： ................................. 3

5.芯片介绍........................... 3

5.1 AT89C51芯片 ................................ 3

6.实现过程........................... 5

6.1单片机模拟系统 ............................... 5

6.2系统连线 ..................................... 5

7.总结 ............................. 6

8.致谢 ............................. 7

9.参考文献........................... 7

10.附录： ........................... 7

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1.设计目的

循环彩灯是我们日常生活经常见到也是必不可少的，随着城市社会经济的发展,城市道路边和楼房上都有这种循环彩灯。本文根据城市城市夜景越来越美，设计出循环彩灯闪烁系统。

2. 设计思路

本课程设计是基于AT89C5１设计的循环彩灯。用AT89C5１与电阻、电容、开关等组成单片机的最小系统，AT89C52单片机的P1口驱动其中DSW作为驱动端口驱动循环彩灯的亮与灭。P2口姐发光二极管。

3.主要内容

本课程是利用单片机最小系统设计交通灯，单片机最小系统包括：复位电路、外部晶振、低位地址锁存等。该课程应该据有的功能是：具有循环彩灯显示功能。

4.设计过程

在设计中利用软件程序延时的方法来控制循环彩灯亮灭的时间。考虑延时时间较长所以先用DELAY来实现延时。利用Ｐ2口的八个发光二极管作为循环彩灯的输出端口。

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4.1程序流程图：

图１程序流程图

5.芯片介绍

5.1 AT89C51芯片

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的

Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司

的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处

理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用

场合。

AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断

口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按

照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，

特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

主要功能特性：

? 兼容MCS51指令系统

? 8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM

3

4

? 32个双向I/O口

? 256x8bit内部RAM

? 3个16位可编程定时/计数器中断

? 时钟频率0-24MHz

? 2个串行中断

? 可编程UART串行通道

? 2个外部中断源

? 共6个中断源

? 2个读写中断口线

? 3级加密位 ? 低功耗空闲和掉电模式

? 软件设置睡眠和唤醒功能

图2.AT89C51芯片

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6.实现过程

6.1单片机模拟系统

单片机模拟系统

单片机系统需要实验板一块，电容3个，电阻1个,HW-DIP4一个，若干，导线若干，小led灯8个，AT80C51芯片一片等

单片机系统包括单片机、晶振电路、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,直至系统电源稳定后, 撤销复位信号.为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

6.2系统连线

（1）把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.2端口用排线连接到交区域中HW-DIP4的端口上。

（2） 把“单片机系统”的地与电源与电源的地与电源相连接。把led的vcc与电源相连。

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图４显示模块原理图

PCB图

7.总结

通过本次课程设计较系统地掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法，主要对AT89C51的结构、功能、内部资源等了解并对其进行测试和加以应用的知识得到学习。由于是在我们只有一个星期的课程设计，这个设计的一些内容是在网上找的，自己做了一些的改动，在上网找资料的同时也学到了许多东西，找到了很多学习单片机的网站，里面的内容都比较适合我们初学者去学，有些网站还专门介绍这种单片机的类型、用法、功能等等。其实我们平时不懂就应该自己去学习去弄明白，通过这个课程设计，使我发现，原来小小的一片单片机有这么强大的功能，能应用于各种领域。都是觉得很神奇，人类都的聪明啊。我应该在自己以后的学习中，不仅要有刻苦努力，要有钻研精神，还要有创新，对 6

7

自己感兴趣的一定要用心去学。

8.致谢

首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。

其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计商的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。

最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学。

9.参考文献

[1]谢维成 杨加国编著 单片机原理与应用及C51程序设计 北京：清华大学出版社，2006.8

[2]余锡存 曹国华编著.单片机微机原理及接口技术.西安：西安电子科技出版社，2000.12~14

[3] 李光飞 编著 单片机课程设计实例指导单片机课程设计实例指导 北京：北京航空航天大学出版社; 第1版 (20xx年1月1日)

[4]高等学校教材?计算机科学与技术?单片机课程设计指导 杨居义 清华大学出版社 (2009-09出版)

10.附录：

汇编语言程序代码：

ORG 0000H

START:

MOV P1, #255

CLR P1.6

MOV P0, #0

SETB P0.1

SETB P0.3

JNB P1.0, LOOPB

JNB P1.1, LOOPC

MOV A, #01H

LOOPB:MOV A, #03H

LOOPBL:

MOV P2, A

7

8

RL A

CALL DELAY

JNB ACC.7, LOOPBL LOOPBR:

MOV P2, A

RR A

CALL DELAY

JNB ACC.0,LOOPBR LJMP START

LJMP LOOPB

LOOPC:MOV R0, #3

MOV A, #01H

DELAY:

MOV R4, #2

L1: MOV R2, #250

L2: MOV R3, #250

L3: DJNZ R3, L3

DJNZ R2, L2

DJNZ R4, L1

RET

END

8