单片机与接口技术_单片机课程设计报告(硬件图、源程序).doc

《单片机与接口技术》课程设计报告 目录 一、引言······························3 设计任务··························3 硬件电路图的设计··················5 软件的编写·······················10 1）程序流程图······················11 2）实验源程序······················15 五、心得体会·························26六、参考文献························27 七、附录····························28  引言 单片微型计算机简称单片机，又称微控制器(MCU)，它的出现是计算机发展史上的一个重要的里程碑，它以体积小、功能全、性价比高等诸多优点独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。本次课设采用的STC89C51单片机是51系列单片机的一种代表，目前51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种单片机之一。单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计的基础课。 设计任务 一、所需设备：伟福系列单片机仿真实验箱、PC机及实验指导书 二、设计内容 题目1：数据采集系统 　　从键盘中任意选出6个键作为系统的功能键和LED数码显示一起组成一个单片机键盘显示系统（小的监控程序），并通过实验箱上的接口芯片实现相应的功能（注：这些硬件电路全在实验箱上，但自己要能设计）。要求设计相应的硬件电路，并画出实现题目要求功能的流程图，编写、调试相应的程序。 编程要求： 　　开机后显示班级号（4位），学号（2位）（复位状态），然后通过功能键设置参数，而后运行主程序。6个功能键为： 设定 加一 减一 确定 运行 　　　　　 　换位 设置参数步骤：复位状态下，按下“设定”键后6位显示的状态为： 显示设定值　　　　　　　　　　　　　　显示参数行号 8 8 8 8 0 1 　 四位设定值中的某一位小数点亮（或者整个值闪烁），表示对该位进行设置。 用“加一”、“减一”键改变该位的值， 用“换位”键改变设置位（由左到右）， 用“确定”键保存设定的值。 本次设计要求能设置四行参数即可，每行参数在0－9999之间，当连续按“确定”键时，对应的行号（上图）从01－04循环变化。按下“运行”键，执行数据采集程序（参考实验箱相应的硬件电路，但要求不同），采集模拟量0－5V，显示对应的物理量在0000－最大值之间变化。5V对应的显示值（最大值）是多少可以在设定时通过某行（四行参数中的一行）参数设置的数值选择确定。 三、 硬件电路图的设计 实验中主要用STC89C51单片机做处理器，首先的确保一个单片机最小系统，所以首先绘制的是单片机最小系统的电路图，下图是上次做小车时绘制的最小系统电路图： 要用到键盘和六个数码管显示，故需对其接口进行扩展，所用的器件有74HC138与P2口的高四位相连接，进行译码，译码之后和锁存器 74LS373所存P0口的位数相与，对数码管的段码和位码进行片选选定，同时也可对键盘的读取接口和数据采集芯片进行片选选通，从而给定一个确定的地址，这样单片机就可以与外接电路进行数据的采集，键盘的判定，及数字的显示等工作。 下图为74HC138的连接电路 其中P2.7接138的E3脚，E1和E2都接在低电平上，P2.6/ P2.5 /P2.4分别和138的C /B/ A引脚连接，这样地址片选就可以达到从8000H到FFFF的地址。 下图为单片机P0口接74LS373锁存器 数码管段码接口和位码接口都用的是74LS374芯片，片选信号由138译码器和74LS373锁存器所给地址决定，键盘的读取用芯片74LS245芯片来扩展，本电路主要是参考平时所作实验，及实验的电路连接来设计的。 下图为段码接口，位码接口及键盘读入口的接线电路： 键盘及数码管显示电路设计好之后，接下来要设计的就是数据采集系统的电路，由于我选的题目是任务一里的第一个任务，所以数据采集系统使用的的是AD转换，将5V的电压通过电位器的调节，也就是模拟量通过AD0809芯片转换成数字量，在单片机上显示出来。 下图即为AD0809与单片机的接口电路： AD0809其中D0—D7与P0口相接，由P0口的数据选择哪一路的输入，EOC与单片机P3.2口相连接，转换完后产生中断延时让其显示，片选线由138的Y1输出口和单片机的读口即P3.7经过一个或非门相连。这样0809的地址即为9000H,由P0口给定的值决定是IN口口的输入，试验箱上只有两个输入