超声波电子琴课程设计报告.doc

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超声波电子琴课程设计报告

2015-2016学年第一学期 微机原理(单片机)课程设计 总结报告 项目名称:超声波电子琴 班级: 姓名: 学号: 微机原理(单片机)课程设计任务书 项目名称:26号 超声波电子琴 内容与要求: 上位机:完成界面设计与通讯程序 (1)能够显示测得长度值。 (2)(3)(4)(2)(3)(4) 课程设计报告评分表 内容 总体方案 硬件设计 软件设计 结果分析 明细清单 问题分析 心得体会 参考文献 程序代码 格式规范 总分 王陆童得分 邓青宇得分 段利波 得分 目录 一.总体方案 1 二、硬件设计 2 2.1 STC89C52RC单片机 2 2.1.1 概述 2 2.1.2 电气特性 2 2.1.3 封装形式 3 2.1.4 最小系统 5 2.1.5 芯片优点 5 2.2 LCD 1602液晶显示屏 5 2.2.1 概述 5 2.2.2 电气特性 6 2.2.3 器件优点 6 2.2.4 接线及原理图 6 2.3 HC-SR04 超声波探头 7 2.3.1 概述 7 2.3.2 电气特性 7 2.3.3 器件优点 8 2.3.4 连线及原理图 8 2.4 喇叭 8 2.5 系统原理图 9 三、软件设计 10 3.1、下位机程序设计 10 3.1.1 需求分析 10 3.1.2 程序原理 10 3.2 上位机程序设计 11 四、结果分析或项目所实现的功能、指标 12 4.1下位机部分 12 4.2上位机部分 13 五、明细清单 13 六、设计调试中遇到的疑难问题及解决办法 14 七、心得体会与建议 14 参考文献 16 附录 16 源代码 16 下位机程序 16 上位机程序 26 一.总体方案 超声波电子琴总体结构图如下图所示: 图1-1 系统整体结构图 图中,单片机控制器模块采用的是STC89C52RC型号的单片机,按照最小系统搭建;超声波测距模块选用HC-SR04型号的超声波探头,其可以自主进行测距,并且将测距的结果回传到单片机当中进行保存,具有实时性,下一次的数据回传会将前一次的数据替代;LCD显示模块采用1602型号的LCD显示屏,是一个2X16的规格,其中第一行用来显示当前音阶,第二行用来显示测得距离;蜂鸣器通过一个PNP型三极管被单片机控制,单片机根据距离转换成对应的音阶以及频率,该频率被送入蜂鸣器发声;上位机控制单片机的启动和停止,内部自行编写程序实现,并且可以将单片机送回的数据显示在屏幕上和保存文本。 二、硬件设计 2.1 STC89C52RC单片机 2.1.1 概述 STC89C52RC是一款低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,内部集成8KB可编程Flash储存器。 STC89C52RC因为高度的灵活性和功耗效率解决方式而被广泛的应用在众多的嵌入式控制系统中。 STC89C52RC 拥有8KB的Flash,256B的随机读写存储器,32个IO引脚,看门狗定时器,两个数据指针,三个16为的定时器/计数器,6向量通道两个中断优先级的中断系统架构,一个全双工通信接口,片内晶振和时钟监测。 2.1.2 电气特性 ①向下兼容MCS-51产品; ②8KB在系统编程Flash储存器,耐受值为1000次擦写; ③供电电压为4.0V到5.5V; ④时钟频率:0 Hz--- 33Mhz; ⑤三级可编程储存器锁定; ⑥256B内部随机存储器; ⑦32个可编程IO口; ⑧3个16为定时器/计数器; ⑨8个中断源; ⑩全双工Uart通信接口; 以及低功耗空闲模式和掉电模式、支持掉电中断唤醒功能、看门狗定时器、双数据指针、电源关闭标志。 2.1.3 封装形式 封装形式包括PDIP、PLCC、TQFP 图2-1 PDIP封装形 图2-2 PLCC封装形式 图2-3 TQFP封装形式 2.1.4 最小系统 图2-4 STC89C52最小系统原理图 2.1.5 芯片优点 STC89C52芯片同属8051架构,也是应用最为广泛的一类微控制器,市场价格为5元一片。STC89C52芯片具有完整的系统的功能能够满足基本的嵌入式系统控制器要求。具有较高的性价比同时也是一款轻松上手容易学习的芯片。对于课程设计中要求的任务使用STC89C52芯片能够完全满足。 2.2 LCD 1602液晶显示屏 2.2.1 概述 1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为

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