单片机课程设计——自动滚动广告牌的设计精要.docx

单片机课程设计 题 目： 自动滚动广告牌 所在院系： 机电汽车工程学院 专 业： 机101-4班 学 号： 姓 名： 完成日期： 指导教师：  目录 一、 课程设计任务书 二、 设计项目简介 （一）设计思路 （二）任务分工 三、 设计过程 （一）电路原理图及各器件原理介绍 （二）程序模块 四、 程序框图 五、 程序清单 六、 系统功能简介 （一）产品的功能简介 （二）产品使用方法 （三）产品性能简介 七、 产品说明书 八、 总结 一、 课程设计任务书 基于单片机的自动滚动广告牌的设计 广告牌有四张宣传彩页，卷入一卷轴，依次来回显示每一页，每一页显示的时间相同。本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，自行设计电源。 设计广告彩页的显示时间长度，时间一到就用直流电动机旋转控制彩页切换，用一台直流电动机控制广告彩页的旋转（正转/反转）。 用一个光敏电阻传感器测量光强度，当光线较暗的时候启动背景灯。 设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态。 设置若干个位置控制行程开关，设置彩页的显示位置。 按键输入采用中断方式。 二、 设计项目简介 设计思路 （1）选用ATMEL公司的AT89C51单片机。 ·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程FLASH存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路 （2）通过I/O口直接控制广告彩页的切换，通过程序实现显示延时，通过debug确定准确延时时间长度。 （3）通过扫描按键实现监测自动与手动、正转与反转按键状态。由于选用单片机没有足够的外部中断，且扫描按键的方法更加简洁，故此处违背了设计任务书，希望可以得到谅解。 （4）利用比较器设计光感电路（仿真中使用电位器模拟光敏电阻），提供光线信号。通过I/O口输出信号，控制背景灯驱动器（仿真中使用74HC573驱动一拍黄色LED小灯模拟），进而控制背景灯开关。 （5）利用L298驱动器驱动直流电机，通过I/O口信号控制L298输出信号，进而控制电机正转，反转及停转的状态。 （6）通过I/O口信号直接控制“手动/自动”状态显示指示灯亮灭。 （7）使用四个行程开关（仿真中使用按键模拟）在自动状态下控制电机正转，反转及停转。通过扫描按键的方式实现监测行程开关状态。 （8）设计外部晶振及复位电路。 （9）由于以上任务较简单，较早完成了任务，经过组内商议，为挑战一下自己，决定添加温度检测并显示的功能。通过DS18b20芯片完成温度检测，A/D转换，使用串口通信单片机将检测的温度读取，经数据转换，并通过I/O口显示在四位共阴极数码管上。 任务分工 分四个工段：独立模块功能单独设计电路、程序，仿真； 各模块整合，调试，仿真； 修整，优化，添加扩展及附加功能； 整理产品说明书、课程报告及其他材料。 分三个小组： 任务分工表： 第一小组 第二小组 第三小组 工段一 按键模块 电机驱动模块 行程开关监测 自动展示程序 光感模块 背景灯模块 工段二 电路原理图 仿真电路图 程序整合 程序调试 提前整理产品说明书 工段三 添加扩展及附加功能 修整，优化 整理产品说明书，确定初稿 工段四 修正产品说明书，整理课程报告及其他材料。 三、 设计过程 电路原理图及各器件原理介绍 （1）整体电路图展示 （2）各模块原理介绍 1.光感比较电路 U3=RV1?URV1+R2 U2=R3?UR3+R1 光线越强RV1越小，U3越小，当小到一定值（设定5KΩ）U3U2。通过比较器比较U2、U3，U3U2时输出0，控制背景灯关，U3U2时输出1，控制背景灯开。 2.DS18b20温度传感器 DSl820数字温度计提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度。信息经过单线接口送入DSl820或从DSl820送出，因此从主机CPU到DSl820仅需一条线(和地线)，DSl820的电源可以由数据线本身提