单片机课程方案设计书指导书2012.docVIP

《单片机原理与应用》 课程设计指导书 湖北汽车工业学院电气与信息工程学院 二○一一年十二月 目 录 第1章　简易数字电压表的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第2章　DS18B20数字温度计的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第3章　秒表/时钟计时器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第4章　交通灯设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第5章　汽车雨刮器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第6章　智能电子钟的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第7章　音乐倒数计时器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第8章 基于热敏电阻的数字温度计的设计．．．．．．．．．．．．．． 第9章　双机之间的串行通信设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第10章　波形发生器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第一章 简易数字电压表的设计 1.1 功能要求 简易数字电压要求可以测量0～5V的8路输入电压值，并在四位LED上轮流显示和单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差为±0.02V。 1.2 方案论证 按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如图1.1。 1.3 系统硬件电路的设计 …… 1.4 系统程序的设计 1.4.1 初始化程序 …… 1.4.2 主程序 …… 1.4.3 显示子程序 …… 1.4.4 模/数转换测量子程序 …… 其程序流程见图1.4。 1.5调试及性能分析 1.5.1 调试与测试 …… 1.5.2 性能分析 ……。  第二章 DS18B20数字温度计的设计 2.1 功能要求 数字式温度计要求测温范围为－50°～110℃，精度误差在0.1℃以内，。要求使用3只DS18B20，LED数码管直读显示，显示数据包括DS18B20编号及温度值，显示方式可通过键盘控制方式，选择对应的DS18B20编号和温度值或循环自动显示各DS18B20的编号和温度值。 2.2 方案论证 在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为－55°～125℃，最大分辨率可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路及显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图2.1所示。 图2.1 数字温度计电路结构框图 2.3 系统硬件电路的设计 …… 2.3.1 主控制器 …… 2.3.2 显示电路 …… 2.3.3 温度传感器工作原理 …… （见文件包中DS18B20资料） 2.3.4 DS18B20与单片机的接口电路 …… 2.4 系统程序的设计 …… 2.4.1 主程序 …… 2.4.2 读出温度子程序 …… 2.4.3温度转换命令子程序 …… 2.4.4计算温度子程序 …… 2.4.5 显示数据刷新子程序 …… 2.4.6 DS18B20的各个ROM命令 …… 2.5 调试及性能分析 …… 第三章　秒表/时钟计时器的设计 3.1功能要求 秒表/时钟计时器要求用六位LED数码管显示时、分、秒，以24h（小时）计时方式。使用按键开关可实现时分调整、秒表/时钟功能转换、省电（关闭显示）等功能及闹铃功能。 3.2方案论证 为了实现LED显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些。考虑时钟显示只有六位，且系统没有其它复杂的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用易购的AT89C52系列，这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能，如考虑到要使用电池供电的话，则可采用LV系列单片机。硬件系统的总体构成框架如图3.1所示。 图3.1 硬件系统总体框图 3.3系统硬件电路的设计 …… 3.4 系统程序的