51单片机最小系统板论文.doc

实用标准文案 精彩文档 51单片机最小系统板论文 队员：罗天宏 0900150224 莫若程 0900150225 梁福清 0900150220 时间：2010-10 【摘要】51单片机最小系统版的制作以及用单片机控制流水灯与数码管的显示是电子制作初学者所必须掌握的，本文介绍一种基于单片机控制流水灯的流动以及数码管的显示的设计方案,其程序设计简单 ,利用keil uvision2软件编辑程序,非常适合电子制作初学者。 【关键字】点亮LED灯、LED灯流动控制、延时控制、数码管显示、蜂鸣器控制 方案论证与比较 1.1整体系统的选择与比较 方案一:系统各部分采用中小规模集成数字电路，用三极管、数字芯片等器件来控制LED灯的流动与数码管的显示。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，使用不太方便。 方案二:该系统采用MCS-51系列单片机AT89S52作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改性。 MCS-51单片机特点如下： 1 可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU ，程序指令和数据都可以烧写在ROM许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高。 2 易扩充：单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统 3 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。 由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。另外AT89S52单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。针对以上两个方案的比较，我们决定选择第二种方案。 1.2复位电路方案的选择与比较 复位电路主要分为上电自动复位电路和手动复位电路 eq \o\ac(○,1)、上电自动复位电路如下图： 这种方式是将单片机接通后，对复位电路的22uf的电容充电来实现。 eq \o\ac(○,2)、手动复位电路如下图： 手动复位方式又分为按键电平复位方式和按键脉冲复位方式，按键电平复位是当按下复位开关’s’是，单片机的rest端通过电阻R1与VCC电源接通实现，我们的设计方案就采取这种方式。 1.3电源电路的选择与比较 eq \o\ac(○,1)采用交流电供电 基于MCS51单片机需要+5v电压供电，但是在很多情况下，又比较难得到+5v的直流电源，所以可以通过采用三端稳压器7805可以得到直流稳压电源。 eq \o\ac(○,1)采用usb供电 如今使用usbx线已经很普遍，usb线除了可以传递数据外，还可以用来作电源线，采用usb线就可以直接插到电脑上，就可以很方便地给单片机提供电源了。 基于以上usb使用的优越性，考虑到某些时候很难得到+5的稳压电源以及单片机内程序的导入需要下载器，我们选择通过制作一个下载器来为我们的供电，因为这样不但可以实现单片机的供电还可以为我们所制作的单片机的程序下载提供方便，一举两得。下载器的电路设计如下： 1.4显示电路的选择与比较 eq \o\ac(○,1)采用LCD显示器显示 LCD显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等优点，液晶显示器段式LCD、字符式LCD、点阵式LCD，它们可以显示字符，数字等，有比较丰富的功能，但是LCD液晶属于慢显示设备，对程序要求较高，较为复杂，而且价格也比较昂贵。 eq \o\ac(○,2)采用LED数码管显示 LED数码管显示器是发光二极管显示字段组成的显示器，有“7”段和“米”字段之分，也有共阳极和共阴极之分，都具有显示清晰，成本低廉、匹配灵活、与单片机接口简单易行，较LCD液晶显示具有反应快，程序简单的优点， 针对以上两个方案的比较，我们决定采用一位“8”段LED共阴极数码管来实现我们设计方案中的显示功能。并且由于数码管的接口连线比较简单，线路布局也很容易实现，所以我们将其安在万用板上，然后通过系统板上的功能扩展接口来实现数码管的驱动。其大概电路连接如下： 2 系统设计 2.1系统框架原理设计 数码管显示复位按键 数码管显示 复位按键 单片机控制程序 电源蜂鸣器 电源 蜂鸣器 ··· ··· LED灯2···LED灯 LED灯2 ··· LED灯8 LED灯1 　 2.2 系统总电路图设计 2.3 软件系统设计 eq \o\ac(○,1)流程图 主循环 主循环 LED流水灯依次点亮并伴随着蜂鸣器的响声，