单片机实训报告---S-51单片机开发板设计.doc

S-51单片机开发板设计 《单片机及应用设计》实训报告 姓 名： 学 号： 200801020121 班 级： 08级电子信息工程专业本科班 学 院： 计算机电子信息工程学院 时 间： 2010年11月15 指导教师： 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一．前言 2 二．单片机及各模块简介 2 1.总体设计方案 2 2.硬件模块简介 3 2.1 S51单片机主控制模块 3 2.2 键盘模块 4 2.3 DS1302时钟模块 4 2.4 串口通信模块 5 2.5 LED数码管显示和流水灯模块 5 2.6下载线模块 6 2.7 蜂鸣器模块 6 2.8 其他模块 7 三．开发板（串口通信模块）设计原理介绍 7 1．实验项目要求 7 1.1元器件功能介绍 7 1.2串口通信原理 8 2．原理图的绘制 10 2．1串口通信模块仿真电路设计 10 3．程序的编写 11 3.1 keil操作过程 11 3.2程序框图 12 3.3USB模块电路原理图的绘制 12 四．印刷板的焊接及流程 14 焊接流程 14 五．调试及遭遇的问题解决方法 14 1．调试 14 1.1程序下载 14 1.2开发板调试 15 2．问题解决 15 六．总结体会 15 附录： 16 串口通信C语言源程序 16 一．前言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 本次实训的主要目的就是为了学习单片机的基本理论知识，进而进行单片机的开发、实践和扩展，以更好的运用到实际的软硬件开发中去。此次单片机的实训目的如下： （1）掌握单片机的相关理论知识。 学习单片机相关寄存器的配置，单片机内部结构及特点，存储器组织及外部接口，中断及串口功能，功能寄存器的相关配置，确定软硬件设计总体方案； （2）掌握硬件设计和软件设计的基本知识，学会使用基本的设计软件，依据总体的设计方案对单片机进行软硬件开发。 在Protel中对单片机的各个功能模块进行外部电路的设计，在实现各个模块的功能的前提下充分合理利用单片机的内部资源和外围接口，以求最大限度的发挥单片机的功能。 学会使用Keil C进行编辑、编译及仿真调试，实现对单片机进行C语言开发。 以Proteus为平台，对单片机外围各个功能模块进行软件仿真验证功能。 （3）开发板板上资源的硬件实现及下载器的制作。 对软硬件设计仿真验证功能无误后，将Protel绘制的PCB进行加工、焊接元器件，制作出S51开发板及下载器。 二．单片机及各模块简介 1.总体设计方案 本开发板共分为十个模块，分别是：S51单片机主控制器模块、键盘模块、DS1302时钟模块、数码管模块、LCDCPS364BR模块、ARK点阵模块、下载器模块、流水灯模块、蜂鸣器模块、电源模块。其中以S51单片机作为核心控制器；键盘模块用来向单片机输入特定编码的信息； DS1302时钟模块用来实现实时时钟；数码管模块用来显示简单的数字、字母；LCD模块用来显示字母、数字、符号；点阵模块用来显示图像、符号、汉字；下载器模块用来实现S51单片机的ISP在线编程；流水灯模块用来显示单片机I/O口电平的变化；蜂鸣器模块用来发出声音。总体硬件电路如下图1所示： 图1 总体硬件电路 2.硬件模块简介 2.1 S51单片机主控制模块 S51单片机最小系统包括：MCU、复位电路、晶振电路。S51系列单片机内部具有128字节RAM、5个中断源、32条I/O口线、2个16位定时器、4KB的程序存储器、一个全双工异步串行口,具有ISP在线编程功能，该单片机不需要烧写器，可在开发板上ISP在线编程， S51单片机除兼容C51单片机外，还具有工作频率0至33MHz的高工作频率。 原理图如图2所示： 图2 主控制模块 2.2 键盘模块 按键模块，通过外部中断INT1实现按键功能，并通过软件编程识别按键K0K3四个按键，进而实现相关功能，例如数码管显示字符数字的加减，LED灯速度的变换等。原理图