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课程设计用纸
目录
选择芯片器件、模块化编程等多项知识。
用单片机模拟实现具体应用,使个人设计能够真正使用。
把理论知识与实践相结合,充分发挥个人能力,并在实践中锻炼。
提高利用已学知识分析和解决问题的能力。
提高实践动手能力。
设计任务和内容
设计任务
结合教材及参考资料,用AT89C51单片机模拟实现十字路口的交通灯亮灭、倒计时显示等功能。
第 1 页
设计内容
课程设计用纸
填写设计任务书。
进行总体设计,画出原理图。
编写并调试程序。
用Proteus软件进行仿真。
第二章总体设计及核心器件简介
2.1总体设计
AT89C51单片机LED数码管显示晶振电路复位电路整个设计以AT89C51单片机为核心,
AT89C51
单片机
LED数码
管显示
晶振电路
复位电路
图2-1 硬件模块
第 2 页
2.2AT89C51
课程设计用纸
AT89C51单片机简介
AT89C51是美国ATMEL公司推出的系列单片机,将多种功能的8位CPU与FPEROM
(快闪可编程/擦除只读存储器)结合在一个芯片上,是一种低功耗、高性能的CMOS控制器,为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案,其性能价格比远高于同类芯片。它与MCS-51指令系统兼容,片内FPEROM允许对程序存储器在线重复编程,也可用常规的EPROM编程器编程,可循环写入/擦除1000次。89C51内含4KB的FPEROM,一般的EEPROM的字节擦除时间和写入时间基本上均为10ms,对于任一个实时控制系统来说,这样长的时间是不可能在线修改程序的。
第 3 页
课程设计用纸
图2-289C51 内部结构图
与EEPROM相比较,FPEROM大大缩短了存储内容擦除和写入的时间,为在线改写程序提供了极大的方便,而且价格也比带EPROM87C系列单片机便宜,这更显示出了89C系列的优越性。它还有128*8Bit的片内RAM;32根I/O线;2个16位定时/计数器;5个中断源;一个全双工的异步串行口;间歇和掉电工作模式;三级程序存储器加密;全静态工作,晶振工作范围:0Hz—24MHz。
管脚功能
第 4 页
课程设计用纸
AT89C51单片机为40引脚芯片如图2-3所示。
①I/O口线:P0、P1、P2、P3共四个八位P0口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直接用于对外部存储器的读写操作。P0口也用以输出外部存储器的低8位地址。由于是分时输出,故应在外部加锁存器将此地址数据锁存,地址锁存信号用ALE。P1口是专门供用户使用的I/O口,是准双向口。P2口是从系统扩展时作高8位地址线用。不扩展外部存储器时,P口也可P2口也是准双向口。P3口是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。作为第一功能使用时操作同P1口。
P3口的第二功能如表2-1。
图2-389C51引脚图
②控制口线:PSEN(片外取控制)、ALE(地址锁存控制)、EA(片外储器选择)、RE2SET(复位控制);
③电源及时钟:CCC、VSS;XTAL1,XTAL2
表2-1引脚功能表
第 5 页
2.3 74LS164
课程设计用纸
74LS164引脚定义如图2-5所示,其真值表如表2-2所示,其功能是将外部输入的串行数据转化为8位的并行数据输出具有锁寸功能。A、B端为串行数据输入端,QA~QH为数据输出端,CLK为外部时钟输入端,CLR为清零端。
图2-5 74LS164引脚图
第 6 页
课程设计用纸
表2-2 74LS164真值表
输入
输入
输出
CLEARL
HHH
H
CLOCKX
L
↑
↑
↑
AXXHL
X
BXXHX
L
Q
A
Q……Q
L
B
L
H
L
Q Q Q
A0 B0 H0
H
LL
Q
An
Q
Gn
Q
Q
An
Q
Q
Gn
An
Gn
第三章单元电路模块设计
复位电路
3-1复位电路
晶振电路
3-2 晶振模块原理图
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课程设计用纸
选取原则:传统做法,但能够实现所需,即最简单也最是实用。电容选取22uF,晶振为11.0592Hz。
LED数码管显示电路
在单片机应用系统中,数码管显示常用两种方法:静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示,就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划
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