单片机设计

单片机课程设计与 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 报告 安徽电子信息职业技术学院 单片机课程设计与总结报告 声音报警器设计2 专业班级： 移动071班 姓　　名： 夏彬彬 学 号： 070303115 时 间： 17 周～ 18 周 指导教师：李炎 时间： 20009 年 6月 15 日 目录 0、前言 ··································3 单片机的应用介绍························3 　   1、​ 课程设计的目的和要求··············4 1.1课程设计的目的····················4 1.2课程设计的基本要求···············4 2 、总体设计···························5   2.1工作原理·························5 2.2硬件设计·························7 2.3软件设计·························8 3、总结与体会·························9 4、参考文献···························10 摘要： 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计声音报警器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 0、前言 单片机介绍： 　　单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。 可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。 1、 课程设计的目的和要求： 1.1课程设计的目的： 课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计 可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落实到实处，能够开发 简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的，是非常必要的。 1.2 课程设计的基要求： 用单片机 P1.0 输出 1KHz 和 500Hz 的音频信号驱动扬声器输出报警器声音，作报警信号， 要求 1KHz 信号响90ms ， 500Hz信号响 190ms, 交替进行， P1.7 接一开关进行控制，当开关 合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。 2、总体设计 2.1工作原理：MCS—51系列单片机的典型芯片是8051，所以以8051为例来介绍MCS—51系列单片机。 1、​ 8051单片机的内部组成 图2—1画出了8051单片机的内部系统组成的基本框图： 图2—1（a） MCS—51单片机系统组成基本框图 图2—1（b） MCS—51单片机内部方框图 由图2—1（a）可以看出，MCS—51系列单片机8051是由中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出（I/O）口电路、定时器/计数器等若干部件组成，再配置一定的外围电路，如时钟电路、复位电路等，即可构成一个基本的微型计算机系统。 下面简要介绍各个组成部件： 1．中央处理器（CPU） 中央处理器（CPU）是单片机的核心，完成运算和控制功能，MCS—51单片机的CPU能处理8位二进制数或代码，故称为8位机。 2．内部数据存贮器（内部RAM） 8051芯片中共有256个内部RAM单元，但其中后128个单元被专用寄存器占用，能作为存储器供用户使用的只有前128个单元，用于存储可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128个单元，简称内部RAM。 3．内部程序存贮器（内部ROM） 8051内共有4KB掩膜ROM。由于ROM通常用于存放程序，原始数据，表格等。所以称之为程序存贮器，简称内部ROM。 4．并行I/O口8051中共有4个8位I / O口（P0 、P1、P2、 P3 ），以实现数据的并行输出输入等。 5．串行I/O口 MCS—51单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机与其它设备之间的串行数据通信。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。 6．.定时器/计数器 8051内共有2个16位的定时器/计数器，以实现硬件定时或计数功能，并可根据需要用定时或计数结果对计算机进行控制。 7．中断控制系统 MCS—51系列单片机的中断功能较强，用以满足控制应用的需要。8051共有5个中断源，为外部中断2个，定时器/计数器溢出中断2 个，串行口中断1 个。分为高级和低级两个中断优先级。 8．时钟电路 MCS—51系列单片机的内部有时钟电路，但晶振和微调电容需外接。系统允许最高频率为12MHZ。 2.2硬件设计 系统板上硬件连线 1.把“单片机系统”区域中的 P1.0 端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的 SPK IN 端口上； 2 ．在“音频放大模块”区域中的 SPK OUT 端口上接上一个 8 欧的或者是 16 欧的喇叭； 3 ．把“单片机系统”区域中的 P1.7/RD 端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的 K1 端口上； 电路原理图： 2.3软件设计 信号产生的方法: 500Hz 信号周期为 2ms ，信号电平为每 1ms 变反 1 次， 1KHz 的信号周期为 1ms ，信号电平每 500us 变反 1 次； 程序框图： 程序： FLAG BIT 00H ORG 0000H START: JB P1.7,START JNB FLAG,NEXT MOV R2,#190 LP: CPL P1.0 LCALL DELY1 LCALL DELY1 DJNZ R2,LP CPL FLAG NEXT: MOV R2,#150 LP1: CPL P1.0 LCALL DELY1 DJNZ R2,LP1 CPL FLAG SJMP START DELY1: MOV R7,#90 LOOP: NOP DJNZ R7,LOOP RET END 3、总结与体会 经过将近三周的单片机课程设计，终于完成了我的声音报警器的设计，虽然没有完全达到设计要求，但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来，高兴之余不得不深思呀！ 在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多，单片机课程设计重点就在于软件算法的设计，需要有很巧妙的程序算法，虽然以前写过几次程序，但我觉的写好一个程序并不是一件简单的事，举个例子，以前写的那几次，数据加减时，我用的都是BCD码，这一次，我全部用的都是16进制的数直接加减，显示处理时在用除法去删分,感觉效果比较好，有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。 从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在经常的写与读的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。 4、致谢： 通过本次课程设计，我在李老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提 高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感 谢李老师以及许多同学的指导和支持。 参考文献 [1]　李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998 [2]　李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：北京航空航天大学出版社，1994 [3]　阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989 [4]　江力.单片机原理与应用技术（第一版）.北京：清华大学出版社，2006