武汉理工大学单片机应用实习报告

武汉理工大学单片机应用实习报告内容摘要：

/A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LC23 0 p FC03 0 p FC11 0 u FV C CR1 1 0 k234567891R P 11 0 k武汉理工大学《单片机应用实习》报告 10 串口通信电路 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议不要与通用串行总线Universal Serial Bus 或者 USB 混淆。 大多数计算机包含两个基于 RS232 的串口。 串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议很多 GPIB 兼容的设备也带有RS232 口。 同时串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单串口按位 bit 发送和接收字节。 尽管比按字节 byte的并行通信慢但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 它很简单并且能够实 现远距离通信。 比如 IEEE488 定义并行通行状态时规定设备线总常不得超过 20 米并且任意两个设备间的长度不得超过 2 米而对于串口而言长度可达 1200 米。 典型地串口用于 ASCII 码字符的传输。 通信使用 3 根线完成 1 地线 2 发送 3接收。 由于串口通信是异步的端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。 其他线用于握手但是不是必须的。 串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。 MAX232 是电平转换芯片。 1970 年美国电气学会规定 ―RS232‖串口通信协议。 规定逻辑 ―1‖5— 15V 逻辑 ―0‖5— 15V。 噪声容限为 2V。 要实现利用串口与单片机进行通信就要进行电平转换把标准转化成单片机可以识别的。 MAX220–MAX249 都是电平转换芯片在单片机最小系统中使用 MAX232。 Protues 上串口通信电路设计如下图 所示： 图 串口通信电路设计 T 1 I N11R1O UT12T 2 I N10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U3M A X 2 3 2 E RR O RT X D3RX D2CT S8RT S7DS R6DT R4DC D1RI9P1CO M P I MC30 .1 u FC40 .1 u FC50 .1 u FC60 .1 u F武汉理工大学《单片机应用实习》报告 11 总设计电路 图 总设计电路 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LC23 0 p FC03 0 p FC11 0 u FV C CR1 1 0 k234567891R P 11 0 kT 1 I N11R1O UT12T 2 I N10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U3M A X 2 3 2 E RR O RT X D3RX D2CT S8RT S7DS R6DT R4DC D1RI9P1CO M P I MC30 .1 u FC40 .1 u FC50 .1 u FC60 .1 u F武汉理工大学《单片机应用实习》报告 12 4 软件设计 软件介绍 设计软件 Protel PROTEL 是 Altium 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件 ，在电子行业的 CAD软件中，它当之无愧地排在众多 EDA 软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用 PROTEL。 Protel 99 采用全新的管理方式，即数据库的管理方式。 Protel 99 是在 桌面环境 下第一个以独特的设计管理和 团队合作 技术为核心的全方位的印制板设计系统。 所有 Protel99 设计文件都被存储在唯一的综合设计数据库中，并显示在唯一的综合设计编辑窗口。 Protel 99 软件沿袭了 Protel 以前版本方便易学的特点，内部界面与 Protel 98大体相同，新增加了一些功能模块。 Protel 公司引进了德国 INCASES 公司的先进技术，在 Protel99 中集成了信号完整性工具，精确的模型和板分析，帮助你在设计周期里利用 信号完整性分析 可获得一次性成功和消除盲目性。 本次设计采用的是 Altium Dsigner 进行电路原理图的绘制。 程序编写软件 Keil Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品 的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uVision）将这些部分组合在一起。 本次设计编程主要使用 Keil软件进行编程。 武汉理工大学《单片机应用实习》报告 13 仿真软件 Proteus Proteus 软件是英国 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。 它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。 它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。 虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 使用 Proteus 软件 进行单片机 系统仿真 设计，是 虚拟仿真技术 和 计算机多媒体技术 相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及 仿真软件 的操作能力 .实践证明， 在使用 Proteus 进行 系统仿真 开发成功之后再进行实际制作，能极大提高 单片机 系统设计效率。 本次采用的是 Proteus 进行仿真。 数码管显示设计 该程序分为键盘扫描和数码管显示两部分，其程序流程图如 所示 : 否 是 是 否 图 数据输入流程图 开始 键盘扫描 N Y N 是否有键按下 是否是切换键 数字显 示 返回模式选择 Y 是否有键按 是否是切换 数字显示 返回模式选择 Y 武汉理工大学《单片机应用实习》报告 14 串 行通信接收程序 由于要实现两个单片机之间的通信，在接收单片机上要写与发送程序相对应的接收程序，两者应设定相同的波特率。 对应的接收程序流程图如图 所示。 图 接收程序流程图 T1 初始化，启动 T1 工作 设定串行通信方式 并设定允许接收 RI=1 接收数 据 清 RI 全部数据完全接收完 结束 武汉理工大学《单片机应用实习》报告 15 5 仿真结果与分析 矩阵键盘功能仿真 数据输入 根据实验任务可知，需要数据输入 10 个四位十进制数。 图 （ a,b,c,d,e,f）为实验中输入序号为 6 的 4321 四位十进制数的过程： 图 （ a） 序号输入 图 (b) 序号输入后按确定键 图 (c) 输入第一个数据 图 (d) 输入第二个数据 图 (e)输入第三个数据 图 (f) 输入第四个数据 数据显示 图 (a,b)为序号为 6 的数据显示过程： 武汉理工大学《单片机应用实习》报告 16 图 (a）选择数据显示功能 键 图 (b)按下 6 键和确定键后的显示 仿真结果分析：从数据输入与数据显示的步骤可知，实验的设计满足任务要求的数据输入和数据显示的功能。 其余的清除功能，确定功能，功能键选择功能在 Protues 软件上都能正确体现。 故得出相关软件与程序的设计是正确的。