单片机原理及系统课程设计
《单片机课程设计》课件
第一章 单片机基础知识
单片机的定义
详细介绍单片机的概念、结构和特点。
单片机的分类
介绍单片机的不同类型和系列，以及各自的 特点和应用。
单片机的历史
追溯单片机的发展历程，并介绍里程碑式的 产品。
单片机的工作原理
解释单片机内部的运行机制和工作原理。
第二章 单片机编程基础
1
Keil C51编译器介绍
了解Keil C51编译器的功能和使用方法。
《单片机课程设计》PPT 课件
单片机课程设计 PPT课件 探索单片机的奇妙世界，学习如何用它创造令人惊叹的电子产品。
简介
1 课程目标和内容
学习如何进行单片机的软硬件开发，掌握相关知识和技巧。
2 单片介绍
了解单片机的特点、功能和应用领域。
3 开发环境介绍
介绍使用的开发工具和硬件设备，以及如何搭建开发环境。
结语
1 总结课程内容
2 单片机应用前景
3 学习感悟
回顾单片机课程设计的 重点和要点，加深理解。
展望单片机在科技发展 和创新中的巨大潜力。
分享学习单片机的心得 和体会，激发学习动力。
汇编语言基础
2
学习单片机汇编语言的基本语法和指
令集。
3
C语言基础
掌握用C语言编写单片机程序的基本
编辑和调试程序
4
技巧。
学会使用开发工具编辑和调试单片机 程序。
第三章 单片机外设控制
LED灯的控制
学习如何控制LED灯的亮度和闪烁频率。
液晶显示器的控制
了解如何使用单片机控制液晶显示屏显示信息。
蜂鸣器的控制
学习通过单片机发出不同频率和节奏的声音。
时钟的控制
掌握如何使用单片机实现准确的时间计算和显示。
单片机课程教案
单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。
本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用，了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用，为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。
2、掌握单片机的基本操作和编程方法。
3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。
4、培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容第一章：单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章：单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章：单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章：单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章：单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章：课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法，以案例分析和程序示范为主要手段，通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式，使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
单片机课程设计
单片机原理及应用课程设计任务书一、课程设计的目的通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理及应用的基本概念、基本理论，分析问题的基本方法，增强系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。
培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。
二、课程设计的内容和要求课题一：题目：数字音乐盒的设计设计要求：以单片机为核心，设计一个数字音乐盒：利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）。
采用LCD显示信息。
a. 开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。
b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。
课题二：题目：单片机电梯控制器设计要求：以51单片机和步进电机为核心设计单片机电梯控制器，要求具备如下基本功能。
显示：要求实现5层控制，实时显示电梯所在楼层号位置；升降控制：采用一台步进电机，利用电机的正反转来模拟电梯的升降；具备不可逆响应的功能：电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效。
课题三：题目：抢答器设计设计要求：1）抢答器的抢答路数为6路；2）设置一个系统清除和抢答控制开关s，开关由主持人控制；3）抢答器具有定时抢答功能：且一次抢答时间由主持人设定为30秒，当主持人启动开始按键后，定时器进行倒计时，并在数码管上显示计时间；4）系统采用2个数码管显示，抢答启动后首先显示时间，当有人抢答时，显示抢答人员所对应的编号；5）抢答器具备锁存与显示功能，当选手按下按钮时，锁存相应的编号，扬声器发生声响提示，并在数码管上显示该选手的编号，选手抢答实现优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
课题四：题目：4×4矩阵键盘设计要求：1）设计4×4矩阵键盘，共16个键；2）每个键位具有一个固定的键码，用十六进制表示为0H～FH；3）当按下一个键时用数码管显示其对应的键码。
《单片机原理及应用》课程设计软件流程图
1.函数波形发生器流程图主程序流程T0中断服务程序流程2. 255秒定时器流程主程序流程图INT0中断服务程序流程T1中断服务程序流程T0中断服务程序流程3. 比例电压变换器流程主程序流程图4. 模拟电压显示器流程主程序流程图注：P1口和P3.0-P3.3接12个LED 灯，其中P3.3接最高位灯L12，P1.0接最低位灯L0。
5. 脉冲计数器流程主程序流程图T1中断服务程序流程图T0中断服务程序流程图6. 水塔水位控制器流程主程序流程图T0中断服务程序流程图T1中断服务程序流程图7. 占空比可调的方波发生器流程主程序流程图T0中断服务程序流程图注：T0的中断服务程序编制过程中必须注意使程序所有流程的执行时间小于100μS 。
否则，输出波形的频率不符合题目的要求8. 双机通过串行接口互传数据流程主程序流程图T0中断服务程序流程图串口中断服务程序流程图9. 花样流水灯流程主程序流程图T0中断服务程序流程图注：在主程序中由于仅使用了8bit运算，故实际A/D采样值为255时，得到的延时时间间隔为1280mS。
若要完全符合题意，则需要使用16bit的算术运算才能满足要求。
10. 模拟电压比较器流程主程序流程图T0中断服务程序流程图T1中断服务程序流程图11. 利用PWM 信号实现直流小电机的调速流程主程序流程图注：在程序的编制过程中，必须仔细调整延时37微秒的延时子程序的延时时间，使输出波形的频率满足题目要求。
12. 调频信号发生器流程主程序流程图T0中断服务程序流程图注：该程序编制过程中须注意，T0中断服务程序与主程序均使用0区的工作寄存器。
另外，T0的中断服务程序中最长流程的执行时间必须小于50微秒13. 频率计主程序流程图T1中断服务程序流程图动态显示子程序流程图主程序流程图14. 电子钟T0中断服务程序流程图INT0中断服务程序流程图动态显示子程序流程图15. 数字电压表主程序流程图T0中断服务程序流程图动态显示子程序流程图16. 数字跑表主程序流程图INT0中断服务程序流程图T0中断服务程序流程图动态显示子程序流程图17. 步进电机驱动器主程序流程图INT0中断服务程序流程T0中断服务程序流程。
单片机原理及应用课程设计报告
课程设计为学生提供了一个实践平台，学生可以在实践中锻炼动手能力，培养解决实际问题的能力，同时通过创新思 维，设计出具有特色的单片机应用系统。
促进理论与实践相结合
单片机原理及应用课程设计将理论知识与实践操作相结合，使学生能够更好地理解单片机的实际应用场 景，加深对理论知识的理解。
时间安排
共计8周，每周5天， 每天8小时。
04
单片机应用实践
单片机外围电路设计
电源电路
为单片机提供稳定的电源，确 保单片机正常工作。
时钟电路
为单片机提供稳定的时钟信号 ，保证程序正常运行。
复位电路
在单片机出现异常时，能够实 现自动复位或手动复位。
输入输出接口
实现单片机与外部设备的通信 和控制。
单片机程序编写与调试
单片机的编程语言和开发环境
单片机的编程语言主要有汇编语言和C语言。汇编语言是一种低级语言，直接控制硬件操作，但编程 难度较大；C语言是一种高级语言，具有可读性强、易于编程和维护等优点。
单片机的开发环境是指用于编写、编译、调试和烧录程序的软件环境。常用的单片机开发环境有Keil 、IAR、SDCC等。这些开发环境都支持汇编语言和C语言编程，提供了丰富的库函数和调试工具，方 便开发者进行单片机应用开发。
• 解决方案
检查数码管的位选信号和段选信号是否正确连接。
对未来学习和实践的建议与展望
深入学习
进一步研究单片机的内部结构和工作原理，掌握 更多高级功能和应用。
实践应用
将所学知识应用到实际项目中，提高解决实际问 题的能力。
持续学习
关注单片机技术的最新发展动态，保持学习的持 续性。
THANKS
感谢观看
单片机课程设计word
单片机课程设计word一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构，理解其工作流程和编程方法。
2. 使学生了解单片机在现实生活中的应用，如智能家居、自动化控制等领域。
3. 帮助学生掌握与单片机相关的电子元器件的原理和使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用C语言进行单片机编程的能力，能够独立完成简单的程序设计。
2. 提高学生动手实践能力，学会使用面包板、编程器等工具进行单片机系统的搭建和调试。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够共同完成具有一定难度的单片机项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣，培养其主动探索、勤于思考的学习习惯。
2. 培养学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试，将所学知识应用于实际项目中。
3. 引导学生认识到单片机技术在我国科技发展中的重要性，增强国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调动手能力和创新能力的培养。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验和系统设计能力不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用案例教学、任务驱动、小组合作等方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础知识：介绍单片机的原理、结构和功能，使学生了解单片机的基本概念，对应教材第一章。
- 单片机的组成与工作原理- 单片机的性能指标和分类2. 单片机编程语言：学习C语言编程，掌握单片机程序设计方法，对应教材第二章。
- C语言基础知识- 单片机编程语法和技巧3. 单片机I/O接口技术：学习并实践单片机与外部设备的通信和控制，对应教材第三章。
- I/O接口的工作原理- 常用I/O接口编程及应用4. 单片机中断与定时器：介绍中断系统、定时器的工作原理和应用，对应教材第四章。
单片机原理及应用C语言程序设计与实现第二版课程设计
单片机原理及应用C语言程序设计与实现第二版课程设计一、选题背景单片机是应用广泛的嵌入式系统开发的核心芯片之一。
近年来，随着现代科技的飞速发展，单片机已应用于家电控制、汽车电子、仪器仪表、网络通信和机器人等领域，成为了现代科技领域中不可缺少的关键技术和应用。
本课程旨在通过单片机原理及应用C语言程序设计与实现，让学生对单片机的构架、编程环境、程序设计及开发方法有更加深入全面的了解。
二、选题意义本课程旨在：1.学生能够了解单片机基本构造，充分掌握其编程方法和电路控制方法；2.学生能够熟悉C语言程序设计，并掌握以C语言编写单片机程序的方法；3.学生能够将所学到的知识运用到实际对硬件进行调试、应用开发中。
通过本课程的学习，可以有效提高学生实际解决问题的能力和技能，并且对后面进一步深造或从事相关工作有着重要的促进作用。
三、教学目标1.掌握单片机的基本构造，如CPU、存储器、I/O口、定时器等；2.熟悉C语言程序设计，并能够掌握以C语言编写单片机程序的方法；3.能够将所学到的知识运用到实际对硬件进行调试、应用开发中；4.具备将所学到的理论知识应用于实际工程设计中的能力；5.具备优秀的实践能力和操作技能，为以后从事相关工作打下基础。
四、课程内容4.1 单片机原理1.单片机概述及分类；2.单片机内部结构及总线结构；3.CPU及存储器；4.I/O口及外设控制；5.定时器及中断系统；6.单片机编程环境和工具。
4.2 C语言程序设计1.C语言基础及指针应用；2.数据类型及运算符；3.顺序结构、选择结构和循环结构；4.数组、字符串、结构体和枚举类型；5.函数、递归函数应用；6.文件操作和预处理指令。
4.3 单片机程序设计1.单片机程序设计基础；2.编写单片机应用程序的步骤和方法；3.采用C语言将程序烧入单片机。
4.4 课程设计1.软件设计；2.硬件设计；3.软、硬件连接；4.软件调试；5.硬件调试，实现功能集成。
五、实践环节实践环节是本课程的重要内容。
单片机原理及应用课程设计报告简易计算器
在本次的项目设计中，主要完成如下的设计任务： 1、简要阐述单片机技术发展的国内外现状及 LCD 动态显示和矩阵键盘 基本原理。 2、掌握 51 单片机系列某种产品的最小电路及外围扩展电路的设计方 法。 3、完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定； 4、用软件完成原理电路图的绘制； 5、实现+、-、*、%的基本运算，运算结果用液晶进行显示。
图 2.1 系统结构框图
2
安徽新华学院信息工程学3 院单片机原理课程设计
3 硬件设计
3.1 按键模块
键盘是单片机系统中最常用的人机对话输入设备， 用户通过按键向单片机 输入指令和数据。键盘控制程序需完成的任务有：检查是否有按键按下,有键按 下时,如无硬件去抖动电路时，应用软件延时方法消除按键抖动；当有多个按键 按下时,只响应一个按键，不管持续多长时间，仅执行一次按键功能程序。现用 矩阵按键用作计算器的键盘，其结构图如 3.1 所示。
3 硬件设计.................................................................................................................3 3.1 按键模块..................................................................................................... 3 3.2 LCD 显示模块.............................................................................................3 3.3 蜂鸣器发生模块....................................................................................... 4
单片机课程设计
《单片机原理及应用》课程设计报告课题名称频率计的设计学院自机学院专业电气工程及其自动化班级学号姓名时间2014/6/23-2014/7/04前言单片机原理及应用课程设计，是针对自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业的学生学习单片机原理及应用课程，配套开设的课程设计。
作为嵌入式系统低端的单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段，已经深入到国民经济与人民生活的各个领域。
近年来，采用单片机系统已成为解决各类电子技术和控制问题主要方法之一。
《单片机原理及应用》课程已被几乎所有工科院校中自动化、电气、仪器仪表、测控技术、机电一体化、电子、通信、计算机等类专业列为本科主干专业课程，是培养现代电子技术应用类专业人才的重要技术课程之一。
单片机课程设计是学习单片机理论的重要实践环节。
在单片机实验课程基础上，通过本课程设计的学习，使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，掌握单片机接口功能和扩展应用，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，学习编制综合程序；使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计方法及调试过程。
充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，培养学生主动利用单片机解决工程实际问题的意识。
培养学生的工程实践能力、实际动手能力和自我学习能力。
使学生完成从实际项目立题、调研、方案论证、方案实施、系统调试、编写使用说明书等科研全过程的基本训练，为今后在相关领域中从事与单片机有关的设计、开发、应用等工作打下良好的基础。
目录一、摘要 (2)二、项目的意义与目的 (2)三、频率计设计任务及要求 (2)1．设计任务 (2)2．设计要求 (2)四、方案设计 (3)3．方案论证 (4)4．方案选择 (4)五、芯片的选择与控制 (5)5．单片机AT89C51的介绍 (5)（1）AT89C51引脚图 (5)（2）引脚说明 (5)6．74LS245芯片的介绍 (8)（1） 74LS245引脚图 (8)7．LED数码管显示器介绍 (9)（1）LED引脚图 (9)（2）LED的静动态显示驱动 (9)六、各模块电路设计 (10)8．电路原理图 (10)9．电路流程图 (11)10．控制电路 (12)11．复位电路 (12)12．显示电路 (13)七、仿真与调试 (13)13．电路仿真图 (13)14．矩形波仿真 (14)15．三角波仿真 (14)16．正弦波仿真 (15)八、心得体会 (16)九、参考文献 (17)附录 0一. 电路原理图 0二．源程序 0一、摘要设计以单片机为核心，被测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形，把被测的正弦波或者三角波整形为方波。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计一、引言单片机（Microcontroller，MCU）是一种高度集成的微处理器系统，具有处理器核、存储器、输入输出接口和定时计数器等基本功能模块，并且这些模块都集成在一个芯片上。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于家用电器、汽车电子、工业自动化等领域。
本文将介绍单片机的原理及应用，并设计一个基于单片机的智能温控系统。
二、单片机原理1. 单片机结构单片机由CPU（Central Processing Unit）、存储器和外设组成。
其中CPU包括运算器（ALU）、控制器（CU）和寄存器组；存储器包括ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）和EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）；外设包括输入输出接口、定时计数器和串行通信接口等。
2. 单片机工作原理当单片机上电后，CPU从ROM中读取程序指令，并将其存放在RAM 中执行。
程序指令由操作码和操作数两部分组成，操作码表示指令类型，操作数表示指令参数。
CPU根据程序指令逐条执行相应的操作，完成各种任务。
3. 单片机编程单片机编程是指将程序代码翻译成单片机能够识别的指令，然后通过编程器将指令下载到单片机中。
常用的单片机编程语言有汇编语言、C 语言和BASIC语言等。
三、智能温控系统设计1. 系统功能本系统旨在实现对室内温度的监测和控制。
当室内温度超过设定值时，系统会自动启动降温设备，直到温度降至设定值以下。
当室内温度低于设定值时，系统会自动启动加热设备，直到温度升至设定值以上。
2. 系统硬件设计本系统采用AT89S52单片机作为控制核心，DS18B20数字温度传感器作为温度检测模块，LCD1602液晶显示屏作为人机交互界面，继电器模块作为输出控制模块。
3. 系统软件设计(1) 初始化：设置IO口方向、液晶显示初始化、定时器初始化等。
单片机原理课程设计
单片机原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其内部结构及工作流程；2. 学会使用单片机编程语言进行程序设计，掌握基本的编程技巧；3. 了解单片机在现实生活中的应用，理解其功能及作用。
技能目标：1. 能够运用单片机进行简单的电路控制，具备实际操作能力；2. 培养学生动手实践、团队协作和解决问题的能力；3. 提高学生的编程技能，使其能够独立完成简单的单片机程序设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的创新意识，鼓励其勇于尝试和挑战；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其认识到技术发展对社会进步的重要性。
课程性质分析：本课程为单片机原理课程设计，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新精神为核心。
学生特点分析：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践操作经验不足。
教学要求：1. 结合课本内容，深入浅出地讲解单片机原理，注重实际应用；2. 创设实践环节，让学生动手操作，提高其技能水平；3. 激发学生兴趣，引导其探索单片机技术的未来发展。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机的内部结构及工作原理；- 单片机的性能指标与选型；- 单片机指令系统与编程方法。
2. 单片机编程语言：- 汇编语言基础；- C语言在单片机编程中的应用；- 常用编程技巧及案例分析。
3. 单片机硬件接口：- I/O口编程与应用；- 定时器/计数器原理与应用；- 中断系统及其应用。
4. 单片机系统设计与实践：- 系统设计流程与方法；- 简单电路控制设计与实现；- 综合项目设计与展示。
教学大纲安排：第一周：单片机基础理论及内部结构学习；第二周：单片机指令系统与编程方法；第三周：汇编语言及C语言在单片机中的应用；第四周：单片机硬件接口学习；第五周：系统设计流程与方法；第六周：简单电路控制设计与实践；第七周：综合项目设计与展示。
c51单片机课程设计
c51单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解C51单片机的基本原理与结构，掌握其指令系统及编程方法。
2. 学会使用C51单片机进行简单的电路设计与控制系统实现。
3. 了解C51单片机在嵌入式系统中的应用，掌握相关外围电路的设计与调试。
技能目标：1. 能够运用C语言编写简单的C51单片机程序，完成基础控制功能。
2. 熟练使用Keil、Proteus等软件进行C51单片机程序的编译、仿真与调试。
3. 能够分析并解决C51单片机在实际应用中遇到的问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术及嵌入式系统的兴趣，激发其创新意识与探索精神。
2. 强化学生的团队合作意识，培养其在项目实践中的沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其认识到技术对社会发展的积极作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术领域的一门实践性课程，旨在培养学生的编程能力、电路设计能力及实际操作能力。
2. 学生特点：学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的学习兴趣和动手能力，但对复杂编程及实际应用尚存一定难度。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性与主动性，提高其在实际项目中的应用能力。
二、教学内容1. C51单片机原理与结构：介绍C51单片机的硬件结构、工作原理及性能特点，对应教材第一章内容。
- 单片机内部结构- 指令系统与执行过程- 性能参数与选型2. C51单片机编程基础：学习C语言编程，掌握C51单片机程序设计方法，对应教材第二章内容。
- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句与函数- 汇编与C语言混合编程3. C51单片机外围电路设计：学习常用外围电路的设计方法，如键盘、显示、传感器等，对应教材第三章内容。
- 键盘电路设计- 显示器接口设计- 传感器信号处理4. C51单片机应用实例：通过实际案例，学习C51单片机在嵌入式系统中的应用，对应教材第四章内容。
单片机课程设计任务书
单片机课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其内部结构和功能模块；2. 学会使用单片机编程语言进行程序设计，能够编写简单的控制程序；3. 了解单片机在现实生活中的应用，掌握相关传感器和执行器的使用方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现简单的单片机控制系统；2. 培养学生动手实践能力，熟练使用编程软件和开发工具进行程序编写和调试；3. 提高学生的问题分析能力，培养他们独立解决实际问题的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术及电子科技的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的欲望；2. 培养学生团队合作精神，学会在团队中分工合作，共同完成任务；3. 增强学生的环保意识，让他们认识到单片机技术在节能减排方面的作用，培养社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，但需引导培养耐心和细致的学习态度。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，充分调动学生的积极性，引导他们主动探索，培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 单片机基础知识- 章节一：单片机概述- 内容：介绍单片机的发展历程、分类、应用领域等。
- 章节二：单片机内部结构及工作原理- 内容：讲解单片机的内部结构、各功能模块及其工作原理。
2. 单片机编程与开发- 章节三：单片机编程语言- 内容：学习单片机编程语言（如C语言、汇编语言）的基本语法和使用方法。
- 章节四：编程软件及开发工具的使用- 内容：介绍编程软件（如Keil、IAR等）和开发工具（如STC、AVR等）的使用方法。
3. 单片机应用实例- 章节五：传感器与执行器的使用- 内容：学习常见传感器（如温度传感器、光敏传感器等）和执行器（如继电器、电机等）的原理及接线方法。
单片机课程设计大纲
单片机课程设计大纲一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本组成、工作原理及功能特点；2. 使学生了解单片机编程的基本语法和编程技巧；3. 帮助学生理解单片机在实际应用中的使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力；2. 使学生能够独立编写简单的单片机程序，实现基础功能；3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，学会运用单片机解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣和热情；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，激发学生积极参与科技创新活动的意愿。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，让学生全面掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生创新，培养实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机的组成与结构- 单片机的工作原理- 单片机的性能指标2. 单片机编程语言- 汇编语言基础- 程序结构及编程技巧- C语言在单片机编程中的应用3. 单片机接口技术- I/O接口- 定时器/计数器- 中断系统- 串行通信接口4. 单片机应用实例- 简单电路设计与控制- 基础功能编程实现- 实际应用案例分析5. 单片机实践操作- 基本操作训练- 综合项目设计与实现- 创新实验与拓展教学内容安排与进度：第一周：单片机基础知识学习第二周：汇编语言编程训练第三周：C语言在单片机编程中的应用第四周：单片机接口技术学习第五周：单片机应用实例分析与实践操作第六周：综合项目设计与实现教材章节关联：《单片机原理与应用》第一章：单片机概述《单片机原理与应用》第二章：单片机组成与结构《单片机原理与应用》第三章：单片机编程语言《单片机原理与应用》第四章：单片机接口技术《单片机原理与应用》第五章：单片机应用实例《单片机实践指导书》：实践操作指导内容教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计具体设计要求：1．完成规定的设计内容，包括相应的硬件电原理图和设计的软件。
2．四次上机要求完成程序。
效果是先在仿真机的LED上显示自己学号的后8位，然后再输入显示要测量的频率。
二．设计思路1.程序设计基本思路根据设计的要求，首先进行学号后八位的显示，然后进行频率测量。
在学号显示程序段中设计读键子程序，判断是否有键按下，一旦扫描出有按键被按下，则程序立即跳转到频率测量程序段。
2.使用HIS高速输入测量信号周期本设计中的主要是应用高速输入HIS进行周期（频率）测量，设置HIS.1端口每发生一次正跳变触发一个事件，同时HIS时间寄存器记下该正跳变事件的触发时间，根据两次触发事件之间的触发时间的差值计算出被测周期信号一个周期内所经历的状态周期个数。
再根据单片机的主频（已给定）计算出一个状态周期的时间，进而计算出被测周期信号的周期，进一步转化为频率。
3.测量结果处理和显示部分接下来是对所得频率的处理和显示，根据设计要求，无论是高频率段还是低频率段，最终的显示结果均要保持5为有效数字。
因此对于低频段的测量，便涉及到了小数点后有效数字的计算。
那么该如何对小数点后数字进行有效处理呢？我们都知道，整数部分相除，所得余数部分与被除数相除即为整个除法运算的小数部分，由于本设计中并不需要完全地显示测量结果，而是仅需要显示小数点后1位到3位数字，这样我们便可以采用简单的算法。
即让整数部分相除所得余数部分乘以10再除以被除数，所得商即为第一位小数；让第二次相除所得余数再乘以10再除以被除数，所得商即为第二位小数······以此类推便可得到测量结果的小数部分。
最后将所得六位数值放到固定的存储单元，在显示部分测量结果的每位数值都作为偏移量叠加到表格首地址上，读取表格相应存储单元，并输出到接口芯片的相应端口进行段选，显示相应位的测量结果，用循环控制数码管的位选，便可显示完整的测量结果。
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单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气1002班姓名：李晓明学号：201009118指导教师：李亚宁兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年 3 月 7 日基于单片机的数字线设计摘要随着现代电子技术的迅速发展，各种各样的LED显示屏、广告牌样式层出不穷，它们已被广泛地应用于商业市场的各个领域，如显示器、户外大屏幕、招牌广告、电子公告栏等等，LED显示屏因其亮度高、方便维护和应用灵活等优点，给我们的生活带来很大便利，同时它也具有很大的开发价值。
本次设计任务是使LED点阵实现数字字符显示，以AT89C51单片机为控制器，8×8LED点阵为显示器件构成的数字显示系统。
本设计所介绍的8×8LED点阵显示器可以实现0到9的数字显示。
此显示系统也可用于不同的场合显示信息。
关键词：8×8 LED点阵AT89C51显示器AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED . The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters,sixteen pieces of 8 x 8 dot-matrix LED display modules to form the 16x16 dot matrix display mode. This paper describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the principle function of the various parts of the circuit, the corresponding software program design and the use of some such.Key word: 8 x 8 dot-matrix LED AT89C51 Display1 引言本次课程设计的题目为8X8数字线显示，设计的要求为使用单片机控制8X8的点阵显示0到9的数字，不仅要显示清晰，并且当程序运行时，数字从0到9一直循环显示。
本次设计采用单片机AT89C51驱动8×8点阵LED显示屏，轮流显示0到9的数字，显示方式采用点阵转换循环显示。
2设计方案及原理基于设计要求，采用单片机读取键盘的数据，通过程序直接控制点阵的方式。
图1 原理方框图单片机利用外部晶振作为时钟信号输入，RST端口接入上电复位信号使它加电后自动进行复位操作。
将要显示的字符码表编入单片机的程序中，由单片机控制时序输出相应的扫描数据和字符数据。
行码数据由单片机P0口输出，经一个双向总线收发器控制传输方向后进入LED点阵，点亮相应的发光二极管。
列码扫描信号由P3口输出后，直接输入LED点阵控制8列的扫描，每列选通时间为1ms，看上去就像8列同时显示的效果一样。
加上行中相应的LED灯被点亮，就能看到显示的字符了。
3 硬件设计3.1 AT89C51单片机AT89C51是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器，它自带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory），俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000 AT89C系列单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
硬件设计原理图如附录一所示。
3.2 74LS245芯片74LS245能用来驱LED或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。
74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。
片选端CE非是低电平有效，数据传输控制口AB/BA非=“0”时，信号由 B 向 A 传输；反之当该口为高电平“1”输入时，信号由 A 向B传输；当CE非端口为高电平时，A、B均为高阻态，关断数据传输。
当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245作总线驱动器。
其连接形式如图2所示。
图2 74LS245连接电路3.3 8×8LED点阵8×8LED点阵可作为信息输出器件。
它是由发光二极管阵列按8排8列的方式排列起来，由x和y引脚输入的电信号对其进行选通，使不同位置的二极管被点亮，相应地显示出文字或图案等信息来。
3.4晶振电路单片机利用外部晶振作为时钟信号输入，RST端口接入上电复位信号使它加电后自动进行复位操作。
晶振电路连接图如图3所示。
图3 晶振电路3.5复位电路RST端口接入上电复位信号使它加电后自动进行复位操作。
4软件设计单片机在上电后能自动执行一次复位操作，同时开始接收外部晶振的信号输入。
从程序中的列扫描序列中读取列码的地址，并从码字表中反复读取行码的地址，由I/O口输出信号对LED点阵进行选通点亮，然后判断拉幕次数，显示出相应的字符来。
显示一幕后拉幕次数加1，再送新的幕次和行码地址。
程序流程图见附录二。
5 系统仿真及实际调试在计算机上运行Proteus软件，将电路原理图中的元件找出并相应地连接好线；在Keil汇编软件中输入设计的程序，编译通过后生成十六进制文件，并再图4 调试结果把该文件装载到虚拟的AT89C51单片机内。
因为单片机的RST引脚经电容接到了Vcc电源上，同时并联接地，所以系统可以上电后自动执行一次复位操作。
仿真开始。
此时可能会看到LED点阵中有字显示的地方（前景）灯是灭的，无字显示的地方（背景）灯是亮的，这种状态叫做“阴文”显示状态。
产生这种显示的原因是因为点阵的列码扫描信号线A～H与单片机的P3.0～P3.7口相应的顺序接反了，把对应的接线顺序倒过来，即可看到正确的“阳文”方式显示出的数字。
主程序代码如附录三所示，调试结果如图4所示。
6 总结通过这次课程设计，我重新复习了一次单片机的知识。
虽然本设计只用了一块8x8LED点阵，电路简单，但是已经包含了LED显示屏的基本电路原理和基本程序，在设计的过程中应该使显示图形和文字稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。
在此次设计中通过查阅大量的相关资料，详细了解了LED的发光原理和LED显示屏的原理，了解了LED的现状，清楚地了解了LED显示屏与其他显示屏相比较有哪些优点，明确了研究目标。
经过本次课程设计重新复习并进一步学习了Keil，熟练掌握了Proteus软件的使用。
进一步提高了自己在实际设计过程中研究问题、发现问题、解决问题的能力，但是也发现了自己的一些不足之处：对知识的积累还不够，有些问题自己不能独立解决，对实验操作还要进一步熟练，只有这样才能让自己在不断的学习中提高自己。
参考文献[1] 王思明.单片机原理及应用系统设计[M].北京:科学出版社,2012.[2] 封志存.模拟电子技术[M].兰州:兰州大学出版社,2003.[3] 李积英.数字电子技术[M].北京:中国电力出版社,2011.[4] 李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工业出版,2008.附录一硬件设计原理图附录二主程序流程图附录三主程序代码R_CNT EQU 31H ;列码R_NCT=31H单元NUMB EQU 32H ;行码NUMB=32H单元TCOUNT EQU 33H ;拉幕计数值TCOUNT=33H单元ORG 00H ;程序起始地址LJMP STARTORG 0BH ;中断入口地址LJMP INT_T0ORG 30H ;子程序入口地址START: ;主程序开始MOV R0, #00H ;每列的行码起始序号置0MOV R_CNT, #00H ;列:初值00送到31H单元MOV NUMB, #00H ;行:初值00送到32H单元MOV TCOUNT, #00H ;计数单元初值置0MOV TMOD, #01H ;计数定时器选用16位的计数器，工作在方式1MOV TH0, #(65536-5000)/256 ;定时5ms。
定时器高位初值为236MOV TL0, #(65536-5000) MOD 256 ;定时器低位初值为120SETB TR0 ;启动C/T的定时器T0MOV IE, #82H ;CPU开中断SJMP $ ;中断等待INT_T0:MOV TH0, #(65536-5000)/256 ;定时5ms，设置定时器T0高位初值为236 MOV TL0, #(65536-5000)/256 ; 定时器T0低位初值为120MOV DPTR, #TAB ;读列码表首地址，放入DPTRMOV A, R_CNT ;读列码偏移地址，放入A中MOVC A, @A+DPTR ;基址变址寻址将寻到的列码数据放入A中MOV P3,A ;将列码数据送P3口输出MOV DPTR, #NUB ;装入显示数据的地址MOV A, NUMB ;显示幕次的偏移地址MOVC A, @A+DPTR ;寻到数据的行码地址MOV P0, A ;将该地址值输出INC NUMB ;行码地址加1NEXT1:INC R_CNT ;扫描列码地址加1MOV A, R_CNT ;把列地址放入A中CJNE A, #8, NEXT2 ;A不等于8，转子程序NEXT2，否则往下执行MOV R_CNT, #00H ;就把列码置0MOV NUMB, R0 ;行码地址送存储单元格中NEXT2:INC TCOUNT ;拉幕计数序号加1MOV A, TCOUNT ;将幕次序号送A中CJNE A, #40, NEXT4 ;此序号不等于40转Next4，否则往下执行MOV TCOUNT, #00H ;把拉幕时序归0INC R0 ;行码起始地址加1CJNE R0, #88, NEXT3 ;行码自加次数不满11字符×8行/字符=88行就转Next3MOV R0, #00H ;不然就把行码置0NEXT3:MOV NUMB, R0 ;送新的一幕行码起始位给R0NEXT4:RETI ;中断返回TAB: ;列码码表DB 0FEH, 0FDH, 0FBH, 0F7H, 0EFH, 0DFH, 0BFH, 7FH ;列扫描从右向左NUB: ;行码码表，字符数据DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H ;NULLDB 00H, 00H, 3EH, 41H, 41H, 41H, 3EH, 00H ; 0DB 00H, 00H, 00H, 00H, 21H, 7FH, 01H, 00H ; 1DB 00H, 00H, 27H, 45H, 45H, 45H, 39H, 00H ; 2DB 00H, 00H, 22H, 49H, 49H, 49H, 36H, 00H ; 3DB 00H, 00H, 0CH, 14H, 24H, 7FH, 04H, 00H ; 4DB 00H, 00H, 72H, 51H, 51H, 51H, 4EH, 00H ; 5DB 00H, 00H, 3EH, 49H, 49H, 49H, 26H, 00H ; 6DB 00H, 00H, 40H, 40H, 40H, 4FH, 70H, 00H ; 7DB 00H, 00H, 36H, 49H, 49H, 49H, 36H, 00H ; 8DB 00H, 00H, 32H, 49H, 49H, 49H, 3EH, 00H ; 9DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H ;NULLEND ;结束汇编。