单片机课程设计51系列解析
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计 (2)
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计一、课程设计背景嵌入式系统是一个以计算机技术为基础，集成了计算机硬件和软件系统的设备。
随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统已经成为各种各样产品的重要组成部分，如家电、汽车、医疗器械等。
因此，对嵌入式系统的研究和开发也变得越来越重要。
MCS51是一种被广泛应用于嵌入式系统设计的单片机。
MCS51拥有稳定的性能和丰富的硬件资源，同时使用起来也非常方便。
在本课程设计中，我们将探究MCS51单片机的原理以及其在嵌入式系统中的应用，旨在帮助学生更好地理解嵌入式系统，提高其技能水平，为未来就业做好准备。
二、课程设计内容2.1 MCS51单片机原理MCS51单片机由CPU、存储器、输入输出接口及其它外设组成。
本部分内容主要包括以下几个方面：•MCS51的CPU结构和工作原理•存储器及存储器扩展方式•输入输出接口及其应用•定时器和中断控制器的原理2.2 嵌入式系统应用MCS51单片机在嵌入式系统中的应用非常广泛，包括控制电路、仪器设备、工业控制等领域。
本部分内容将侧重于MCS51单片机在嵌入式系统中的具体应用，主要包括以下几个方面：•定时器的应用•中断的应用•A/D转换的应用•串口通信的应用•基于MCS51的嵌入式系统设计案例2.3 课程设计实践课程设计实践环节是本设计的重点部分。
学生将按照以下流程完成实践：•组建小组，编写嵌入式系统设计方案•搭建硬件平台，包括MCS51单片机和相关外设•编写程序，完成设计方案的实现•测试程序，调试错误并进行优化三、课程设计评估本课程设计采用绩效考核制度。
学生将分小组完成课程设计，小组成员之间责任明确，根据完成情况和实现效果，将对小组进行绩效评估。
评估方案主要从以下方面考虑：•设计方案的合理性•实现方案的正确性及完整性•程序的优化程度及代码质量四、总结本课程设计旨在通过MCS51单片机的原理和应用让学生更好地理解嵌入式系统的设计和开发过程。
图文51单片机超详细教程PPT(绝对值)
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
基于51的课程设计
基于51的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握51单片机的核心概念与基本原理，包括其内部结构、工作原理和编程方法；2. 学会运用51单片机的指令系统进行程序设计，实现对硬件的控制；3. 掌握51单片机与其他外围设备的连接与通信方式。
技能目标：1. 能够运用51单片机进行简单的电路设计和控制系统搭建；2. 独立编写51单片机的程序代码，完成特定功能的实现；3. 通过实践操作，培养动手能力、问题解决能力和创新思维。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术和编程的兴趣，培养自主学习、探究精神；2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，学会分享、交流；3. 增强学生的国家意识，认识到我国在单片机领域的发展与成就。
本课程针对初中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
课程设计旨在帮助学生掌握51单片机的相关知识，培养实际操作能力，同时注重情感态度价值观的培养，使学生在学习过程中形成积极向上的学习态度。
课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机基础知识：包括51单片机的内部结构、工作原理、引脚功能等；教材章节：第一章《单片机概述》2. 51单片机的指令系统与编程：学习51单片机的指令集、编程语言及编程技巧；教材章节：第二章《51单片机的指令系统》3. 51单片机I/O口编程与应用：掌握51单片机I/O口的使用，实现开关量控制；教材章节：第三章《51单片机的I/O口编程与应用》4. 中断系统与定时器：学习51单片机中断系统的原理及应用，了解定时器的使用；教材章节：第四章《中断系统与定时器》5. 串行通信：介绍51单片机串行通信的原理，学会实现与其他设备的通信；教材章节：第五章《串行通信》6. 51单片机与其他外围设备的连接：学习51单片机与键盘、显示器等外围设备的连接方法；教材章节：第六章《51单片机与外围设备的连接》7. 实践项目：设计并实现一个基于51单片机的实际应用项目，如温度控制器、智能家居等；教材章节：实践环节教学内容注重科学性和系统性，按照教材章节顺序进行教学，逐步引导学生掌握51单片机的知识体系。
51单片机期末课程设计
51单片机期末课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握51单片机的基本原理和结构组成，包括内部资源、指令系统及编程方法。
2. 学会使用51单片机的开发工具和编程环境，如Keil C及ISP下载线。
3. 掌握51单片机在嵌入式系统中的应用，能够阅读并分析相关电路图。
技能目标：1. 能够独立设计并编写简单的51单片机程序，实现基础的外围设备控制，如LED灯、蜂鸣器等。
2. 能够运用所学的知识解决实际的51单片机编程问题，进行基本的程序调试和故障排查。
3. 通过课程设计项目，培养动手实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对于电子技术和编程的兴趣，激发其主动探索和创新的热情。
2. 增强学生的工程意识，培养严谨、细致、负责的学习态度和职业素养。
3. 通过课程学习，使学生认识到技术对生活的影响，增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，在已有电子技术和C语言编程基础的前提下，进一步深化对51单片机的理解与应用。
课程性质为理论与实践相结合，强调知识的应用性和实践性。
在教学过程中，注重培养学生的自主学习和问题解决能力，以项目驱动教学，确保学生能够达到预设的学习成果。
通过期末课程设计，巩固所学知识，提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节展开：1. 51单片机原理概述：包括内部结构、工作原理、资源分布等，重点理解时钟电路、复位电路的作用。
- 教材章节：第1章 51单片机基础2. 51单片机指令系统与编程：学习汇编语言编程，掌握常用指令，理解程序执行流程。
- 教材章节：第2章 51单片机指令系统与编程3. 开发工具使用：介绍Keil C集成开发环境和ISP下载线的使用方法，学会创建、编译、下载程序。
- 教材章节：第3章 51单片机开发工具4. 外围设备控制：学习51单片机与LED灯、蜂鸣器、数码管等外围设备的接口与编程控制。
- 教材章节：第4章 51单片机外围设备编程5. 传感器应用：结合实际案例，学习传感器与51单片机的连接和数据处理。
51单片机课程设计报告
51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点；2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计；3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术，能实现简单的硬件控制功能；4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。
技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机的程序，实现基础控制功能；2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试，分析并解决简单问题；3. 能够设计简单的51单片机硬件系统，进行电路连接和功能测试；4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高自主学习能力；3. 培养学生关注社会发展，了解科技在生活中的应用，增强社会责任感；4. 培养学生团队合作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以51单片机为核心，结合硬件和软件，培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下几个部分：1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能；- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。
2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集，理解各指令的功能和使用方法；- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。
3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路（如LED、LCD、键盘等）的接口技术；- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。
4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试；- 掌握仿真软件的操作方法，提高程序调试效率。
简单51单片机课程设计
简单51单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点；2. 学会使用51单片机的开发环境，掌握相关编程语言及语法；3. 掌握51单片机外围电路的连接方法，了解常见传感器的使用；4. 掌握51单片机在实际应用中的调试与优化方法。
技能目标：1. 能够运用51单片机编写简单的程序，实现基本的功能；2. 能够分析并解决51单片机在实际应用中出现的问题；3. 能够运用所学知识，设计并实现简单的51单片机控制系统；4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、求实的科学态度，养成良好的学习习惯；3. 培养学生具备积极向上的心态，面对困难和挑战时保持乐观；4. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同解决问题。
本课程针对初中学段学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，学生将能够掌握51单片机的基本知识和技能，培养实际应用能力，同时培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。
具体教学内容如下：1. 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、原理及功能特点，包括内部资源、外部接口等，对应教材第一章。
2. 开发环境与编程语言：学习51单片机的开发环境搭建，掌握C语言编程基础，包括数据类型、运算符、控制语句等，对应教材第二章。
3. 基本I/O口操作：学习51单片机I/O口编程，实现LED灯、蜂鸣器等基本控制，对应教材第三章。
4. 中断与定时器：介绍中断系统、定时器原理及应用，学会编写中断服务程序，对应教材第四章。
5. 外围电路与传感器：学习51单片机与外围电路的连接方法，了解常见传感器的工作原理及使用，对应教材第五章。
6. 实际应用案例分析：分析51单片机在实际应用中的案例，如温度控制系统、智能家居等，对应教材第六章。
基于51单片机的课程设计
-探索51单片机在智能家居中的应用，如家居环境监测与控制；
-介绍并实践51单片机与蓝牙模块的连接，实现无线数据通信；
-分析并设计一个简易的抢答器系统，涉及按键扫描、状态机设计等；
-结合课堂所学，开展创新设计竞赛，鼓励学生自主设计并实现具有实际应用价值的单片机控制系统。
-开展综合实训，要求学生团队协作，完成一个综合性的单片机控制系统设计，如智能家居控制系统，提升学生的实际操作能力和项目实践能力。
-汇编语言程序设计
- C语言程序设计
3.《单片机原理与应用》第六章：51单片机的I/O接口及应用
- I/O口的控制方法
-基本输入/输出应用实例
4.《单片机原理与应用》第七章：51单片机的定时器/计数器与中断系统
-定时器/பைடு நூலகம்数器的工作原理及应用
-中断系统的原理及应用
5.《单片机原理与应用》第八章：51单片机的串行通信
-串行通信的原理
-串行通信接口的编程与应用
本章节将以上述内容为基础，结合实际案例，引导学生掌握51单片机的原理、编程及应用。
2、教学内容
本节课程设计将具体包括以下教学内容：
- 51单片机的最小系统构成及其功能分析；
-基本I/O口操作，实现LED灯的闪烁与控制；
-定时器/计数器的编程，实现精确延时及脉冲产生；
5、教学内容
-专题讨论：51单片机在工业控制中的应用，如自动化生产线上的传感器数据采集与处理；
-介绍并实践51单片机与各类传感器（如温湿度、光照、红外等）的接口技术；
-深入讲解51单片机的电源管理，探讨低功耗设计方法；
-通过项目案例，学习如何使用51单片机进行数据加密与解密，增强系统安全性；
51单片机计课程设计
51单片机计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的基本组成、工作原理及其在嵌入式系统中的应用。
2. 掌握51单片机的编程语言（C语言），能够阅读和编写简单的程序。
3. 学习51单片机的I/O口编程、定时器/计数器、中断系统等基础应用。
4. 了解51单片机与其他外围设备的通信接口，如串行通信。
技能目标：1. 能够使用51单片机的开发环境，如Keil uVision和Proteus进行程序设计和仿真。
2. 培养学生的动手实践能力，通过实验箱或面包板搭建简单的51单片机应用电路。
3. 培养学生的问题分析和解决能力，通过编程解决实际问题。
4. 学会查阅技术文档和参考资料，提升自主学习能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 强调团队合作和交流分享的重要性，培养学生的团队协作能力。
3. 增强学生的工程意识，认识到科技对于社会发展的重要性。
4. 引导学生形成严谨的科学态度，注重实践操作的准确性和程序的逻辑性。
本课程针对高年级学生，考虑其已有一定电子和编程基础，课程设计注重理论与实践相结合，通过项目驱动的教学方法，使学生在实践中掌握知识，提升技能，同时培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成简单的51单片机项目设计，为后续深入学习嵌入式系统打下坚实基础。
二、教学内容1. 51单片机基础知识- 51单片机结构及工作原理- 51单片机引脚功能及内部资源- 编程环境Keil uVision与Proteus使用方法2. 51单片机C语言编程- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句（循环、分支）- 函数的定义与调用- 中断处理程序编写3. 51单片机I/O口编程- I/O口输入输出控制- 延时函数编写- 按键与LED控制4. 定时器/计数器- 定时器/计数器工作原理- 定时器/计数器编程方法- 定时器应用案例5. 中断系统- 中断系统原理与分类- 中断系统编程- 中断应用案例6. 串行通信- 串行通信原理- 51单片机串口编程- 串口通信应用案例7. 综合项目设计与实践- 项目需求分析- 硬件电路设计与搭建- 软件程序设计与调试- 项目展示与评价教学内容依据课程目标和学科特点进行安排，注重知识体系的科学性和系统性。
51单片机课程设计
51单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构，掌握其工作原理；2. 学会使用51单片机的指令集，能进行基本的编程操作；3. 掌握51单片机中断、定时器等模块的使用方法；4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机程序，实现简单功能；2. 能够使用仿真器进行51单片机程序调试，解决常见问题；3. 能够结合实际需求，设计并实现51单片机控制系统；4. 培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术、嵌入式系统的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨、细心的学习态度，提高学生的自主学习能力；3. 培养学生面对问题的解决能力，增强学生的自信心；4. 培养学生的创新意识和团队精神，为未来职业发展奠定基础。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成51单片机的硬件连接和编程；2. 学生能够利用51单片机实现至少两个实际项目（如温度控制器、智能小车等）；3. 学生能够在课程结束后，对51单片机有更深入的理解，为后续学习嵌入式系统打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容围绕51单片机的原理与应用展开，分为以下四个部分：1. 硬件结构与原理：详细介绍51单片机的内部结构，包括CPU、存储器、I/O口、定时器、中断系统等模块，使学生掌握其工作原理。
2. 指令系统与编程：讲解51单片机的指令集，教授C语言编程基础，使学生能够编写简单的51单片机程序，掌握编程技巧。
3. 中断与定时器：深入讲解51单片机的中断系统和定时器功能，通过实例分析，使学生能够灵活运用中断和定时器实现特定功能。
4. 实践项目：结合实际应用，开展至少两个实践项目，如温度控制器、智能小车等，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力和创新能力。
教学内容安排如下：1. 硬件结构与原理：2课时，重点讲解51单片机的内部结构及其工作原理；2. 指令系统与编程：4课时，教授指令集和C语言编程，配合实例演示；3. 中断与定时器：3课时，通过案例分析，使学生掌握中断和定时器的应用；4. 实践项目：6课时，分组进行项目实践，培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
51单片机温度课程设计
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的结构与原理，掌握温度传感器与单片机的连接方法；2. 学会编写程序，实现温度的采集、处理和显示；3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、编程器等工具，进行单片机与温度传感器的连接；2. 掌握C语言编程，实现温度数据的采集、处理和显示；3. 能够分析温度控制系统的性能，提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发创新精神，增强解决实际问题的自信心；2. 培养团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生对我国电子产业的了解，提高国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法，引导学生主动参与实践，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、工作原理及特点；- 温度传感器原理：讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法；- C语言编程：复习C语言基础知识，重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生使用万用表等工具，完成温度传感器与51单片机的连接；- 软件编程：编写程序实现温度数据采集、处理和显示，通过实践操作熟悉编程过程；- 系统调试：分析温度控制系统的性能，引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：51单片机基础知识学习，了解温度传感器原理；- 第二周：C语言编程复习，学习与51单片机相关的编程技巧；- 第三周：进行硬件连接，学习温度传感器与单片机的连接方法；- 第四周：编写程序，实现温度数据采集、处理和显示；- 第五周：系统调试，分析性能并提出优化方案。
51单片机相关课程设计
51单片机相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构，掌握其工作原理；2. 学习并掌握51单片机的指令系统，能进行基本的编程操作；3. 了解并掌握51单片机在嵌入式系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用C语言编写简单的51单片机程序，实现基础功能；2. 学会使用仿真软件对51单片机程序进行调试，解决常见问题；3. 能结合实际需求，设计并实现简单的51单片机控制系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术及编程的兴趣，激发其创新意识；2. 培养学生团队协作精神，使其在项目实践中学会沟通与分享；3. 强化学生的工程意识，使其认识到技术对社会发展的作用。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，培养其动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术和编程基础，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过项目驱动教学，使学生在实践中掌握知识，提高技能。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，引导其形成积极的学习态度和正确的价值观。
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1. 51单片机硬件结构及原理：介绍51单片机的内部结构，包括CPU、存储器、I/O口、定时器等模块，分析其工作原理及相互关系。
相关教材章节：第一章 51单片机概述与硬件结构2. 51单片机指令系统及编程：讲解51单片机的指令集，学习C语言编程基础，编写简单的程序实现基础功能。
相关教材章节：第二章 51单片机指令系统与编程3. 仿真软件使用与程序调试：学习使用Keil、Proteus等仿真软件，进行51单片机程序的编写、编译、调试及下载。
相关教材章节：第三章 51单片机程序开发与调试4. 51单片机应用实例：分析并实践51单片机在嵌入式系统中的应用，如温度控制、灯光调节等。
相关教材章节：第四章 51单片机应用实例5. 课程项目实践：分组进行项目实践，设计并实现一个简单的51单片机控制系统，如智能小车、智能家居等。
51单片机课程设计
17.课后实践与持续学习：鼓励学生在课后继续进行单片机实践，培养自主学习能力，推荐相关学习资源，引导学生持续深入学习。
18.课程总结与反馈：在课程结束时，组织学生进行课程总结，反馈学习体验和收获，为后续课程的教学提供改进方向。
13.安全教育与操作规范：在教学过程中，穿插安全教育，让学生了解单片机实验操作中的安全注意事项，遵守实验室操作规范。
14.成果展示与评价：组织学生进行课程设计成果的展示，通过自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生的设计作品进行评价，促进学生能力的全面提升。
4、教学内容
15.知识拓展与前沿技术：介绍51单片机在现实生活中的应用以及相关前沿技术，如物联网、智能家居等领域的应用，拓宽学生知识面。
51单片机课程设计
一、教学内容
本节“51单片机课程设计”依据八年级下册《信Байду номын сангаас技术》教材第四章“单片机控制”内容展开，主要包括以下知识点：
1. 51单片机的结构和原理：介绍51单片机的内部结构、工作原理及其各个组成部分的功能。
2. 51单片机的指令系统：列举常用的51单片机指令，如数据传送、逻辑运算、算术运算等。
3. 51单片机的I/O口编程：讲解如何通过编程控制51单片机的输入输出口，实现LED灯、蜂鸣器等器件的控制。
4. 51单片机的定时器/计数器：介绍定时器/计数器的工作原理和编程方法，实现精确的时间控制。
5. 51单片机的中断系统：讲述中断的概念、中断源以及中断编程方法，提高程序的响应速度。
6. 51单片机的外部扩展：探讨如何通过外部扩展，实现更多的功能，如扩展RAM、ROM、键盘、显示器等。
单片机课程设计--基于51单片机的万年历
单片机课程设计--基于51单片机的万年历单片机课程设计基于 51 单片机的万年历一、引言在现代生活中，时间的准确记录和显示对于我们的日常生活和工作具有重要意义。
万年历作为一种能够同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息的设备，给人们带来了极大的便利。
本次课程设计旨在利用 51 单片机实现一个简单实用的万年历系统。
二、系统设计方案（一）硬件设计1、单片机选型选择经典的 51 单片机，如 STC89C52 单片机，其具有性能稳定、价格低廉、资源丰富等优点，能够满足本设计的需求。
2、显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示设备，能够清晰地显示数字和字符信息。
3、时钟芯片选用DS1302 时钟芯片，它可以提供精确的实时时钟数据，包括年、月、日、星期、时、分、秒等。
4、按键模块设置三个按键，分别用于调整时间、选择调整项（年、月、日、时、分、秒等）以及切换显示模式（正常显示和设置模式）。
（二）软件设计1、主程序流程系统初始化后，首先读取 DS1302 中的时间数据，并将其显示在LCD1602 上。
然后进入循环，不断检测按键状态，根据按键操作进行相应的时间调整和显示模式切换。
2、时间读取与显示程序通过与 DS1302 进行通信，读取实时时间数据，并将其转换为适合LCD1602 显示的格式进行显示。
3、按键处理程序检测按键的按下状态，根据不同的按键执行相应的操作，如调整时间、切换显示模式等。
三、硬件电路设计（一）单片机最小系统单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统初始化时将单片机的状态恢复到初始值。
（二）显示电路LCD1602 显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连。
数据总线用于传输要显示的数据，控制总线用于控制显示屏的读写操作和显示模式。
（三）时钟电路DS1302 时钟芯片通过串行通信接口与单片机进行通信。
单片机通过发送特定的指令和数据，对 DS1302 进行读写操作，获取或设置时间信息。
51单片机小车课程设计
51单片机小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握51单片机的硬件结构、工作原理及编程方法；2. 了解小车的基本构造，理解电机驱动、传感器等模块的功能及相互关系；3. 学习如何将51单片机应用于小车控制，实现小车的基本运动控制功能。
技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机的程序，实现对小车的控制；2. 学会使用电机驱动、传感器等模块，进行小车电路的搭建和调试；3. 培养动手实践能力，通过课程设计，独立完成一个具有基本功能的小车控制系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科技的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生团队协作精神，学会共同分析问题、解决问题；3. 培养学生严谨的科学态度，提高自我评价和反思能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 掌握51单片机的基本知识，能够独立编写程序；2. 完成小车电路搭建，实现小车的基本运动控制；3. 撰写课程设计报告，总结设计过程和经验教训；4. 参与团队讨论，积极提出问题，共同解决问题；5. 通过课程学习，提升对电子科技的兴趣和热情，培养创新精神和动手能力。
二、教学内容1. 51单片机基础知识：介绍51单片机的硬件结构、工作原理、寄存器及I/O 口编程；2. C语言编程：回顾C语言基础，重点讲解51单片机编程中的常用语法和技巧；3. 小车电路设计：讲解电机驱动原理，介绍常用传感器（如红外、超声波等）的工作原理及接线方法；4. 小车控制算法：学习如何编写程序实现小车的前进、后退、转向等基本运动控制；5. 课程设计实践：指导学生进行小车电路搭建、程序编写及调试，实现小车的基本功能；6. 课程总结：撰写课程设计报告，总结设计过程中的经验教训。
教学内容安排与进度：第一周：51单片机基础知识学习；第二周：C语言编程训练；第三周：小车电路设计与分析；第四周：小车控制算法学习；第五周：课程设计实践；第六周：课程总结及评价。
基于c51单片机课程设计
基于c51单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握C51单片机的基本结构、工作原理及编程方法；2. 熟悉并运用C语言进行单片机程序设计；3. 了解并掌握单片机外围电路的连接与调试；4. 掌握利用仿真软件对单片机程序进行调试与优化。
技能目标：1. 能够运用C语言编写简单的单片机程序，实现基础功能；2. 能够分析并解决单片机程序运行过程中出现的问题；3. 能够设计并搭建简单的单片机外围电路；4. 能够运用仿真软件对单片机程序进行调试，提高程序运行效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术及编程的兴趣，激发学生的创新意识；2. 培养学生动手实践、团队协作的能力，提高学生解决问题的自信心；3. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的编程习惯；4. 培养学生关注科技发展，了解单片机在现代科技中的应用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生通过学习C51单片机的基本知识，掌握编程技能，培养实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够独立完成简单的单片机项目设计，为后续深入学习打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. C51单片机基础知识：- 单片机概述、发展及应用；- C51单片机的结构、工作原理；- C51单片机的引脚功能及内部资源。
2. C语言编程基础：- C语言基本语法、数据类型；- 控制语句、函数、数组、指针；- 单片机C语言编程规范。
3. 单片机程序设计：- I/O口编程；- 定时器/计数器编程；- 中断系统编程；- 串行通信编程。
4. 单片机外围电路设计：- 常用电子元器件的选型与应用；- 单片机与外围电路的连接；- 电路原理图绘制与PCB设计。
5. 仿真软件的使用：- Keil软件的安装与使用；- 仿真软件的调试技巧；- 程序下载与硬件调试。
51单片机课程设计实例
51单片机课程设计实例一、引言51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器。
它具有低功耗、高性能、易编程等特点，因此在电子设计领域得到了广泛的应用。
本文将介绍一个基于51单片机的课程设计实例，通过该实例可以帮助读者更好地理解51单片机的应用。
二、实例背景假设我们要设计一个温度检测系统，能够实时监测环境的温度，并根据一定的温度范围进行报警。
这样的系统在很多场景下都有实际应用价值，比如温室大棚的温度控制、电子设备的温度监测等。
三、硬件设计1. 硬件电路我们可以通过使用温度传感器将环境的温度转化为电压信号，然后将该信号输入到51单片机的模拟输入引脚。
同时，我们需要连接一个蜂鸣器来进行报警。
2. 电路图以下是该系统的简化电路图：（不要输出图片链接）四、软件设计1. 程序框架我们可以通过编写嵌入式C语言程序来实现该系统的功能。
以下是程序的基本框架：```#include <reg51.h>sbit buzzer = P1^0; //定义蜂鸣器控制引脚void delay(unsigned int time){unsigned int i, j;for(i = time; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--);}void main(){while(1){//读取温度传感器的模拟输入值unsigned int temperature = ADC_Read(0);if(temperature > 30) //如果温度超过30摄氏度{buzzer = 1; //蜂鸣器报警delay(1000); //延时1秒buzzer = 0; //关闭蜂鸣器delay(1000); //延时1秒}}}```2. 程序说明程序首先定义了一个蜂鸣器控制引脚，并编写了一个延时函数。
在主函数中，通过循环不断读取温度传感器的模拟输入值，并进行比较。
如果温度超过30摄氏度，则蜂鸣器报警，持续1秒钟，然后关闭蜂鸣器并延时1秒钟。
51单片机的课程设计
51单片机的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构，掌握其工作原理；2. 学会使用51单片机的开发环境，掌握基本的编程语法和技巧；3. 掌握51单片机中断、定时器、串行通信等模块的应用；4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用，培养对单片机应用场景的认识。
技能目标：1. 能够独立设计简单的51单片机程序，完成基础的控制任务；2. 能够运用51单片机解决实际问题，具备一定的编程调试能力；3. 能够阅读和分析51单片机的相关资料，提高自学能力和技术文献阅读能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣，激发学生探索嵌入式领域的热情；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 引导学生关注我国单片机技术的发展，增强学生的民族自豪感；4. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度，养成良好的编程习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过51单片机的学习，让学生掌握基本的单片机原理和编程技能，培养实际操作和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程基础，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
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，以实例教学为主，培养学生动手实践能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机硬件结构：介绍51单片机的内部结构、引脚功能、工作原理等，结合教材第二章内容进行讲解。
- 微控制器原理- 51单片机引脚功能- 时钟与复位电路2. 开发环境与编程工具：学习51单片机的开发环境搭建，掌握编程工具的使用。
- Keil C51集成开发环境安装与配置- 51单片机程序编写、编译与下载3. 51单片机编程语言：学习单片机C语言编程基础，掌握基本语法和编程技巧。
- C语言基础语法- 特定寄存器的操作与编程4. 中断与定时器：学习中断系统、定时器的工作原理和应用实例。
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。
51单片机课程设计报告
51单片机实做课课程设计报告学院：专业班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：目录一、设计任务与要求 (3)1.1、概述 (3)1.2、 STC89C52介绍 (3)1.3、引脚功能说明 (4)二、总原理图及元器件清单 (5)2.1、总原理图： (5)2.2、显示部分 (5)2.3、声音部分 (6)2.4、按键部分 (6)2.5、继电器 (7)三、模块电路分析 (7)3.1、硬件模块 (7)3.2、单片机控制系统及基本电路 (8)3.3、按键控制模块 (9)3.4、LED显示模块 (10)3.5、交通灯显示模块 (10)3.6、串口通信模块 (11)3.7、继电器 (11)四、调试及结论 (12)4.1 单元调试 (12)4.2 整体调试 (13)五、实验结果 (14)5.1、PCB图 (14)5.2、布线图 (14)5.3、封装结果图 (15)六、心得体会 (15)七、参考文献 (16)一、设计任务与要求1.1、概述通过交通灯的课程设计，将理论知识和实际操作结合起来，熟悉STC89C52的工作原理，设计出符合要求的交通灯。
利用按键控制数码管时间的显示，实现计时和倒数、显示、调节的基本功能。
利用汇编语言编写程序，熟悉掌握汇编语言的编写，提高动手和思维能力，知道交通灯是怎样运行的，与现实生活相贴切。
1.2、 STC89C52介绍·与MCS-51 兼容·8K字节可编程闪烁存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·256*8位内部RAM·32可编程I/O线·三个定时器/计数器·6个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路1.3、引脚功能说明（1）.电源引脚Vcc（40脚）：典型值＋5V。
51单片机课程设计
51单片机课程设计51单片机课程设计一、课程背景1、基于实际工程应用，单片机可广泛应用于家电、计算机、通信、汽车及其它自动化控制领域，日益需要在选材、分析和处理能力等方面作准确分析，提高物联网相关技术人才培养质量。
2、51单片机是一种具有优秀性能和多功能的可编程控制器，其功能包括存储器、输入输出功能、定时功能。
3、掌握51单片机的开发环境，可以实现在51单片机上编写程序，实现各种功能开发，可以简化完成物联网数据采集、控制、传输等工作。
二、课程宗旨1、使学习者具备编写程序和调试51单片机的能力，调动学生对51单片机的兴趣。
2、让学生利用51单片机作出各种技术实现，解决日常生活中的实际问题。
3、培养学生灵活运用51单片机进行技术开发的能力。
4、能够指出注意事项和错误，带领学生解决其它问题，做出正确有用的决定能力。
三、课程结构1、基础篇（1）51单片机原理介绍，介绍其CPU、I/O 端口、定时器/计数器等功能，及基本的组成结构。
（2）51单片机的程序设计实验，如单片机的程序结构及汇编程序编写、语句编写等技术。
2、应用篇（1）实验程序的编写与调试，实验的实践操作，将重点放在实践操作上。
（2）实验内容实现51单片机常用的电子系统控制及现场总线控制技术。
3、开发篇（1）解决实际工程中应用问题，编写仪器控制系统程序。
（2）学习使用Keil开发环境，习得控制程序的编写、调试、软件的配置知识。
（3）完成常用的智能硬件设计，提供专业实现方案。
四、课程考核考核手段主要采用实验报告、加分考核、平时表现评比等方式，通过考查学生实验技能和应用能力来鉴定学生能力掌握水平。
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单片机课程设计可存储式电子琴姓名:班级：学号：指导老师：组长：小组成员：摘要电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。
它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
我们设计的这个简易电子琴以单片机作为主控核心，与键盘、蜂鸣器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有4*4的矩阵键盘设计成16个音。
本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
根据使用者的操作随意弹奏想要表达的音乐。
一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号。
此外，本系统还实现了实时存储，能将演奏的音律存储起来并一块演奏出来。
关键词：单片机；按键；蜂鸣器；音阶；电子琴；可存储目录1 概述 (1)1.1电子琴设计目的及意义 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计项目与功能简介 (1)1.31 设计项目简介 (1)1.32 系统功能简介 (2)2 硬件设计及说明 (3)2.1 硬件系统设计 (3)2.2 元件简介 (3)2.21 STC89C52 (3)2.22 蜂鸣器 (4)2.23 矩阵键盘 (5)2.24 LCD1602 (6)3 软件程序设计 (7)3.1 软件系统设计 (7)3.2音乐相关知识 (9)3.3 产生音频脉冲 (9)3.4 识别矩阵键盘 (10)3.5 LCD实时显示 (11)3.6实时存储音律信息 (13)4 系统调试 (13)4.1 硬件调试 (13)4.2软件调试 (13)5 课程设计个人分工及心得体会 (15)5.1个人分工 (15)5.2心得体会 (15)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)1 概述1.1电子琴设计目的及意义随着当代科学技术的发展，电子产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位。
电子琴作为其中的一个典型代表，引领着许多孩子进入音乐的殿堂。
因此电子琴的设计不仅能够提高我的实践动手能力，还与实际生活有着紧密地联系。
单片机是一门实践性很强的课程，而此次课程设计依据的理论基础是单片机的相关知识。
其主要目的是通过本课程的培养，启发学生的创造性思维，进一步理解数字系统的概念，掌握小型数字系统的设计方法，掌握小型数字系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。
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。
1.2设计任务本设计要求利用8051单片机的控制程序结合LCD，设计一台数字式可存储式电子琴。
其基本要求为:(1)使用LCD显示器来显示音阶输入的相关信息；（2）当按下键盘组相对按键，压电喇叭会发出相对音阶单音，共有2个8度音阶；（3）所有单音会存入8051内而保存起来；（4）至多可以输入64个单音，可以一起演奏出来；（5）演奏时可以按键中断；（6）可以实时显示目前正演奏的单音码。
1.3设计项目与功能简介1.31 设计项目简介本项目设计是采用 STC89C52 单片机作为核心，利用单片机技术、无源蜂鸣器、4x4 键盘、SPEAKER、以及LCD显示屏实现原理图设计到电路板设计开发，并用 C51 高级语言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序与音频存储程序的设计。
最终能够实现乐曲演奏和音律存储以及自动播放，并且可以通过LCD显示屏显示音符。
1.32 系统功能简介（1）能实现基本的琴键功能。
即按下每一个琴键，单片机能够检测到键盘的按键，并通过键盘的位置，通过程序来控制，使蜂鸣器发出不同频率的声音。
（2）能够实现LCD显示按键。
每按下一个按键时，单片机能够检测到所按下的按键，然后通过按键的位置通过程序控制来实现在LCD中显示相应按键。
（3）能够实现实时存储。
每按下一个按键时，发出一个单音并能将其存储起来。
然后，通过一个播放键将所存储的音乐播放出来。
（4）能够实现按键中断。
在播放音乐时可以按下中断键使音乐暂停与播放。
2 硬件设计及说明2.1 硬件系统设计硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的结构图。
该设计要实现一种由单片机控制可存储式电子琴，因为这是一个比较简单的系统,而STC89C52单片机经济实惠，也有很多优点，其性能完全可以满足设计的需求，所以我们选择STC89C52来作为此设计项目的核心。
电子琴首先必须要有按键，又要求输出16个音阶，所以我们采用了4X4矩阵键盘。
另外LCD显示器件具有工作电流小、重量轻、功耗低、寿命长、字迹清晰美观等优点，在便携式仪表、低功耗应用的仪器仪表中得到了广泛应用，所以我们选用了LCD1602来实现显示相应音符，其总体框图设计如下：图2.1 系统结构图2.2 元件简介2.21 STC89C52STC89C52是一种带 8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。
该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能 8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，STC89C52是一种高效微控制器，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。
STC89C52的主要特征：·8K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程 I/O线·两个16位定时器/计数器·6个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路STC89C52的芯片图：图2.2 STC89C52芯片图2.22 蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
2.23 矩阵键盘单片机系统中,若使用按键的数量比较多时,通常选用用矩阵式键盘。
矩阵式键由行线和列线构成，按键位于行、列线的交叉点上, 键盘矩阵是由四行四列构成，矩阵的四列和 P1 口的低四位相连，四行与 P1 口的高四位相连。
其键盘识别方法如下：（1）判断键盘中有无键按下将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。
只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。
若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。
（2）判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。
其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。
在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。
若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
图2.3矩阵式键盘结构2.24 LCD1602LCD1602是以点阵字符型为显示方式的液晶显示器，每行可以显示16个字符，一共可以显示2行。
它由LCD显示屏、扩展驱动器HD44100和控制器HD44780组成，其主要参数如下：3 软件程序设计3.1 软件系统设计软件设计实际上就是程序编程，根据项目设计要求，我们把软件，设计部分大体分为了四个模块：音频脉冲产生程序设计、键盘扫描识别程序、实时存储程序与LCD显示程序。
其设计图如下：图3.1 软件系统设计图其总体流程图如下:图3.2 总体流程图3.2音乐相关知识乐音听起来有的高，有的低，这就叫音高，音高是由发音物体振动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低，不同音乐的乐音是用C、D、E、F、G、A、B表示的，这7个字母就是乐音的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI，这是唱曲时乐音的发音，所以叫唱名。
音持续时间的长短即时值，一般用拍数表示，休止符表示暂停发音。
一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同的频率，这样就可以利用不同频率的组合，加以与拍数对应的延时，构成音乐。
3.3 产生音频脉冲在本实验中，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号，在此情况下，C调的各音符频率与计数值T的对照如下表：T的值决定了TH0和TL0的值，其关系为：TH0=T/256，TL0=T%256。
3.4 识别矩阵键盘在单片机应用系统中，键盘的工作方式主要有两种，即编程扫描与定时扫描。
编程扫描即行扫描法。
行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，介绍过程如下：（1）检测当前是否有键被按下。
（2）去除键抖动。
（3）若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。
方法是对键盘的行线进行逐行扫描。
（4）为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须却除键释放时的抖动。
定时扫描是利用单片机内部的定时器产生一定时间的定时间隔，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断时对键盘进行行扫描取键值，以响应键输入请求。
因为编程扫描CPU需不停地扫描键盘，影响其他功能的执行，工作效率低，所以我们采用了第二种键盘扫描识别方法。
其程序如下:void timer1()interrupt 3{TL1 =0x18 ;TH1 =0xfc ;KeyScan();}此语句实现了每1ms进行一次键盘扫描工作。
函数名称：键盘扫描子程序函数功能：按键状态的采集，定时1ms和消抖掩码实现每个按键20ms的消抖延时void KeyScan(){uint8 i;static uint8 iKeyOut=0;static uint8 KeyScanBuff[4][4];KeyScanBuff[iKeyOut][0] = ((KeyScanBuff[iKeyOut][0]<<1) | KEY_IN_1) & DEBOUNCE_MASK;KeyScanBuff[iKeyOut][1] = ((KeyScanBuff[iKeyOut][1]<<1) | KEY_IN_2) & DEBOUNCE_MASK;KeyScanBuff[iKeyOut][2] = ((KeyScanBuff[iKeyOut][2]<<1) | KEY_IN_3) & DEBOUNCE_MASK;KeyScanBuff[iKeyOut][3] = ((KeyScanBuff[iKeyOut][3]<<1) | KEY_IN_4) & DEBOUNCE_MASK;for (i=0; i<4; i++){if (KeyScanBuff[iKeyOut][i] == DEBOUNCE_MASK){KeySta[iKeyOut][i] = KEY_UP;}else if (KeyScanBuff[iKeyOut][i] == 0){KeySta[iKeyOut][i] = KEY_DOWN;}}iKeyOut = (iKeyOut+1) & 0x3;switch (iKeyOut){case 0:KEY_OUT_4 = 1;KEY_OUT_1 = 0;break;case 1:KEY_OUT_1 = 1;KEY_OUT_2 = 0;break;case 2:KEY_OUT_2 = 1;KEY_OUT_3 = 0;break;case 3:KEY_OUT_3 = 1;KEY_OUT_4 = 0;break;default:break;}}3.5 LCD实时显示LCD1602的控制器HD44780的主要功能部件有：DDRAM—显示数据RAM、CGROM —字符产生器ROM、CGRAM—字形产生器RAM、IR—指令寄存器、DR—数据寄存器、BF—忙碌标志信号和AC—地址计数器，七大部分组成。