单片机课程设计

第一章绪论 (2)

1.1概述 (2)

1.2课程设计任务 (2)

第二章硬件系统设计 (3)

2.1单片机最小系统 (3)

2.1.1 STC89C52的介绍 (3)

2.1.2 stc89c52系列单片机最小系统的介绍 (4)

2.2矩阵键盘模块 (5)

2.3数码管显示单元 (5)

2.4 LCD1602液晶显示电路 (6)

2.5蜂鸣器单元 (8)

第三章软件设计 (9)

3.1数码管实验 (9)

3.1.1循环数码管显示0—F程序设计结构图： (9)

3.1.2 59秒倒计数流程图 (10)

3.2 矩阵键盘流程图 (11)

3.3 LCD1602滚动显示年月日时分秒 (12)

3.4 AD转换， (13)

3.5家电遥控器 (14)

第四章调试结果分析 (15)

4.1数码管调试及分析 (15)

4.1.1循环数码管显示0—F (15)

4.1.2数码管59秒倒计数 (16)

4.2矩阵键盘 (16)

4.3 LCD1602滚动显示年月日时分秒 (17)

4.4 AD转换 (18)

4.5家电遥控器 (18)

第五章小结 (19)

参考文献： (20)

第一章绪论

1.1概述

随着我国工业技术和电子技术的发展和进步，自动控制技术也已经得到了极大的普及和应用，而这些自动控制技术的核心技术就是单片微型计算机，简称单片机。它以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，被广泛应用于控制系统、数据采集等领域。而51单片机系列以其超高的性价比深受广大电子爱好者和开发者以及大学生群体的欢迎。故而本次课程设计采用STC89C52单片机。

1.2课程设计任务

必做项目（这是每个学生必做的任务）：

1．基本系统：在51单片机开发系统PCB电路板上完成电子元器件的焊接、调试、程序下载，并实现数码管显示、矩阵键盘扫描、中断程序、定时器程序、串口通讯等基本功能；

2．显示功能：焊接电路并实现对1602液晶屏的显示功能，要求能滚动显示字符；

3．输出控制：焊接电路并实现对继电器的控制功能；

4．数据采集：焊接电路并实现对AD0832的数据采集功能；

选做项目（以下任选一）：

1．家电遥控器：实现对红外接收管和发射管的控制功能，要求能够学习遥控器的红外码，并能发射相应的编码，实现红外遥控器的功能。

2．增强显示：实现光魔方的功能，要求搭建不少于8*8*4单元的光魔方，能够动态显示字符。

3．空气质量监测：实现对室外空气PM2.5浓度测量，要求能够实时读取PM2.5模块数据计算浓度，并将结果显示在屏幕中，或者通过无线方式发送到PC机中显示，或者超过设定值启动电机模拟开关窗。

4．入侵在线报警：要求通过采集远红外传感器数据，自动触发相机模块抓拍，照片发至PC或网络中。

5．穿戴式设备控制：对陀螺仪传感器的数据采集和处理，要求能根据采集到的数据计算出传感器加速度值，识别基本动作触发继电器开合，模拟启动外部设备。

6．智能台灯：根据环境光强度自动调节LED亮度，通过光敏元器件采集环境亮度，通过PWM方式控制LED灯亮度。定时自动开灯，设定开灯时间，到时间由暗逐渐变亮。通过门控检测夜晚有人回家时自动开启LED灯等功能。

7．火灾在线探测：采集烟感/异味传感器数据，并进行判断有无火情，继而控制继电器动作同时通过无线发送信息到PC或网络中。

8．智能门磁：设计门磁开关，一端安装门上，另一端安装在门框。读取霍尔传感器输出，确定门开合状态，并在门状态变化时发送提示信息到PC或者网

络中。

9．智能窗帘：根据光强变化、夜晚休息、人离开等多种条件自动开闭窗帘。可以设计导轨及电机控制机构。

10．智能信息提示：每天早上自动搜集门户网站头条新闻、当天天气情况等，滚动显示在屏幕中。也可以将用户设定的提醒信息从PC机推送至单片机系统显示；也可以若置于门背，开门时显示重要提示信息。

上述无线方式包括WIFI，蓝牙，Zigbee，433M等多种

第二章硬件系统设计

2.1单片机最小系统

2.1.1 STC89C52的介绍

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制作技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。其引脚图如下图所示。

图2.1 STC89C52单片机

STC89C52RC引脚功能说明：

VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地

P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O 口。

P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位

双向I/O口。

P2端口（P2.0～P2.7，21～28引脚）：P2口的基本功能和P1端口相同。

P3端口（P3.0～P3.7，10～17引脚）：P3口的基本功能和P1端口相同。ALE/（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。

2.1.2 stc89c52系列单片机最小系统的介绍

单片机最小系统是单片机工作的最简单电路，它由单片机、电源、晶体振荡器、复位电路等构成。它是本系统的处理单元也是控制单元，负责处理信号、外设的接口与控制，同时它也是所有软件的载体。对52单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等。52单片机最小系统见下图。

图2.1.2 STC89C52单片机最小系统

（1）时钟电路：

XTAL1（19 脚）：芯片内部振荡电路输入端。

XTAL2（18 脚）：芯片内部振荡电路输出端。

XTAL1 和XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。图2-2 中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时