简易单片机实验系统设计

黑龙江东方学院

《单片机与应用课程设计》报告简易单片机实验系统设计

第1章系统概述 (1)

1.1 系统研究的目的和意义 (1)

1.2 系统研究的主要内容 (1)

第2章研究方案 (2)

2.1系统方案设计 (2)

2.2 方案实施所需的条件 (2)

2.2.1 软件条件 (2)

2.2.2 硬件条件 (2)

2.3 存在的主要问题和技术关键 (2)

2.3.1 存在的主要问题及解决方案 (2)

2.3.2 技术关键 (3)

第3章系统硬件设计 (4)

3.1 系统功能框图 (4)

3.2 硬件各组成部分简介 (4)

3.2.1 芯片STC89C52RC (4)

3.2.2 芯片MAX232CPE (5)

3.3 各组成部分功能及作用 (5)

3.3.1 芯片STC89C52RC功能及作用 (5)

3.3.2 芯片MAX232CPE功能及作用 (5)

3.4电路原理图设计与生成PCB文件 (6)

3.4.1电路原理图设计 (6)

3.4.2生成PCB文件 (6)

3.4.3 此过程中遇到的主要问题? (7)

3.4.4 如何解决出现的问题? (7)

第4章系统软件设计 (8)

4.1 系统软件功能模块划分 (8)

4.2 各模块程序流程 (8)

4.3各模块程序代码 (9)

第5章目标系统 (12)

5.1 目标系统介绍 (12)

5.2简要操作或使用说明 (12)

5.2 实验心得 (12)

参考文献 (14)

第1章系统概述

1.1 系统研究的目的和意义

一、设计目的

课程设计教学环节突出实践能力的培养，提高学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，使学生全面加深与掌握数字电路、单片机原理、PCB（印刷电路板）设计与制作、嵌入式C程序设计课程的开发主旨与能力培养目标，树立严谨的科学作风，学生通过搜集资料、分析、设计、焊接、安装、调试等环节，初步了解电子类工程设计的一半方法和步骤，掌握工程实践的基本技能。

二、设计要求

1、根据目标系统的要求，初步掌握总体结构设计的方法和构思，从中选

择一种最佳设计方案（自顶向下或自底向上）。

2、根据系统结构规模的要求，掌握单片机外部扩充系统硬件设计的基本

过程。

3、根据任务要求和硬件设计要求，首先画出系统功能框图和系统结构草

图，然后进行各控制模块的电路原理图设计。

4、熟练掌握Protel99或Protel DXP软件使用方法和一些使用技巧，能够

保证所设计的原理图符合电器规则和PCB符合相应设计规则。

5、熟练掌握Keil等如阿奴见或开发平台的使用方法，能够通过会变或C

语言编程编写出符合控制要求的单片机固件程序。

6、最终按要求完成课程设计报告

1.2 系统研究的主要内容

简易单片机实验系统主要由单片机最小系统、基本外围接口电路、扩展外围接口电路构成，通过MAX232CPE将单片机与计算机连接，通过下载数据可以实现控制发光二极管的亮灭、外触发中断控制、控制七段数码管的显示。

第2章研究方案

2.2 方案实施所需的条件

2.2.1 软件条件

Protel 99SE、Proteus 7 Professional、Keil等。

2.2.2 硬件条件

电路板、实验所需元器件、电烙铁、焊台等。

2.3 存在的主要问题和技术关键

2.3.1 存在的主要问题及解决方案

在用Protel99软件画完电路原理图之后，创建网络表，在生成PCB的时候出现了一些错误，有些元件没有封装有些电路接口没有连接好。有些封装系统无法找到。

在生成网络表的时候系统提示错误，前面一列使系统元件的名称，后一列是封装错误的原因，找到电路原理图点左上角Browse选择Primitives一项找到错误封装元件的名称并且双击该错误封装元件的名称，将错误的封装改正再

重新创建网络表，点击PCB模块并且重新生成网络表。

2.3.2 技术关键

1、掌握Protel99软件，熟练的画出电路原理图，并且可以画出系统中没有的信元件，并且封装电路原理图上的所有原件，掌握独立制作封装元件，创建网络表，生成PCB文件，学会修改错误封装，手动布局，自动布线。

2、掌握Keil软件，创建新项目工程，熟练掌握实验所需要的程序代码，从而实现实验要求和内容。

第3章系统硬件设计

3.1 系统功能框图

图3-1 系统功能框图

3.2 硬件各组成部分简介

3.2.1 芯片STC89C52RC

8位CPU;片内振荡器及时钟电路；32根I/O线；外部存储器ROM和RAM寻址范围各64KB；2个16位的定时器/计数器；5个中断源，2个中断优先级；全双工串行口；布尔处理器。

引脚功能介绍：

Vcc(40):电源+5V。Vss(20):接地。XTAL1(19)HE XTAL1(18):使用内部振荡电路时，用来接石英晶体和电容;使用外部时钟时，用来输入时钟脉冲。P0口（39~32）：双向I/O口，既可作地址/数据总线口用，也可作普通I/O口用。

P1口（1~8）：准双向通用I/O口。P2口（21~28）：准双向口，既可作地址总线口输出地址高8位，也可作普通I/O口用。P3口（10~17）：多用途端口，既可作普通I/O口用，也可按每位定义的第二功能操作。ALE/PROG（30）：地址锁存信号输出端。在访问片外存储器时，若ALE为有效高电平则P0口输出地址低8位，可以用ALE信号作外部地址锁存器的锁存信号。f ALE=1/6fos，可以作系统中其他芯片的时钟源。第二功能PROGshi dui 8751de EPROM编程时的编程脉冲输入端。RST/V PD（9）：复位信号输入端。8051接通电源后，在时钟电路作用下，该教上出现两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平，使内部复位。第二功能使V PD，即备用电源输入端。当主电源VCC发生故障，降低到低电平规定值时，V PD将为RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信号不丢失。EA/V PP（31）：内部和外部程序存储器选择线。EA=0时访问