单片机课程设计06090

《单片机原理》

课程设计报告设计题目: 8路彩灯控制电路设计

二00八年十二月十八日

目录

1 引言 (3)

2 系统主要硬件电路设计 (5)

3 系统软件设计 (10)

4 结束语 (14)

参考文献

附录

8路彩灯控制电路设计

1.引言

经过对单片机一个学期的学习，对单片机有一些初步的了解。单片机技术包括硬件和软件两个方面。硬件是以单片机为核心再加以其他元器件组成的电子电路。它包括单片机技术有包括模拟，数字等电子电路的综合应用。软件系统是为了完成一定的任务所编一系列指令的集合。

这次实训设计一种基于STC89C51单片机控制八路彩灯电路，它STC89C51单片机为核心。因为它的外围电路比较简单，所以主要是考擦学生对单片机基础知识的考察，设计电路既能提高学生模拟、数字等电子电路的综合运用能力，学生自己编写单片机程序，能够进一步熟悉指令，巩固所学知识。更重要的是使学生知道如何建立单片机与PC机之间的通信，以及怎样使用软件将程序写入单片机，以便于以后自行设计一些单片机电路时可以进行验证或调试。

实训涉及单片机简单外围电路的焊接和程序的编写，既是对学生单片机知识的一个考擦也帮助我们总结所学的相关知识，进一步的了解KEILC51软件的使用和ISP下载技术。以便今后更好的学习单片机技术。

1.1本设计任务和主要内容

实训要求设计八路彩灯控制电路，使用ST89C51这块单片机芯片焊接一个最小系统的外围电路，最小系统包括复位电路、时钟电路。编写一个满足课题要求的程序，实训涉及到单片机的硬件电路和编写较简单的程序。通过实训考察学生对单片机基础知识的掌握情况。同时也要求同学对单片机硬件和软件的结合有所了解并掌握单片机与PC机之间的串口通信方式，知道如何使用PC机和相关软件来检测单片机并将程序写入单片机。

实训要求学生完成单片机外围电路的排版与焊接。焊接一个由八个发光二极组成的LED电路，焊接成共阳极电路。用来体会所编写程序的功能，使得更形象的表现出所编写得程序功能。编写相应程序并通过PC机和相关软件将其写入单片机中。对电路通电验证，单独完成电路的调试和程序的调试。

1.2基于80C51单片机系统实验板概述

本次课设所使用的单片机最小系统板包括以下器件：电源端子(DC +5V)，可以USB供电，也可独立电源供电。通用异步串口,采用MAX232做电平转换。STC89C51单片机。各种颜色的LED发光二极管共9个，其中8个接于P1口做LED显示，还有一个做电源灯显示。利用STC51系列特有的ISP在线编程，方便我们初学者的二

次开发，省去大量芯片烧写时间。USB电源线供电和外接供电并存，方便学生在寝室使用

.板上提供ISP 接口并将单片机的全部I/O 引脚引出。51开发板使用ISP 在线下载技术, 直接把程序写到单片机中，使用当前最流行的KEILC51 软件，用户无需再购买任何仿真器或编程器等开发工具，只要有一台计算机，就可以实践学习单片机方面的知识；同时引出的单片机的32个I/O口可全部用于扩展，用户可把自己设计的电路通过这32 个I/O口与单片机连接，方便用户开发自己的产品，最大限度的为用户节约学习成本和加快学习速度。

系统主要硬件电路设计

STC89C51单片机简介：

STC89C51可以代替AT89C51，功能更强，速度更快，寿命更长，价格更低。

它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压高性能CMOSE8位单片机由于它将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，使它成为一种高效微处理器。STC89C51可以完成ISP在线编程功能。

STC推出的系列51单片机芯片是全面兼容其它51单片机的，而51单片机是主流大军，每一个高等院校、普通学校、网站、业余单片机培训都是以51单片机为入门教材的，所以，教材最多，例子最多。

STC89C51内部有EEPROM，可以在程序中修改，断电不丢失。还增加了两级中断优先级，等等。

外型：40个引脚，双列直插DIP-40。

图2.1 最小系统结构图

2．2电源转换芯片MAX232

电路中单片机与PC机的串行通信总线标准为RS-232C标准。选用DB-9串口作为下载接口。RS-232C标准对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都做了规定。

①在TXD和RXD上：

逻辑1=-3V--15V

逻辑0=3V—15V

②在RTS、CTS、DSR、DTR、和DCD等控制线上：

信号有效=3V—15

信号无效=-3V—15V

以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。对于数据（信息码）：逻辑“1”（传号）的电平低于-3V，逻辑“0”（空号）的电平告语3V；对于控制信号；接通状态（ON）即信号有效的电平高于3V，断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V，也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3～3V 之间的电压无意义，低于-15V或高于15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在±(3～15)V之间。EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。

MAX232可以完成EIA与TTL的相互转换。

Max232简介：

主要特点

1、单5V电源工作

2、LinBiCMOSTM工艺技术

3、两个驱动器及两个接收器

4、±30V输入电平

5、低电源电流：典型值是8mA

6、符合甚至优于ANSI标准EIA/TIA-232-E及ITU推荐标准V.28

7、ESD保护大于MIL-STD-883（方法3015）标准的2000V

下图为MX232双串口的连接图，可以分别接单片机的串行通信口或者实验板的其它串行通信接口：