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单片机技术课程设计说明书设计课题： 篮球控制器，数码管显示 专业（系） 电气工程系 班 级 铁道信号112 学生姓名 周海燕 指导老师 熊 异 完成日期 2010.04.18 目 录第1章 任务与要求11.1任务简介12.1任务要求1第2章 方案论证与设计22.1 整体设计与分析22.2 各功能模块方案分析22.3 方案确定3第3章 硬件电路设计43.1 AT89S51单片机控制单元43.2 使用DAC0832的数模转换电路53.3使用LM324的电压转换电路6第4章 软件设计84.1程序流程图84.2主要源程序9第5章 安装与调试12第6章 使用说明13第7章 心得体会14参考文献15附录16总原理图16PCB图17元件清单18湖南铁道职业技术学院单片机课程设计说明书第1章 任务与要求第2章 方案论证与设计2.1 整体设计与分析2.2 各功能模块方案分析1. 单片机控制单元选择方案一：MCS 51系列单片机方案二：ATMEL公司的AT89S51单片机方案一中，MCS 51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术和高可靠性和高性价比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前，可用于其开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件业日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。AT89S51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) 8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。AT89S51（以下简称 89C51）将具有多种功能的8位 CPU与FPEROM结合在一个芯片上，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案，其性能价格比较高。经过对比采用AT89S51单片机。2.3 方案确定第3章 硬件电路设计3.1 AT89S51单片机控制单元1. 89S51性能及特点 89S51的主要性能包括： （1）与MCS51微控制器产品系列兼容。 （2）片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器（Flash Memory）。 （3）存储器可循环写入擦除1000次。 （4）存储数据保存时间为10年。 （5）宽工作电压范围：Vcc可为2.7V6V。 （6）全静态工作：可从0Hz至16MHz。 （7）程序存储器具有3级加密保护。 （8）1288位内部RAM。 （9）32条可编程IO线。 （10）两个16位定时器计数器。 （11）中断结构具有5个中断源和2个优先级。 （12）可编程全双工串行通道。（13）空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。图3-1 AT89S51引脚图2. AT89S51控制电路图3-2 AT89S51控制电路图此电路包含复位部分、选择部分、显示部分，并且P0口和 DAC0832的数据口直接相连。有四个选择按钮，可供波形转换、调节频率。显示部分显示的是频率。数据下载到单片机P0口，由其输入到DAC0832的数字信号输入端。3.2 使用DAC0832的数模转换电路1. 74LS245简介图3-3 74LS245引脚分布图2. DAC0832数模转换电路图3-4 DAC0832数模转换电路图DAC0832有三种数据输入方式，此电路中采用的是直通数据输入方式电路如图3-4所示。ILE接高电平，/CS、/WR1、/WR2和XFE全部接地。数字信号输入端D0D7单片机P0口，单片机为其提供信号。3.3使用LM324的电压转换电路1LM324简介 图3-5 LM324引脚图2. LM324电压转换电路图3-6 LM324电压转换电路图因为DAC0832输出的是电流，一般要求输出是电压，所以必须经过一个外接的运算放大器转换成电压。第4章 软件设计4.1程序流程图4.2主要源程序第5章 安装与调试正确的调试系统才能使各模块正常工作，实现高精度，高稳定性的温度测量。使用的设备：直流稳压电源 一台数字万用表 一台电烙铁及焊接工具 一套示波器 一台连接线 若干1. 用直观法检查电路焊接是否正确，元器件极性是否正确。插上芯片，接上电源，用电压法检查各芯片、各引脚电压是否正常。2. 接上示波器，观察输出波形是否正确。3. 按动调频按钮，看频率是否改变；按动改变波形按钮，观察波形是否改变。4. 观察显示部分是否和调试部分对应。第6章 使用说明1. 硬件安装 把DAC0832芯片、AT89S51芯片、LM324芯片、数码管按要求装入电路中。2.连接电源将LM324芯片、DAC0832芯片按要求接入+/-12V和+/-5V电源，若电路良好，则数码管显示当前频率和波形序号。3.故障检修 a.输出部分的调节，经过多次调试，发现只输出一种波形，可能是板子焊错了，要经过休整，才可以正常工作。 b.显示部分的调节，刚开始的时候，有两位数码管有几段不亮，要用万用表进行测量所有数码管的段码是否坏了，如果是坏的，要重新更换数码管。 第7章 心得体会参考文献1李移伦等.单片机原理及应用.中南大学出版社，20062戴仙金等 .51单片机及其C语言程序开发实例.北京：清华大学出版社，20083万福军等. 单片微机原理系统设计与应用. 合肥：中国科学技术大学出版社，20054刘光玉等. 模拟电路基础. 成都： 电子科技大学出版社，20045陆坤等. 电子设计技术. 成都： 电子科技大学出版社，19986方勤等. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社，20037参考网站资料： 附录总原理图PCB图元件清单元件代号元件名称型号及规格数量U1单片机AT89S511U2数模转换器DAC08321U3集成运放LM324