单片机学习报告.doc

电气专业技师单片机研修摘 要单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。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。它最早是被用在工业控制领域。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。关键词：AT89C51、AD转换、串口通信目 录摘 要11 引 言32 单片机电路组成42.1CPU42.2电源电路42.3晶振电路42.4复位电路52.5 IO口53 设计内容63.1主要功能63.2protel原理图纸73.3 PCB图纸83.4仿真图纸84 程序9致 谢121 引 言51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。单片机品种繁多，就应用情况看，应用最广者当属Intel公司的MCS-51系列8位机。在Philips等公司推出新一代80C51系列单片机后，各种型号的80C51层出不穷。 MCS-51系列单片机是Intel公司在总结MCS-48系列单片机的基础上于20世纪80年代初推出的高档8位单片机。MCS-51系列的制成及发展与HMOS工艺的发展密切相关 ，HMOS是高性能的NMOS工艺。而CMOS与HMOS工艺的结合则产生了C-HMOS工艺的产品，例如80C51、80C31等。这类产品既保持了HMOS高速和高封装密度的特点，又具有CMOS低功耗的优点。C-HMOS工艺的单片机具有掉电保护和冻结运行两种独特的处理方式。2 单片机电路组成单片机最小应用系统是指用最少的元件组成的可以工作的单片机系统。MCS-51系列单片机最小应用系统结构。MCS-51系列单片机最小应用系统一般包括主控单片机芯片、电源电路、复位电路和晶振电路。2.1CPU单片机在单片机应用系统中，单片机是核心部件，能够自动完成用户赋予它的任务。2.2电源电路电源电路单片机是一种超大规模集成电路，在该集成电路内有成千上万个晶体管或场效应骨。因此，要使单片机正常运行，就必须为其提供能量，即为片内的晶体管或场效应管供给电源，使其能工作在相应的状态。2.3晶振电路晶振电路单片机是一种时序电路，必须为其提供脉冲信号才能正常工作。由于MCS-51系列单片机内部已集成了时钟电路，所以在使用时只要外接晶体振荡器和电容就可以产生脉冲信号。晶体振荡器和电容所组成的电路称为晶振电路。2.4复位电路复位电路： 单片机在启动运行时，都需要先复位，即是使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。MCS-51系列单片机本身，一般不能自动进行复位，必须配合相应的外部电路才能实现。复位电路的作用就是使单片机在上电时能够复位或运行出错时进入复位状态。2.5 IO口输入输出口线插座： 单片机通过输入输出口线与外界交换信息。例如，单片机与外设的通讯就是通过输入输出口线实现的。单片机输入输出口线的驱动能力有限。驱动能力不足时.可以在口线上接驱动器。3 设计内容课程设计内容是利用单片机编写一个恒温控制电路，电路带有AD转换，串口通信等技术。3.1主要功能程序中带有串口显示，即把当前的实时温度定时的往电脑发送至电脑并显示。此功能主要用于实时记录温度便于存入档案中，所设定的时间是每10秒发送一次温度值。如果需要立即查看当前温度可以按下PCB板子上的中断按钮，单片机会立刻发送当前温度值。如果程序出错，温度值为错误信息时，单片机会发送错误信息“E1”给电脑。程序不仅能够显示温度值，还可以调节温度值。可以通过电脑调节的温度值，通过串口发送至单片机。单片机会将所收到的温度设定值与当前的实时温度进行比较。当设定温度大于当前温度时，单片机会启动加热设备（电路中使用LED灯模拟），而但当前温度大于设定温度时，单片机则会关闭加热设备。从而实现一个简单的恒温控制模块。3.2protel原理图纸 由于电脑中的数据为负逻辑，所以在实际应用中必须加入MAX3232来将串口的的数据取反。3.3 PCB图纸3.4仿真图纸4 程序#includesbit OE=P34;sbit ALE=P35;sbit ST=P36;unsigned char adz=0,wdz=0,twz=0x35,jishu=0;/AD值 ，温度值 ，调温值 ，计时 code unsigned char rt_tab=188,186,184,181,179,177,174,172,170,167, /0-9 165,162,160,157,155,152,150,147,145,142, /10-19 140,137,135,132,130,128,125,123,120,118, /20-29 116,113,111,109,107,104,102,100,98,96, /30-39 94; /40unsigned char cbcw(unsigned char ad_val); /AD值温度值转换 void init(void)IT1=1; /W1中断触发方式 IT0=1; /W0中断触发方式 TMOD=0X21;/T1方式2，T0方式1 SCON=0X50;/串口中断方式1 REN至1PCON=0X80;/SMOD至1 TR1=1; /开T1定时器 TR0=1; /开T0定时器 ET0=1; /启动T0定时器 TH0=(65536-50000)/256;/50MS初值 TL0=(65536-50000)%256;/50MS初值 TH1=TL1=0XF3;/波特率4800ES=1; / 开串口中断 EX1=1;/W1启动 EX0=1;/W0启动 EA=1;/总开关开启 P2_7=0;/关闭LED电源 void AD_init(void)ST=0;/START上升沿复位ST=1;ALE=0;/ALE至0不读取通道 P2=(P2&0xf8);/加载通道0ALE=1;/读取通道 ST=0;/STRAT下降沿启动 /*外部中断0*/void INT0_ISD(void) interrupt 0while(P3_2=0); /按键松手检测 AD_init(); /初始化并启动AD芯片/*定时器中断0*/void T0_ISD(void) interrupt 1jishu+; /延时if(jishu=40)jishu=0;IE0=1;/进入中断0TH0=(65536-50000)/256;/符初值TL0=(65536-50000)%256;/*外部中断1*/void INT1_ISD(void) interrupt 2OE=1; /打开输出口OEadz=P0; /读取数字量OE=0;/关闭输出口OEif(adz=94)wdz=cbcw(adz); /数字量温度值转换SBUF=wdz; /发送温度值elseSBUF=0xe1; /发送错误信息 /*数字量转换温度*/unsigned c