学位论文 单片机基于aw60的小灯设计

1、单片机课程设计报告课程设课程设计名称:基于AW60的键盘控制小灯的设计与实现别:三系名:高翔级:计本（2）口号:20100303219绩:师:王志超间:2013 学年_2学期单片机课程设计报告13目录一、系统概要1.1意义1.2背景1.3功能二、硬件设计2.1.功能框图2.2电路图221MC9S08AW60 .2.2.2 LCD2.2.3 4X4 键盘三、软件设计3.1流程图3.2部分代码3.2.1主函数代码.3.2.2键盘中断ISR.H3.2.3键盘初始化程序四、系统测试4.1内容4.1.1电路连接图4.1.2 LCD 显示图.4.1.3小灯闪烁图 五、心得体会六、参考文献810111111

2、111213单片机课程设计报告、系统概要1.1意义嵌入式系统一词在我国广泛使用的历史并不长。在 2001年中国单片机学会 召开的年会上，才把“单片机”与“嵌入式系统”联系在一起。此后，许多高校 把单片机原理课程“发展成”嵌入式应用技术课程。是什么原因促使这种改变呢？在我们学习的课程嵌入式基础与实践它具有很强的实践性，一本具有实 践意义的好书，将是领导一个技术人员走向嵌入式开发道路的基础和向导。在学习了这本书之后，我懂得了一些以前学习的通用计算机系统和嵌入式系统的不 同。从总体上来说，通用计算机系统主要用于数值计算、信息处理，兼顾控制功 能，而嵌入式计算机系统主要用于控制领域， 兼顾数据处理。在

3、我们学习的这本 书中不再区分DSP和MCU同一使用MCI一词。在一个综合系统中，会出现通用 计算机系统与嵌入式计算机系统的结合， 各自扮演不同的角色，共同完成系统任 务。本次试验我们做的是键盘控制小灯亮暗，这次试验是我们学习了单片机系统 之后的一个知识体现与运用实践。1.2背景通过键盘控制小灯，在这个实验中我们需要利用键盘来控制小灯，而且我们要做到在LCD上显示小灯闪烁的次数。我们需要在电脑程序上设置一个控制程 序，然后连接到键盘，让键盘控制其他的功能模块。CodeWarrior是Freescale公司研发的面向FreescaleMCU与 DSP嵌入式应用开发的商业软工具，其功能强大，是Fre

4、escale向用户推荐的产品。在本次试验中我们要使用到 AW6（芯片以及键盘模块、LCD模块。模块之间的联系与组合需要我们去动手与动 脑，在这个此课程设计中，实验工具也是重要的一块。让我们知道了软硬件的结 合的重要性，为以后的学习实践提供经验。1.3功能本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数， 而且要在LCD上显示小灯闪烁的次数。 当我们从键盘输入数字， 遇到“E”时结束输入，“ E”就相当于一个结束标记符。AW60计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继 续输入数字。

5、二、硬件设计2.1.功能框图图2-1功能框图2.2电路图221MC9S08AW60飞思卡尔MC9S08AW6是一款高性能的微控制器遥评估板包含最小系统,写 入调试接口，串行通信接口与扩展板连接的扩展插口介绍最小系统的硬件设计及 软件调试并给出软件程序设计思想主体流程MC9S08AW6是一款高性能的8位微控制器,是首个能支持5V而基于高性能HCS08核系列成员。它包含众多有价值的特性，包括60K flash存储器、2K RAM灵活而无需外部元件的内部时钟发生器、低压检测、高性能、模数 转换器、串行通信模块等。即使在各类恶劣环境下,9S08AW系列亦达到极佳的 EMC性能。它 提供了不同的引脚数、

6、封装选项及温度范围。飞思卡尔还提供DEMO9S08AW60它是整合了演示板和具开发功能的USB MULTILINKBDMF身的经济型开发工具。该器件适于工业与汽车应用。1硬件设计最小系统是指可以使内部程序运行起来的所必须的外围电路。MC9S08AW6芯片的最小系统包括电源电路、复位电路、晶振电路、BDM调试接口电路和IRQ电路等。如图1所示,AW60评估板原理图。图中也给 出了最小系统元件的参考值。 1.1电源 电路电路中需要大量引脚用来提供足够的电流容量。所有的电源引脚必须有适当的旁路电容 ：来抑制高频噪音。一些 VDD和VSS引脚仅用于噪音旁路AW6（最小系统电路图所下所示:VDDC50皿

7、 ET常no*CJ102201RIC4 |m103VESFH VDUASPTAJ PTAPTSD豳晒PIBUAEIPV55ADPTE3JAO3EJvrmPTt沁桂1VDDPirns CLaPTCiJSDAPICWCLKUSSPTCsnajVES叮黑吧鬧飆PnMWfTAlPTDMtElP刖MLP 的PT站岷EIK心IPHPTHVKDaP7E呃 aPTeSETTAIPTE/IPHICP ns/IPHlCKi而BKOD/USFTEsnrasaiSTSEmOSEME7；SPStKlPTPOJTPMICHIPTFL/TPWICIOm/TPKjPTVJnPKSPT悦珂1恥PTOliMlPRESETPT02

8、fEJIP2aq曲5涸IPJ563131U1 MWSDBAWfflnisVDI515*41Sirj31H91411UIIHIJ456fl他id2433171C25UQPALOW斑VPA7wmE3EDLIN:OHDT1EHJUS图2-2 AW60最小系统电路图2.2.2 LCDLCD显示器以其功耗极低、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在控制，袖珍式仪器表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。点阵字符型液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器及必要的连接件，结构件装配而成的，可以显 示数字和西方字符。是一类专用于显示字母、数字的液晶显示模块。此，只要设计出一种型号的

9、接口电路, 示模块。LCD电路图如下所示：鉴于字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，其电特性及接口特性是统一的，因在指令上稍加修改即可使用各种规格的字符型液晶显5LCD 1602与单片机接线图LCD 1602图2-3 LCD电路图2.2.3 4X4 键盘在单片机应用系统中，键盘是人机对话不可缺少的组件之一。在按键比较少时， 我们可以一个单片机I/O 口接一个按键，但当按键需要很多，I/O资源又比较紧张时,使用矩阵式键盘无疑是最好的选择。也是单片机入门必需掌握的一种键盘4 x 4矩阵键盘的识别方法。如下图所示，8个I/O 口就可以对16个按键进行识别了，节省4 x 4矩阵键盘是运用得最多的键

10、盘形式， 识别技术，下面我们就以实例来说明一下 我们把按键接成矩阵的形式，这样用 了 I/O 口资源。矩阵键盘电路图如下所示：图2-4 矩阵键盘电路图LED小灯电路图如下所示:单片机课程设计报告遇到9PTDOi小灯原理图LED1图2-5 LED小灯电路图三、软件设计3.1流程图在整个键盘控制小灯的课程设计红，在实验中我们首先需要将芯片初始化，以保证芯片对于即将开始的设置和应用中能够很好的使用，判断键盘是否中断，否的话从新输入判断， 如果键盘没有中断然后继续判断输入的是否为“ E”，如果输入的不是“ E”保存输入的键值，LCD显继续开始判断，如果输入判断为“E”的话，开始计算输入的键值，小灯开始

11、闪烁，示小灯闪烁的次数，结束程序。程序流程图如下所示:T结束图3-1程序流程图3.2部分代码本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数， 而且要在LCD上显示小灯闪烁的次数。当我们从键盘输入数字，“E”时结束输入，“ E”就相当于一个结束标记符。AW60计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继 续输入数字。3.2.1主函数代码CH程名：硬料连接:程洋描述： 目 的： 说 明：ZZKBI(1) PTD7,3.2PTG4fe 盘 4 根列 .PTG3-0 接蜜盘 4 根行线(2

12、) 如泉诫盘换在丈曲板的上排描扎.无细曙线按.下憶盘按縫.串口发送对应的锤值縫盘中斷.魏盘扫捲”題值识别值糕换苏州大学飞思卡尔嵌入式系统卖验室2。年无总头文件#inclMde Includes.h在叱廉加全局变量走文void Bain(void)/定义初始a示缓存并醱初值uint3 g_DispaiyInit - Uait Receiving. .Soochoif 2013.06.;n=0;號笑总中断DisablelnteiTMpt();S芯:片初始化MCUInit();KBInitt)tZZ3模块初始化SCIInit(l, SYSTEMCLOCE ,3600;用SCIl,耒统时帥为时钳源*浪

13、特率为张0 0 LCDinit();ZZ3 1 SCI 始优ZZ3 2德盘初始化ZZ3 3指示灯初始化Light_Ini t (Liglit_I?un_POHT, light_Eun, Light_OFF):LCDsDispalylnit); zxS示初itfe宇符ZZ4 1汗键盘中断EnihlfflIBint() ”ZZ4 2幵总中断Enab Leinterrupt();ZZ5主循环 uhilQ (1) 322键盘中断ISR.H单片机课程设计报告名能数回明 迢功養返说isrKeyBoard若播侵盘向串口发送融值和定义值 无 无调用了KcanH. SCISendl. KBInit函数inter

14、rupt void iErKeyEoard(void)uint8 value, uintlfe i;uinte j;uinte data321=Light: for(i=0; i1000; i+)tiMEsSoochov 2013.06 ;Disablelnterrupt()； DisableKBint();中断value = KBScanN(10);扫描观值.存于vaiue4if(valuel=OxFF)if( value-QxB7)for(i=0;in;x+)p=p+(EBDe(values!i)-0k30)*pow(n-l-i);for(3=0;j (0蛊帀6 0_KB11F匚KEIFE

15、7AU60二KBIlPE二KBIPE6AVG O_I(BI1PE_KB1PEE Mt 60_KB11FE_KBIPE 4);AUeO KEI13C -= (0-AUGO_KBI1SC_KBACK):/冗歼翰入引脚列绒）的中断町进入精験讎盘中斷请朮眈CK - 1）4 LCD显示程序：f include LCD. h文件包笆存聘冏+0共位定义一名能難回明 矽功卷返说L 匚 Dshew在LCD（HD44 7ED）显示牌上显示贮个数据 str持显示数据的首地址无调用ICDinit LCDconmandvoid LCDshow(uintQ stx-) uinte i.chdZ:zzl LCD初始优LCO

16、initf)JZZ2显示16个字符 /2.1首地址AUEO_LCDciril-( AUtO_LCDctrll匸 AVeO LCDctrll RS免 AU60_LCDctrll_RT)jciad2 = (0|A(J6C_LCDdataLPTAD7) JICDconmand(end21;2.2写Lf个数据到DD EAMAU6O_LGDctrlL-t i耐OlCDctrllI AUtO_lCDctrll_HS& AU60_LCDctrlT_RU)jfor (1 = C;i 16;i+)/將要显示在第1行上的16舎数据逐个写入DD KM中LCDcammand(Etri);ZZ3显示第2行IE个孑符3

17、1 iSJt示首地址AW6O_LCDctril-( AW6O_LCDctrll& AV60_LCDctrll_RS t iV6Ci_LCDctrll_f?W);ciftd2 = f0I AU b C_ljCDdfl t a_PTAD 7I #iW&0LCDdete_PTAD6); LCDconuftand (cud 2 );z/3.3再写IE个数搦剌DD RAMAU60_LCDctril-( AU60_LCDctrllI AW6 0_lCIk：trll_iS丄 Ay6D_LCDctrlT_f?U) jfor (1 = 16;i CO-CC IKXlOuu 口 a o a a a iuu uu；

18、 b u I ： L -J M AB C- Q a hi =-i-S-ju-Aihkbb7 IL,:-1 Lb ._ L UW-J-u-j,/ A aj LI、- 4 4 dST? ADAauu uxiuMu-jvnulLVI胖輛iihiI帖：XT.w_.fsn-ard-m2 I.- _- 1 ir-二A_I 卩“E”时结束输入，“ E”就相当于一个结束标记符。得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。具体结果如下所示.4.1.1电路连接图键盘控制小灯电路连接如下所示:._. = -a-tta-j-t .-FOOOV U rrt00 00 C-0 04-*Wi F七