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1、专业课程设计,10级 通信工程,电信学院通信教研室 2013.7.7,专业课程设计介绍的内容,一、了解单片机的基本功能 二、了解单片机实验开发板设计 三、通过实例了解基于单片机的 功能系统设计,51单片机基本功能简介,单片机把中央处理器、存储器、定时器、I/O接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。,51单片机基本功能简介,中央处理器（完成运算和控制） 内部存储器（包括数据和程序存储器） 定时与中断系统 I/O口 时钟电路（产生时钟脉冲序列）,51单片机基本功能简介,电源引脚 2根 外接晶体引脚 2根 控制引脚 4根 输入输出控制引脚 32根 （其中P3口功能复用）,单
2、片机开发板的硬件电路原理图,单片机最小系统,显示电路,电源电路,串口通信,信号处理,按键控制,单片机最小系统电路,复位电路 上电复位 按键复位 时钟电路,LED显示驱动电路,三八译码器74LS138 CMOS高压输出六缓冲驱动器 7407,按键控制电路,可编程控制，读入按键按下或抬起的状态。,注意：读入按键值时要去抖动。,串行通信电路,MAX232（实现TTL电平与232电平间的转换） 串行口九针插头,信号处理电路,1N4148 电压钳位 LM311 电压比较器,电源电路,二极管1N4007 稳压管LM7805,硬件电路功能总结,该单片机开发板具备了电源、复位、时钟、键盘、显示等电路，可用于编
3、程开发单片机的多种控制功能。 该硬件电路对进行程序设计起指导和限制的作用。,综合实习设计实例,基于单片机的频率计设计 基于单片机的软件钟设计,频率计程序设计,熟悉硬件电路连接方法，及其为编程提供的条件和限制。 熟悉编程语言和编程环境。（推荐使用C51语言，Keil uVision编程环境） 进行频率测量、显示、键盘等程序的编写。,频率计设计,硬件电路设计 输入信号处理电路 单片机控制电路 显示电路 串行通信电路 电源电路,程序设计 测量信号频率 测量信号周期 LED显示程序 按键控制,算法,测量频率法 单位定时时间内，对被测信号脉冲进行计数。 （待测信号频率越高，测量精度越高。） 测量周期法
4、在被测信号周期内，对某一基准脉冲进行计数。 （待测信号频率越低，测量精度越高。）,单片机实现直接频率测量,可以把待测的频率脉冲直接连接到MCU的T/C1端，将T/C0作为定时器，T/C1作为计数器。 T/C0定时时间里，对频率脉冲进行计数，T/C1里的计数值便是单位定时时间里的脉冲个数，定时时间为1s时，即为待测频率。程序中加入一段取倒数的代码，即可求得周期。（单片机外接12MHz晶振时，可以得到精确的1us定时。） 定时时间内会出现脉冲丢失，将降低测量精度。脉冲频率越低，测量误差越大。显然对于较低频率的脉冲不适合采用测量频率法。,频率脉冲的周期测量法,实现待测脉冲频率到周期的转换后，将其作为
5、MCU外部中断的输入，控制启动定时/计数器开始定时，即对机器周期的内部脉冲进行计数。待测信号一个周期的时间后，关闭定时/计数器，定时计数值便是周期时间的测量值。程序中加入一段取倒数的代码，即可求得频率。（单片机外接12MHz晶振时，可以得到精确的1us定时。） 周期测量法适用于对较低频率的脉冲进行测量。,测量结果显示,LED显示器应工作在动态显示方式，由3-8译码器不断送出位码，MCU的P0口不断送出段码，使每位显示字符停留显示一段时间，一般为1-5ms。利用人眼的视觉惰性，从显示器上便可以看到相当稳定的数字显示。,STC89C52RC,8051核微处理器（指令代码、管脚都与流行的8051兼容
6、） 加密性强，无法解密 抗干扰性强 低电磁辐射 高速度、低功耗 可在线编程，无需编程器,在线编程,在系统编程ISP （ In-System Programming） 软件：STC-ISP-V3.5 编程界面：,在线编程操作方法,步骤1：选择单片机型号（STC89C52RC）,步骤2： 1）选择Clear Buffer （清缓冲区） 2）Open File打开待烧录的.HEX文件,步骤3： 1）根据实际连接选择COM口 2）选择合适的波特率（9600）,步骤4：默认设置,步骤5： 1）电路板断电后点击Download按钮 2）接通电路板电源 3）等待编程结束,首先进行各项设置,通信电缆连好且电路
7、板断电的条件下， 点击Download按钮。 当出现图示提示时，给电路板接通电源。,程序写入ing,写入完成,软件钟制作简介,软件钟就是利用51单片机制作一个电子表 硬件电路包括了MCU，显示，按键三部分。可以实现时间显示和调表的功能。 算法：单片机外接12MHz晶振，可以得到精确的1us定时。记录单片机基准时钟脉冲的数量，当时间为1s时，将显示部分的“秒”位加一，加到60以后进位为“分”，“秒”位清零后继续记录。当“分”累加为60以后进位为 “时” ，“分” 位清零后继续记录，当“时”位为24以后，所有位清零后重新开始记时。,功能切换：使用时需要对软件钟进行调整。所以需要一个按键来进入调整状
8、态。进入调整状态后需要一个按键选择调整位置，两个按键分别来增加或减小所选位置的数值。调整完成以后还需要一个按键来退出调整状态，恢复时钟的计数模式。以上按键可根据需要调整合并。 在调整中另外一个需要注意的问题是如何显示目前所选定调整的位置（如秒的个位或者十位，分的个位或者十位等）。可以通过所选需调整位是否闪烁的方式来让操作者明确目前自己所选定的需调整的数位。,电路焊接 注意事项,D5-D8 1N4007 注意极性,C:104,C:104,电解电容c13极性标反了,电路组装 元件极性：电解电容、二极管、电阻排 将管座焊接到电路板上，注意缺口方向 焊接电路时要以先低后高为原则,软件设计 应包括必要的错误处理功能,设计要求,以实验开发板为硬件基础，通过程序设计，实现某种单片机控制功能电路，（具体功能不限） 在小学期结束前完成实习报告及成果验收,问题？,
