单片机原理实验课程设计毕业设计.doc

单片机原理实验课程设计毕业设计 目 录 摘要 1 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 系统方案设计 1 1.3系统方案论证与实现 1 2 系统主要器件选型及依据 3 2.1 数码管驱动及键盘控制芯片CH451 3 2.2 DS1302芯片简介 4 2.3 LED8*8点阵 5 2.4 74HC573芯片简介 5 2.5 74HC138芯片简介 6 2.6 AT24C02A芯片简介 7 3 系统硬件设计 8 3.1 系统的硬件设计总框图 8 3.2 LED8*8点阵交通灯界面设计基础 8 3.3 时间日期显示设计基础 8 3.4 数据存储查询设计基础 9 3.5 键盘显示模块设计基础 10 4 系统软件设计 11 4.1 系统主流程图 11 4.2 LED8*8点阵显示交通灯功能模块 13 4.3 时间日期修改、显示功能模块 14 4.4 数据记录显示功能模块 15 4.5 数据存储显示功能模块 16 5 结论 17 参考文献 附录 基于的设计 绪论 单片机是一种集成在电路芯片，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计算机系统。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械各种智能机械。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。 图1-1系统框图 系统方案实现 数码管驱动及键盘控制芯片CH451 CH451 是一个多功能外围芯片，通过可以级联的4 线串行接口与单片机、DSP、微处理器等交换数据。CH451 包含三个功能：数码管显示驱动、键盘扫描控制、μP 监控，三个功能之间相互独立，单片机可以通过操作命令分别启用、关闭、设定CH451的任何一个功能。CH451 的串行接口是由硬件实现的，单片机可以频繁地通过串行接口进行高速操作，而绝不会降低CH451 的工作效率。图2-1为 CH451外围电路图。表2-1为按键键值表。 图2-1 CH451外围电路图 表2-1 按键键值表 （1）显示驱动 ● 内置大电流驱动级，段电流不小于25mA，字电流不小于150mA。 ● 动态显示扫描控制，直接驱动8 位数码管或者64 位发光管LED。 ● 可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者BCD 译码方式。 ● 数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。 ● 各数码管数字独立闪烁控制。 ● 通过占空比设定提供16 级亮度控制。 ● 支持段电流上限调整，可以省去所有限流电阻。 ● 扫描极限控制，支持1 到8 个数码管，只为有效数码管分配扫描时间。 （2）键盘控制 ● 内置64 键键盘控制器，基于8×8 矩阵键盘扫描。 ● 内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖动电路。 ● 键盘中断，低电平有效输出。 ● 提供按键释放标志位，可供查询按键按下与释放。 （3）外部接口 ● 高速的4 线串行接口，支持多片级联，时钟速度从0 到10MHz。 ● 串行接口中的DIN 和DCLK 信号线可以与其它接口电路共用，节约引脚。 ● 完全内置时钟振荡电路，通常不需要外接晶体或者阻容振荡。 ● 内置上电复位和看门狗Watch-Dog，提供高电平有效和低电平有效复位输出。 DS1302芯片简介 DS1302包括时钟/日历寄存器和31字节（8位）的数据暂存寄存器，数据通信仅通过一条串行输入输出口。实时时钟/日历提供包括秒、分、时、日期、月份和年份信息。闰年可自行调整，可选择12小时制和24小时制，可以设置AM、PM。实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日期、月份、年、星期的能力，还有闰年调整能力。 控制指令 图2-2为控制指令（8位） 图2-2 控制指令（8位） 每个字节的传输是有控制字节指定的，控制字节的最高位Bit7必须是‘1’，如果是‘0’，写入将被禁止。bit6为‘0’则指定对时钟/日历寄存器控制读写操作，为‘1’则为RAM区数据的控制读写操作，bir1~bit5指定相关寄存器待进行输入输出操作，最低位bit0指定是输入还是输出，为‘0’则为输入，相反