单片机综合设计报告.docx

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1、单片机综合设计报告摘要随着我国当代化程度的提高以及人们生活的需求，电梯已经成为高层建筑中的重要代步工具，它是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到了非常重要的作用。同时也给人们的生活带来非常的便利条件，同时也为我国的当代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯的应用范围很广,能够用于宾馆、饭店、酒店、办公大楼、商场、娱乐场所以及小区公寓等。因而，在当代社会中电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵敏性大以及易于实现复杂控制等特点。基于单片机的电梯智能控制系统的设计分别从系统要求、硬件设计、软件设计等几个部分设计，介绍了

2、以AT89C52系列单片机为核心，并结合74LS245和8*8LED点阵等芯片以及与之相配套的C语言程序软件等进行电梯模拟的详细实现方法，该方法不仅能够实现电梯的基本功能，而且能够设置电梯直达、急停等功能，进而可实现电梯的智能控制及相应的最佳道路选择，提高电梯的有效利用率。关键词：LED点阵；单片机；系统；控制AbstractWiththeimprovementofmodernizationofourcountryandpeopleslifedemand,theelevatorhasbecomeahigh-risebuildinginanimportantmeansoftransport.It

3、isahigh-risebuildinginsafe,reliableandverticalvehicle,toimprovetheworkingconditionsandveryimportanttolessentheintensityoflabor.Alsotopeopleslifebringveryconvenientconditions,butalsoforthemodernizationconstructionofourcountrytospeedupthedevelopmentofapowerfulguarantee.Theelevatorinawiderangeofapplica

4、tions,canbeusedinhotels,restaurants,hotels,officebuildings,shoppingmalls,entertainmentandresidentialapartments.Therefore,inmodernsociety,theelevatorhasbecomeanindispensableverticaltransportationofhuman.Theuseofsingle-chipcontrolelevatorhaslowcost,versatility,flexibilityandeasytorealizecomplexcontrol

5、.BasedonSCMintelligentelevatorcontrolsystemdesignfromsystemrequirements,hardwaredesignandsoftwaredesignpartofthedesign,introducestheAT89C52MCUasthecore,combinedwith74LS245and8*8LEDlattice,suchaschipsandmatchedwiththeClanguageprogramsoftwareforspecificmethodstorealizethesimulationofelevator,themethod

6、cannotonlyrealizetheelevatorsbasicfunctions,butalsocansetelevatoraccess,emergencystopfunction,whichcanrealizeelevatorintelligentcontrolandthecorrespondingoptimalrouteselection,improvetheelevatortheeffectiveutilization.Keywords:LEDlatticer;singlechipmicrocomputer;system;control目录1绪论(1)1.1课题背景(1)1.2课题

7、研究的目的和意义(1)1.3本设计的内容及意义(1)1.3.1本设计内容(1)1.3.2本设计的意义(1)28*8LED点阵系统(2)2.1系统设计任务与设计要求(2)2.1.1系统设计任务(2)2.1.2系统设计要求(2)2.2系统方案论证(2)2.2.1控制器方案论(2)38*8LED点阵硬件部分(3)3.1.1STC89C52的介绍(3)3.1.274LS245的介绍(6)3.1.3晶振电路(6)3.1.4复位电路(7)3.1.5LED点阵(8)3.1.68*8LED点阵防电梯显示原理图(8)48*8LED点阵屏软件部分(9)4.1软件设计(9)4.2主程序模块(9)4.3判定子程序(1

8、0)5系统测试(11)5.1仿真测试(11)5.2实际测试结果(11)5.3测试结果分析(11)5.4硬件的测试(11)6结论(12)参考文献(13)附录一(14)附录二(16)附录三(19)1绪论1.1课题背景近些年，LED点阵屏是重要的信息传递媒体，在多个行业领域得到应用。如车票销售点的班车信息显示、商业广告显示等。LED点阵屏的构造形式有各种各样的，最常见的是把所有显示信息都固化在硬件中。这种点阵屏好处在于设计简单，因而价格也相对较低。故将LED点阵应用到电梯的显示上会带来不一样的效果，给人们的出入带来便利。1.2课题研究的目的和意义目前，LED点阵屏的应用越来越广泛，故有着其的潜力。L

9、ED点阵屏通过LED(发光二极管组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，是各部分组件都模块化的显示器件，通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。LED点阵显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。该8*8LED点阵能防电梯的显示，在电梯的运行中能及时更新楼层信息，能够及时捕捉把信息反应到LED点阵屏上，简单明晰地体如今人们的视野中。通过点阵系统能够明白LED的工作原理以及基本的电路认识，通过两者间的结合来愈加清楚地去认识点阵的工作原理。在操作经过中能够提高实践能力和动手能力，把理论知识紧紧地结合实践，进一步把理论知识愈加深化，也强化了课堂上所

10、学的知识。1.3本设计的内容及意义1.3.1本设计内容1点阵显示模块；2电源模块为5V；3点阵的驱动模块电路，及相应的驱动程序；4复位电路模块；1.3.2本设计的意义随着电子信息的快速发展，对于电子的研究也越来越备受人们的青睐。社会上对于LED点阵屏的要求也越来越高，需求也是日益增长。故可看出LED点阵的研究有着非常重要的意义。本设计就是在这样的背景下提出的，此题目是结合了实际运用而确定的设计类课题。本设计就采用了比拟先进的STC89C52，STC8952是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制。该设计具有实际意义，能够应用于商业显示、电梯显示以及各种各样广告显示等很多方面。通过LED点阵系统，

11、培养设计并实现LED点阵系统的能力。在实践经过中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计LED点阵的检测、驱动和显示等外围电路。运用软件来实现LED点阵的不同显示，在软件和硬件的结合下更能够体现出理论和实践的重要性，也提高实践能力和考虑思维。28*8LED点阵系统2.1系统设计任务与设计要求2.1.1系统设计任务1熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件；2熟练应用STC89C52单片机的内部构造、资源，以及软硬件调试设备的基本方法；3自行构建基于STC89C52单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现；4规定电梯的工作规则，用C语言加以实现；5了解8*8LED点阵原理和实现方法。2.

12、1.2系统设计要求1完成单片机最小系统设计和把握单片机的基本应用；2完成外围应用电路包括系统供电单元、8*8LED点阵驱动单元的设计和实现；3完成对硬件检测以及软件对硬件的测试；4查阅国内外的研究方向和发展前沿的重要信息，阅读相关外文文献。2.2系统方案论证2.2.1控制器方案论根据题目要求，控制器主要用于控制8*8LED点阵，通过对输出端口的控制和对驱动的控制，来实现对8*8LED点阵的控制。进而实现8*8LED点阵的显示。方案一：能够采用为STC89C51系统的控制器，优点是该系统集成度高、体积小、可靠性强，具有优异的性能并且控制能力强。方案二：采用STC89C52作为系统控制的方案。ST

13、C89S52单片机算术运算功能强，软件编程灵敏、自由度大，低电压、功耗低、体积小、技术愈加成熟。性能方面比STC89C51愈加优异.考虑到性价比问题和实际需要，本设计选择用STC89C52单片机做控制器。2.3系统总体方案根据方案的要求以及实际的需要，本设计采用52单片机作为控制。系统框图如图2-1。图2-1系统总体框图38*8LED点阵硬件部分3.1单片机最小系统单片机最小系统由复位电路、时钟振荡电路组成。8*8点阵采用STC89C52单片机作为控制芯片，图3-1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下：1时钟电路：给单片机提供一个外接的12MHz的石

14、英晶振。2电源电路：给单片机提供5V电源。3复位电路：在当S1按下时给单片机一个复位信号。图3-1单片机最小系统原理图3.1.1STC89C52的介绍STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器EPROM和123字节的存取数据存储器RAM，这种器件由STC公司的高密度、不易丢失存储技术生产，并且能够与MCS-51系列的单片机兼容。片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，有较强功能的STC89C51单片机能够被应用到控制领域中。本设计采用STC89C52，它提供一下的功能标准：8k字节闪烁存储器，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4

15、KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断构造兼容传统51的5向量2级中断构造，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电形式。空闲形式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。STC89C52引脚如图3-2。图3-2STC89C52引脚示意图VCC：电源电压GND：地P0口：P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，即地址/数据总线复用口

16、。作为输出口时，每一个管脚都能够驱动8个TTL电路。当“1被写入P0口时，每个管脚都能够作为高阻抗输入端。P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时，转换地址和数据总线复用，并在这是激活内部的上拉电阻。P0口在闪烁编程时，P0口接受指令，在程序校验时，输出指令，需要接电阻。P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，Pl的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4个TTL逻辑门电路。对端口写“1，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，由于内部存在上拉电阻某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流IIL。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以

17、上高电平将使单片机复位。ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE(地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低8位字节一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因而它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要，可通过对特殊功能寄存器SFR区中的8EH单元的D0位置位可禁止ALE操作。该位置位后，只要一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活,此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。PSEN：程序储存允许PSEN输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。