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西北民族大學(xué) 2012級(jí)專業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)流水燈設(shè)計(jì) 年 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 專 業(yè): 自動(dòng)化 二零一五年六 摘要 本論文基于單片機(jī)技術(shù)與單片機(jī)芯片AT89S51芯片功能和C語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)心形流水燈的多種亮與滅的循環(huán)。首先，我們了解單片機(jī)的一些技術(shù)，了解了單片機(jī)芯片AT89S51的一些功能；然后結(jié)合C語(yǔ)言編程；最后將它們運(yùn)用到實(shí)際的電路，使心形LED燈實(shí)現(xiàn)多種亮滅方法。本論文介紹關(guān)于流水燈的運(yùn)用和單片機(jī)技術(shù)；然后介紹芯片AT89S51；最后介紹運(yùn)用到的相關(guān)軟件. 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；流水燈；C語(yǔ)言； Abstract This paper Based on the single chip microcomputer and single chip microcomputer chip AT89S51 chip function and C language program，Realization of flowing water light heart a variety of light and the cycle of destruction。primarily，We know some of the single chip microcomputer technology，Understanding of the single chip microcomputer chip AT89S51 of some functions, Then based on the C language programming; Finally they are applied to the practical circuit, Make heart LED lamp achieve a variety of light out method. This paper introduces about the use of flowing water light and single chip microcomputer; and then introduced chip AT89S51; At the end of this paper applied to software. Key words：micro-computer；light water ；C programming language 目 錄 引 言 1 1 設(shè)計(jì)方案 2 1.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo) 2 1.2 總體設(shè)計(jì)組成框圖 2 2 相關(guān)運(yùn)用與功能 2 2.1流水燈運(yùn)用 2 2.2 單片機(jī)運(yùn)用 3 2.3 STC89C52芯片功能 3 3 軟件部分設(shè)計(jì)方案及仿真 6 3.1 multisim軟件功能簡(jiǎn)介 6 3.2 Altium Designer軟件功能簡(jiǎn)介 7 3.3 keil軟件功能 8 3.4 設(shè)計(jì)步驟及方法...........................................................................................................................8 4 電路板的制作及調(diào)試 8 4.1電路板的制作 8 4.2 電路板的調(diào)試過(guò)程及所遇問(wèn)題的解決方案 9 4.3 C語(yǔ)言程序運(yùn)用................................................................................................................................10 5 結(jié)論 11 謝 辭 12 參考文獻(xiàn) 13 附 錄 14 引 言 LED流水燈是運(yùn)用單片機(jī)原理和一些芯片功能，結(jié)合C語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)燈的亮滅方式。流水燈主要用于裝飾婚慶布置、賓館、酒店、酒吧、聚會(huì)、商廈、家居、櫥窗、俱樂(lè)部、音樂(lè)會(huì)、歌廳、時(shí)裝表演、舞廳、舞臺(tái)、等等各個(gè)場(chǎng)所，也可以作為禮物送人。 本文主要講述我完成這次課設(shè)所經(jīng)歷的五個(gè)階段：總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)方案及原理、軟件調(diào)試及仿真，電路板的制作、對(duì)于本次課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)預(yù)想。在介紹我本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理的同時(shí)，也側(cè)重同時(shí)記錄了我是如何對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的。同時(shí)，我也著重介紹了我所用到的相關(guān)軟件和芯片功能。 1 設(shè)計(jì)方案 1.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo) 使心形LED燈實(shí)現(xiàn)42種不同形式的閃爍功能 利用C語(yǔ)言編程，使LED燈實(shí)現(xiàn)42種不同形式的閃爍功能，一直循環(huán)。 1.2總體設(shè)計(jì)組成框圖 系統(tǒng)框圖如下 AT89S51 5v電壓源 心形LED燈 1.1系統(tǒng)框圖 運(yùn)用單片機(jī)與芯片STC89C52功能，以及C語(yǔ)言程序編程，是LED燈實(shí)現(xiàn)多種亮滅方法，運(yùn)用晶振給單片機(jī)芯片提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，本次實(shí)驗(yàn)采用12MHz的晶振給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。 2 相關(guān)運(yùn)用及功能 2.1流水燈運(yùn)用 LED燈可以裝飾婚慶布置、賓館、酒店、酒吧、聚會(huì)、商廈、家居、櫥窗、俱樂(lè)部、音樂(lè)會(huì)、歌廳、時(shí)裝表演、舞廳、舞臺(tái)、等等各個(gè)場(chǎng)所， 也可以當(dāng)做禮物送人。人們可以將各種亮法的燈去裝飾自己需要裝飾的地方，也可以安放在廣告牌，這樣更為吸引人們的關(guān)注。 2.2 單片機(jī)運(yùn)用 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 3.在家用電器中的應(yīng)用 4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 7.單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 2.3 STC89S52芯片功能 STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。 主要特性如下： 1.增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051. 2.工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V～2.0V（3V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz 4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5.片上集成512字節(jié)RAM 6.通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。 7.ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú) 需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8.具有EEPROM功能9.具有看門(mén)狗功能 10.共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2 11.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 12.通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART13.工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）14.PDIP封裝 STC89C52RC單片機(jī)的工作模式 l掉電模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原 程序 PDIP封裝的AT89S51管腳圖 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能： P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（T0定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） P3.5 T1（T1定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51的P0、P1、P2、P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。除了P1口外P0、P2、P3口都還有其他的功能。 RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許。當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。 3 軟件部分設(shè)計(jì)方案及仿真 3.1 multisim軟件功能簡(jiǎn)介 Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，Multisim推出了許多版本，用戶可以根據(jù)自己的需要加以選擇。在本書(shū)中將以教育版為演示軟件，結(jié)合教學(xué)的實(shí)際需要，簡(jiǎn)要地介紹該軟件的概況和使用方法，并給出幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。 Multisim是加拿大圖像交互技術(shù)公司（Interactive Image Technoligics簡(jiǎn)稱IIT公司)推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。 工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路行為進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程. 3.2 Altium Designer軟件功能簡(jiǎn)介 Altium Designer 提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開(kāi)發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。Altium Designer 在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級(jí)和FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于FPGA和分立處理器的嵌入式以及PCB版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能,使得Altium Designer成為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的完整解決方案－一個(gè)既滿足當(dāng)前，也滿足未來(lái)開(kāi)發(fā)需求的解決方案。 最新發(fā)布的 Altium Designer10 為您帶來(lái)了一個(gè)全新的管理元器件的方法。其中包括新的用途系統(tǒng)、修改管理、新的生命周期和審批制度、實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈管理等更多的新功能! Release 10 將繼續(xù)保持不斷插入新的功能和技術(shù)的過(guò)程，使得您可以更方便輕松地創(chuàng)建您的下一代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 Altium 的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)架構(gòu)以將硬件，軟件和可編程硬件等等集成到一個(gè)單一的應(yīng)用程序中而聞名。它可讓您在一個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)，甚或是整個(gè)團(tuán)隊(duì)里自由地探索和開(kāi)發(fā)新的設(shè)計(jì)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)思想，團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都擁有對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)視圖。 Altium Designer 10 提供了一個(gè)強(qiáng)大的高集成度的板級(jí)設(shè)計(jì)發(fā)布過(guò)程，它可以驗(yàn)證并將您的設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，這些操作只需一鍵完成，從而避免了人為交互中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。發(fā)布管理系統(tǒng)簡(jiǎn)化規(guī)范了發(fā)布您的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的流程，或者更具體地說(shuō)，是那些項(xiàng)目中定義的配置， 直觀，簡(jiǎn)潔而且穩(wěn)定。更重要的是，該系統(tǒng)可以被直接鏈接到您的后臺(tái)版本控制系統(tǒng)。 新增的強(qiáng)大的預(yù)發(fā)布版驗(yàn)證手段的組合 - 用以確保所有包含在發(fā)布中的設(shè)計(jì)文件都是當(dāng)前的，與存儲(chǔ)在您的版本控制系統(tǒng)中的相應(yīng)的文件“主人”保持同步的文件，并且通過(guò)了所有特定的規(guī)則檢查ERC, DRC, 等等， 從而，您可以在更高層面上控制發(fā)布管理，并可保證卓越的發(fā)布質(zhì)量。 3.3 keil軟件功能簡(jiǎn)介 單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí)Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí) Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖(1)所示，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。 3.4 設(shè)計(jì)步驟及方法 首先，確定好原理圖后，在multisim軟件上畫(huà)好，并仿真；然后在keil軟件軟件上面，用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，把程序錄入芯片STC89S52上面，再做板。 4 電路板的制作及調(diào)試 4.2 電路板的調(diào)試過(guò)程及所遇問(wèn)題的解決方案 電路所設(shè)計(jì)的功能能否實(shí)現(xiàn)，電路板制作的好壞也起了很大的作用。 在接通電源前，我先對(duì)電路中的主要線路進(jìn)行了測(cè)量，包括電源線，排線，芯片之間的連線，然后就接上5V電源，開(kāi)始對(duì)電路中的功能進(jìn)行檢測(cè)。 接通5V電源后，首先觀察所以等是否都亮，如果不亮，一一看電路板是否虛焊了。還有燈如果亮，但是不按自己編的程序亮，還要看程序是否已經(jīng)成功錄入芯片，或者程序錯(cuò)誤，還有，程序?qū)α耍娐芬矝](méi)有虛焊，燈并沒(méi)有按照程序亮法亮，這樣檢查焊錫是否多了，焊錫多了也容易出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)楹附訒r(shí)，焊錫會(huì)空隙焊接，實(shí)際上并沒(méi)有焊接好電路。 在這次的調(diào)試過(guò)程中，從最開(kāi)始的制作到后來(lái)的電路板進(jìn)行實(shí)物檢測(cè)，我都遇到了很多的問(wèn)題，以下是我對(duì)這些問(wèn)題的解決過(guò)程以及從中獲得的心得體會(huì) 。 4.2.2斷線和虛焊 在做完電路板，焊接好元件之后就要對(duì)線路進(jìn)行全面的檢查，用萬(wàn)用表對(duì)著原理圖來(lái)測(cè)量，不能光憑肉眼判斷。在這次的課設(shè)中，在焊好元件后我已經(jīng)對(duì)線路進(jìn)行了檢查，然后在后來(lái)的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原來(lái)檢查好的線路上又出現(xiàn)了斷線，應(yīng)該是在調(diào)試的過(guò)程中剮蹭造成的，因此在電路不能實(shí)現(xiàn)功能時(shí)要及時(shí)進(jìn)行線路的檢查。 在焊接的技術(shù)不是很熟練的時(shí)候，虛焊很容易出現(xiàn)，而且與斷線相比，它不容易被發(fā)現(xiàn)，特別是對(duì)于多管腳的芯片,芯片插進(jìn)去的時(shí)候就會(huì)很困難，很容易出現(xiàn)一些管腳沒(méi)有完全穿過(guò)去的情況，這個(gè)時(shí)候就最容易出現(xiàn)虛焊，在這次課設(shè)的過(guò)程中，就是有一個(gè)芯片的管腳沒(méi)有插好導(dǎo)致電路沒(méi)有實(shí)現(xiàn)功能。 還有，管腳特別多的時(shí)候，不能把管腳焊接在一起，這樣會(huì)造成電路短路，元器件會(huì)容易燒壞，所以，在接電源之前要注意檢查虛焊和焊接是否會(huì)造成短路。 還有注意芯片的保護(hù)，由于芯片管腳很多，而且芯片管腳比較小，所以在芯片的安放和拿出過(guò)程中必須要小心，不能把芯片管腳弄壞，建議使用工具把管腳取出。 4.2.3萬(wàn)用表的使用 使用萬(wàn)用表，可以檢查電路是否虛焊了，這樣有助于保證電路板成功實(shí)它的功能。 4.3 C語(yǔ)言程序運(yùn)用 在本次課程設(shè)計(jì)中，c語(yǔ)言程序的編程對(duì)電路板最終功能實(shí)現(xiàn)占大部分的作用，以下是部分c語(yǔ)言程序代碼： #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code table0[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//LED從低位往高位移 uchar code table1[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//LED從高位往低位移 uchar code table2[]={0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00};//LED從1個(gè)亮到8個(gè)都點(diǎn)亮(從低位往高位) uchar code table3[]={0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00};//LED從1個(gè)亮到8個(gè)都點(diǎn)亮(從高位往低位) uchar code table4[]={0x00,0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};//LED從8個(gè)全亮到一個(gè)都不亮(從低位往高位) uchar code table5[]={0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff};//LED從8個(gè)全亮到一個(gè)都不亮(從高位往低位) uchar code table6[]={0xfe,0xfc,0xfa,0xf6,0xee,0xde,0xbe,0x7e};//LED從低位往高位移(最低位始終為0) uchar code table7[]={0x7f,0x3f,0x5f,0x6f,0x77,0x7b,0x7d,0x7e};//LED從高位往低位移(最高位始終為0) uchar i,j; //定義循環(huán)變量 uint tt=70; //定義時(shí)間指數(shù) void delay(uint time) //延時(shí)函數(shù) { { disp31(); //狀態(tài)31 逐步逆時(shí)針點(diǎn)亮P2、P1的LED,再逆時(shí)熄滅后，再逆時(shí)針點(diǎn)亮P0、P3的LED,再逆時(shí)熄滅 disp32(); //狀態(tài)32 LED自上而下逐步點(diǎn)亮，然后從下往上逐步熄滅 disp33(); //狀態(tài)33 LED從左往右開(kāi)始點(diǎn)亮(直到全亮)，然后從左右兩邊開(kāi)始熄滅(直到全部熄滅) disp37(); //狀態(tài)37 2個(gè)LED自上而下移動(dòng)，并點(diǎn)亮最下2個(gè)LED，然后2個(gè)LED再自下而上回去，同時(shí)4個(gè)LED（上下各2個(gè)LED）再來(lái)回移動(dòng)一次 disp36(); //狀態(tài)36 從P0.7、P3.0開(kāi)始同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到LED全亮 disp40(); //狀態(tài)40 LED從P3.0、P0.7開(kāi)始逆時(shí)針同時(shí)熄滅，直到LED全部熄滅 disp35(); //狀態(tài)35 從P2.7、P1.7開(kāi)始同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到LED全亮 disp41(); //狀態(tài)41 LED從P2.7、P1.7開(kāi)始順時(shí)針同時(shí)熄滅，直到全部熄滅 disp34(); //狀態(tài)34 LED從左往右開(kāi)始點(diǎn)亮(直到全亮)，然后從中間往左右邊熄滅 disp28(); //狀態(tài)28 P1、P2和P0、P3交替閃爍 } } 5 結(jié)論 本次課程設(shè)計(jì)，是第一次課程設(shè)計(jì)。感觸很深，本來(lái)很多軟件都還沒(méi)有學(xué)，像Altium Designer軟件和keil軟件，多虧同學(xué)的幫助，還有網(wǎng)上的很多視頻教程。在同學(xué)幫助下，還有老師指導(dǎo)和自己努力下，自己慢慢學(xué)會(huì)了很多東西。學(xué)會(huì)怎么樣繪制原理圖，怎樣更好去焊接板。 實(shí)驗(yàn)中，由于是第一次由自己設(shè)計(jì)做的板，剛開(kāi)始的時(shí)候，由于自己的理論不足，經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致好多錯(cuò)誤。不過(guò)，通過(guò)老師的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助，還有自己去圖書(shū)館翻閱資料，在網(wǎng)上看很多軟件教學(xué)視頻，使自己學(xué)會(huì)了很多理論知識(shí)。在做電路板的過(guò)程中，自己焊接還有校檢電路。在此過(guò)程中，知道注意設(shè)置焊盤(pán)的大小，電路的合理走線。這些都會(huì)對(duì)后面焊接電路的成功與否有比較大的左右，還有也知道自己應(yīng)該多動(dòng)手，多多練習(xí)做電路板。 在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深刻了解到自己的各方面知識(shí)是多么匱乏，還有自己的動(dòng)手能力是那么的弱。這告訴我多去學(xué)習(xí)相關(guān)資料，多去上網(wǎng)看一下關(guān)于專業(yè)所用的相關(guān)軟件教程，有什么不懂的地方，應(yīng)該多去向老師請(qǐng)教，多去和同學(xué)交流。當(dāng)然，最主要的還是多鍛煉自己的動(dòng)手能。 謝 辭 本次課程設(shè)計(jì)，我可以順利完成任務(wù)，首先要感謝老師的指導(dǎo)，再次感謝同學(xué)們給與我的幫助，其次，也要感謝科協(xié)的同學(xué)在我去做電路板的過(guò)程中，幫我配置腐蝕液，最后，也要感謝學(xué)校給我們這樣一次鍛煉的機(jī)會(huì)，感謝學(xué)校給我們提供給我們鍛煉的場(chǎng)所和氛圍。 正是老師、同學(xué)、學(xué)校給予我鍛煉的機(jī)會(huì)，讓本次課程設(shè)計(jì)能夠順利成功完成。 參考文獻(xiàn) [1] 郭天祥編著：《51單片機(jī)C語(yǔ)言教程》，電子工業(yè)出版社，2008 [2] （美）弗洛伊德著，余璆等譯：《數(shù)字電子技術(shù)（第九版）》，電子工業(yè)出版社，2008 [3] 侯玉寶等編著：《基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 》，電子工業(yè)出版社，2008 [4] 吉雷.章優(yōu)仕.齊永龍. Protel99電子電路設(shè)計(jì)[M], 成都：電子科技大學(xué)出版社，2000 [5]《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》 譚浩強(qiáng)清華大學(xué)出版社 (2010-06出版) 附 錄 1.設(shè)計(jì)相關(guān)附圖 元器件清單 ： 紅色發(fā)光二極管 5MM 32個(gè) 貼片電阻 470歐姆 32個(gè) 直插電阻 10K 1個(gè) 電容 30pf 2個(gè) 電解電容 10uf 1個(gè) 晶振 12.000MHz 1個(gè) STC89C52 1個(gè) 導(dǎo)線 2根 排針 2 P DIP40插座 1個(gè) 自鎖開(kāi)關(guān) 1個(gè) USB插頭（母座） 1個(gè) USB數(shù)據(jù)線（公對(duì)公） 1條 圖1.1 元件清單 圖1.2 原理圖