单片机课程设计指导书

来源：九壹网

重庆科技学院

单片机课程设计

指导书

1单片机实验板介绍...........................................................................................................................................3

1.1板载硬件资源........................................................................................................................................3 1.2原理图....................................................................................................................................................4 1.3 PCB图...................................................................................................................................................5 2 焊接调试..........................................................................................................................................................6

2.1 元件清单...............................................................................................................................................6 2.2 焊接指南...............................................................................................................................................7 3.3 简单调试...............................................................................................................................................7

3.3.1 板子功能检测............................................................................................................................7 3.3.2学习方法介绍.............................................................................................................................7

3 入门指南..........................................................................................................................................................8

3.1 KEIL软件的使用：..............................................................................................................................8 3.2 STC-ISP下载软件的使用方法............................................................................................................11 3.3 一个简单实例——LED灯光闪烁....................................................................................................14

3.3.1点亮一个LED灯.....................................................................................................................14 3.3.2 控制四个LED灯闪烁............................................................................................................15

4设计实例1——多功能电脑时钟..................................................................................................................16

4．1 设计任务书......................................................................................................................................16

4．1．1设计任务书1——多功能电脑时钟（带闹钟功能）......................................................16 4．1．2 设计任务书2——多功能电脑时钟（带整点报时功能）.............................................17 4．1．3 设计任务书3——多功能电脑时钟（带年月日显示功能）.........................................18 4．1．4 设计任务书3——2008奥运倒计时牌............................................................................19 4．4格式要求...........................................................................................................................................20

4．4．1通用基本要求.....................................................................................................................20 4．4．2 本课程设计的具体要求....................................................................................................20 4．5装订要求...........................................................................................................................................23

4．5．1装订顺序.............................................................................................................................23 4．5．2 评语表样例........................................................................................................................23

1单片机实验板介绍

1.1板载硬件资源

蜂鸣器指示灯四位数码管 128液晶对比度调节 1206液晶对比度调节128液晶接口 1602液晶接口MAX232芯片红外接收头串口通信接口温度传感器USB 供电接口 STC51单片机四个按键电源指示灯电源开关 1 ．采用STC51RC（与标准51指令、脚位完全兼容），支持在线串行下载。 2 ．供电方式：USB供电 3 ．RS232串行通信接口 4 ．4个LED发光管 5 ．四位共阴数码管

6 ．4个式键盘（包含外部中断按键） 7 ．一个蜂鸣器

8 ．1602液晶接口（液晶为选配件）

9 ．128X液晶接口（液晶为选配件，并支持ST7920中文硬件字库液晶的串行显示） 10 ．DS18B20温度传感器（选配件） 11 ．IrDA红外接收头（选配件）

1.2原理图

1.3 PCB图

2 焊接调试

2.1 元件清单

单片机小应用系统器件清单

序数

器件名称规格、封装标识备注号量 1. 单片机 STCC51、DIP40U7 1 基本配置 2. 40脚IC座 U7 1 基本配置 3. 232芯片 SP232 、DIP16 U2 1 基本配置 4. 16脚IC座 U2 1 基本配置 5. 晶体振荡器 11.0592MHz XT1 1 基本配置 6. 独石电容 15P、 RAD0.1 C14、C15 2 基本配置 7. 微动开关 MODE ENT、DN、UP 4 基本配置 8. 自锁开关 power SW 1 基本配置 9. 三极管 8550(PNP) TO-92 Q2 1 基本配置 10. 蜂鸣器 U9 1 基本配置 11. 数码管 CL3461AS LED 1 基本配置 12. 红LED PowerLED 1 基本配置 13. 绿LED D1、D2 D3、D4 4 基本配置 14 9针排阻 471 RP1 1 基本配置 15 5针排阻 102 RP2 1 基本配置 16 三极管 8550(PNP) TO-92 Q1 1 基本配置 17. 电阻 10K R2、R21、R22、R23 3 基本配置 18. 电阻 2K R3、R4 2 基本配置 19. 电解电容 10u/25V C18 1 基本配置 20. 电解电容 470u/16V CP1 1 基本配置 21 独石电容 104(0.1u) C1C2C5~C9.C12 C13 11 基本配置 22. RS232座 DB9弯孔 J16 1 基本配置 23. RS232线 1 基本配置 24. USB座方、弯 JP2 1 基本配置 25. USB线设备线 1 基本配置 26 电路板 1 基本配置

选配件

30. 温度传感器 DS18B20 J9 1 温度检测用

31. 电阻 5．1K R5 1 红外接收 32. 红外接收 IrDA SIP4 1 万能遥控器 33. 电阻 10K R6 1 34 电阻 R27：10、R3： 2K 2

液晶显示器

35 液晶显示器 128*或1206 1

2.2 焊接指南

焊接的原则：一般从低到高,从左到右，从核心到外围。

本实验板的焊接步骤:

1，焊接电阻：R4，R2，PWRLEDR。 2，焊接单片机座子和232座子。

3，焊接晶振，同时焊接晶振旁边的两个15P的电容。 4，焊接104无极电容，共有七个。

5，焊接指示灯，绿的四个，在左上角；红的一个，在右下角。 6，焊接排阻，指示灯左上角，还有数码管的在指示灯下面。

7，焊接按键，MODE、UP、DN、ENT。注意：（焊接的时候要看清楚，按键为长方形，横着为长的。竖着为短的）

8，焊接数码管插座，然后焊接蜂鸣器。 9，焊接三极管8550，在蜂鸣器下方。 10，焊接串口接口（母的），和USB插座。 11，焊接电容，232座子前的一个10UF。

3.3 简单调试

3.3.1 板子功能检测

当拿到实验板后第一件事情就是看电源供电是否正常，下载程序功能是否正常，各个芯片功能是否都能成功实现。检测方法如下：

1. 先安装编程软件KEIL，再安装下载软件STC—ISP； 2. 然后连接好USB供电电缆及串口下载电缆；

3. 按下板上电源开关SW，接通电源，实验板上的电源指示灯（PWR LED）应该亮起来；如果没有亮，要马上拔出USB电缆，用万能表检查板上是否有虚焊或短路的地方，并检查 USB的5V供电是否正常。直到排除了故障才能进行下一步。 4. 然后可以根据资料中的实验步骤，进行下载，并且参考本手册进行实验。

3.3.2学习方法介绍

学者要根据老师讲的内容一点一点的做，遇到不懂的问题，要问老师，不能积累任何小的问题。

做每个实验之前,首先要看实验板上找到相应的电子器件,然后在原理图上找到相应的原理图(即先了解硬件.)

3 入门指南

3.1 KEIL软件的使用：

1. 打开KEIL UVISON3软件图标

1) 在软件打开的窗口上面点击“Project”。

2. 点击”new“出现一个对话框，可以选择路径工程建在自己想要的地方。

3. 保存后，进入芯片选择菜单。

4. 一般选择“Philips“8Xc51RC+”。

5. 然后点”确定“当出现对话框时在选择”否“。

6. (1)然后点菜单“Project”下面的“options for Target’Target 1’”.用鼠标点”output”点”create Hex Fi”

然后点”确定”.

7. 用鼠标点”output”点”create Hex Fi”然后点”确定”.

8. 然后点”file”下面的”new”在点”file”下面的”save”保存好后,然后取名,字母格式点C如(main.c)。

9. 下来可以按找实验指导进行编程。

10. 编完之后，点“Project”下面的“Rebuild all target files”。当编译通过之后才能下载。如果程序

有错误的话编译的时候，软件对话框下面有提示错误，并且提出编译没有通过，英文的。点以下下面对话框的错误，就能找到错误的大体位置，然后可以找到。

3.2 STC-ISP下载软件的使用方法

1. 打开STC-ISP的图标。

2. 然后在步骤一中选择单片机型号，可以选择（STCC51RC）。

3. 点“Open File”然后根据自己所存程序的路径选择所要下载的程序，选的是Hex文档。

4. (1)选择端口，选择根据自己电脑的硬件端口。(如COM1)

(2)然后选MaxBuad中选择波特率为9600。

5. 选择可以不管（因为本实验板符合默认的模式）。

6. 按下”Download/下载”。

7. 下载完成。

3.3 一个简单实例——LED灯光闪烁

在板子的左上方有四个绿色的LED灯，分别是由P23、P24、P25、P26四个I/O口控制，低电平点亮，高电平熄灭。通过程序控制可以实现LED灯光交替亮、灭的效果。通过更进一步的学习，也可以实现流水灯、跑马灯的效果。

3.3.1点亮一个LED灯

我们先来做一个最简单的程序，P23口输出低电平，点亮D1这个LED指示灯。

#include \"reg51.h\"

sbit D1=P2^3; //D1控制引脚 main()

{ while(1) { D1=0; } }

3.3.2 控制四个LED灯闪烁

#include \"reg51.h\"

sbit D1=P2^3; //D1控制引脚 sbit D2=P2^4; //D2控制引脚 sbit D3=P2^5; //D3控制引脚 sbit D4=P2^6; //D4控制引脚 void delay(unsigned int j) { unsigned char i; do{ for(i=0;i<230;i++); }while(j--); } main() {

while(1) {

D1=0; D2=0; D3=0;

D4=0;

delay(1000); D1=1; D2=1; D3=1;

D4=1;

delay(1000); } }

4设计实例1——多功能电脑时钟

4．1 设计任务书

4．1．1设计任务书1——多功能电脑时钟（带闹钟功能）

重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书 200 — 200 学年第学期专业课程名称

单片机系统综合训练

班级课程类别

（1.必修 2.公选 3.限选 4.专选）

设计时间从 200年月日至 200 年月日一、课程设计题目：多功能电脑时钟二、课程设计要求：

要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能： 1.基本功能

①实时显示当前时间（4位数码管显示，2位显示小时，2位显示分钟，第2位小数点0.5秒亮，0.5秒灭）。

②按设定时间用蜂鸣器报时，报时时间为10秒。 ③能修改当前时钟。

④具有秒表功能，显示秒和百分秒。 2. 扩展功能

①单片机与PC机的通讯（可选）

②可设定初值的倒计时功能（可选）③报时及年月日显示功能（可选）。④音乐闹铃（可选）。

三、设计任务概述：

通过设计一个多功能电脑时钟，掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Keil C51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。

任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。

四、工作计划及安排：

①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计（2天） ②方案设计、使用Protel设计和绘制多功能电脑时钟的硬件原理图（2天） ③多功能电脑时钟控制程序设计和调试（4天） ④撰写实习报告（1天）

五、考核及成绩评定方式：

设计结果占 50 %；实习报告占25％；平时抽查(含半小时抽查)：25％；考勤：迟到扣5分/次，缺扣10分/次

指导教师签字教研室审核

年月日意见

教研室主任（签字）：年月日

注：表格空间不够可自行调整。

4．1．2 设计任务书2——多功能电脑时钟（带整点报时功能）

重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书 200 — 200 学年第学期专业课程名称设计时间

单片机系统综合训练

班级课程类别

（1.必修 2.公选 3.限选 4.专选）

从 200 年月日至 200 年月日

一、课程设计题目：多功能电脑时钟二、课程设计要求：

要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能： 1.基本功能

①实时显示当前时间（4位数码管显示，2位显示小时，2位显示分钟，第2位小数点0.5秒亮，0.5秒灭）。

②半点及整点时间用蜂鸣器模仿自鸣钟报时，半点短鸣，整点长鸣对应的次数。22点~6点不鸣。③能修改当前时钟。

④具有秒表功能，显示秒和百分秒。 2. 扩展功能

①单片机与PC机的通讯（可选）

②可设定初值的倒计时功能（可选）③闹钟及年月日显示功能（可选）。

三、设计任务概述：

通过设计一个多功能电脑时钟，掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Keil C51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。

任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。

四、工作计划及安排：

五、考核及成绩评定方式：

设计结果占 50 %；实习报告占25％；平时抽查(含半小时抽查)：25％；考勤：迟到扣5分/次，缺扣10分/次

指导教师签字教研室审核

年月日意见

教研室主任（签字）：年月日

注：表格空间不够可自行调整。

4．1．3 设计任务书3——多功能电脑时钟（带年月日显示功能）

重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书 200 — 200 学年第学期专业课程名称设计时间

单片机系统综合训练

班级课程类别

（1.必修 2.公选 3.限选 4.专选）

从 200 年月日至 200 年月日

一、课程设计题目：多功能电脑时钟二、课程设计要求：

要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能： 1.基本功能

①实时显示当前时间（4位数码管显示，2位显示小时，2位显示分钟，第2位小数点0.5秒亮，0.5秒灭）。

②能用一按键依次切换显示年及月日。 ③能修改当前时钟。

④具有秒表功能，显示秒和百分秒。 2. 扩展功能

①单片机与PC机的通讯（可选）

②可设定初值的倒计时功能（可选）③闹钟及报时功能（可选）。④显示星期（可选）。

三、设计任务概述：

通过设计一个多功能电脑时钟，掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Keil C51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。

任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。

四、工作计划及安排：

五、考核及成绩评定方式：

设计结果占 50 %；实习报告占25％；平时抽查(含半小时抽查)：25％；考勤：迟到扣5分/次，缺扣10分/次

指导教师签字教研室审核

年月日意见

教研室主任（签字）：年月日

注：表格空间不够可自行调整。

4．1．4 设计任务书3——2008奥运倒计时牌

重庆科技学院电子信息工程学院课程设计任务书 200 — 200 学年第学期专业课程名称设计时间

单片机系统综合训练

班级课程类别

（1.必修 2.公选 3.限选 4.专选）

从 200 年月日至 200 年月日

一、课程设计题目： 2008奥运倒计时牌二、课程设计要求：

要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能： 1.基本功能

①实时显示当前倒计时的天数 ②能修改当前年及月日。（用按键依次切换年及月日） ③实时时钟功能 ④能修改当前时钟。 2. 扩展功能

①单片机与PC机的通讯（可选）

②利用STC内部EEROM实现掉电存储功能（可选）③闹钟及报时功能（可选）。

三、设计任务概述：

通过设计一个倒计时牌，掌握Protel设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Keil C51开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。

任务涉及的知识面包括C51程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。

四、工作计划及安排：

①布置任务、分析任务、学习C51、单片机的C51功能程序设计（2天）

②方案设计、使用Protel设计和绘制2008奥运倒计时牌的硬件原理图（2天） ③2008奥运倒计时牌控制程序设计和调试（4天） ④撰写实习报告（1天）

五、考核及成绩评定方式：

设计结果占 50 %；实习报告占25％；平时抽查(含半小时抽查)：25％；考勤：迟到扣5分/次，缺扣10分/次

指导教师签字教研室审核

年月日意见

教研室主任（签字）：年月日

注：表格空间不够可自行调整。

4．4格式要求

4．4．1通用基本要求

设计题目

标题应简短、明确、有概括性。标题字数要适当，一般不超过25个字。如果有细节可以分成主标题和副标题。设计题目用黑体一号字，居中放置，并且距下文双倍行距。

报告正文一律使用A4打印纸计算机打印或手写，页眉上标明“重庆科技学院《XXX》课程设计报告”字样。页面设置上边距2.5cm，下边距2cm，左边距2.5cm，右边距2cm（左装订），固定行距22磅。正文用宋体小四号字，页眉和页脚用宋体小五号字并居中。

1 设计内容（第一级题序和题名用黑体小二号字）

1.1xxx（第二级题序和题名用黑体小三号字）

1.1.1xxx（第三级题序和题名用黑体四号字）

1.1.1.1xxx（第四级题序和题名用黑体小四号字）

2 设计目的与要求

3 设计环境或器材、原理与说明 4 设计过程（步骤）或程序代码 5 设计结果与分析 6 设计体会与建议 7 参考文献

4．4．2 本课程设计的具体要求

1. 字体、行距、边距等按4.4.1节具体要求，封面及目录按下述样例要求编写报告。 2. 除实物照片或软件的运行画面外，线条类图形一律不使用原始文稿贴图或屏幕拷贝贴图，流程图要求使用word中的绘图功能绘制。

3. 表格内的文字和图形内的文字使用5号宋体，有表题编号、表题名称，图题编号和图题名称。建议按每小节对插图和表格进行编号。

4. 封面

学号： 2006— 2007 学年第 1 学期

《单片机系统综合训练》

课程设计报告

题目：专业：班级：姓名：指导教师：成绩：

电子信息工程学院

2007年

1 月23日

5. 目录（以电脑时钟为例，倒计时牌参考）

1 多功能电脑时钟的功能规划…………………………………………………………… XX 2 方案设计………………………………………………………………………………… XX 2.1 硬件方案设计……………………………………………………………………… XX 2.2 软件方案设计……………………………………………………………………… XX 3 硬件电路设计与分析…………………………………………………………………… XX 3.1 CPU时钟与复位电路………………………………………………………………… XX 3.2 数码管显示电路…………………………………………………………………… XX 3.3 按键接口电路……………………………………………………………………… XX 3.4 LED指示电路……………………………………………………………………… XX 3.5 蜂鸣器接口电路…………………………………………………………………… XX 3.6 RS-232接口电路…………………………………………………………………… XX 4 软件设计………………………………………………………………………………… XX 4.1 控制程序的结构及模块划分……………………………………………………… XX 4.2 初始化程序………………………………………………………………………… XX 4.3 数码管显示程序…………………………………………………………………… XX 4.4 时钟程序…………………………………………………………………………… XX 4.5 秒表程序…………………………………………………………………………… XX 4.5 闹铃程序…………………………………………………………………………… XX 4.6 倒计时程序………………………………………………………………………… XX 4.7 按键扫描及处理程序……………………………………………………………… XX 4.8 通信程序…………………………………………………………………………… XX 5 调试与测试……………………………………………………………………………… XX 5.1 调试方法及步骤…………………………………………………………………… XX 5.2 测试方法及测试结果……………………………………………………………… XX 6 技术小结………………………………………………………………………………… XX 7 参考文献………………………………………………………………………………… XX 附录1 原理图附录2 源程序

6. 参考文献及格式

至少引用2篇参考文献。格式如下：

(1)著作：[序号]著者.译者.书名.出版社.出版时间.引用部分起止页

(2)期刊：[序号]著者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷（期）号:引用部分起止页

(3)会议论文集：[序号]作者.译者.文章名.文集名.会址.开会年.出版者.出版时间.引用部分起止页。

4．5装订要求 4．5．1装订顺序

1. 封面 2. 任务书 3. 摘要(单独1页) 4. 目录 5. 正文 6. 参考文献 7. 附录 8. 评语表

另附自我评价1页，夹在封面和任务书之间

4．5．2 评语表样例

（注：指导教师评语和成绩所在表格另起一页）

指导教师评语

指导教师签字

年月日

课程设计成绩

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