基于51单片机的开发板设计论文.doc

. . . 邮电学院 毕 业 设 计（论 文）题 目：基于51单片机的开发板设计院 （系）：专 业：班 级：学生：导师： 职称：西 安 邮 电 学 院毕业设计(论文)任务书学生指导教师职称院（系）专业题目S51开发板的设计任务与要求一、任务C51系列单片机已趋淘汰，S51单片机除兼容C51外，还具有ISP编、高工作频率、全新的加密算法等特点本次任务将基于S51设计制造一个开发板与下载器，它将具有一般开发板通用结构，并基此硬件进行相关软件设计二、要求：1、 熟悉S51单片机与其Keil C 设计软件的使用2、 完成硬件电路设计，应包括流水灯单元、独立按键单元、矩阵键盘单元、液晶单元（包括1602、12864）、控制器单元、AD单元、RS232与RS485通信单元等；3、 完成软件设计，主要包括各功能单元的验证程序开发；4、 完成开发板功能验证开始日期2010年3 月8日完成日期2010年6 月20日院长签字2010年1月8日西 安 邮 电 学 院毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划学生___ 指导教师___职称_院（系）____________专业_____ 题目S51开发板的设计工作进程起 止 时 间工 作 内 容第一周 至第二周查找S51单片机资料，确定软硬件设计总体方案。

第三周至第五周 使用Protel软件，确定单片机外围电路的各功能模块硬件设计 第六周至第八周 使用Keil C 设计软件，对各个功能模块进行软件设计第九周至第十二周 利用Proteus进行软件仿真，对功能模块进行仿真验证，仿真验证合格后进行PCB加工，焊接元器件，制作出S51开发板与下载器，并对开发板和下载器功能进行最后验证，保证功能全部能够实现 第十三周至第十四周 撰写毕业论文，准备答辩主要参考书目(资料)主要参考书目(资料) 相关论文（电子版）；《新概念51单片机C语言教程》；《新编MCS-51单片机应用设计》；《51单片机C语言应用程序设计实例精讲》；与相关 21ic.主要仪器设备与材料计算机、S51控制器与外围元件、相关传感器、配套软件论文(设计)过程中教师的指导安排除每周定时具体指导外，学生有问题也可随时联系指导对计划的说明如有特殊原因可是当调整，否则按计划执行1．本课题所涉与的问题与应用现状综述由于具有低成本、小体积、高可靠性、具有高附加值、通过更改软件就可以改变控制对象等优点，单片机越来越成为电子工程师设计产品时的首选器件之一。

过去一个复杂电路才能实现的功能，现在用一个纯单片机芯片就能完成单片机控制系统正以空前的速度取代着经典电子控制系统，单片机的应用开发技术已成为大学生的必备技能因此拥有一块单片机开发板对大学生的单片机学习具有着极其重要的意义但是单片机学习效果的优劣直接取决于单片机的选择，传统的C51系列单片机部具有128字节RAM、5个中断源、32条I/O口线、2个16位定时器、4KB的程序存储器、一个全双工异步串行口对C51系列单片机的程序烧写要依靠单独的烧写器，烧写器的价格不但昂贵，而且不方便初学者操作为了节约成本、只需简洁操作即可烧写单片机，本开发板选择具有ISP编程功能的S51单片机，该单片机不需要烧写器，可在开发板上ISP编程，具有广泛的应用前景S51单片机除兼容C51单片机外，还具有工作频率0至33MHz的高工作频率；三级程序加密锁定的全新加密算法；4KB可编程快闪存储器可重复擦写1000次，数据保存达十年以上等特点可以满足绝大多数的实际应用开发需求，在开发板上使用十分方便设计基于S51单片机的开发板，具有一般开发板通用结构，并基于硬件进行相关软件设计利用C语言开发程序并实现ISP下载到单片机，将二者有机的结合，发挥各自的优势。

采用C语言进行设计不必对单片机和硬件的接口结构有很深入的了解，编译器可以自动完成变量存储单元的分配，编程者只需专注于软件的设计，大大加快了软件的开发速度；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块共享、丰富；C语言可读性强的特点，可以使大家更容易的借鉴前人的开发经验，提高自己的软件设计水平ISP下载程序，加快了程序设计者调试的进度，能使设计者所设计的程序尽快得到验证2．本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路与实现预期目标的可行性分析本课题需要重点研究得关键问题与解决思路主要有： （1）研究单片机部结构与特点，存储器组织与外部接口，中断与串口功能，功能寄存器的相关配置，确定软硬件设计总体方案；解决思路就是搜集单片机相关资料，并加以仔细的研究，并学习科学的方案设计与评估2）研究设计单片的最小系统与外围电路，在Protel中进行电路的设计；解决思路是查阅资料，在Protel中对单片机的各个功能模块进行外部电路的设计，在实现各个模块的功能的前提下充分合理利用单片机的部资源和外围接口，以求最大限度的发挥单片机的功能3）研究设计单片机各个外围功能模块的驱动软件；解决思路是学会使用Keil C进行编辑、编译与仿真调试，实现对单片机进行C语言开发。

4）对开发板的功能进行仿真验证；以Proteus为平台，对单片机外围各个功能模块进行软件仿真验证功能5）板上资源的硬件实现与下载器的制作 对软硬件设计仿真验证功能无误后，将Protel绘制的PCB进行加工、焊接元器件，制作出S51开发板与下载器6）开发板功能验证对单片机烧写相应的模块程序，验证功能是否能够实现此次毕设的预期目的如下:（1）掌握单片机的相关理论知识；学习单片机相关寄存器的配置，为学习其他MCU打下基础；学习系统科学的方案设计方法2）掌握硬件设计和软件设计的基本知识，学会使用基本的设计软件，依据总体的设计方案对单片机进行软硬件开发3）撰写毕业论文由于掌握知识的局限性，对本次毕业设计还需要学习很多软硬件相关知识，相信在自己查找资料认真学习以与老师的指导下，能够顺利完成这次的任务3．完成本课题的工作方案完成本课题，我拟定的工作方案如下：第一周 至 第二周 查找S51单片机资料，确定软硬件设计总体方案第三周 至 第五周 使用Protel软件，确定单片机外围电路的各功能模块硬件设计第六周 至 第八周 使用Keil C 设计软件，对各个功能模块进行软件设计第九周日至第十二周 利用Proteus进行软件仿真，对功能模块进行仿真验证，仿真验证合格后进行PCB加工，焊接元器件，制作出S51开发板与下载器，并对开发板和下载器功能进行最后验证，保证功能全部能够实现。

第十三周至第十四周 撰写毕业论文，做PPT，准备答辩4．指导教师审阅意见指导教师(签字)：年月日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅邮电学院毕业设计 (论文)成绩评定表学生性别学号专 业班 级课题名称S51开发板的设计课题类型硬件设计难度一般毕业设计（论文）时间2009年3月8日～6月20日 指导教师课题任务完成情况论 文(千字)； 设计、计算说 明书(千字)； 图纸()；其它(含附 件)：指导教师意见分项得分：开题调研论证分； 课题质量（论文容）分； 创新分；论文撰写（规）分； 学习态度分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩：指导教师(签字)：年月日评阅教师意见分项得分：选题分； 开题调研论证分； 课题质量（论文容）分； 创新分；论文撰写（规）分； 外文翻译 分评阅成绩：评阅教师(签字)：年月日验收小组意见分项得分：准备情况分； 毕业设计（论文）质量分； （操作）回答问题分验收成绩：验收教师(组长)(签字)：年月日答辩小组意见分项得分：准备情况分； 述情况分； 回答问题分； 仪表分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)：年月日成绩计算方法(填写本系实用比例)指导教师成绩 20(％) 评阅成绩 30 (％) 验收成绩 30 (％) 答辩成绩 20 (％)学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩验收成绩答辩成绩 总评答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)：院(系)答辩委员会主任(签字)：院(系)(签章)年月日备注邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表) / 目录摘要IABSTRACTII1 引言12 系统方案22.1 总体设计方案22.2 设计原则23 硬件部分33.1 硬件结构框图33.2 硬件电路设计43.2.1 S51单片机主控制模块43.2.2 键盘模块43.2.3 AD模块53.2.4 DA模块63.2.5 DS1302时钟模块73.2.6 测温模块93.2.7 串行通信模块103.2.8 显示模块123.2.9 下载器模块163.2.10 其他模块174 软件部分194.1 整体程序设计194.2 分模块程序设计194.2.1 键盘模块程序设计194.2.2 AD模块程序设计204.2.3 DA模块程序设计224.2.4 DS1302时钟模块程序设计234.2.5 测温模块程序设计254.2.6 串行通信模块程序设计284.2.7 显示模块程序设计304.2.8 其他模块385 开发板设计与测试415.1 开发板PCB设计415.2 开发板测试416 结论43致44参考文献45附录46附录1 键盘模块部分程序46附录2 AD模块部分程序46附录3 DA模块部分程序48附录4 DS1302时钟模块部分程序48附录5 测温模块部分程序51附录6 单片机通过MAX485与PC机通讯程序52附录7 LCD1602显示模块部分程序53附录8 开发板整观图55附录9 下载器整观图55摘 要设计一种基于S51单片机的开发板，该开发板具有成本低、体积小、可靠性高、功能齐全、低功耗设计、操作方便等特点。

本论文详细介绍了该开发板的开发过程与相关硬件结构和软件设计开发板以ATMEL公司的AT89S51单片机为核心控制器，板上资源主要包括数据采集处理模块、DS1302时钟模块、通。