单片机应用课程设计-九九乘法表判断器

1、课程设计说明书（2016 /2017 学年 第 2 学期）课程名称 ： 单片机应用课程设计 题 目 ： 九九乘法表判断器 专业班级 ： 自动化 学生姓名 ： 学 号： 1 指导教师 ： 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ：_ 2017 年7月14日目录一、课程设计任务及目的-1 1.1课程设计任务-1 1.1.1技术要求-1 1.1.2原始数据及主要任务-1 1.2课程设计目的-1二、课程设计正文-12.1硬件方案设计-1 2.1.1 电路原理图-1 2.1.2 PCB图-2 2.1.3 系统工作原理-2 2.1.4 STC90C52AD的引脚图-32.2 单元电路设计-4 2.2.1单片机基本系统-4 2.2.2按键输入模块-5 2.2.3数码管显示模块-5 2.2.4蜂鸣器输出模块-7 2.3软件与硬件结合调试-7 2.4软件设计-8 2.4.1系统分析-8 2.4.2程序设计-9三、课程设计心得体会-14四、参考文献-15一、课程设计任务及目的 1.1 课程设计任务 1.1.1 技术要求：以MCS-51单片机为核心，设计出一个九九乘法表判断器。2个数码管显示输入答案；一个数字加1循

2、环按键，一个乘按键，一个输入答案按键，一个清零按键。若输入正确，蜂鸣器鸣响2秒；答案错误，则清零重新输入。 1.1.2 原始数据及主要任务 a、确定总体设计法案；b、设计键盘输入电路；c、设计显示电路；d、编写系统程序；e、利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图；f、软硬件联机调试。 1.2 课程设计目的（1）通过九九乘法表判断器的设计，掌握数码管动态显示的原理；（2）通过单片机课程设计，熟练掌握软件编程的方法，将理论知识联系到实践中去，提高我们的动脑动手能力；（3）完成系统的硬件设计、软件设计、仿真调试，学会将硬件知识和软件知识结合起来，使两者相互补充，共同实现一个系统的功能；（4）通过课程设计加深理解课堂教学内容，掌握单片机的基本应用方法。通过实验熟悉微机基本接口芯片的外型、引脚、编程结构。掌握程序设计和单片机基本接口电路的设计、应用方法，做到理论联系实际。二、 课设设计正文2.1硬件方案设计 2.1.1电路原理图系统组成：该系统由单片机基本电路、数码管显示电路，按键输入电路以及蜂鸣器电路组成。其中单片机基本电路已在课程设计专用单片机基本电路给出。2.1.2 PCB图2.1.

3、3系统工作原理 系统通过键盘输入模块向单片机输入数据，经过单片机的计算按条件再向数码管显示模块和蜂鸣器输出指令，使之执行相应的动作。各个模块的工作原理将在下文做具体介绍。2.1.4STC90C52AD的引脚图STC90C52AD的引脚说明和功能说明如下：XTAL1：接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一反相放大器输入端，这个放大器构成了片内振荡器。采用外部振荡器时，此引脚应接地。XTAL2：接外部晶振的一个引脚。在片内接至振荡器的反相放大器输出端和内部时钟发生器输入端。当采用外部振荡器时，则此引脚接外部振荡信号的输入。RST：AT89C51的复位信号输入引脚，高电位工作，当要对芯片复位时，只要将此引脚电位提升到高电位，并持续两个机器周期以上的时间，AT89C51便能完成系统复位的各项工作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。P0口(P0.0P0.7)是一个8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线（低8位）和数据总线复用。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向IO口用。P0口每一个引脚可以推动8个LSTTL负载。P2口(P2.0P2.7)口是具有内部提升电

4、路的双向I/0端口(准双向并行I/O口)，当访问外部程序存储器时，它是高8位地址。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向IO口用。每一个引脚可以推动4个LSTL负载。P1口(P1.0P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口)，其输出可以推动4个LSTTL负载。仅供用户作为输入输出用的端口。P3口(P3.0P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口)，它还提供特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。2.2单元电路设计2.2.1单片机基本系统1、电路说明课程设计配发的小电路板（ISP-MCUBasiccircuit）电路原理图。该板作为课程设计的核心电路板使用，板上有单片机及附属电路，RS-232通信驱动电路，高低电平测试电路等。课程设计电路中需要的其他电路在此基础上扩展，通过插孔连接。扩展电路在万用板上制作。2、器件安装PCB板上画成熔断器的器件“W1W4”安装导线短接，最先安装。然后依次安装电阻、插孔座、DIP插座、发光二极管、瓷片电容、独石电容、电解电容、按钮，最后安装接线端子和DB

5、9插座。注意所有插座、插孔座、按钮及接线端子一定要安装牢靠。晶体谐振器处安装插孔座，以便更换晶振。3、使用说明基本电路板上的单片机使用宏晶公司支持串口下载程序（ISP）的单片机，如STC90C52AD。单片机的技术资料和用于下载程序的软件可从宏晶公司网站上下载，也可向指导老师所要。需要阅读理解单片机资料中“在系统可编程使用”，用到模数转换功能的组还要阅读“A/D转换寄存器及应用”。调试程序时建议充分利用程序下载方便的有利条件，先编一些短小的程序验证硬件电路的正确性和使用方法的正确性。完整程序复杂时建议使用单片机仿真软件帮助排除错误。也可利用下载软件自带的串口工具帮助调试，通过单片机把运行状态和重要数据送到PC机。扩展电路尽量不要再使用P3.0和P3.1口，必须使用时可作为单片机的输出口使用。2.2.2按键输入模块按键输入单元的电路图如图。该单元作为系统的输入，采用了四个独立按键，分别为数字加一循环按键S1（接P1.0口）、乘按键S2（接P1.1口）、答案输入按键S3（接P1.2键）、清零按键S4按键（接P1.3口）。当按键按下，电源与地短路，使单片机端口电平被拉低，从而检测出一个输入。各个接口通过插针与单片机相连。2.2.3数码管显示模块（1） 电路说明该单元作为系统的输出显示，采用两个共阳极数码管动态显示。两数码管段选信号引脚并联通过1K的限流电阻接到单片机的P2口，从P2.0到P2.7一次接数码管的adp脚。由于采用了共阳极的数码管，因此不需要驱动芯片来驱动数码管显示，只需单片机引脚给出低电平相应断即可点亮。两个数码管的片选端分别接两个PNP型三级管的集电极，三级管的射极接电源，基极接单片机P1.5、P1.6端。该三极管起到了控制以及放大电流的作用，使得单片机可以通过给相应端口送低电平而使数码管点亮。（2） 器件安装通过查询得到数码管的引脚排序，找出响应的引脚。在单片机端口外接1K的限流电阻，以防止电流过大损坏数码管。两个数码管的片选端分别接两个PNP型三级管的集电极，三级管的射极接电源，基极接单片机。注意数码管、三极管的引脚不能接错。2.2.

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