单片机硬件电路设计
单片机课程设计任务及要求
单片机课程设计任务及要求第一篇：单片机课程设计任务及要求13Z机制《单片机课程设计》任务书及要求一、本课程设计的目的和意义通过课程设计使学生深入理解单片机的基本结构和工作原理。
掌握单片机系统常用接口的设计及扩展方法。
掌握汇编语言程序设计和程序调试的技巧。
学会单片机应用系统的设计与开发，培养学生分析问题和解决问题的能力。
为学生将来在机械设计制造及其自动化及其他领域应用单片机技术打下良好基础。
二、设计任务及要求1.硬件设计：根据所选题目要求，完成基于单片机的完整硬件接口电路设计。
2.程序设计：根据需要画出程序流程图，设计出全部汇编程序并给出程序设计说明和程序注释。
3.设计文件：设计报告字数约4000~5000字（不包括程序清单），内容及格式要求如下：（1）报告内容的一般安排λ目录（1页）λ前言（1页）：说明所选题目的、当今应用说明、对课题的理解，及要解决的问题和课题的意义。
λ总体方案设计（3~4页）：通过列举和分析若干可行技术方案、原理，从中选定可行最优设计方案，给出组成原理（框图）及技术路线。
λ硬件设计（4~8页）：元器件选择与必要的介绍；单片机硬件系统及外围接口电路的设计，原理说明。
系统总电路图可占完整一页。
λ软件设计（6~10页）：设计各功能子程序、中断服务程序，及主程序，程序中应有必要的注释。
对于复杂程序结构可先绘制程序流程图。
λ设计小结（1页）：对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出建议、解决的方法和对这次设计实践的认识、收获和提高。
参考文献（1页）（2）设计报告书写要求以班级为单位购买徐师大标准的课程设计报告本，人手一册。
课程设计报告本应双面书写，每页的文字部分不得少于16行、每行不少于22字。
若整页为汇编语言程序，则该页不得少于20行。
设计说明书中插图总数不宜超过10个，插图可包括元器件图、单片机系统硬件电路图、程序流程图等，插图大小及所占篇幅根据线条密度定，线条不能太稀疏。
插图上下之外部不得留有超过一行文字高度的空白行。
单片机应用设计实例
数控调频发射台的设计题目：基于单片机的数控调频发射台功能：本数控调频发射器可在80.0 MHZ 至109.9MHZ 范围内任意设置发射频率，可预置11 个频道，发射频率调整最小值为0.1MHZ，具有单声道/立体声控制，可广泛应用于学校无线广播、电视现场导播、汽车航行、无线演说等场所。
设计过程：一、系统硬件电路的设计（1）单片机控制部分单片机采用AT89C52，采用最小化应用系统设计，P0 口和P2 口作为共阳LED 数码管驱动用，P1 口作为16 键的键盘接口，其中T0—T3 分别为百位、十位、个位、小数位的频率操作键。
百位数只能是0 或1，当百位数为0 时，十位数为8 或9。
当百位数为1 时，十位数只能为0。
个位及小数位为09之中任意数。
T4—T14 为发射频率预置键， T15 为单声道/立体声控制键。
P3.0、P3.1、P3.2 作为与BH1415 的通讯端口，用于传送发射频率控制数据，P3.3 用于立体声发射批示。
采用12MHZ 晶振，模拟串口通讯。
单片机控制部分电路如下图一。
（2）调频调制发射部分采用Rohm 公司最新生产的调频发射专用集成电路BH1415F，内含立体声信号调制、调频广播信号发射电路，BH1415F 内有前置补偿电路、限制器电路、低通滤波电路等，因此具有良好的音色，内置PLL 系统调频发射电路，传输频率非常稳定。
调频发射频率可用单片机通过串行口直接控制。
BH1415F 各引脚的功能如表1，应用电路如图2。
从11 脚输出的调频调制信号经高频放大后由天线发射输出，后级高频放大器的功率可根据接收的距离范围考虑。
BH1415F 的频率控制码为16 位，其传送格式要求如图5，其中D0—D10 为频率控制数据，其值乘0.1 即为BH1415F 的输出频率（单位MHZ）。
D11—D15 为控制位，其中D11（MONO）位为单声道/立体声控制位，0 时为单声道发射模式，1时为立体声发射模式。
单片机门铃设计
单片机门铃设计随着人们生活水平的提高，门铃在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
单片机门铃设计，不仅可以满足基本的门铃功能，还可以实现一些更智能化、个性化的需求。
本文将介绍一种基于单片机的门铃设计方案，包括硬件和软件两部分。
单片机门铃设计的电路主要由单片机、按键、扬声器和LED等组成。
其中，单片机选用AT89C51，它具有价格便宜、使用广泛等特点。
按键用于触发门铃，扬声器用于发出声音，LED用于显示门铃状态。
单片机门铃设计的电路原理图如图1所示。
当按键被按下时，单片机接收到信号，触发扬声器发出声音，同时LED显示门铃状态。
单片机门铃设计的程序设计语言采用C语言。
C语言具有可读性强、易于维护等特点，能够满足单片机门铃设计的需求。
单片机门铃设计的程序流程图如图2所示。
当按键被按下时，程序进入中断处理函数，通过调用一个播放声音的函数来触发扬声器发出声音，同时更新LED显示状态。
在实验中，我们首先搭建了硬件电路，然后编写了单片机门铃设计的程序并烧录到单片机中。
在按键被按下时，我们听到了清脆的铃声，并且LED灯亮起，表示门铃已经触发。
通过实验，我们验证了单片机门铃设计的可行性和实用性。
该设计方案不仅实现了基本的门铃功能，还具有智能化、个性化的特点。
由于采用了单片机控制，该门铃还具有安装方便、调试简单等优点。
本文介绍了一种基于单片机的门铃设计方案。
该方案通过软硬件结合的方式实现了智能化、个性化的门铃功能，具有较高的实用价值和应用前景。
同时，该设计方案也具有一定的创新性和探索性，为其他嵌入式系统的设计提供了参考和借鉴。
智能门铃系统设计：基于51单片机的创新方案随着科技的不断发展，智能家居成为了现代生活的新宠。
其中，智能门铃系统作为智能家居的重要组成部分，具有方便、实用、安全等优点。
本文基于51单片机，设计了一种智能门铃系统，旨在提高家居安全性和生活品质。
传统的门铃系统一般由普通单片机或嵌入式系统作为主控芯片，通过按键或感应器触发铃声输出。
51单片机数码管时钟电路的设计
51单片机数码管时钟电路的设计设计一个51单片机数码管时钟电路，让我们开始吧。
一、设计思路该数码管时钟电路的设计主要包括以下几个方面：1.使用DS1302时钟芯片获取真实时间；2.使用I2C总线方式将DS1302时钟芯片与51单片机连接；3.使用74HC595芯片驱动数码管显示；4.使用按键控制时钟的设置和调节；5.使用蜂鸣器发出报警声；6.使用LED指示灯显示时钟状态。
二、硬件设计部分数码管显示部分：1.使用4位共阳数码管作为时分显示器，使用1位共阳数码管作为秒显示器；2.使用8片74HC595芯片级联起来，将时分秒数据传输到数码管显示；3.设置共阳数码管的通阳管为P0口，设置74HC595的DS（串行数据输入）、SH（上升沿锁存）、STCP（74HC595的8位锁存输出）引脚接到P1.2、P1.3、P1.4端口；4.设置8个控制引脚接到P1.5～P1.12端口。
实时时钟部分：1.使用DS1302时钟芯片连接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端口；2.设置时钟复位引脚接到P0.1端口，时钟传输使能引脚接到P0.2端口。
按键输入部分：1.设置按键S1接到P3.2端口，按键S2接到P3.3端口；2.设置按键的上拉电阻，使其处于高电平状态；3.设置按键的下降沿触发外部中断，以便检测按键的按下事件。
其他部分：1.设置蜂鸣器接到P0.0端口，并使用普通电阻限流；2.设置LED指示灯接到P0.7端口。
三、软件设计部分1.初始化函数：初始化P0、P1、P2、P3口的状态；2.DS1302驱动函数：包括初始化DS1302芯片和读写DS1302寄存器的函数；3.74HC595驱动函数：包括初始化74HC595芯片，以及向74HC595芯片发送8位数据的函数；4.数码管显示函数：将时分秒数据按位转换为对应的数字和状态，并调用74HC595驱动函数显示；5.按键检测函数：检测按键的按下事件，并根据按键事件的不同触发不同的操作；6.报警函数：当设定时间到达时，将触发报警声，并控制LED灯闪烁；7.主函数：循环读取DS1302时间，并更新数码管显示，检测按键事件，触发报警。
1-单片机键盘与显示电路设计
独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个 功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1．独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路，其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线，每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图９-３所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用；
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环，即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉 暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬 件电路也较静态显示方式简单，但其亮度 不如静态显示方式，而且在显示位数较多 时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中，若使用按键较多时，通 常采用矩阵式（也称行列式）键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位 于行、列线的交叉点上，其结构如下图9-4 所示。
＋5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现摘要随着人们生活水平的提高，人们对消费电子的需求也越来越高，智能硬件和移动平台的成熟，也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器，设计了CH340 USB 下载电路，JLINK下载电路供下载调试代码，结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备，以及对这些外设的编程控制，实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词：STM32F103VET6，TFT液晶，DS18B20AbstractAlong with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.Key words: STM32F103VET6,TFT LCD, DS18B20目录第1章系统概述与硬件电路设计 (1)1.1系统的总体架构 (1)1.2电源模块 (1)1.3微控制器模块 (2)1.4 TFT液晶显示模块 (4)1.5红外遥控模块 (6)1.6 USB供电下载电路 (7)1.7蜂鸣器电路 (8)1.8 RS232电路 (8)第2章系统选型与软件设计 (10)2.1系统元器件选型及参数介绍 (10)2.1.1 系统微控制器选型 (10)2.1.2系统温度传感器选型 (10)2.1.3系统USB转串口芯片选择 (11)2.1.4系统显示器选择 (12)2.2系统软件设计 (14)2.2.1 软件编程环境介绍 (14)2.2.2系统设计总流程 (14)2.2.3 TFT液晶驱动 (15)2.2.4 DS18B20温度传感器驱动 (18)第3章系统PCB设计与制作 (22)3.1 Altium Designer软件介绍 (22)3.2系统原理图与PCB印刷线路板绘制 (22)3.3 PCB的布局与布线 (23)3.4 设计规则检查（DRC） (24)第4章系统的安装与调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.2软件调试 (25)4.3 系统实物制作效果图 (25)第5章总结与体会 (27)5.1总结 (27)5.2体会 (27)致谢 (29)附录一程序代码 (30)附录二实物效果图 (36)第1章系统概述与硬件电路设计1.1 系统的总体架构STM32F103VET6的最小硬件系统主要包括了电源电路和微控制电路已经各种外设电路和下载电路组成，其系统框图如图1.1所示。
单片机课程设计
单片机课程设计《机器人入门》2021年亚太大学生机器人大赛——胜利鼓乐课程名称：单片机课程设计系部：自控系则专业班级：计算机控制20931学生姓名：陆小祥一、总体方案：1.工作原理:本设计使用stc89c52rc单片机做为本系统的掌控模块。
单片机可以把由ds18b20、ds1302、at24c02中的数据利用软件去展开处置，从而把数据传输至表明模块，同时实现温度、日历和闹铃的表明。
以lcd液晶显示器为表明模块，把单片机响起的数据表明出，并且表明多样化。
在表明电路中，主要依靠按键去同时实现各种表明建议的挑选与转换。
2.总体设计:设计总体框架图例如图二、系统硬件设计（单元电路设计及分析）：1.stc89c52rc单片机最轻系统：最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
图2为stc89c52rc单片机的最小系统。
图2最轻系统电路图2.温度测量模块:温度测量传感器使用dallas公司ds18b20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9十一位~12十一位a/d切换精度，测温分辨率达至0.0625℃，使用真菌电源工作方式，cpu只需一根口线便能够与ds18b20通信，挤占cpu口线太少，可以节省大量引线和逻辑电路。
USB电路例如图3右图。
图3ds18b20测量电路3.时钟模块:时钟模块采用ds1302芯片，ds1302是dallas公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态ram通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过am/pm指示决定采用24或12小时格式ds1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线：rst复位、i/o数据线、sclk串行时钟。
时钟/ram的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。
ds1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mw，其接线电路如图4所示：图4时钟电路4.存储器模块:图5at24c02存储器电路5.lcd液晶显示模块:lcd液晶显示模块使用lcd1602型号，具备很低的功耗，正常工作时电流仅2.0ma/5.0v。
项目2---8位流水灯的单片机
二、编程及问答：
1、要使得本项目中发光二极管的闪烁速度加快，程序如何修 改？若变慢呢？
2、试编写两段延时时间不同的子程序，并分别调用。 3、汇编程序的书写格式和注意事项是什么？
项目2个发光二极管的顺序点亮， 学会使用MCS-51单片机芯片的P1口进行输出控 制，进一步学习汇编程序的分析方法，并能熟练 运用RR、RL等基本指令。
项目任务
要求应用AT89C51芯片，控制8个发光 二极管的有序亮灭，呈现流水灯的效果。 设计单片机控制电路并编程实现此功能。
（二）程序编写
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV P1,#0FEH LCALL YS MOV P1,#0FDH LCALL YS MOV P1,#0FBH LCALL YS MOV P1,#0F7H LCALL YS MOV P1,#0EFH LCALL YS MOV P1,#0DFH LCALL YS
项目分析
利用单片机P1口连接8个发光二极管， 利用各引脚输出电位的变化，控制发光二 极管的亮灭。P1口各引脚的电位变化可以 通过指令来控制，为了清楚地分辨发光二 极管的点亮和熄灭，在P1口输出信号由一 种状态向另一种状态变化时，编写延时程 序实现一定的时间间隔。
项目实施
一、硬件电路设计 二、控制程序的编写
MOV P1,#0BFH LCALL YS MOV P1,#7FH LCALL YS LJMP MAIN ORG 0100H YS:MOV R7,#2 L1:MOV R6,#0FFH L2:MOV R5,#0FFH L3:DJNZ R5,L3 DJNZ R6,L2 DJNZ R7,L1 RET END
DJNZ R7,D0
LJMP XH
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