SST51系列单片机实验平台开发设计

计算机与信息工程系
《单片机原理与接口技术》 课程设计报告
专 业 班 级 学 号 姓 名
通信工程
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报告完成日期 指导教师 *********
评语：
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SST51 系列单片机实验平台开发设计
摘 要
本设计是一种基于SST51系列单片机的开发板，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 发过程以及相关硬件结构和软件设计，该开发板以SST公司的8位微处理器FlashFlex51系 LCD液晶显示模块， 列单片机为核心控制器， 基础板上资源主要包括7段数码管显示模块， 键盘模块，串行通信模块，16位软件定时器模式，LED发光二极管模块，复位电路模块 等。 针对基础板上的硬件设计， 本开发板也设计有相应的扩展模块， 如AD/DA转换模块， 温度检测模块等。开发板可以作为主控制模块安装于控制系统中执行控制任务，也可以 用作实验板，完成单片机各类通用实验，操作简单，控制结果可见，性价比高，可以应 用于高校，科研院所的实验室等场合，具有一定的实用价值和现实意义。
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2．按要求确定系统的实现方案，并绘制出相应的系统原理示意图，硬件结构框图； 硬件原理图的设计，电路板的设计与制作，并结合所做的软件进行系统调试，软件部分 的程序具体包括：主模块及各子模块程序流程图、程序开发过程文档、程序清单； 3．通过单片机系统开发的设计、制作、编程和调试方面的训练，为以后从事相关 工作打下良好的基础。
结论 ……………………………………………………………………………………22 谢辞 ……………………………………………………………………………………23 参考文献………………………………………………………………………………24
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前 言
单片机技术的发展源于计算机产业的发展，在现代计算机领域中，形成了通用计 算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。在单片机产生前，机电行业的自动化常常依赖 于由复杂的电子线路组成的数控系统，或将通用计算机进行机械、电气加固后嵌入到控 制 对象中去，这样大型、高成本的系统难以被许多产品接受。单片机就是应嵌入式系 统新 要求而出现的。目前单片机技术已经渗透到人们生活的各个领域，几乎很难找到 哪个领 域没有单片机的踪迹。民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自 动洗衣机 的控制，程控玩具、电子宠物，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制， 计算机的网 络通讯与数据传输，自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种 智能 IC 卡， 自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械等等，这些都离不开单片 机。由此可见研 制出一套便携式单片机开发板有助于我们对于单片机的学习、开发与 应用，使高校能培 养出“应用型、开发型”人才，符合市场的需求。 一、国内外研究的现状及发展趋势 单片机在中国的发展起源于 20 世纪 80 年代。目前，中国各大学及院校普遍采用 MCS-51 系列作为单片机教学的教材。MCS-51 系列的实验仪器也得到很大发展，许多单 片机实验仪生产厂家研制出具有多功能综合性的 MCS-51 系列的开发板，它具有多种功 能，随着学习的不断深入，在不同阶段，可发挥不同的作用。 首先，利用装置所提供的电路芯片和输入、输出器件，可以联接成调试机，配有 监 控程序，可键入简单程序和进行调试。在学习指令和刚接触汇编语言程序时就能上 机实 验，验证指令的功能与程序运行的结果，加强学习的主观性，加深理解，提高学 习的兴 趣与积极性。 其次，只需要接插件与单插线，能灵活、快速地组成单片机各种常见接口与应用 的 具体电路，并调试配用的典型程序，使学习得以巩固与深入，学习原理能侧重于组 成系 统、接口，并落实于应用，与单片机的学习要求进一步相适应。 最后，此开发板可灵活组合成或扩展成各种系统，千变万化，能做的实验很多， 特 别适用于初学者学习，能够自选或自行设计实验内容，对提高学习质量、锻炼动手 实践能力具有明显好处。 在全世界，利用单片机设计的嵌入式系统带来的工业年产值已超过 1 万亿美元。 世 界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，
硬件电路设计……………………………………………………………………10 设计总体方案…………………………………………………………………10 设计原理………………………………………………………………………13 电路设计实物图………………………………………………………………13 软件设计…………………………………………………………………………13 仿真与程序下载…………………………………………………………………20 调试与分析………………………………………………………………………22
关键词：SST51 开发板
LED
LCD
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SST51 series SCM experiment platform development design ABSTRACT
This design is based on a series of single chip SST51 development board, and the development board has low cost, small volume, high reliability.The function is all ready, low power consumption design, easy operation, etc. This paper introduced the development process of the development board and related hardware structure and software design, this development board of SST company with eight microprocessor FlashFlex51 series microcontroller as the core controller, basic board resources include 7 period of digital pipe display module, LCD display module, the keyboard module, serial communication module, 16 software timer mode, LED light emitting diode module, reset circuit module, etc. Based on the board for the hardware design, the development board design also has a corresponding expansion module, such as the AD/DA conversion module, temperature detection module, etc. Development board as the main control module can be installed on the control system of execution control tasks can be also used as the experimental board, finish all kinds of general SCM experiment, simple operation, the control result shows, high performance/price ratio, and can be used in the universities, scientific research institutions such as the laboratory occasions, has certain practical value and practical significance. KEYWORDS: SST51 Development board LED LCD
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目 录
摘 要 …………………………………………………………………………………………1 前 言 …………………………………………………………………………………………6 第1章 系统概述 …………………………………………………………………………9 设计题目 ………………………………………………………………………9 设计目的和内容 ………………………………………………………………9 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 第2章 2.1 2.2 2.3 第3章 第4章 第5章 设计目的 ………………………………………………………………9 设计内容 ………………………………………………………………9 设计要求………………………………………………………………10 设计步骤………………………………………………………………10 1.1 1.2
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Байду номын сангаас第1章
系统概述
1.1 设计题目
SST51 系列单片机实验平台开发设计
1.2 系统设计目的和内容
1.2.1 设计目的 1、通过课程设计，加深对《单片机原理与接口技术》知识理解，巩固和提高学过的 理论与专业知识， 并予以适当的深化。 2、进一步掌握定时器的使用和编程方法及中断处 理程序的编程方法。 3、学会如何编制含定时器中断、独立键盘检测、 LED 显示等多种功能的综合程序。 4、掌握单片机控制系统设计的一般方法，包括硬、 软件设计、调试等。 5．学会查阅有关专业资料及设计手册。
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应 有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各有特色，为单片机的 应用 提供了广阔的天地。与此同时，研制出的单片机开发板将趋于适应面广、可靠性 强、扩展性强、内容丰富的装置。 二、课题的意义 单片机是一门实践性非常强的课程，又是一门非常抽象的课程。要学好单片机必 须通过实验来培养动手能力,加深对理论知识的理解。本设计的目的与意义是为单片机 学习与单片机系统开发提供一个良好的平台。开发系统集实验板、编程器、仿真器于一 身。开发系统板上的资源丰富，包含常用的外围资源；留有充分的扩展接口；布局合理， 供电可靠，使用方便；系统性价比高；此外，还要提供较丰富的实验及典型例程，便于 初学者学习。 1．单片机开发板的设计采用积木式结构，各部分相互独立，所有的信号线均需我 们自主搭接，为增强我们的实际动手能力提供了有效的途径；同时，相同的实验项目可 有多种连接方案，多样化的连接形式能留给我们思考的空间，有利于我们的个性发展和 创新的培养，开发板的功能可以灵活组合，以满足不同层次，不同兴趣爱好的人需求； 2．单片机开发板的价格低廉，使用便捷，人均一块板保证我们可以随时在实验 室、 寝室进行试验和开发，缓解了实验室时间上的冲突，提高了时间的利用率，激发 了对实 验热情和兴趣，充分挖掘了我们的实际潜力，为我们提高了良好的实验空间和 宽松的学 习氛围； 3．单片机开发板基于实践创新第一这一思想，以丰富的实验内容为宽度，基础 性 实验为厚度，有价值的设计性和创新研究性实验为高度，构建了一个全方位的实验 立体 结构，实现了实用性、实践性、创造性三方面统一，为我们提供了广阔的实验空 间，加 强了我们综合运用知识能力放的培养和更为实际的科学训练， 为后期的毕业设 计打下了 良好的基础。 三、对本人研究课题的启发 通过查阅有关资料，我了解到单片机的发展非常迅速，且已普及，世界上一些著 名的厂家已投放市场的产品有数百个品种，同时，早在 90 年代初，国内许多重点攻克 大 学就已将单片机列为必修课的技术基础课程，所以，单片机开发系统的研制具有广 阔的 前景。 本课题的重点是开发系统将集实验板、编程器、仿真器于一身，同时还要 看到它们 各自的发展趋势，在设计过程中力求用到各自的新技术。 具体内容如下： 1．开发系统板包含常用的外围资源，留有充分的扩展接口，布局合理，供电可靠， 使用方便，系统性价比高，此外，还要提供丰富的实验及典型例程，便于初学者学习；