keil中C编写的问题,求帮助,程序不难

qq_39442783 2018-05-05 11:01:04
AD+串口程序
#i nclude<pic.h>
__CONFIG(0x1832);
union adres
{int y1;
unsigned char adre[2];
}adresult;
int AD_Value;
bit sci_Sign,js=0;
int Order[3];
int buf[4];
void adinitial(void);
void sciint(void);
void ad_Collect(void);
void sci(int);
//*SCI部件接收初始化子程序*/
void sciint()
{
TRISC7= 1 ;// |= 0xc0;//设置为输入
TRISC6= 1 ;
BRGH = 1 ; //高波特率选择位
SPBRG = 25 ; //((20000000/9600)/16)-1
SYNC = 0 ;//异步
SPEN = 1 ;//串口使能
RCIE = 1 ;// USART数据接收中断使能位
TXIE = 0 ;//USART数据发送中断使能位
TXEN = 1 ;//发送
CREN = 1 ;//连续接收使能位
PEIE= 1 ; //开中断
}
//A/D 转换初始化子程序
void adinitial()
{
ADCON0=0X41;//
ADCON1=0X8E;
TRISA0=1;
}
void ad_Collect()
{
float temp;
ADGO=1;
while(!ADIF);
ADIF=0;
adresult.adre[0]=ADRESL;//读取AD转换的结果到联合体数组.
adresult.adre[1]=ADRESH;
// AD_value="/ADRESH;//
temp=(float)adresult.y1;//*5)/1023)*1000;
temp=((temp*5)/1023)*100;
AD_Value=(int)(temp*5);//adresult.y1;//(int)temp;
}
void" sci(int tran)
{
while(!TXIF);
TXREG=tran; //*发出一个字符*/
TXIF=0;
}
void interrupt SCI_Admit(void)
{
// sci_Sign=1;
int temp;
if(RCIF) //判断是否是接收中断
{
if(js)
{
if(Order[0]=='$')
{
temp++;
Order[temp]=RCREG;
if(temp==2)
{
js=0;
sci_Sign=1;
temp=0;
}
}
else
js=0;
// RCIF=0;
}
else
{
Order[0]=RCREG;
js=1;
temp=0;
}
RCIF=0;
}
}
/* if(js)
{
if(Order[1]=='R')
{
Order[2]=RCREG;
sci_Sign=1;
js=0;
}
else
{
Order[1]=RCREG;
}
temp++;
Order[temp]=RCREG;
if(temp==2)
js=0;
}*/
void int_to_asc(int dat)
{
int temp;
buf[0]=(dat/1000)+'0';
temp=dat%100;
buf[1]=((dat%1000)/100)+'0';
buf[2]=((dat%1000)%100)/10+'0';
buf[3]=((dat%1000)%100)%10+'0';
}
void main()
{
int temp='V';
adinitial();
sciint(); //*SCI部件初始化*/
sci_Sign=0;
ei();
TXEN = 1 ;//发送
CREN = 1 ;//连续接收使能位
while(1)
{
// ad_Collect();
if(sci_Sign)
{
if(Order[0]=='$')
{
if(Order[1]=='R'&&Order[2]=='V')
{
ad_Collect();
//AD_value="/123;
//sci(AD_Value);
int_to_asc(AD_Value);
sci(temp);
if(buf[0]!='0')
sci(buf[0]);
sci(buf[1]);
sci('."');
sci(buf[2]);
sci(buf[3]);
Order[0]=0;
Order[1]=0;
Order[2]==0;
}
// sci(temp);
}
sci_Sign=0;
}
}
}



错误是newchuankou.c(1): warning C318: can't open file 'pic.h'
NEWCHUANKOU.C(2): error C141: syntax error near '0x1832'
NEWCHUANKOU.C(18): error C202: 'TRISC7': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(19): error C202: 'TRISC6': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(20): error C202: 'BRGH': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(21): error C202: 'SPBRG': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(22): error C202: 'SYNC': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(23): error C202: 'SPEN': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(24): error C202: 'RCIE': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(25): error C202: 'TXIE': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(26): error C202: 'TXEN': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(27): error C202: 'CREN': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(28): error C202: 'PEIE': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(34): error C202: 'ADCON0': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(35): error C202: 'ADCON1': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(36): error C202: 'TRISA0': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(41): error C202: 'ADGO': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(42): error C202: 'ADIF': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(43): error C202: 'ADIF': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(44): error C202: 'ADRESL': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(45): error C202: 'ADRESH': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(53): error C202: 'TXIF': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(54): error C202: 'TXREG': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(55): error C202: 'TXIF': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(57): error C141: syntax error near 'interrupt'
NEWCHUANKOU.C(61): error C202: 'RCIF': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(68): error C202: 'RCREG': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(82): error C202: 'RCREG': undefined identifier
NEWCHUANKOU.C(86): error C202: 'RCIF': undefined identifier
newchuankou.c - 28 Error(s), 1 Warning(s).
...全文
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自信男孩 2019-09-03
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引用 4 楼 LIYAN2012013931 的回复:
少了pic.h文件

应该是路径不对~
111sun 2019-09-02
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少了pic.h文件
赵4老师 2018-05-07
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关于自己是否适合编程的很简单的测试: 在报纸或杂志上随便找一段约1000字的文章,在Word中输入一遍。输完后再参考下面答案: A里面有10处以上文字或标点错误 B里面没有文字或标点错误并敢为此跟人打赌 C里面没有文字或标点错误并且字体和排版完全与原稿一致 D打印在半透明的纸上和原稿重叠在一起检查一模一样,且自我感觉很有成就感 A不适合编程(理由:打字准确度偏低、粗心大意) B初级程序员(理由:打字准确度很高、认真细致、自信、理解全角半角概念) C高级程序员(理由:在B的基础上理解字体和排版也是电脑打印的重要因素、但相比D还不够偏执、精益求精、结果可验证) D软件项目经理(理由:能针对项目给出令人信服的细致到极点的需求说明和典型测试用例。用户几乎挑不出毛病。专业!) 如果想从A变成B的话,到我的资源http://download.csdn.net/detail/zhao4zhong1/4084259里面下载“适合程序员的键盘练习”
待续_1006 2018-05-07
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每一个错误以及错误点都已经说的明明白白了,还叫编译器怎么告诉你!
heronism 2018-05-07
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错误实在太明显了,把你代码的第一行拷到文本编辑器(UE、notepad++)等一看就知道了,#是全角,i nclude中间有空格,你这代码是自己敲的吗
单片机的C 语言轻松入门 随着单片机开发技术的不断发展,目前已有越来越多的人从普遍使用汇编语言到逐渐使 用高级语言开发,其主要是以C 语言为主,市场上几种常见的单片机均有其C 语言开发 环境。这里以最为流行的80C51 单片机为例来学习单片机的C 语言编程技术。 本书共分六章,每章一个专题,以一些待完成的任务为心,围绕该任务介绍C 语言 的一些知识,每一个任务都是可以独立完成的,每完成一个任务,都能掌握一定的知识,等 到所有的任务都完成后,即可以完成C 语言的入门工作。 第1 章 C 语言概述及其开发环境的建立 学习一种编程语言,最重要的是建立一个练习环境,边学边练才能学好。Keil 软件是目 前最流行开发80C51 系列单片机的软件,Keil 提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库 管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境 (μVision)将这些部份组合在一起。 在学会使用汇编语言后,学习C 语言编程是一件比较容易的事,我们将通过一系列的 实例介绍C 语言编程的方法。图1-1 所示电路图使用89S52 单片机作为主芯片,这种单片 机性属于80C51 系列,其内部有8K 的FLASH ROM,可以反复擦写,并有ISP 功能,支 持在线下载,非常适于做实验。89S52 的P1 引脚上接8 个发光二极管,P3.2~P3.4 引脚上接 4 个按钮开关,我们的任务是让接在P1 引脚上的发光二极管按要发光。 1.1 简单的C 程序介绍 例1-1: 让接在P1.0 引脚上的LED 发光。 /************************************************* 平凡单片机工作室 http://www.mcustudio.com Copyright 2003 pingfan's mcustudio All rights Reserved 作者:周坚 dddl.c 单灯点亮程序 *************************************************/ 图1-1 接有LED 的单片机基本电路 P1.0 EA/VPP VCC XTAL2 XTAL1 GND RST +5V +5V + R1 E1 10K 10U 27P CY 27P PZ1 1K D8 D1 89××× #include “reg51.h” sbit P1_0=P1^0; void main() { P1_1=0; } 这个程序的作用是让接在P1.0 引脚上的LED 点亮。下面来分析一下这个C 语言程序包 含了哪些信息。 1)“文件包含”处理。 程序的第一行是一个“文件包含”处理。 所谓“文件包含”是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来,所以这里的程序 虽然只有4 行,但C 编译器在处理的时候却要处理几十或几百行。这里程序包含REG51.h 文件的目的是为了要使用P1 这个符号,即通知C 编译器,程序所写的P1 是指80C51 单 片机的P1 端口而不是其它变量。这是如何做到的呢? 打开reg51.h 可以看到这样的一些内容: /*------------------------------------------------------------------------- REG51.H Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller. Copyright (c) 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc. All rights reserved. --------------------------------------------------------------------------*/ /* BYTE Register */ sfr P0 = 0x80; sfr P1 = 0x90; sfr P2 = 0xA0; sfr P3 = 0xB0; sfr PSW = 0xD0; sfr ACC = 0xE0; sfr B = 0xF0; sfr SP = 0x81; sfr DPL = 0x82; sfr DPH = 0x83; sfr PCON = 0x87; sfr TCON = 0x88; sfr TMOD = 0x89; sfr TL0 = 0x8A; sfr TL1 = 0x8B; sfr TH0 = 0x8C; sfr TH1 = 0x8D; sfr IE = 0xA8; sfr IP = 0xB8; sfr SCON = 0x98; sfr SBUF = 0x99; /* BIT Register */ /* PSW */ sbit CY = 0xD7; sbit AC = 0xD6; sbit F0 = 0xD5; sbit RS1 = 0xD4; sbit RS0 = 0xD3; sbit OV = 0xD2; sbit P = 0xD0; /* TCON */ sbit TF1 = 0x8F; sbit TR1 = 0x8E; sbit TF0 = 0x8D; sbit TR0 = 0x8C; sbit IE1 = 0x8B; sbit IT1 = 0x8A; sbit IE0 = 0x89; sbit IT0 = 0x88; /* IE */ sbit EA = 0xAF; sbit ES = 0xAC; sbit ET1 = 0xAB; sbit EX1 = 0xAA; sbit ET0 = 0xA9; sbit EX0 = 0xA8; /* IP */ sbit PS = 0xBC; sbit PT1 = 0xBB; sbit PX1 = 0xBA; sbit PT0 = 0xB9; sbit PX0 = 0xB8; /* P3 */ sbit RD = 0xB7; sbit WR = 0xB6; sbit T1 = 0xB5; sbit T0 = 0xB4; sbit INT1 = 0xB3; sbit INT0 = 0xB2; sbit TXD = 0xB1; sbit RXD = 0xB0; /* SCON */ sbit SM0 = 0x9F; sbit SM1 = 0x9E; sbit SM2 = 0x9D; sbit REN = 0x9C; sbit TB8 = 0x9B; sbit RB8 = 0x9A; sbit TI = 0x99; sbit RI = 0x98; 熟悉80C51 内部结构的读者不难看出,这里都是一些符号的定义,即规定符号名与地 址的对应关系。注意其有 sfr P1 = 0x90; 这样的一行(上文用黑体表示),即定义P1 与地址0x90 对应,P1 口的地址就是0x90 (0x90 是C 语言十六进制数的写法,相当于汇编语言写90H)。 从这里还可以看到一个频繁出现的词:sfr sfr 并标准C 语言的关键字,而是Keil 为能直接访问80C51 的SFR 而提供了一个新 的关键词,其用法是: sfrt 变量名=地址值。 2)符号P1_0 来表示P1.0 引脚。 在C 语言里,如果直接写P1.0,C 编译器并不能识别,而且P1.0 也不是一个合法的C 语言变量名,所以得给它另起一个名字,这里起的名为P1_0,可是P1_0 是不是就是P1.0 呢?你这么认为,C 编译器可不这么认为,所以必须给它们建立联系,这里使用了Keil C 的关键字sbit 来定义,sbit 的用法有三种: 第一种方法:sbit 位变量名=地址值 第二种方法:sbit 位变量名=SFR 名称^变量位地址值 第三种方法:sbit 位变量名=SFR 地址值^变量位地址值 如定义PSW 的OV 可以用以下三种方法: sbit OV=0xd2 (1)说明:0xd2 是OV 的位地址值 sbit OV=PSW^2 (2)说明:其PSW 必须先用sfr 定义好 sbit OV=0xD0^2 (3)说明:0xD0 就是PSW 的地址值 因此这里用sfr P1_0=P1^0;就是定义用符号P1_0 来表示P1.0 引脚,如果你愿意也可以 起P10 一类的名字,只要下面程序也随之更改就行了。 3)main 称为“主函数”。 每一个C 语言程序有且只有一个主函数,函数后面一定有一对大括号“{}”,在大括号 里面书写其它程序。 从上面的分析我们了解了部分C 语言的特性,下面再看一个稍复杂一点的例子。 例1-2 让接在P1.0 引脚上的LED 闪烁发光 /************************************************* 平凡单片机工作室 http://www.mcustudio.com Copyright 2003 pingfan's mcustudio All rights Reserved 作者:周坚 ddss.c 单灯闪烁程序 *************************************************/ #include "reg51.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit P10=P1^0; /*延时程序 由Delay 参数确定延迟时间 */ void mDelay(unsigned int Delay) { unsigned int i; for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<124;i++) {;} } } void main() { for(;;) { P10=!P10; //取反P1.0 引脚 mDelay(1000); } } 程序分析:主程序main 的第一行暂且不看,第二行是“P1_0=!P1_0;”,在P1_0 前有 一个符号“!”,符号“!”是C 语言的一个运算符,就像数学的“+”、“-”一样,是一种 运算任号,意义是“取反”,即将该符号后面的那个变量的值取反。 注意:取反运算只是对变量的值而言的,并不会自动改变变量本身。可以认为C 编译 器在处理“!P1_0”时,将P1_0 的值给了一个临时变量,然后对这个临时变量取反,而不 是直接对P1_0 取反,因此取反完毕后还要使用赋值符号(“=”)将取反后的值再赋给P1_0, 这样,如果原来P1.0 是低电平(LED 亮),那么取反后,P1.0 就是高电平(LED 灭),反之, 如果P1.0 是高电平,取反后,P1.0 就是低电平,这条指令被反复地执行,接在P1.0 上灯就 会不断“亮”、“灭”。 该条指令会被反复执行的关键就在于main 的第一行程序:for(;;),这里不对此作详细 的介绍,读者暂时只要知道,这行程序连同其后的一对大括号“{}”构成了一个无限循环语 句,该大括号内的语句会被反复执行。 第三行程序是:“mDelay(1000);”,这行程序的用途是延时1s 时间,由于单片机执行指 令的速度很快,如果不进行延时,灯亮之后马上就灭,灭了之后马上就亮,速度太快,人眼 根本无法分辨。 这里mDelay(1000)并不是由Keil C 提供的库函数,即你不能在任何情况下写这样一行 程序以实现延时。如果在编写其它程序时写上这么一行,会发现编译通不过。那么这里为什 么又是正确的呢?注意观察,可以发现这个程序有void mDelay(…)这样一行,可见, mDelay 这个词是我们自己起的名字,并且为此编写了一些程序行,如果你的程序没有这 么一段程序行,那就不能使用mDelay(1000)了。有人脑子快,可能马上想到,我可不可 以把这段程序也复制到我其它程序,然后就可以用mDelay(1000)了呢?回答是,那当然 就可以了。还有一点需要说明,mDelay 这个名称是由编程者自己命名的,可自行更改,但 一旦更改了名称,main()函数的名字也要作相应的更改。 mDelay 后面有一个小括号,小括号里有数据(1000),这个1000 被称之“参数”,用它 可以在一定范围内调整延时时间的长短,这里用1000 来要延时时间为1000 毫秒,要做到 这一点,必须由我们自己编写的mDelay 那段程序决定的,详细情况在后面循环程序再作 分析,这里就不介绍了。 1.2 Keil 工程的建立 要使用Keil 软件,首先要正确安装Keil 软件,该软件的Eval 版本可以直接去 http://www.keil.com 下载,安装时选择Eval Vision,其它步骤与一般Windows 程序安装类似, 这里就不再赘述了。安装完成后,将Ledkey.dll 文件复制到Keil 安装目录下的C51\BIN 文 件夹下,这是作者提供的键盘与LED 实验仿真板,可与Keil 软件配合,在计算机上模拟LED 和按键的功能。 启动μVison,点击“File
《单片机应用技术》课程标准 1、课程概述 课程性质 本课程是机电一体化专业的专业核心课程,通过本课程的学习,使学生能够掌握以 MCS- 51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、断系统 、系统扩展等方面知识;了解单片机组成和工作原理,具备一定的汇编语言程序设计能 力。以及观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。 课程定位 本课程是机电一体化专业的专业核心课程,是一门理论与实践紧密结合,实践性很 强的学科基础课程,通过把课堂教学、实验教学、单片机综合实验设计和毕业设计、电 子竞赛有机地结合一体,提高单片机技术理论与应用实践应用能力。 1.2.1本课程在专业人才培养过程的地位及作用: 本课程以模块化教学为基点,学习情境按照难易程度依次递进的思路设计的。通过 该系列项目的学习,反复训练,学生不但能够掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力 ,设计小型产品的设计能力,还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质 ,通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。 1.2.2与其他课程的关系 (1)与前导课程的联系:学生在学习本课程前,具备基本模拟电路、数字电路的分析 与设计基础,对计算机应用系统应具有一定的了解,通过本课程的学习,要熟练掌握 典型单片机系统的设计方法,能利用C51单片机组成实际系统,具备硬件和软件编程能力 。 (2)与后续课程的联系:使学生通过本课程的学习,使学生掌握51系列单片机的汇 编语言的编写能力和设计小型产品的设计能力,为后续独立分析和设计单片机测控系统 的打下基础。 2、课程目标: 通过本学习领域的学习,培养学生以下目标: 知识目标: (1)熟悉常用的单元电路及其功能。 (2)掌握keilC51软件和proteus软件的相关知识,熟知常用命令的功能。 (3)掌握设计流程。 (4)掌握典型应用程序的编制方法。 技能目标: (1)培养学生识读单片机相关的硬件电路图以及汇编语言。 (2)能设计单片机简单音调发生器器、交通灯控制系统、存储器扩展等电路。 (3)能设计端口扩展等外围电路。 (4)能设计需进行单片机选型。 (5)能进行开发板选型。 (6)能利用开发板设计电子产品。 (7)能根据需设计程序流程图。 (8)能识读单片机相关的程序代码。 (9)能运用keilC51和Proteus集成开发环境,编写、编译、调试源程序并能设计 绘制硬件电路图。 (10)能运用仿真器对单片机系统进行仿真设计。 (11)能进行经典算法的编程,并学会优化算法的相关技巧。 情感与态度目标: (1)培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风 (2)培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度 (3)培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度 (4)培养学生良好的职业道德,职业纪律 (5)培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识 (6)培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力 (7)培养学生善于沟通交流和团队协助的能力 (8)培养学生培养学生敢于创新、敢于发现的能力 (9)培养学生项目管理应用的能力 3、课程内容与要、参考学时、教学方法建议 本课程包含6个学习项目,每个项目包含的主要教学知识点,分配课时,以及学生应 具备的能力如下: "编 "能力训练"相关支撑知识 "实现的能力目标 "训练方式手段及步 " "号 "项目名称" " "骤 " " " "认识keil和proteus软件 "理解P1口亮灯工作原理;"4MAT教学设计 " " " "P1口亮灯的硬件电路原理;"认识单片机的调用指令、"多媒体演示 " "1 "信号灯控"P1口八灯变幻闪烁所需的指"返回指令、跳转指令、循"师生互动、提问引 " " "制系统的"令; "环指令,会用传送指令、"导 " " "设计 "利用传送指令、调用指令、"调用指令、返回指令、跳"动手实验、巡回指 " " " "返回指令、跳转指令等编写"转指令及循环指令编程实"导、结果说明与分 " " " "实际的单片机程序; "现亮灯的变幻闪烁; "析 " " " "软件仿真调试及程序固化。"掌握软件仿真调试及程序" " " " " "固化的方法。 " " " " " "掌握keil和proteus的联 " " " " " "调 " " " " " "掌握硬件电路检测的方法"4MAT教学设计 " " "音调发生"1、认识单片机的开发系统 "掌握软件的调试方法 "多媒体演示 " "2 "器系统的"2、认识子程序及调用 "掌握软件的联调 "师生互动、提问引 " " "设计 " " "导 " " " " " "动手实验、巡回指 " " " " " "导、结果说明与分 " " " " " "析 " " " "1、了解抢答器的实现方法 "1、掌握Keil
《单片机应用技术》课程标准 1、课程概述 1.1课程性质 本课程是机电一体化专业的专业核心课程,通过本课程的学习,使学生能够掌握以 MCS- 51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、断系统 、系统扩展等方面知识;了解单片机组成和工作原理,具备一定的汇编语言程序设计能 力。以及观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。 1.2课程定位 本课程是机电一体化专业的专业核心课程,是一门理论与实践紧密结合,实践性很强 的学科基础课程,通过把课堂教学、实验教学、单片机综合实验设计和毕业设计、电子 竞赛有机地结合一体,提高单片机技术理论与应用实践应用能力。 1.2.1本课程在专业人才培养过程的地位及作用: 本课程以模块化教学为基点,学习情境按照难易程度依次递进的思路设计的。通过 该系列项目的学习,反复训练,学生不但能够掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力 ,设计小型产品的设计能力,还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质 ,通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。 1.2.2与其他课程的关系 (1)与前导课程的联系:学生在学习本课程前,具备基本模拟电路、数字电路的分析 与设计基础,对计算机应用系统应具有一定的了解,通过本课程的学习,要熟练掌握 典型单片机系统的设计方法,能利用C51单片机组成实际系统,具备硬件和软件编程能力 。 (2)与后续课程的联系:使学生通过本课程的学习,使学生掌握51系列单片机的汇编 语言的编写能力和设计小型产品的设计能力,为后续独立分析和设计单片机测控系统的 打下基础。 2、课程目标: 通过本学习领域的学习,培养学生以下目标: 2.1知识目标: (1)熟悉常用的单元电路及其功能。 (2)掌握keilC51软件和proteus软件的相关知识,熟知常用命令的功能。 (3)掌握设计流程。 (4)掌握典型应用程序的编制方法。 2.2技能目标: (1)培养学生识读单片机相关的硬件电路图以及汇编语言。 (2)能设计单片机简单音调发生器器、交通灯控制系统、存储器扩展等电路。 (3)能设计端口扩展等外围电路。 (4)能设计需进行单片机选型。 (5)能进行开发板选型。 (6)能利用开发板设计电子产品。 (7)能根据需设计程序流程图。 (8)能识读单片机相关的程序代码。 (9)能运用keilC51和Proteus集成开发环境,编写、编译、调试源程序并能设计绘 制硬件电路图。 (10)能运用仿真器对单片机系统进行仿真设计。 (11)能进行经典算法的编程,并学会优化算法的相关技巧。 2.3情感与态度目标: (1)培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风 (2)培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度 (3)培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度 (4)培养学生良好的职业道德,职业纪律 (5)培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识 (6)培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力 (7)培养学生善于沟通交流和团队协助的能力 (8)培养学生培养学生敢于创新、敢于发现的能力 (9)培养学生项目管理应用的能力 3、课程内容与要、参考学时、教学方法建议 本课程包含6个学习项目,每个项目包含的主要教学知识点,分配课时,以及学生应 具备的能力如下: "编 "能力训练"相关支撑知识 "实现的能力目标 "训练方式手段及步 " "号 "项目名称" " "骤 " " " "认识keil和proteus软件 "理解P1口亮灯工作原理;"4MAT教学设计 " " " "P1口亮灯的硬件电路原理;"认识单片机的调用指令、"多媒体演示 " "1 "信号灯控"P1口八灯变幻闪烁所需的指"返回指令、跳转指令、循"师生互动、提问引 " " "制系统的"令; "环指令,会用传送指令、"导 " " "设计 "利用传送指令、调用指令、"调用指令、返回指令、跳"动手实验、巡回指 " " " "返回指令、跳转指令等编写"转指令及循环指令编程实"导、结果说明与分 " " " "实际的单片机程序; "现亮灯的变幻闪烁; "析 " " " "软件仿真调试及程序固化。"掌握软件仿真调试及程序" " " " " "固化的方法。 " " " " " "掌握keil和proteus的联 " " " " " "调 " " " " " "掌握硬件电路检测的方法"4MAT教学设计 " " "音调发生"1、认识单片机的开发系统 "掌握软件的调试方法 "多媒体演示 " "2 "器系统的"2、认识子程序及调用 "掌握软件的联调 "师生互动、提问引 " " "设计 " " "导 " " " " " "动手实验、巡回指 " " " " " "导、结果说明与分 " " " " " "析 " " " "1、了解抢答器的
第1 页共27 页 1 概述 频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,对比测 量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数,此时我们称 闸门时间为1 秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长,得到的频 率值就越准确,但闸门时间越长则没测一次频率的间隔就越长。闸门时间越 短,测的频率值刷新就越快,但测得的频率精度就受影响本文。数字频率计是 用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波,方波或其它周期性 变化的信号。因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器 电子系统非常广泛的应用领域内,到处可见到处理离散信息的数字电路。 数字电路制造工业的进步,使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功 能,从而提高系统可靠性和速度。 集成电路的类型很多,从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2 大 类。数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统,以及其它电子设备。 一般说来,数字系统运行的电信号,其大小往往并不改变,但在实践分布上 却有着严格的要,这是数字电路的一个特点。 2 系统的总体设计: 2.1 原理设计 本频率计的设计以AT89S52 单片机为核心,利用它内部的定时/计数器完成 待测信号周期/频率的测量。单片机AT89S52 内部具有2 个16 位定时/计数器, 定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出断要的功 能。在构成为定时器时,每个机器周期加1 (使用12MHz 时钟时,每1us 加1),这 样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在构成为计数器时,在相应的外部 引脚发生从1 到0 的跳变时计数器加1,这样在计数闸门的控制下可以用来测 量待测信号的频率。外部输入每个机器周期被采样一次,这样检测一次从1 到0 的跳变至少需要2 个机器周期(24 个振荡周期) ,所以最大计数速率为时钟频率 的1/24 (使用12MHz 时钟时,最大计数速率为500 KHz) 。定时/计数器的工作由 相应的运行控制位TR 控制,当TR 置1 ,定时/计数器开始计数;当TR 清0 ,停止计 数。设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要。例如当要频率测 量结果为4 位有效数字,这时如果待测信号的频率为1Hz ,则计数闸门宽度必须 大于1000s。为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要,把测量工作分为两 种方法。当待测信号的频率大于等于2Hz 时,定时/ 计数器构成为计数器,以机 器周期为基准,由软件产生计数闸门,这时要满足频率测量结果为4 位有效数字, 则计数闸门宽度大于1s 即可。当待测信号的频率小于2Hz 时,定时/ 计数器构 成为定时器,由频率计的予处理电路把待测信号变成方波,方波宽度等于待测信号 的周期。用方波作计数闸门,完全满足测量精度的要。 频率计的量程自动切换在使用计数方法实现频率测量时,这时外部的待测信 号为定时/ 计数器的计数源,利用定时器实现计数闸门。频率计的工作过程为: 首先定时/计数器T0 的计数寄存器设置一定的值,运行控制位TR0 置1,启动定 时/ 计数器0;利用定时器0 来控制1S 的定时,同时定时/计数器T1 对外部的待 第2 页共27 页 测信号进行计数,定时结束时TR1 清0 ,停止计数;最后从计数寄存器读出测量数 据,在完成数据处理后,由显示电路显示测量结果。在使用定时方法实现频率测 量时,这时外部的待测信号通过频率计的予处理电路变成宽度等于待测信号周期 的方波,该方波同样加至定时/ 计数器1 的输入脚。这时频率计的工作过程为: 首先定时/ 计数器1 的计数寄存器清0 ,然后检测到方波的第二个下降沿是否加 至定时/ 计数器的输入脚;当判定下降沿加至定时/计数器的输入脚,运行控制位 TR0 置1 ,启动定时/计数器T0 对单片机的机器周期的计数,同时检测方波的第 三个下降沿;当判定检测到第三个下降沿时TR0 清0 ,停止计数,然后从计数 寄存器T0 读出测量数据,在完成数据处理后,由显示电路显示测量结果。测量 结果的显示格式采用科学计数法,即有效数字乘以10 为底的幂。这里设计的频 率计用4 位数码管显示测量结果。 定时方法实现频率测量。定时方法测量的是待测信号的周期,这种方法只设 一种量程,测量结果通过浮点数运算模块将信号周期转换成对应的频率值,再将 结果送去显示。这样无论采用何种方式,只要完成一次测量即可,频率计自动开 始下一个测量循环,因此该频率计具有连续测量的功能,同时实现量程的自动转 换。 数字频率计的硬件框图如图2.1 所示。 由此可以看出该频率计主要由八部分组成,分别是: (1)待测信号的放大整形电路 因为数字频率计的测量范围为峰值电压在一定电压范围内的频率发生频率 发生周期性变化的信号,因待测信号的不规则,不能直接送入FPGA 芯片处 理,所以应该首先对待测信号进行放大、降压、与整形等一系列处理。 (2)分频电路 将处理过的信号4 分频,这样可以将频率计的测量范围扩大4 倍。 (3)逻辑控制 控制是利用计数还是即时检测待测信号的频率。 (4)脉冲计数/定时 根据逻辑控制对待测信号计数或定时。将计数或定时得到的数据直接输入 数据处理部分。 第3 页共27 页 (5)数据处理 根据脉冲计数部分送过来的数据产生一个控制信号,送入脉冲定时部分, 如果用计数就可以得到比较精确的频率,就将这个频率值直接送入显示译码部 分。 (6)显示译码 将测量值转换成七段译码数据,送入显示电路。 (7)显示电路 通过4 个LED 数码管将测得的频率值显示给用户。 (8)系统软件 包括测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模 块、信号周期测量模块、定时器断服务模块、浮点数格式化模块、浮点数算 术运算模块、浮点数到BCD 码转换模块。 由于数据处理、脉冲计数/定时、逻辑控制和显示译码都是在单片机里完成 的,所以我们可以把系统分为以下几个模块:数据处理电路、显示电路、待测信 号产生电路、待测信号整形放大电路,电源电路。 2.2 主要开发工具和平台 2.2.1 原理图和印刷电路板图设计开发工具:PROTEL DXP Protel DXP 是第一套完整的板卡级设计系统,真正实现在单个应用程序的 集成。设计从一开始的目的就是为了支持整个设计过程,Protel DXP 让你可以 选择最适当的设计途径来按你想要的方式工作。Protel DXP PCB 线路图设计系 图2.1 数字频率计的硬件框图 显示译码 待测信号的放大整形电路 数据处理逻辑控制 脉冲计数/定时 显示电路 待测波输入 分频电路 第4 页共27 页 统完全利用了Windows XP 和Windows 2000 平台的优势,具有改进的稳定性、 增强的图形功能和超强的用户界面。 Protel DXP 是一个单个的应用程序,能够提供从概念到完成板卡设计项目的 所有功能要,其集成程度在PCB 设计行业前所未见。Protel DXP 采用一种 新的方法来进行板卡设计,使你能够享受极大的自由,从而能够使你在设计的 不同阶段随意转换,按你正常的设计流量进行工作。 Protel DXP 拥有:分级线路图设计、Spice 3f5 混合电路模拟、完全支持线路 图基础上的FPGA 设计、设计前和设计后的信号线传输效应分析、规则驱动的 板卡设计和编辑、自动布线和完整CAM 输出能力等。 在嵌入式设计部分,增强了JTAG 器件的实时显示功能,增强型基于FPGA 的逻辑分析仪,可以支持32 位或64 位的信号输入。除了现有的多种处理器内核 外,还增强了对更多的32 位微处理器的支持,可以使嵌入式软件设计在软处理 器, FPGA 内部嵌入的硬处理器, 分立处理器之间无缝的迁移。使用了 Wishbone 开放总线连接器允许在FPGA 上实现的逻辑模块可以透明的连接到各 种处理器上。引入了以FPGA 为目标的虚拟仪器,当其与LiveDesign-enabled 硬 件平台NanoBoard 结合时,用户可以快速、交互地实现和调试基于FPGA 的设 计,可以更换各种FPGA 子板,支持更多的FPGA 器件。 2.2.2 单片机程序设计开发工具:KEIL C51 keil c51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件开发 系统,和汇编相比,C 在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优 势,因而易学易用。 Keil c51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全 Windows 界面。另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体 会到keil c51 生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑, 容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 Keil C51 可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人 员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件,然后分别有C51 及A51 编 辑器编译连接生成单片机可执行的二进制文件(.HEX),然后通过单片机的烧 写软件将HEX 文件烧入单片机内。3 2.2.3 单片机仿真软件:PROTEUS Proteus 是目前最好的模拟单片机外围器件的工具。可以仿真51 系列、 AVR,PIC 等常用的MCU 及其外围电路(如LCD,RAM,ROM,键盘,马 达,LED,AD/DA,部分SPI 器件,部分IIC 器件,...) 其实proteus 与 multisim 比较类似,只不过它可以仿真MCU!唯一的缺点,软件仿真精度有 限,而且不可能所有的器件都找得到相应的仿真模型。 使用keil c51 v7.50 + proteus 6.7 可以像使用仿真器一样调试程序,可以完全 仿真单步调试,进入断等各种调试方案。 Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU 的工 作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。 因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储 器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补了实验和工程应用间脱节的矛 第5 页共27 页 盾和现象。 3 系统详细设计: 3.1 硬件设计 3.1.1 数据处理电路 ( 1 ) 央处理模块的功能: 直接采集待测信号,将分两种情况计算待测信号的频率: 如果频率比较高,在一秒内对待测信号就行计数。 如果频率比较低,在待测信号的一个周期内对单片机的工作频率进行计数。 将得到的频率值通过显示译码后直接送入显示电路,显示给用户 ( 2 ) 电路需要解决的问题 单片机最小系统板电路的组建,单片机程序下载接口和外围电路的接口。 单片机最小系统板的组建: ①单片机的起振电路作用与选择: 单片机的起振电路是有晶振和两个小电容组成的。 晶振的作用:它结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单 片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越 高,那单片机的运行速度也就越快。MCS-51 一般晶振的选择范围为1~ 24MHz,但是单片机对时间的要比较高,能够精确的定时一秒,所以也是为了 方便计算我们选择12MHz 的晶振。 晶振两边的电容:晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件,在工 作时满足这个条件,振荡频率才与标称值一致。一般来讲,有低负载电容(串 联谐振晶体),高负载电容(并联谐振晶体)之分。在电路上的特征为:晶振 串一只电容跨接在IC 两只脚上的,则为串联谐振型;一只脚接IC,一只脚接地 的,则为并联型。如确实没有原型号,需要代用的可采取串联谐振型电路上的 电容再并一个电容,并联谐振电路上串一只电容的措施。单片机晶振旁的2 个 电容是晶体的匹配电容,只有在外部所接电容为匹配电容的情况下,振荡频率 才能保证在标称频率附近的误差范围内。 最好按照所提供的数据来,如果没有,一般是30pF 左右。太小了不容易起 振。这里我们选择30pF 的瓷片电容。我们选择并联型电路如图3.1 所示。 ②单片机的复位电路: 2 1 Y1 12Mz C2 30pF C1 30pF XTAL1 XTAL2 图3.1 第6 页共27 页 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 外因:即射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体(引线 或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减 该类干扰;电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦 合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 内因:振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定 起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电 路的可靠性。 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定 后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信 号,以防电源开关或电源插头分-合过程引起的抖动而影响复位。 为了方便我们选择RC 复位电路可以实现上述基本功能如图3.2 所示。 但是该电路解决不了电源毛刺(A 点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等 问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差。增加Ch 可避免高频谐波 对电路的干扰。 复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽 度的电源毛刺也可令系统可靠复位。 在选择元器件大小时,正脉冲有效宽度 2 个机器周期就可以有效的复位, 一般选择C3 为0.1uF 的独石电容,R1 为1K 的电阻,正脉冲有效宽度为: ln10*R1*C3=230>2,即可以该电路可以产生有效复位。 ( 3 ) 程序下载线接口: AT89S52 自带有isp 功能,ISP 的全名为In System Programming,即在线编 程通俗的讲就是编MCU 从系统目标系统移出在结合系统一系列内部的硬 件资源可实的远程编程。 ISP 功能的优点: ①在系统编程不需要移出微控制器。 ②不需并行编程器仅需用P15,P16 和P17,这三个IO 仅仅是下载程序的时 候使用,并不影响程序的使用。 ③结合上位机软件免费就可实现PC 对其编程硬件电路连接简单如图3.3 所 示。 104 C3 1K R1 S1 VCC D1 1N4007 RESET Ch 0.1uF 图3.2 复位电路 第7 页共27 页 系统复位时,单片机检查状态字节的内容。如果状态字为0,则转去0000H 地址开始执行程序这是用户程序的正常起始地址。如果状态字不0, 则将引导 向量的值作为程序计数器的高8 位,低8 位固定为00H,若引导向量为FCH, 则程序计数器内容为FC00H 即程序转到FC00H 地址开始执行而ISP 服务程序 就是从,FC00H 处开始的那么也就是进入了ISP 状态了,接下来就可以用PC 机 的ISP 软件对单片机进行编程了。 ( 4 ) 去耦电容 好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ 的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷 电容的高频特性较好。 设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。 去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电 路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路 典型的去耦电容为0.1uf 的去耦电容有5nH 分布电感,它的并行共振频率大约在 7MHz 左右,也就是说对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz 以 上的噪声几乎不起作用。 1uf,10uf 电容,并行共振频率在20MHz 以上,去除高频率噪声的效果要好 一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf 或10uf 的去高频电容往往是有利 的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容。 每10 片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小 可选10uf。最好不用电解电容,电解电容是两层溥膜卷起来的,这种卷起来的 结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。 去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f 计算;即10MHz 取0.1uf,对微控 制器构成的系统,取0.1~0.01uf 之间都可以。 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时 候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路的电 感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情 况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。 去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互 间的耦合干扰。 旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给 高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐 振频率一般是0.1u,0.01u 等,而去耦合电容一般比较大,是10u 或者更大,依 据电路分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。 去耦和旁路都可以看作滤波。正如ppxp 所说,去耦电容相当于电池,避免 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P6 P17 P16 RESET P15 GND GND VCC 图3.3 程序下载线接口 第8 页共27 页 由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大 小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大,对更高 频率的噪声,基本无效。旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频 率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC 串联模型。在某个频率,会发生谐 振,此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图,就会发现 一般都是一个V 形的曲线。具体曲线与电容的介质有关,所以选择旁路电容还 要考虑电容的介质,一个比较保险的方法就是多并几个电容。去耦电容在集成 电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面 旁路掉该器件的高频噪声。数字电路典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的 分布电感的典型值是5μH。0.1μF 的去耦电容有5μH 的分布电感,它的并行共振 频率大约在7MHz 左右,也就是说,对于10MHz 以下的噪声有较好的去耦效 果,对40MHz 以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF 的电容,并行共振频率在 20MHz 以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10 片左右集成电路要加一片充 放电电容,或1 个蓄能电容,可选10μF 左右。最好不用电解电容,电解电容是 两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或 聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz 取0.1μF, 100MHz 取0.01μF,电路图如图3.4 所示。 ⑸单片机与外界的接口 显示电路的段选使用P0 口,P0 口是属于TTL 电路,不能靠输出控制P0 口 的高低电平,需要上拉电阻才能实现。 由于单片机不能直接驱动4 个数码管的显示,需要数码管的驱动电路,驱动 电路采用NPN 型的三极管组成,即上拉电阻又有第二个作用,驱动晶体管,晶 体管又分为PNP 和NPN 管两种情况:对于NPN,毫无疑问NPN 管是高电平有 效的,因此上拉电阻的阻值用2K——20K 之间的,具体的大小还要看晶体管的 集电极接的是什么负载,对于数码管负载,由于发管电流很小,因此上拉电阻 的阻值可以用20k 的,但是对于管子的集电极为继电器负载时,由于集电极电 流大,因此上拉电阻的阻值最好不要大于4.7K,有时候甚至用2K 的。对于PNP 管,毫无疑问PNP 管是低电平有效的,因此上拉电阻的阻值用100K 以上的就行 了,且管子的基极必须串接一个1~10K 的电阻,阻值的大小要看管子集电极的 负载是什么,对于数码管负载,由于发光电流很小,因此基极串接的电阻的阻 值可以用20k 的,但是对于管子的集电极为继电器负载时,由于集电极电流 大,因此基极电阻的阻值最好不要大于4.7K。与外界的信号交换接口,电路图 如图3.5。 104 CK11 104 CK12 104 CK13 104 CK14 VCC 图3.4 去耦电容 第9 页共27 页 数码管的段选通过P00~P07 口来控制的。 数码管的位选通过P20~P23 口来控制的。 计算待测信号的频率通过计数器1 来完成的所有待测信号解答计数器的T1 口上,即P3.5。 ⑹单片机的选型: AT89SC52 和AT89SS52 最主要的区别在于下载电压,AT89SC52 单片机下载 电压时最小为12V,而AT89S52 仅在5V 电压下就可以下载程序了,而且AT89S52 支持ISP,即在线编程。为了使用方便,在本系统我们使用AT89S52 单片机。 ①AT89S52 主要性能 与MCS-51 单片机产品兼容。 8K 字节在系统可编程Flash 存储器。 l 1000 次擦写周期。 全静态操作:0Hz~33Hz。 VCC 1 2 YK1 30pF CK1 30pF CK2 VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P15 P16 P17 123456789 PK1 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P1.0/T2 1 P1.1/T2EX 2 P1.2/ECI 3 P1.3/CEX0 4 P1.4/CEX1 5 P1.5/CEX2 6 P1.6/CEX3 7 P1.7/CEX4 8 9 RST 10 P3.0/RxD 11 P3.1/TxD 12 P3.2/INT0 13 P3.3/INT1 14 P3.4/T0 15 P3.5/T1 16 P3.6/WR 17 P3.7/RD 18 XTAL2 19 XTAL1 20 VSS P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 P2.7/A15 28 29 PSEN 30 ALE/PROG 31 EA/VPP P0.7/AD7 32 P0.6/AD6 33 P0.5/AD5 34 P0.4/AD4 35 P0.3/AD3 36 P0.2/AD2 37 P0.1/AD1 38 P0.0/AD0 39 VCC 40 UK1 AT89S52 图3.5 单片机与外界接口 第10 页共27 页 三级加密程序存储器。 32 个可编程I/O 口线。 三个16 位定时器/计数器。 八个断源。 全双工UART 串行通道。 低功耗空闲和掉电模式。 掉电后断可唤醒。 看门狗定时器。 双数据指针。 掉电标识符。 ②功能特性描述: AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K 在系统可编 程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦 适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash, 使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能: 8k 字节Flash,256 字节RAM, 32 位I/O 口 线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6 向量2 级断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工 作,允许RAM、定时器/计数器、串口、断继续工作。掉电保护方式下, RAM 内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个断或硬 件复位为止R8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash P0 口:P0 口是一个8 位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口,每位能驱动8 个 TTL 逻辑电平。对P0 端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和 数据存储器时,P0 口也被作为低8 位地址/数据复用。在这种模式下,P0 具有内 部上拉电阻。在flash 编程时,P0 口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出 指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器 能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此 时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的 原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0 和P1.2 分别作定时器/计数器2 的外部计 数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX),具体如下表所 示。在flash 编程和校验时,P1 口接收低8 位地址字节。引脚号第二功能P1.0 T2 (定时器/计数器T2 的外部计数输入),时钟输出P1.1 T2EX(定时器/计数器 T2 的捕捉/ 重载触发信号和方向控制) P1.5 MOSI ( 在系统编程用) P1.6 MISO(在系统编程用)P1.7 SCK(在系统编程用) P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器 能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此 时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的 原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据 存储器(例如执行MOVX @DPTR)时,P2 口送出高八位地址。在这种应用 第11 页共27 页 ,P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8 位地址(如MOVX @RI)访问 外部数据存储器时,P2 口输出P2 锁存器的内容。在flash 编程和校验时,P2 口 也接收高8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p2 输出缓冲器能驱 动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可 以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原 因,将输出电流(IIL)。P3 口亦作为AT89S52 特殊功能(第二功能)使用,如 下表所示。在flash 编程和校验时,P3 口也接收一些控制信号。 引脚号第二功能P3.0 RXD(串行输入)P3.1 TXD(串行输出)P3.2 INT0(外 部断0)P3.3 INT0(外部断0)P3.4 T0(定时器0 外部输入)P3.5 T1(定时器1 外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。 RST: 复位输入。晶振工作时,RST 脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复 位。看门狗计时完成后,RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下,复 位高电平有效。ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储 器时,锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash 编程时,此引脚(PROG)也用作 编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可 用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储 器时,LE 脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址为8EH的SFR 的第0 位置“1”, ALE 操作将无效。这一位置“1”,ALE 仅在执行MOVX 或MOVC 指令时有 效。否则,ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位(地址为8EH 的SFR 的 第0 位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选 通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当AT89S52 从外部程序存储器执 行外部代码时,PSEN 在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器 时,PSEN 将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令,EA 必须接GND。为了执行内部 程序指令,EA 应该接VCC。在flash 编程期间,EA 也接收12 伏VPP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相 放大器的输出端。 ③特殊功能寄存器 特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表1 所示。 并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些 地址,一般将 得到一个随机数据;写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地 址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能,复位后,这些位 都为“0”。 定时器2 寄存器:寄存器T2CON 和T2MOD 包含定时器2 的控制位和状态位 (如表2 和表3 所示),寄存器对RCAP2H 和RCAP2L 是定时器2 的捕捉/自动 重载寄存器。 断寄存器:各断允许位在IE 寄存器,六个断源的两个优先级也可在IE 设置。 3.1.2 显示电路 LCD 与LED 的区别。 第12 页共27 页 LED 仅仅是由8 个led 灯组成的数码显示器件,电路简单,操作容易。 LCD 是有点阵组成的显示器件,该器件电路和软件复杂,但是交互性好。 该系统展示给用于的数据为频率值,用LED 数码管显示即可。 LED 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码 管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1 位、2 位、4 位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共 阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM 接到+5V,当某一字段 发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平 时,相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形 成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM 接到地线 GND 上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一 字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。 数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示 出我们要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态 式两类。 ① 静态显示驱动 静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个 单片机的I/O 端口进行驱动,或者使用如BCD 码二-十进制译码器译码进行驱 动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O 端口多,如驱动 5 个数码管静态显示则需要5×8=40 根I/O 端口来驱动,要知道一个89S51 单片 机可用的I/O 端口才32 个呢:),实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动, 增加了硬件电路的复杂性。 ② 动态显示驱动 数码管动态显示接口是单片机应用最为广泛的一种显示方式之一,动态 驱动是将所有数码管的8 个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为 每个数码管的公共极COM 增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O 线控 制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那 个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM 端电路的控制,所以我们 只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数 码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM 端,就使各个数码管轮 流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程,每位数码管的点亮时间为 1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数 码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显 示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量 的I/O 端口,而且功耗更低。由于我们使用的FPGA 芯片的型号为EPF10K10, 有足够的IO 口分别去控制数码管的段选。这里我们采用动态显示方式。 由于FPGA 的IO 口没有足够的驱动能力去驱动数码管,所以需要数码管的 驱动电路,该驱动电路我们选择由三极管组成的电路,该电路简单,软件容易 实现。其一个数码管的驱动电路图如图3.6 所示。 数码管为共阴极,当CS1=1 时,即三极管Q9 被饱和导通,则数码管的公共 极被间接接地,数码管被选,数据将在该管上显示,当CS=0 时,三极管Q9 被截至,则数码管的公共极被没有接地,即使CSA,CSB,CSC,CSD,CSE, 第13 页共27 页 CSF,CSG,CSDP 被送入数据也不会有显示。 CSA,CSB,CSC,CSD,CSE,CSF,CSG,CSDP 分别为数码管的位选, 哪一位为“1”,即相应的三极管饱和导通,则相应的数码管段被点亮。“0”为截 止。相应的数码管段灭,这样数码管就有数字显示出来。 我们在该系统使用了4 个数码管,使用动态显示,即通过片选,是每个数码 管都亮一段时间,不断循环扫描,由于人的眼睛有一段时间的视觉暂留,所以 给人的感觉是每个数码管同时亮的,这样4 个数码管就把4 位十进制数据就显示 出来了。 数码管驱动电路:由于单片机芯片没有足够的能力驱动4 个数码管,因此需 要增加数码管驱动电路。 驱动电路我们可以选择由三极管组成的电路,该电路简单,程序容易实现. 3.1.3 待测信号产生电路 可变基准发生器模块的功能为:主要用于仿真外界的周期性变化的信号,用 于电路的测试,对频率的精度没有要,只要能产生周期性变化的信号即可。 该部分不为频率计的组成部分,再加上为了节省成本我们使用LM555 芯片 组建的多谐振振荡器电路电路如图3.7 所示,电容C,电阻RA 和RB 为外接元 件,其工作原理为接通电源后,5V 电源经RA 和RB 给电容C 充电,由于电容 上电压不能突变,电源刚接通时,555 内部比较器A1 输出高电平,A2 输出低电 平,即RD=1,SD=0,基于RS 触发器置“1”,输出端Q 为高电平,此时,Q=0,使 A 1 2 f 3 g 4 e5 d A 6 8 c 7 DP 9 b10 a DS1 Q1 NPN Q2 NPN Q3 NPN Q4 NPN Q5 NPN Q6 NPN Q7 NPN Q8 NPN Q9 NPN VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC A B C C D D E EF F G G DP DP AB 100 R1 100 R2 100 R3 100 R4 100 R5 100 R6 100 R7 100 R8 100 R9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P1 CS1 CSA CSA CSB CSB CSC CSC CSD CSD CSE CSE CSF CSF CSG CSG CSDP CSDP 图3.6 显示电路 第14 页共27 页 内部放电管截止。 当电容两端电压Vc 上升到大于5V 的电压的三分之一时,RD=1,SD=1,基本 RS 触发器状态不变,即输出端Q 仍为高电平,当电容两端电压Vc 上升到略大 于2*5V/3 是,RN=0,SD=1,基本RS 触发器置0,输出端Q 为低电平,这时Q=1, 使内部放电管饱和导通。于是电容C 经RB 和内部的放电管放电,电容两端电压 按指数规律减小。当电容两端电压下降到略小于5V 电压的三分之一时,内部比 较器A1 输出高电平,A2 输出低电平,基本RS 触发器置1,输出高电平,这 时,Q=0,内部放电管截止,于是电容结束放电,如此循环不止,输出端就得 到了一系列矩形脉冲。如图3.8 所示。 电路参数的计算: 为了使Q 端输出频率可变,RB 用电位器来取代。 电容选择如果选择105的独石电容,即C=1uF= uF ,RA选1K的电10106 2 TRIG OUT 3 4 RST CVOL5T 6 THR 7 DISC 8 VCC GND1 U1 LM555CJ RA C VCC RB 5V VCC 图3.7 待测信号产生电路 图3.8 LM555 工作时电流变化 第15 页共27 页 阻,RB 选择5K的电位器,由公示f =1.443/RA+RBC计算可得:当RB=0 时,f=1.443KHz, 当RB=5K 时, f=240Hz, 由此可得, 该电路的输出频率范围为: 240~1443(Hz)。 元器件的简介 LM555/LM555C 系列是美国国家半导体公司的时基电路。我国和世界各大 集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一种通用集成电 路。LM555/LM555C 系列功能强大、使用灵活、适用范围宽,可用来产生时间 延迟和多种脉冲信号,被广泛用于各种电子产品。 555 时基电路有双极型和CMOS 型两种。LM555/LM555C 系列属于双极 型。优点是输出功率大,驱动电流达200mA。而另一种CMOS 型的优点是功 耗低、电源电压低、输入阻抗高,但输出功率要小得多,输出驱动电流只有几 毫安。 另外还有一种双时基电路LM556,14 脚封装,内部有两个相同的时基电路 单元。 特性简介: 直接替换SE555/NE555。 定时时间从微秒级到小时级。 可工作于无稳态和单稳态两种方式。 可调整占空比。 输出端可接收和提供200mA 电流。 输出电压与TTL 电平兼容。 温度稳定性好于0.005%/℃。 应用范围 精确定时。 脉冲发生 连续定时 频率变换 脉冲宽度调制 脉冲相位调制 电路特点: LM555 时基电路内部由分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等组 成,是模拟电路和数字电路的混合体。其6 脚为阀值端(TH),是上比较 器的输入。2 脚为触发端( TR ) , 是下比较器的输入。3 脚为输出端 (OUT),有0 和1 两种状态,它的状态由输入端所加的电平决定。7 脚为 放电端(DIS),是内部放电管的输出,它有悬空和接地两种状态,也是由输 入端的状态决定。4 脚为复位端(R),叫上低电平( 2/3VCC 是高电平 1, 1/3VCC 是高电平1,7V,由此可以看出 LM7805 将正常工作,输出电压为5V。电路如图3.10 所示。 元器件的选型与电路参数的计算: LM7805 芯片简介: 外形图及引脚排列H 7805 系列为3 端正稳压电路,TO-220 封装,能提供 多种固定的输出电压,应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散 热片时,输出电流可达1A。虽然是固定稳压电路,但使用外接元件,可获得 不同的电压和电流。 主要特点: 1 IN 3 OUT 2 GND U1 LM7805 Q1 PNP Q2 PNP Q3 NPN R1 R2 R3 0.33uF C1 0.1uF C2 D1 D2 1N4007 D3 D4 0.1uF C4 10UF C5 1 2 5V 图3.10 第20 页共27 页 输出电流可达2A。 输出电压有:5V。 过热保护。 短路保护。 输出晶体管SOA 保护。 7805 的功能框图如图3.11: 注意: 输入电压,即为纹波电压的低值点,都必须高于所需输出电压2V 以 上。 当稳压器远离电源滤波器时,要用C1。 CO 可改善稳定性和瞬态响应。 该模块的不足和对进一步完善提出建议: 该模块的不足: 转换的效率低:线性稳压器的效率直接与其调整管所消耗的功率有 关。调整管的功耗等于电流×(输入电压-输出电压),由此可见,有些情况下调整 管会产生较大损耗。例如,负载为1A 时,将10V 的电压降至5V 输出,线性稳 压器的功耗为5W。效率将低于50%。该电路将会很耗电。 散热问题:由上可知线性稳压器的功耗将在高于总电路的50%,例如,我 们的电路功率为10W,那么线性稳压器的功率将会高于5W,这5W 的99%将通 过热量散失到外界,如果散热管理不适当将会使整个系统在高温下工作,影响 整个系统的性能之外,也严重的影响着整个系统的寿命。 提出建议: 线性稳压器的低效率迫使寻新的改进方案,开关电源引起人们的关注。 根据开关电源的工作原理,在不同负载和电压下,一个设计良好的开关电源的 效率可达90%甚至更高。这相比线性稳压器,效率提高了40%。通过直观的比 较,开关电源降压的优势便体现出来了,其他开关电源的拓扑结构同样具有相 近或是更高的效率。开关电源设计不仅仅具有高效率这一主要优势,由于功耗 的降低还带来许多直接的好处。例如,与低效率的竞争产品相比,开关电源的 散热片面积大大减小。降低了对热管理的要;而且更重要的是,由于器件不 会工作在低效的高温环境,大大提高了器件的可靠性,进而延长工作寿命。 图3.11 第21 页共27 页 3.2 软件设计 3.2.1 编程语言的选择: 汇编和C 语言 汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言 在汇编语合,用助记符(Memoni)代替操作码,用地址符号(Symbol)或标号 (Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码,就把机器语言变成 了汇编语言。于是汇编语言亦称为符号语言。 使用汇编语言编写程序,机器不能直接识别,要由一种程序将汇编语言 翻译成机器语言,这种起翻译作用的程序叫汇编程序,汇编程序是系统软件 语言处理系统软件。汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。 汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改,同时也具有机器语言执 行速度快,占内存空间少等优点,但在编写复杂程序时具有明显的局限性,汇 编语言依赖于具体的机型,不能通用,也不能在不同机型之间移植。 C 语言发展如此迅速, 而且成为最受欢迎的语言之一, 主要因为它具有强大 的功能。许多著名的系统软件, 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 语 言编写的。用C 语言加上一些汇编语言子程序, 就更能显示C 语言的优势了, 象PC- DOS 、WORDSTAR 等就是用这种方法编写的。归纳起来C 语言具有 下列特点: ①C 是级语言 它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可 以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作, 而这三者是计算机最基本的工 作单元。 ② C 是结构式语言 结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化, 即程序的各个部分除了必 要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰, 便于使用、维 护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的, 这些函数可方便的调用, 并具有多种循环、条件语句控制程序流向, 从而使程序完全结构化。 ③C 语言功能齐全 C 语言具有各种各样的数据类型, 并引入了指针概念, 可使程序效率更 高。另外C 语言也具有强大的图形功能, 支持多种显示器和驱动器。而且计算 功能、逻辑判断功能也比较强大, 可以实现决策目的。 ④C 语言适用范围大 C 语言比汇编更容易编写和移植,虽然该程序对时间要比较严格但是如果 我们使用定时器的话对,这样就既可以解决用延时带来的不精确的问题,也提 高了编写程序的效率。 3.2.2 程序流程图: ⑴主程序 该计数器时通过计数或定时来完成计算待测信号的频率的,所以频率的计算 都是在断里完成的。主函数的流程图如图3.12 为: 第22 页共27 页 检测一个信号首先在1 秒钟内对待测频率计数,通过定时器0 来定时1 秒。 通过计数器1 对待测频率计数,通过这种方法检测出待测信号的频率,如果频率 小于2 的话,通过这种方法检测出来的频率精度会很低,所以如果频率低于2Hz, 用计数器1 来检测两个下降沿,在两个下降沿内,运行定时器0,通过这种方法 计算频率比较低的信号。 两种方案的选择由变量flag 控制,对一个未知频率信号,我们先假设该频率 高于2Hz,当用第一种方法检测出来的值小于2Hz,我通过对变量的控制执行第 二种方案。 定时器/计数器0 和定时器/计数器1 的主要作用: 首先当待测信号送入到频率计时,频率计将该信号作为频率大于2Hz 出来, 定时器/计数器0 设为定时模式,定时器/计数器1 设为计数模式。定时器0 的作 用为定时1 秒,在这一秒里,计数器1 对待测信号计数。由此可以测出待测的频 图3.12 主程序流程图 第23 页共27 页 率值,当检测到的频率值小于2Hz 时,频率计自动转换到对低频信号处理模式, 定时器1 的作用将变为自动检测待测频率的下降沿,定时器0 的作用是在相邻的 两个下降沿里计时。由此可以测出频率小于2 的信号。 定时器0 的程序流程图如图3.13。计数器1 的程序流程图如图3.14 所示。 如图3.13 定时器0 断流程序 图3.14 定时器1 断流程图 Y N 第24 页共27 页 打开Keil C,单击“工程”菜单的“目标Target1 属性”,跳出一个设置“目标 Target1 属性”的对话框。打开“输入”页,在产生执行文件的框里,把“E 生成HEX 文件”前的钩打上,重新编译,即工程所在的文件夹里会产生一个HEX 格式的文 件。 用keil C 即可产生的HEX 的二进制文件,既可以在PROTES 仿真使用, 也可以下载到单片机运行。 3.3 电路板的制作 3.3.1 元器件的封装 在设计装配方式之前,要将系统的电路基本定型,同时还要根据整机的 体积以及机壳的尺寸来安排元器件在印刷电路板上的装配方式。 具体做这一步工作时,可以先确定好印刷电路板的尺寸,然后将元器件配 齐,根据元器件种类和体积以及技术要将其布局在印刷电路板上的适当位 置。可以先从体积较大的器件开始,如电源变压器、磁棒、全桥、集成电路、 三极管、二极管、电容器、电阻器、各种开关、接插件、电感线圈等。待体积 较大的元器件布局好之后,小型及微型的电子元器件就可以根据间隙面积灵活 布配。二极管、电感器、阻容元件的装配方式一般有直立式、俯卧式和混合式 三种。 ①直立式。电阻、电容、二极管等都是竖直安装在印刷电路板上的。这种 方式的特点是:在一定的单位面积内可以容纳较多的电子元件,同时元件的排 列也比较紧凑。缺点是:元件的引线过长,所占高度大,且由于元件的体积尺 寸不一致,其高度不在一个平面上,欠美观,元器件引脚弯曲,且密度较大, 元器件之间容易引脚碰触,可靠性欠佳,且不太适合频率较高的电路采用。 ②俯卧式。二极管、电容、电阻等元件均是俯卧式安装在印刷电路板上 的。这样可以明显地降低元件的排列高度,可实现薄形化,同时元器件的引线 也最短,适合于较高工作频率的电路采用,也是目前采用得最广泛的一种安装 方式。 ③混合式。为了适应各种不同条件的要或某些位置受面积所限,在一块 印刷电路板上,有的元器件采用直立式安装,也有的元器件则采用俯卧式安 装。这受到电路结构各式以及机壳内空间尺寸的制约,同时也与所用元器件本 身的尺寸和结构形式有关,可以灵活处理。 1、单片机: 单片机使用双列直插式DIP 封装,40 个引脚,每个引脚的距离为100mil。 封装模型如图3.18 所示: 图3.18 单片机PCB 模型 第25 页共27 页 2、数码管的封装: 数码管的封装采用LEDDIP-10,但是因为每个厂家生产出来的段选并不是都 是相同的,但是没必要重新设计数码管的封装,仅仅检查引脚分配即可,在本设 计使用的数码管引脚分配如图3.19 所示。 其他元器件封装: 电阻AXIAL 无极性电容RAD 电解电容RB 电位器VR 二极管DIODE 三极管、场效应管TO 电源稳压块78 系列TO-220 单排多针插座SIP 双列直插元件DIP 晶振XTAL1 3.5 软硬件结合测试 当给电板通电时,LM555 的3 号输出引脚的电压为2.5V 左右。说明输出脉 冲的占空比为50%。通过通过示波器查看波形,和理论的波形一致,通过调节 电位器可以改变输出波形的频率。 图3.19 元器件引脚映射 第26 页共27 页 数码管显示当调节电位器时,数码管的显示也是在理论范围只内的。 第27 页共27 页 致谢 在本论文结束之际,回想本科阶段的学习和生活,感慨甚多,毕业课题和 论文是在导师郑老师的指导下完成的,同时也要感谢自动化教研室的老师,感 谢他们的耐心指导。感谢所有帮助和支持过我的人。 郑老师对论文的进展付出了大量的汗水和心血,并给予了许多具体的实验 指导方案,在论文的最后成稿提出了许多宝贵的意见,从而使论文的质量得 以提高,从郑老师身上,我学到的不仅是做学问、搞科研的态度、方法和毅 力,而且更多的是做人的准则。借此论文完成之际,向郑老师表示深深的谢 意! 最后,再一次向关心和帮助我的各位表示我衷心的感谢和深深的敬意!

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