1、1.课题目的和意义 目的：本课题为“多台设备自动循环控制” ，目的在于用发光二极管模拟工厂里 的机器设备，通过编程控制 8052 系列单片机，让这些设备按照要求循环运行。 意义： 1 有助于加深我们对操作系统这门课程的理解，我们在课堂上学的都是基 础理论知识，对于如何用程序语言来描述所学知识还是有一定难度。通过课程设计， 我们可以真正理解其内涵。 2. 有利于我们逻辑思维的锻炼， 程序设计能直接有效地训练学生的创新思 维、培养分析问题、解决问题能力。即使是一个简单的程序，依然需要学生有条不理 的构思。 3. 有利于培养严谨认真的学习态度，在程序设计过程里，当我们输入程序 代码的时候，如果不够认
2、真或细心，那么可能就导致语法错误，从而无法得出运行结 果。那么，这个我们反复调试，反复修改的过程，其实也是对我们认真严谨治学的一 个锻炼。 2.方案的论证 2.1 设计任务 用单片机控制二极管（代替现实设备） ，使其按要求循环运行。 2.2 设计要求 1.用 8 只发光二极管代替 8 台设备，接在 P1 口上。 2.P3.0 和 P3.2 为控制口，用导线连接开关，用开关控制设备的运行与停止。 3.没有按钮按下时，8 台设备全部运行，P3.0 按钮按下时 8 只发光二极管以 0、1、2 3、4、5、6、7、5、3、1、7、5、3、1、7 为一个过程开始循环运行，当 P3.2 按钮 按下时 8
3、只发光二极管全部点亮。 2.3 创新部分 用一只 8 段 LED 数码管同步显示正在运行的设备的编号。 2.4 各部分元器件选用方案论证 2.4.12.4.1 单片机的选用单片机的选用 本课题由于要求使用 8052 系列单片机，故在此系列中选择。 市场上现使用较多的 52 系列单片机有 Atmel 公司生产的 AT89C52、AT89S52，以 及 STC 公司生产的 STC89C52、STC89S52，对比两家公司的产品可知，STC 公司的产品 2 可多次擦写，一个机械周期只要 6 个时钟周期，且支持 USB 在线读写，处理速度优于 Atmel 公司生产的产品。所以对比后选择使用 STC89
4、C52 单片机芯片。 2.4.22.4.2 显示元器件的选用显示元器件的选用 通过学习和调查市场行情，我们发现，能够用来做显示器使用的有 8 段数码管、 液晶显示屏以及点阵模块等。其中，八段数码管成本低廉、使用方便、显示明亮，适 合显示位数少、线路不复杂的电路；液晶显示屏价格较高，引线较多，不但可以显示 数字还能显示文字，可显示范围广，一般多用于需要显示文字或字母的电路；点阵模 块不适合做静态显示。 因为本课题只需要控制 8 台设备，位数少且用数码管显示方便，所以我们的显示 元器件选用 8 段 LED 数码管。 2.4.32.4.3 限流电阻的选用限流电阻的选用 由于本课题要求在 P1 口控制
5、 8 只 LED 发光二极管，故需要选用限流电阻来限制 流过发光二极管的电流，若选用电阻过小，则二极管容易因过流而烧掉，若选用电阻 过大，则二极管容易因电流过小而发光暗淡，所以选用电阻不能太大或太小。查阅发 光二极管各项参数后发现，发光二极管正常发光时电流约为 10mA，发光二极管导通 电阻很小可忽略不计，则根据公式 R=(E-U)/I-R0 可算出，限流电阻阻值在 500左 右。 故选用阻值为的电阻。 2.4.42.4.4 电源的选用电源的选用 要想使单片机正常运行，可靠、稳定的电源必不可少，在以往的电子设计中，我 们一般制作 5V 电源，这样可以选择用变压器降日常所用电压降至供我 们所用，
6、但此方法耗时且需要更多成本故放弃。因为我们一般都用到笔记本做课程设 计，所以我们选择烧录器作为电源。 2.4.52.4.5 其他元器件的选用其他元器件的选用 在确定了单片机芯片、8 段 LED 数码管、限流电阻、电源后，我们还确定选用 8 只直径mm 的 LED 发光二极管、3 只按钮、排针、排阻、导线若干以及用于单片机最 小系统的电容、晶振、电阻等。 3 3.系统硬件设计 3.1 总体设计 总体设计框架图如图 3-1 所示： 图 3 - 1 本设计采用 STC89C52RC 单片机作为系统控制芯片，单片机接收 INT0、RXD 传来 的中断信号并转变为对 8 台设备的控制，以 8 段 LED 数码管为显示模块，将正在运行 的设备编号同步地显示出来，在控制电路中，主要是由两个按钮来指挥设备的运行方 式。 3.2 单片机最小系统 最小系统包括晶振电路、复位电路和电源部分。图 3-2 为单片机最小系统。 图 3 2 单片机最小系统电路图 P0 STC89C52RC P1 RXD INT0 RXD、INT0 中断控制 8 台 设 备
