电子系统课程设计

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1、 物理物理机电机电学院课程设计报告学院课程设计报告 课程名称：电子系统课程设计 专业班级： 电子信息工程 2 班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 2013 年 6 月 25 日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 电子系统设计 第第 1 1 章章 设计任务与要求设计任务与要求 1 1.1 软件任务 . 1 1.2 硬件任务 . 1 第第 2 2 章章 方案的设计与论证方案的设计与论证 2 2.1 单片机型号的选择 . 2 2.2 按键的选择 . 2 2.3 显示器的选择 . 2 2.4 计时部分的选择 . 3 2.5 发音部分的设计 . 3 2.6 显示器驱动电路 . 3 2

2、.7 电源的选择3 2.8 函数信号发生器 3 第第 3 3 章章 硬件电路设计硬件电路设计 5 3.1 设计原理 . 5 3.2 AT89C51 单片机简介 . 6 3.3 键盘电路的设计 . 7 3.4 段码驱动电路 . 7 3.5 蜂鸣器驱动电路 . 7 3.6 函数信号发生器数模转换器 . 8 3.7 函数信号发生器键盘接口电路 . 8 3.8 电子系统电路总原理图 . 9 3.9 电子系统 PCB 图 10 第第 4 4 章章 软件设计软件设计 11 4.1 主程序部分的设计 . 11 4.2 系统初始化显示功能 12 4.3 密码显示界面与密码输入 12 4.4 功能选择界面 12

3、 4.5 键盘扫描函数 12 4.6 时间和闹钟的设置 12 4.7 秒表设置 13 4.8 函数信号发生器流程图 15 第第 5 5 章章 仿真过程与仿真结果仿真过程与仿真结果 16 第第 6 6 章章 安装与调试安装与调试 20 结论与心得结论与心得 22 参考文献参考文献 23 附附 录录 24 1 一、 设计任务与要求 1.1 软件任务 设计任务 1： 增加系统初始化显示功能 LED 显示部分每 1 秒钟点亮 1 段 LED，依次 8 秒后全亮 LCD 显示部分控制 10 秒倒计时 设计任务 2： 增加密码功能，要求正确输入密码才能进入系统 设计任务 3： 进入系统后有相应的功能模块选

4、择：F1,F2,F2 等进入 设计任务 4： 具有串行通讯功能，能够通过串口与 PC 机通讯，每 1 秒钟可以将本选定功能相关的 数据上传。 1.2 硬件任务 函数信号发生器 目标：掌握如何设计函数信号发生器 要求：设计的函数信号发生器最起码能够产生三角波和正弦波且频率可调，幅值小于 5V。通过按键可以选择产生三角波还是正弦波。 2 二、 方案设计与论证 本设计应解决的主要问题有两大方面，即硬件电路设计和软件设计两大方面。其中 硬件电路部分又可分为四个模块：键盘模块、显示模块、计时模块和发声模块。硬件电 路部分致力于低成本、低功耗和易实现性。软件部分则应做到代码的精简、准确、易读 懂。 2.1

5、 单片机型号的选择 通过对多种单片机性能的分析，最终认为 AT89C51 是最理想的电子时钟开发芯片。 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理 器，器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和 输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，而且它与 MCS-51 兼容，且具有 4K 字节可编程序存储器和 1000 次擦写循环，数据保留时间为 10 年，是最好的选择。 2.2 按键的选择 方案一：44 矩阵式键盘。如果

6、选择此方案，那么在修改时钟或设置闹铃时间时就 可以直接从键盘输入，方便、快捷，但程序较为复杂。 方案二：独立式按键。如果设置过多按键，将会占用较多 I/O 口，而且会给布线带来 不便，因此，此方案适用于按键较少的情况。如果选择此方案，由于按键较少，在修改 时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程 序简单。 由于并不需要经常修改时间和设置闹铃时间，而且方案二的程序简单，按键少、成 本低，因此，选择方案二。 2.3 显示器的选择 方案一：液晶显示器。如果选择此方案，将会降低系统的功耗，这样就可以用电池 供电，便于携带。但液晶显示器的驱动电路复杂，使用起来有一定的难度。 方案二：用数码管作为显示器。数码管的驱动电路简单，使用方便，如果选择了此方 案，那么在夜间看时间的时候就不需要有光源，非常方便。其缺点是功耗较大。 3 由于数码管使用起来较为方便，在夜间看时间也很方便，因此我选择了方案