目 录

前 言................................................................................................................................ 1 第1章 实验系统概述 ................................................................................................ 2

1.1 设计题目 ........................................................................................................ 2 1.2 系统设计目的和内容 .................................................................................... 2

1.2.1 设计目的.............................................................................................. 2 1.2.2 设计内容.............................................................................................. 2 1.2.3 设计要求.............................................................................................. 2 1.2.4 设计步骤.............................................................................................. 2

第2章 整体设计方案 ................................................................................................ 3

2.1 开发板整体外观 ............................................................................................ 3 2.2 整板电路PROTUES仿真电路 .................................................................... 4 2.3 软件功能描述 ................................................................................................ 4 2.4 仿真软件PROTUES中的效果图 ............................................................. 5 第3章 硬件电路设计 ................................................................................................ 6

3.1两位一体共阴数码管......................................................................................... 6

3.1.1 数码管概述.......................................................................................... 6 3.1.2 数码管内部结构.................................................................................. 6 3.1.3 两位一体共阴数码管和74LS373锁存器接口电路 ......................... 8 3.2 LCD1602液晶 ............................................................................................... 8

3.2.1 LCD1602液晶简介............................................................................. 8 3.2.2 LCD1602液晶引脚介绍..................................................................... 9 3.2.3 LCD1602液晶外围接口电路........................................................... 10 3.3 串口通信.......................................................................................................... 10

3.3.1 串口通讯概述.................................................................................... 10 3.3.2 MAX232接口电路 ........................................................................... 11

第4章 软件设计 ...................................................................................................... 11

4.1程序整体流程图............................................................................................... 11 4.2程序清单........................................................................................................... 12 第5章 调试及故障分析 .......................................................................................... 17

5.1 焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析...................................... 17 5.2 电路焊接过程中的故障分析.......................................................................... 17 5.3 程序编写过程中的故障分析.......................................................................... 17 5.4 实物演示效果.................................................................................................. 17 结论................................................................................................................................ 19 谢辞................................................................................................................................ 19 参考文献........................................................................................................................ 20 附 录............................................................................................................................ 21

III

前 言

市场上现存的单片机开发板很多，因此，要求设计尽量能够达到资源丰富、易用性好、设计美观等特点。而STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52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。1976年，Intel公司推出ＭＣＳ－４８系列单片机，以体积小、功能全、低格低等优点，得到广泛的应用，成为单片机发展过程中的一片重要标志。单片机系列及单片机应用技术迅速发展。

目前为止，世界各地厂商已经相继研制出大约５０个系列３００多个品种的单片机产品。所以单片机应用领域不断扩大，除了在工业行货控制、能仪器仪表、信设备、家用电器等领域都得到了应用。而且未来的智能化世界里，单片机将更加发挥的重大作用。

自单片机问世情迷，经过30多年的发展，已从最初的4位发展到32位机，同时体积更小，集成度更高 ，功能更强大。如今，单片机正朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格以及大存储容量、强I/O功能及结构 兼容方向发展。预计，今后单片机会在以下几个方面快速发展：

（１）高集成度。单片机儒将各种功能的Ｉ／Ｏ口和一些典型的外围电路集成在芯片内，使其功能更加强大。

（２）高性能。单片机从单ＣＰＵ向多ＣＰＵ方向发展，因而有了并行处理的能力。它的运算速度和执行效率会有很大提高。

（３）低功耗。目前市场上有二分之一的单片机产品已ＣＨＭＯＳ化，这类单片机具有功耗小的优点。

（４）高性价比。随着单片机的应用越来越广泛，各单片机厂家公进一步改进单片机的性能，从而增强产品的竞争力。

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第1章 实验系统概述

1.1 设计题目

基于STC单片机的实验平台开发设计

1.2 系统设计目的和内容

1.2.1 设计目的

利用STC89C52作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验平台。实现对数码管、LCD显示器、流水灯的操作，锻炼学生的设计思维和动手能力，使其具备独立完成设计的能力，也让学生更好的了解课本内容。

1.2.2 设计内容

（a）电路原理图设计，主要包括集LCD显示模块、串口通信模块、数码管显示模块、LED发光二极管、键盘等接口电路的设计；

（b）学习集成电路等芯片的焊接方法与技巧，进行实际元器件的识别，进行电路板焊接；

（c）在Keil C环境下，进行软件设计。主要包括流水灯、计数器、定时器、LCD字符显示、键盘的控制等功能程序设计；

（d）针对所开发的实验板，结合器件选择、原理图设计、硬件焊接、软件编程调试、软硬件联调等方面写出课程设计报告。

1.2.3 设计要求

（a）完成综合实验平台的电路结构分析，进行模块分解，掌握各部分电路的工作原理；

（b）独立完成电路板的焊接，掌握故障排除方法，完成实验平台的硬件设计及开发；

（c）结合Keil C软件在焊接无误的单片机实验平台上开发出流水灯、LCD显示模块，通信模块等程序设计； （d）按照要求撰写课程设计论文。

1.2.4 设计步骤

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1．学习纸质的模拟电路图，弄清楚各个元件的工作原理； 2．Proteus软件仿真电路图的绘制；

3．根据模拟电路图开发板上设计走线，和焊接；

4．编写的各模块程序经调试无误后，下载到单片机中，查看实际运行效果； 5．根据课程设计要求写出设计报告。

第2章 整体设计方案

2.1 开发板整体外观

图2.1.1开发板正面图

图2.1.2 开发板背面图

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