單片機-基于AW60的小燈設計

1、單片機課程設計報告 課 程 設 計 報 告課程設計名稱： 基于AW60的鍵盤控制小燈的設計與實現 系 別： 三系 學 生 姓 名： 高翔 班 級： 計本（2） 學 號： 20100303219 成 績： 指 導 教 師： 王志超 開 課 時 間： 2013 學年 2 學期目錄一、系統(tǒng)概要11.1意義11.2背景11.3功能1二、硬件設計22.1.功能框圖22.2電路圖22.2.1MC9S08AW6022.2.2 LCD32.2.3 4X4鍵盤4三、軟件設計63.1流程圖63.2部分代碼73.2.1 主函數代碼83.2.2 鍵盤中斷ISR.H83.2.3 鍵盤初始化程序10四、系統(tǒng)測試114.1

2、內容114.1.1電路連接圖114.1.2 LCD顯示圖114.1.3小燈閃爍圖12五、 心得體會13六、參考文獻13一、系統(tǒng)概要1.1意義嵌入式系統(tǒng)一詞在我國廣泛使用的歷史并不長。在2001年中國單片機學會召開的年會上，才把“單片機”與“嵌入式系統(tǒng)”聯系在一起。此后，許多高校把單片機原理課程“發(fā)展成”嵌入式應用技術課程。是什么原因促使這種改變呢？在我們學習的課程嵌入式基礎與實踐它具有很強的實踐性，一本具有實踐意義的好書，將是領導一個技術人員走向嵌入式開發(fā)道路的基礎和向導。在學習了這本書之后，我懂得了一些以前學習的通用計算機系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的不同。從總體上來說，通用計算機系統(tǒng)主要用于數值計算、

3、信息處理，兼顧控制功能，而嵌入式計算機系統(tǒng)主要用于控制領域，兼顧數據處理。在我們學習的這本書中不再區(qū)分DSP和MCU，同一使用MCU一詞。在一個綜合系統(tǒng)中，會出現通用計算機系統(tǒng)與嵌入式計算機系統(tǒng)的結合，各自扮演不同的角色，共同完成系統(tǒng)任務。本次試驗我們做的是鍵盤控制小燈亮暗，這次試驗是我們學習了單片機系統(tǒng)之后的一個知識體現與運用實踐。1.2背景通過鍵盤控制小燈，在這個實驗中我們需要利用鍵盤來控制小燈，而且我們要做到在LCD上顯示小燈閃爍的次數。我們需要在電腦程序上設置一個控制程序，然后連接到鍵盤，讓鍵盤控制其他的功能模塊。CodeWarrior是Freescale公司研發(fā)的面向Freescal

4、e MCU與DSP嵌入式應用開發(fā)的商業(yè)軟工具，其功能強大，是Freescale向用戶推薦的產品。在本次試驗中我們要使用到AW60芯片以及鍵盤模塊、LCD模塊。模塊之間的聯系與組合需要我們去動手與動腦，在這個此課程設計中，實驗工具也是重要的一塊。讓我們知道了軟硬件的結合的重要性，為以后的學習實踐提供經驗。1.3功能 本次課程設計的題目是用鍵盤控制小燈。那么我們在做的時候的具體要求是，用鍵盤控制小燈閃爍的次數，而且要在LCD上顯示小燈閃爍的次數。當我們從鍵盤輸入數字，遇到“E”時結束輸入，“E”就相當于一個結束標記符。AW60計算輸入的數據，小燈閃爍輸入值得次數，LCD就捕捉并且顯示小燈

5、閃爍的次數。當小燈閃爍完成結束后，我們可以從鍵盤繼續(xù)輸入數字。二、硬件設計2.1.功能框圖圖2-1 功能框圖2.2電路圖2.2.1MC9S08AW60飛思卡爾MC9S08AW60是一款高性能的微控制器遙評估板包含最小系統(tǒng),寫入調試接口,串行通信接口與擴展板連接的擴展插口介紹最小系統(tǒng)的硬件設計及軟件調試并給出軟件程序設計思想主體流程 MC9S08AW60是一款高性能的8位微控制器,是首個能支持5V而基于高性能HCS08核系列成員。它包含眾 多有價值的特性,包括60K flash存儲器、2K RAM、靈活而無需外部元件的內部時鐘發(fā)生器、低壓檢測、高性能、模數轉換器、串行通信模塊等。即使在各類惡劣環(huán)

6、境下,9S08AW系列亦達到極佳的 EMC性能。它提供了不同的引腳數、封裝選項及溫度范圍。飛思卡爾還提供DEMO9S08AW60E,它是整合了演示板和具開發(fā)功能的USB MULTILINKBDM于一身的經濟型開發(fā)工具。該器件適于工業(yè)與汽車應用。1硬件設計最小系統(tǒng)是指可以使內部程序運行起來的所必須的外圍電路。 MC9S08AW60芯片的最小系統(tǒng)包括電源電路、復位電路、晶振電路、BDM調試接口電路和IRQ電路等。如圖1所示,AW60評估板原理圖。圖中也給 出了最小系統(tǒng)元件的參考值。1.1電源電路電路中需要大量引腳用來提供足夠的電流容量。所有的電源引腳必須有適當的旁路電容,來抑制高頻噪音。一些VDD

7、 和VSS引腳僅用于噪音旁路AW60最小系統(tǒng)電路圖所下所示：圖2-2AW60最小系統(tǒng)電路圖2.2.2 LCDLCD顯示器以其功耗極低、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，在控制，袖珍式儀器表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。點陣字符型液晶模塊是由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅動器、控制器及必要的連接件，結構件裝配而成的，可以顯示數字和西方字符。是一類專用于顯示字母、數字的液晶顯示模塊。鑒于字符型液晶顯示模塊目前在國際上已經規(guī)范化，其電特性及接口特性是統(tǒng)一的，因此，只要設計出一種型號的接口電路，在指令上稍加修改即可使用各種規(guī)格的字符型液晶顯示模塊。LCD電路圖如下所示：圖2-3

8、 LCD電路圖2.2.3 4X4鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中，鍵盤是人機對話不可缺少的組件之一。在按鍵比較少時，我們可以一個單片機I/O口接一個按鍵，但當按鍵需要很多，I/O資源又比較緊張時，使用矩陣式鍵盤無疑是最好的選擇。 4 x 4矩陣鍵盤是運用得最多的鍵盤形式，也是單片機入門必需掌握的一種鍵盤識別技術，下面我們就以實例來說明一下4 x 4矩陣鍵盤的識別方法。如下圖所示，我們把按鍵接成矩陣的形式，這樣用8個I/O口就可以對16個按鍵進行識別了，節(jié)省了I/O口資源。矩陣鍵盤電路圖如下所示：圖2-4矩陣鍵盤電路圖LED小燈電路圖如下所示：圖2-5LE

9、D小燈電路圖三、軟件設計3.1流程圖在整個鍵盤控制小燈的課程設計紅，在實驗中我們首先需要將芯片初始化，以保證芯片對于即將開始的設置和應用中能夠很好的使用，判斷鍵盤是否中斷，否的話從新輸入判斷，如果鍵盤沒有中斷然后繼續(xù)判斷輸入的是否為“E”，如果輸入的不是“E”保存輸入的鍵值，繼續(xù)開始判斷，如果輸入判斷為“E”的話，開始計算輸入的鍵值，小燈開始閃爍，LCD顯示小燈閃爍的次數，結束程序。程序流程圖如下所示：圖3-1 程序流程圖3.2部分代碼本次課程設計的題目是用鍵盤控制小燈。那么我們在做的時候的具體要求是，用鍵盤控制小燈閃爍的次數，而且要在LCD上顯示小燈閃爍的次數。當我們從鍵盤輸入數字，遇到“E

10、”時結束輸入，“E”就相當于一個結束標記符。AW60計算輸入的數據，小燈閃爍輸入值得次數，LCD就捕捉并且顯示小燈閃爍的次數。當小燈閃爍完成結束后，我們可以從鍵盤繼續(xù)輸入數字。3.2.1 主函數代碼3.2.2 鍵盤中斷ISR.H3.2.3 鍵盤初始化程序4.LCD顯示程序:四、系統(tǒng)測試4.1內容本次課程設計的題目是用鍵盤控制小燈。那么我們在做的時候的具體要求是，用鍵盤控制小燈閃爍的次數，而且要在LCD上顯示小燈閃爍的次數。當我們從鍵盤輸入數字，遇到“E”時結束輸入，“E”就相當于一個結束標記符。AW60計算輸入的數據，小燈閃爍輸入值得次數，LCD就捕捉并且顯示小燈閃爍的次數。當小燈閃爍完成結束

11、后，我們可以從鍵盤繼續(xù)輸入數字。具體結果如下所示.4.1.1電路連接圖鍵盤控制小燈電路連接如下所示： 圖4-1 連接圖4.1.2 LCD顯示圖LCD顯示結果如下所示： 圖4-2LCD顯示圖4.1.3小燈閃爍圖小燈閃爍情況如下所示：圖4-3小燈閃爍圖5、 心得體會 課程設計是培養(yǎng)我們綜合運用所學知識,發(fā)現、提出、分析和解決實際問題的能力。通過這次單片機課程設計，使我們對單片機的結構、基本工作原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)有了進一步的了解，特別是在硬件設計和軟件編程方面有了很大提高。函數信號發(fā)生器的硬件設計電路簡單，但對各芯片的性能及工作原理不是很熟悉；軟件設計并不太復雜，但需要搞清其工作原理，時序。在設計的過程中，通過請教老師和同學，上網或上圖書館查資料將這些問題解決。這樣不僅鞏固了以前所學過的知識，加深了我對所學知識的理解，而且學到了很多