單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

公選課

《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》主講：張宏偉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》1、常用元器件及手工錫焊技藝2、單片機(jī)結(jié)構(gòu)及基本原理3、C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4、單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)概述5、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例（一）一、單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、LED發(fā)光二極管閃爍控制掌握：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)流程。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。一、單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)加上適當(dāng)?shù)耐鈬骷蛻?yīng)用程序，構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)稱為最小系統(tǒng)；是組成單片機(jī)系統(tǒng)最基本的部分。最小系統(tǒng)硬件組成：

1）單片機(jī)芯片2）電源電路3）時(shí)鐘電路4）復(fù)位電路

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。1、單片機(jī)芯片（a）AT89S51單片機(jī)芯片（b）40P自鎖IC底座（c）40PIC底座注意：初學(xué)者設(shè)計(jì)時(shí)用IC座，調(diào)試方便；制作產(chǎn)品避免用IC座，可靠性差。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。2、電源電路Vcc（40腳）,GND（20腳）AT89S*系列單片機(jī)需要提供一個(gè)5V電源。1）線性穩(wěn)壓電源（集成穩(wěn)壓電路）2）USB供電方式單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。1）集成穩(wěn)壓方式線性穩(wěn)壓電源AC220V50Hz單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。也可采用“電源適配器+集成穩(wěn)壓器”方案。建議大家用9V2A或12V2A的電源適配器（俗稱變壓器）作為市電的轉(zhuǎn)換。

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。2）USB電源方式注意：普通USB電源或充電器普遍功率比較小，輸出電流普遍在500毫安以下。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。還有沒(méi)有其他的一些供電方式？手機(jī)USB充電器單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。2、時(shí)鐘電路1）振蕩頻率范圍：1.2MHz～12MHz。2）電容C1和C2：10～30pF，起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用注意：晶體和電容應(yīng)盡可能安裝在單片機(jī)芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定和可靠工作。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。3、復(fù)位電路采用“上電+按鈕復(fù)位”注意：電解電容器的極性。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。注意：1、如果不擴(kuò)展外部ROM，使用單片機(jī)內(nèi)部的ROM，31腳/EA需接電源（+5V）。2、電路板上每個(gè)IC的電源要并接一個(gè)0.01uF~0.1uF的陶瓷電容，以減少IC高頻噪聲對(duì)電源的影響。電容布線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短。否則會(huì)影響濾波效果。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。用萬(wàn)能板焊接后的單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。二、LED發(fā)光二極管閃爍控制用LED發(fā)光二極管，設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)閃爍的指示燈。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。1、硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。C51的程序結(jié)構(gòu)如下預(yù)處理器.指令//#include、#define……全局變量說(shuō)明函數(shù)聲明Main(){

數(shù)據(jù)說(shuō)明部分語(yǔ)句執(zhí)行部分，包括可能的函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句等

}

函數(shù)類型函數(shù)名（參數(shù)表）/*函數(shù)1*/{

數(shù)據(jù)說(shuō)明部分語(yǔ)句執(zhí)行部分，包括可能的函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句等

}單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。2、軟件設(shè)計(jì)1）初始化51頭文件、宏定義2）主程序，即main（）程序燈的亮滅控制3）延時(shí)功能延時(shí)子程序設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。#include<at89X52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharvoidmain(void){

}2、軟件設(shè)計(jì)voiddelay(uintt)//延時(shí)0.1*t毫秒{} while(1) {

}voiddelay(uintt)；P1_0=0;delay(5000);P1_0=1;delay(5000);uinti;do{

}while(t--);for(i=0;i<10;i++);單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。3、Keil軟件程序編譯使用C語(yǔ)言肯定要使用到C編譯器，以便把寫(xiě)好的C程序編譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫(xiě)好的程序。KEIL是眾多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。（1）新建工程點(diǎn)擊Project菜單，選擇NewProject，輸入項(xiàng)目名稱，擴(kuò)展名為uv2，以后我們可以直接點(diǎn)擊此文件以打開(kāi)先前做的項(xiàng)目。

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。（2）選擇所要的單片機(jī)這里我們選擇常用的Ateml公司的AT89C51。

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。（3）創(chuàng)建新的程序文件或加入舊程序文件點(diǎn)擊圖中的新建文件的快捷按鈕，出現(xiàn)一個(gè)新的文字編輯窗口，這個(gè)操作也可通過(guò)菜單File－New或快捷鍵Ctrl+N來(lái)實(shí)現(xiàn)。輸入程序代碼保存文件。這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)程序有了不同的顏色，說(shuō)明KEIL的C語(yǔ)法檢查生效了。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。（4）將程序文件加入項(xiàng)目中右擊SourceGroup1文件夾圖標(biāo)，可以在項(xiàng)目中增加減少文件等操作。選擇AddFiletoGroup‘SourceGroup1‘，在彈出文件窗口選擇需添加的文件。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。（5）編譯運(yùn)行程序圖中1、2、3都是編譯按鈕1是用于編譯單個(gè)文件2是編譯當(dāng)前項(xiàng)目3是重新編譯在3右邊的是停止編譯按鈕5是菜單中的相應(yīng)項(xiàng)在4中可以看到編譯的信息等，以后我們要查錯(cuò)就靠它了。6是”開(kāi)啟\關(guān)閉調(diào)試模式”的按鈕，快捷鍵為Ctrl+F5。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。（6）進(jìn)入調(diào)試模式

1為運(yùn)行，2為停止，3是復(fù)位，模擬芯片的復(fù)位按4可以打開(kāi)的串行調(diào)試窗口（如5）。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。（7）生成HEX文件KEIL編譯生成用于燒寫(xiě)芯片的HEX文件。右擊項(xiàng)目文件夾，彈出項(xiàng)目功能菜單，選OptionsforTarget'Target1'單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。（7）生成HEX文件轉(zhuǎn)到Output選項(xiàng)頁(yè)，1是選擇編譯輸出的路徑，2是設(shè)置生成的文件名，3是決定是否要?jiǎng)?chuàng)建HEX文件。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。4、ISP在線編程AVR和ATMEL的AT89S系列單片機(jī)可以使用ISP下載線在線編程擦寫(xiě)，即不必將IC芯片拆下,直接在電路板上進(jìn)行程序修改、下載等操作。這樣對(duì)程序的調(diào)試和升級(jí)都很方便。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。USB接口的下載線單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。1）首先進(jìn)行“芯片選擇”，如AT89S52等。2）點(diǎn)擊“擦除”按鈕，擦除芯片原有程序。3）點(diǎn)擊“裝FLASH”按鈕，選擇需要燒寫(xiě)的.HEX文件4）點(diǎn)擊“編程”按鈕，燒寫(xiě)程序。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)。三、8個(gè)LED流水燈控制用8個(gè)LED發(fā)光二極管，設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)閃爍的流水燈。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。1、硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。2、軟件設(shè)計(jì)1）初始化51頭文件、宏定義2）主程序，即main（）程序燈的循環(huán)閃亮控制3）延時(shí)功能延時(shí)子程序設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。如何進(jìn)行燈的循環(huán)閃亮控制？intrins.h內(nèi)部函數(shù)庫(kù)

(包含變量循環(huán)移位、位操作等函數(shù))需要將該函數(shù)包含進(jìn)來(lái)，同時(shí)對(duì)函數(shù)原型進(jìn)行聲明。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。#include<INTRINS.H>uchar_crol_(uchara,ucharn); /*函數(shù)原型，左循環(huán)*/uchar_cror_(uchara,ucharn);/*函數(shù)原型，右循環(huán)*/單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)全文共37頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。#include<INTRINS.H>uchar_crol_(uch