單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)

1、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)（適用專業(yè)：電子工程、自動(dòng)化、通信工程）機(jī)電信息工程學(xué)院2008年 2 月 28 日目目 錄錄一、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)目的與要求.4二、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排.4三、電子裝置設(shè)計(jì)的一般步驟.5四、課程設(shè)計(jì)過程學(xué)生考勤管理辦法.5五、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求及撰寫規(guī)范.6六、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)答辯.7七、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法.7附件 1 題目說明及要求.81.電子萬年歷.82.點(diǎn)陣顯示器.113.IC 卡讀寫器.134.射頻卡讀寫器.155.交通信號(hào)燈控制器.186.微型打印機(jī)接口.207.語音存儲(chǔ)與播放.228.步進(jìn)電機(jī)脈沖分配

2、器.249.電子計(jì)算器.2610.頻率計(jì).2711.搶答計(jì)分系統(tǒng).2912.信號(hào)發(fā)生器.3113.標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)發(fā)生器.3214.直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng).3415.簡(jiǎn)易溫度控制器.3516.數(shù)字電壓表.3817.數(shù)顯表.4018.高精度免校對(duì)時(shí)鐘及報(bào)時(shí)器.4219.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器.4620.電容檢測(cè)裝置.4821.出租車計(jì)價(jià)器.5022.乒乓球游戲機(jī).5323.簡(jiǎn)易無線數(shù)傳機(jī).5424. RS485 構(gòu)成單片機(jī)網(wǎng)絡(luò).5725.電飯煲控制器.6126.超聲波測(cè)距.6227.簡(jiǎn)易數(shù)字經(jīng)緯度測(cè)量?jī)x.6428.簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)器.6629.紅外收發(fā)器.6730.簡(jiǎn)易電子琴.69附件 2 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)大綱.7

3、1一、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)目的與要求一、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)目的與要求課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的綜合和補(bǔ)充。它主要使學(xué)生加深對(duì)理論的理解，訓(xùn)練學(xué)生如何綜合運(yùn)用學(xué)過的理論和技能去分析解決實(shí)際問題的能力，從而增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是在微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 、 單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程基礎(chǔ)上，由學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)較為完整的實(shí)踐性微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握微機(jī)系統(tǒng)以及常用接口電路的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法，掌握常用工具軟件的使用方法，熟悉如何用匯編語言和或 C 語言管理硬件設(shè)備等。通過課程設(shè)計(jì)，訓(xùn)練學(xué)生如何綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題，掌

4、握微機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試的基本過程，并學(xué)習(xí)如何撰寫總結(jié)報(bào)告，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)態(tài)度以及探索創(chuàng)新精神。指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)布置、設(shè)計(jì)指導(dǎo)和成績(jī)?cè)u(píng)定。課程設(shè)計(jì)任務(wù)包括題目名稱、設(shè)計(jì)要求、技術(shù)手段、參考文獻(xiàn)等。學(xué)生在接受任務(wù)以后，進(jìn)行系統(tǒng)的方案選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)、監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的安裝調(diào)試等工作，最后寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。本課程設(shè)計(jì)可兩人一組，選擇同一個(gè)題目。二、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排二、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)時(shí)間為 15 天（三周） ，建議時(shí)間分配如下：第 1 天：分析理解設(shè)計(jì)任務(wù)要求，選擇 CPU 及外圍設(shè)備型號(hào)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖。第 23 天：

5、設(shè)計(jì)并繪制系統(tǒng)原理圖（用 Protel 軟件） 。第 4 天：按原理圖繪制印刷電路板圖并制版。 （可選，若無此項(xiàng)，將此項(xiàng)時(shí)間納入下一項(xiàng)）第 5 天：繪制系統(tǒng)管理軟件流程圖并編制程序。第 69 天：軟件調(diào)試。第 1013 天：系統(tǒng)安裝調(diào)試。第 14 天：編寫系統(tǒng)說明書（包括軟件和硬件） 。第 15 天：答辯。三、電子裝置設(shè)計(jì)的一般步驟三、電子裝置設(shè)計(jì)的一般步驟 電子裝置設(shè)計(jì)一般遵循如下步驟：1、接受設(shè)計(jì)任務(wù)：接受任務(wù)后，充分理解設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，分析系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、人機(jī)接口等內(nèi)容。2、方案選擇：根據(jù)系統(tǒng)要求，確定系統(tǒng)功能，在完成設(shè)計(jì)要求的前提下，充分考慮系統(tǒng)成本、安裝調(diào)試、系統(tǒng)維護(hù)等因素，給出

6、最佳設(shè)計(jì)方案。3、系統(tǒng)外觀設(shè)計(jì)：確定顯示模式和操作方式，從實(shí)用出發(fā)，設(shè)計(jì)機(jī)器外型（外殼） 、人機(jī)接口、外形尺寸等。4、系統(tǒng)硬件原理圖設(shè)計(jì)：除完成系統(tǒng)主要功能外，還應(yīng)考慮降低系統(tǒng)成本，提高可靠性能，方便安裝調(diào)試等。5、元器件選擇：考慮元件封裝形式、性能等。6、印刷電路板設(shè)計(jì)與制作：根據(jù)裝置外形尺寸，設(shè)計(jì)電路板。在布線和元件布置允許的情況下，盡量減小板面，以降低制版費(fèi)用，同時(shí)，還應(yīng)考慮系統(tǒng)抗干擾等問題。7、電路板安裝調(diào)試：初次安裝，應(yīng)先焊接插座，之后插入元件。焊接時(shí)還應(yīng)注意不要連焊、反焊、漏焊、虛焊等。安裝完成后，編制一段小程序進(jìn)行輸入輸出調(diào)試，以驗(yàn)證系統(tǒng)是否開始工作。8、軟件編制與調(diào)試：程序最好

7、模塊化處理，注意節(jié)省內(nèi)存。調(diào)試時(shí)，按模塊進(jìn)行調(diào)試，最后聯(lián)調(diào)。四、課程設(shè)計(jì)過程學(xué)生考勤管理辦法四、課程設(shè)計(jì)過程學(xué)生考勤管理辦法課程設(shè)計(jì)指定地點(diǎn)在綜合樓 8 樓和 6 樓。在課程設(shè)計(jì)期間，學(xué)生應(yīng)遵守學(xué)校作息時(shí)間。學(xué)生請(qǐng)假需經(jīng)指導(dǎo)教師同意，并按學(xué)校規(guī)定辦理請(qǐng)假手續(xù)，否則以曠課處理。每天早、午簽到，其它時(shí)間由指導(dǎo)教師隨機(jī)點(diǎn)名 12 次。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間使用的設(shè)備和工具按實(shí)名制借用，若因責(zé)任事故造成的設(shè)備或工具丟失或損壞，應(yīng)酌情賠償。若設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得擅自修理。未經(jīng)老師允許，學(xué)生不得將實(shí)驗(yàn)室的任何設(shè)備、工具等帶回宿舍使用。設(shè)備或工具使用完后，須歸還實(shí)驗(yàn)室。嚴(yán)格禁止學(xué)生在計(jì)算機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室玩

8、游戲，每發(fā)現(xiàn)一次，則課程設(shè)計(jì)成績(jī)降低一個(gè)等級(jí)（五級(jí)分制） 。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不得大聲喧嘩，嚴(yán)禁吃任何食物，嚴(yán)禁吸煙，各班級(jí)每日安排衛(wèi)生清掃。五、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求及撰寫規(guī)范五、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求及撰寫規(guī)范課程設(shè)計(jì)報(bào)告是學(xué)生所作設(shè)計(jì)的說明文件，其目的是使學(xué)生在完成設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試后，在歸納技術(shù)文檔、撰寫科學(xué)技術(shù)總結(jié)報(bào)告方面得到訓(xùn)練。通過撰寫課程設(shè)計(jì)說明書，不僅可以把設(shè)計(jì)、調(diào)試過程進(jìn)行全面總結(jié)，而且還可以把實(shí)踐內(nèi)容提升到理論高度。報(bào)告格式要求如下：1、統(tǒng)一的封面含課程設(shè)計(jì)課題名稱、專業(yè)、班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)教師等。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求由指導(dǎo)教師在選題時(shí)提供給學(xué)生。3、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告正

9、文正文可按章節(jié)來撰寫，應(yīng)含以下內(nèi)容： 方案選擇：根據(jù)題目要求，給出總體初設(shè)方案并闡述理由。 硬件原理電路圖的設(shè)計(jì)及分析：各部分電路的設(shè)計(jì)思想及功能特性及原理電路圖。 程序設(shè)計(jì)與分析：各模塊程序的設(shè)計(jì)、完整的程序框圖。 系統(tǒng)評(píng)價(jià)：硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值、功能、精度、特點(diǎn)以及不足等方面進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)方案。心得體會(huì)：總結(jié)本人在設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試過程中的收獲和體會(huì)以及對(duì)設(shè)計(jì)過程的建議等。4、按統(tǒng)一格式列出主要參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)必須是學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中真正閱讀過和運(yùn)用過的，文獻(xiàn)按照在正文中的出現(xiàn)順序排列。各類文獻(xiàn)的書寫格式如下： 圖書類的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名書名（版次）出版單位，出版年

10、,引用部分起止頁(yè)碼。 翻譯圖書類的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名書名譯者（版次）出版單位，出版年：引用部分起止頁(yè)碼。 期刊類的參考文獻(xiàn)序號(hào) 作者名文集名期刊名年，卷（期）：引用部分起止頁(yè)碼。5、說明書總篇幅一般不超過 15 頁(yè)。6、排版要求課程設(shè)計(jì)說明書用 A4 紙打印，各級(jí)標(biāo)題四號(hào)宋體加粗，正文文字小四號(hào)宋體，程序用五號(hào)字，英文用 Times New Roman，嚴(yán)禁抄襲，如有雷同者，均按不及格論處。六、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)答辯六、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)答辯答辯是課程設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過答辯可使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步搞清尚未弄懂的、不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而取得更大的收獲，

11、圓滿地達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的與要求。1、答辯資格按計(jì)劃完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)指導(dǎo)教師驗(yàn)收通過者，方獲得參加答辯資格。2、答辯小組組成課程設(shè)計(jì)答辯小組由 23 名教師組成。3、答辯答辯小組應(yīng)在答辯前認(rèn)真審閱學(xué)生課程設(shè)計(jì)成果，為答辯作好準(zhǔn)備，答辯中，學(xué)生須報(bào)告自己設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（約 5 分鐘） ，并回答指導(dǎo)老師提出的34 個(gè)問題。每個(gè)學(xué)生答辯時(shí)間約 15 分鐘。七、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法七、單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法學(xué)生的最終根據(jù)學(xué)生平日表現(xiàn)、課程設(shè)計(jì)成果、報(bào)告撰寫以及答辯情況，進(jìn)行綜合評(píng)定。成績(jī)分優(yōu)秀、良好、中等、及格，不及格五個(gè)等級(jí)，不及格的學(xué)生跟下一年級(jí)重作。附件附件 1 題目說明及要

12、求題目說明及要求1.1.電子萬年歷電子萬年歷一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)具有報(bào)時(shí)功能、停電正常運(yùn)行（來電無需校時(shí)） 、帶有年月日、時(shí)分秒及星期顯示的電子日歷。二、任務(wù)分析電子萬年歷是日常生活中常見的小型電子產(chǎn)品，其形式多種多樣，小到帶有日期的電子腕表，大到公共場(chǎng)所懸掛的大型電子日歷，此外，眼下我們還常能在賓館、飯店等場(chǎng)所見到一種帶有年、月、日、時(shí)、分、秒、星期甚至節(jié)氣等信息的電子日歷牌。電子日歷的主要功能是給人們提供時(shí)間和日期信息，無論其形式如何，從外部都可分為顯示和校準(zhǔn)兩部分。為使電子日歷協(xié)調(diào)工作，整個(gè)系統(tǒng)從功能上可分為實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示和鍵盤三個(gè)模塊，分別完成時(shí)間和日期的計(jì)算以及人機(jī)交互的管理等。三、

13、方案選擇1. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘部分實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC：Real Time Clock）是系統(tǒng)的核心，其運(yùn)行精度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)時(shí)時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)有兩種方案可選，一是利用單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘和中斷完成時(shí)間和日期的計(jì)算；二是利用專用時(shí)鐘芯片。前者不用附加芯片，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但是累計(jì)誤差較大，只有短時(shí)計(jì)時(shí)才可使用。長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)一般都采用后者。后者采用 32.768KHz 晶體振蕩器振作為脈沖源，內(nèi)部的 15 位計(jì)數(shù)器剛好產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。該類芯片除時(shí)鐘計(jì)時(shí)外，還有年月日和星期的計(jì)算功能，并且還可計(jì)算閏年。芯片初始化后可脫離 CPU 自動(dòng)運(yùn)行，有些芯片內(nèi)部帶有電池，出廠時(shí)芯片即開始運(yùn)行。專用時(shí)鐘芯片的種類很多，與 CPU 的通

14、信方式有并行，也有串行。常見的芯片有 DALLAS 公司生產(chǎn)的 DS1302 和 DS12887，前者為串行，需要外加后備電池；后者為并行，芯片內(nèi)置鋰電池和晶體振蕩器，無外加電源的情況下可運(yùn)行 10 年。此外，還有許多時(shí)鐘芯片，如Epson、Holtek、深圳興威帆等公司都推出自己的時(shí)鐘芯片。在此，若想占用少的系統(tǒng)資源，我們建議采用串行芯片，而 DS12887 內(nèi)部帶有后備電池，可使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，所以，在系統(tǒng)資源夠用的情況下，DS12887 也是一種不錯(cuò)的選擇。2.顯示部分 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)顯示常采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。液晶顯示有耗電低、外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，并且，點(diǎn)陣液晶可顯示較復(fù)雜的字符或圖案。其缺

15、點(diǎn)是通用液晶顯示器的顯示方案構(gòu)建不夠靈活，在較暗的環(huán)境下液晶需要背光，而且，液晶顯示成本較高。相對(duì)液晶顯示器來講，由于數(shù)碼管種類繁多，其顯示方案構(gòu)建靈活，成本較低。由于本身即是發(fā)光體，所以，數(shù)碼管顯示無需額外光源。數(shù)碼管的缺點(diǎn)是功耗較大，字符較多時(shí)，必須交流供電，而且，數(shù)碼管不能顯示復(fù)雜字型。所以，液晶和數(shù)碼管兩個(gè)方案的選擇要根據(jù)顯示的具體情況而定。值得一提的是，數(shù)碼管串行靜態(tài)顯示和并行動(dòng)態(tài)顯示在位數(shù)較多時(shí)都會(huì)出現(xiàn)顯示不穩(wěn)定現(xiàn)象。3.鍵盤部分 時(shí)鐘的設(shè)置雖包含數(shù)字，但是我們不建議使用數(shù)字鍵盤，應(yīng)為數(shù)字鍵盤將增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為使系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)化，鍵盤部分的設(shè)計(jì)在能夠完成系統(tǒng)要求的前提下，越簡(jiǎn)單

16、越好。所以，時(shí)鐘系統(tǒng)的鍵盤可以設(shè)置三個(gè)鍵：確認(rèn)鍵、加 1 鍵、減 1 鍵，甚至兩鍵也可滿足要求。4.RTC 芯片的連接在確定了 RTC 芯片后，按照要求將芯片接入系統(tǒng)。對(duì)于并行通信芯片，可直接采用數(shù)據(jù)總線通信方式，通過 MOVX 指令將數(shù)據(jù)寫入或讀出；或者，在沒有數(shù)據(jù)總線的情況下（AT8052） ，可采用并口 IO 加選通的方式訪問并行接口芯片。具體過程是，用某并口的 8根線做數(shù)據(jù)線，用其它并口的一根線做選通線，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)選通信號(hào)，完成數(shù)據(jù)的輸入輸出。對(duì)于串行芯片，可直接利用 CPU 的現(xiàn)成資源進(jìn)行通信，如串口、I2C 或 SPI等。如果系統(tǒng)資源不足，可通過并口 IO 線按照通信波形要

17、求用軟件模擬串行通信過程。系統(tǒng)框圖如圖 1.1 所示：四、設(shè)計(jì)過程1.認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)要求，確定系統(tǒng)功能，包括顯示信息、按鍵個(gè)數(shù)、報(bào)時(shí)功能等；2.樣品外觀設(shè)計(jì)，確定系統(tǒng)顯示信息，顯示器種類（液晶、數(shù)碼管） 、顯示器尺寸等；3.硬件初步設(shè)計(jì)，選定 RTC 芯片、選定顯示方式（動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、串行、并行） 、按鍵個(gè)數(shù)；4.系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)：按照前幾步規(guī)劃，設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖。此時(shí)應(yīng)認(rèn)真研究學(xué)習(xí) RTC 芯片的使用方法正確連接 RTC 芯片。設(shè)計(jì)鍵盤及顯示電路，并注意，不同的數(shù)碼管尺寸其驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流差別很大。五、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件可分為鍵盤管理、顯示管理、報(bào)時(shí)管理和 RTC 管理三部分。軟件可由匯編語言完

18、成，也可由 C 語言完成。1.合理分配內(nèi)存 內(nèi)存是系統(tǒng)寶貴的資源之一，為合理利用內(nèi)存，應(yīng)對(duì)內(nèi)存的使用通盤考慮，并反復(fù)修改使用方案，使之達(dá)到最合理利用。應(yīng)盡量少使用全局變量，多使用局部變量，以提高內(nèi)存的利用率。有效利用 CPU 內(nèi)存和外圍器件內(nèi)存，一般情況下不建議擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存。2.鍵盤管理部分在設(shè)計(jì)鍵盤管理軟件之前，要先設(shè)計(jì)鍵盤的使用方法，之后按照鍵盤的使用方法繪制軟件流程圖，之后設(shè)計(jì)程序。3.顯示管理部分 按照模塊化設(shè)計(jì)思想，顯示管理應(yīng)以子程序的形式設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)中應(yīng)包含顯示緩沖區(qū)的設(shè)置，確定字模（字型編碼） ，編排顯示代碼集等。4.報(bào)時(shí)管理 報(bào)時(shí)點(diǎn)一般精確到分鐘級(jí)，由使用者通過鍵盤進(jìn)行設(shè)置，

19、并以全局變量的形式存放于內(nèi)存。系統(tǒng)以查詢或中斷方式以至少 1 秒鐘的時(shí)間間隔將實(shí)時(shí)時(shí)間與報(bào)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較，并在兩者相等時(shí)發(fā)出聲音提示。單片機(jī)顯示系統(tǒng)RTC鍵盤圖 1.1 電子萬年歷的系統(tǒng)框圖5.RTC 管理不同的 RTC 芯片管理方式不同。所以，在此部分編程之前，應(yīng)認(rèn)真研究生產(chǎn)廠家的使用說明，了解芯片的結(jié)構(gòu)和使用方法，之后再對(duì)其進(jìn)行編程。六、程序框圖程序軟件部分框圖如圖 1.2 所示。圖 1.2 軟件部分程序流程圖YN內(nèi)存變量初始化：報(bào)時(shí)點(diǎn)、顯示緩沖區(qū)等系統(tǒng)硬件初始化：顯示器、RCT 芯片等系統(tǒng)硬件初始化：顯示器、RCT 芯片等掃描鍵盤鍵盤分析處理顯示管理開始上電復(fù)位Y2.2.點(diǎn)陣顯示器點(diǎn)陣顯示

20、器一、 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè) 1616 的 LED 點(diǎn)陣圖文顯示屏，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰，各點(diǎn)亮度均勻。圖形和文字顯示有靜態(tài)、移入和移出等顯示方式。掉電時(shí)能保存顯示的信息。選做：設(shè)計(jì)系統(tǒng)與上位機(jī)的串行通信電路，用上位計(jì)算機(jī)控制 LED 顯示器的顯示內(nèi)容。二、 任務(wù)分析LED 顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并廣泛的應(yīng)用于公交汽車，碼頭，商店，學(xué)校和銀行等公共場(chǎng)合的信息發(fā)布和廣告宣傳。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色，雙色圖文顯示屏到現(xiàn)在的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程，自 2

21、0 世紀(jì)八十年代開始，LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。三、 硬件方案選擇1LED 驅(qū)動(dòng)顯示方法顯示圖形或文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的 LED 器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果。同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式，將每一個(gè) LED 發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè) I/O 口，另一端通過電阻接電源。這種方法可以直接驅(qū)動(dòng) LED，原理簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，LED 的亮度也可以通過限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費(fèi)單片機(jī)的 I/O 口，只適合于較小的系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)

22、動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。以 1616 點(diǎn)陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法） ，先送出對(duì)應(yīng)第 1 行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 1 行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第 2 行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；第 16 行之后，又重新燃亮第 1 行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒 24 次以上） ，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的 LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。2數(shù)據(jù)傳輸方法采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，

23、各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按 8 位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。對(duì)于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到 LED 的亮

24、度。采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行輸出的方案是不可取的。3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用 ROM 芯片存儲(chǔ) LED 顯示屏要顯示的信息，采用 ROM 芯片可以長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)信息，而且掉電數(shù)據(jù)不丟失，此種方式適合于存儲(chǔ)不變的數(shù)據(jù)。采用串行 EEPROM（如 24C256 等）存儲(chǔ) LED 顯示屏要顯示的信息。串行 EEPROM技術(shù)是一種非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，它幾乎具有所有類型存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)：不揮發(fā)性、可更新性、高密度、低功耗和高性價(jià)比，非常適合應(yīng)用于各類工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)。它克服了常用的2816、2817、2864 等并行 EEPROM 器件價(jià)格高、體積大、可靠性低（

25、這些器件如不采取措施，在上電、下電時(shí)常會(huì)丟失數(shù)據(jù)）等不足，在速度要求不是很高的情況下，該器件是最理想的選擇。4系統(tǒng)抗干擾方案為了防止程序跑飛，系統(tǒng)可采用“看門狗”技術(shù)。 “看門狗”技術(shù)包括硬件看門狗和軟件看門狗。在系統(tǒng)初始化程序中，應(yīng)考慮上電復(fù)位和看門狗復(fù)位的區(qū)別，避免出現(xiàn)看門狗復(fù)位后等待人工設(shè)置的情況。5系統(tǒng)的構(gòu)成 系統(tǒng)框圖如圖 2.1 所示單片機(jī)最小系統(tǒng)列驅(qū)動(dòng)器LED顯示點(diǎn)陣行驅(qū)動(dòng)器圖 2.1 點(diǎn)陣顯示器硬件系統(tǒng)框圖四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件的主要功能是向 LED 顯示器提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其它控制信號(hào)，配合完成 LED 顯示器的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動(dòng)程序有定時(shí)器中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系

26、統(tǒng)主程序完成系統(tǒng)初始化、顯示效果處理等工作。系統(tǒng)軟件可用匯編語言完成，也可以用 C 語言編寫。1 顯示驅(qū)動(dòng)程序顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器重新賦初值，以保證 LED 顯示器刷新率的穩(wěn)定性。然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩沖區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并發(fā)送出去。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序首先要關(guān)閉顯示器，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示。顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖如圖 2.2 所示。2 系統(tǒng)主程序系統(tǒng)主程序開始以后，首先初始化；然后根據(jù)設(shè)計(jì)好的效果顯示圖形或文字。由于單片機(jī)沒有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)不斷地循環(huán)執(zhí)行顯

27、示效果。圖 2.2 顯示驅(qū)動(dòng)程序框圖進(jìn)入中斷定時(shí)器賦初值讀取行號(hào)并增1送新行顯示數(shù)據(jù)消隱切換顯示數(shù)據(jù)送新行號(hào)打開顯示退出中斷3.IC3.IC 卡讀寫器卡讀寫器一、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè) IC 卡讀寫器，可完成對(duì)特定型號(hào) IC 卡內(nèi)容的讀寫和修改，并可以顯示出來。1基本要求 對(duì)特定型號(hào)的 IC 卡進(jìn)行讀寫，顯示 IC 卡數(shù)據(jù)； 通過鍵盤對(duì) IC 卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。2選做 與 PC 機(jī)利用 RS232 進(jìn)行通信； 與 PC 機(jī)利用 USB 進(jìn)行通信。二、任務(wù)分析IC 卡，又稱集成電路卡或者智能卡，是繼磁卡、光電卡之后的新一代標(biāo)識(shí)卡。IC 卡是具有智能性又便于攜帶的卡片，為現(xiàn)代信息處理和傳輸提供

28、了一種全新的手段。隨著超大規(guī)模集成電路、大容量存儲(chǔ)芯片以及信息安全技術(shù)的發(fā)展，IC 卡技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，目前 IC 卡技術(shù)已經(jīng)到醫(yī)療衛(wèi)生、保險(xiǎn)、金融、交通、電信、國(guó)防以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。IC 卡的應(yīng)用提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度，已成為一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。我國(guó)的“金卡工程”也旨在于推廣 IC 卡的應(yīng)用，使其成為各個(gè)行業(yè)的通用信息載體。IC 卡讀寫器利用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì) IC 卡的讀寫，利用讀卡器與 PC 機(jī)的接口對(duì) IC 卡進(jìn)行管理。讀卡器主要由 IC 卡接口、單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)、顯示和鍵盤及與 PC 機(jī)的接口等組成。二、方案選擇1硬件方案選擇 IC

29、卡部分根據(jù) IC 卡的讀寫特點(diǎn)，IC 卡分為接觸型 IC 卡和射頻卡兩類，本題目選用接觸型 IC卡。接觸型 IC 卡的表面一般有 4 個(gè)到 8 個(gè)金屬觸點(diǎn)，IC 卡插入讀寫器的卡座內(nèi)后，在單片機(jī)的控制下完成卡的讀寫操作。本設(shè)計(jì)采用西門子 SLE4442 邏輯加密型 IC 卡，注意由于 SLE4442 是開漏結(jié)構(gòu)，在I/O 口必須接上拉電阻以提供高電平。 顯示部分 可采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。3鍵盤部分 IC 卡讀寫時(shí)，一些數(shù)據(jù)需要鍵盤設(shè)置。我們不建議使用按鍵數(shù)量多的鍵盤，這將增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為使系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)化，鍵盤部分的設(shè)計(jì)在能夠完成系統(tǒng)要求的前提下，越簡(jiǎn)單越好。所以，本系統(tǒng)的鍵盤可以設(shè)置

30、三到五個(gè)鍵：功能鍵、確認(rèn)鍵、加 1 鍵、減 1鍵。4單片機(jī)的選擇考慮到系統(tǒng)的可靠性及與 PC 機(jī)的接口，CPU 選用 FREE SCALE 公司的MC68HC908JB16, 電源采用 AC/DC 獲得 5V 輸出或通過 USB 接口從 PC 機(jī)獲得，在外接12MHz 晶體振蕩時(shí)可獲得 6MHz 總線時(shí)鐘。該 CPU 內(nèi)含看門狗電路。利用內(nèi)在監(jiān)控 ROM下載和調(diào)試程序。YN內(nèi)存變量初始化：顯示緩沖區(qū)等系統(tǒng)硬件初始化：顯示器、通信口顯示卡狀態(tài)和數(shù)據(jù)判斷卡數(shù)據(jù)一致性掃描鍵盤鍵盤分析處理顯示、通信管理開始上電復(fù)位Y5系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)框圖如圖 3.1 所示單片機(jī)最小系統(tǒng)IC卡座鍵盤電路顯示電路串行通信電

31、路圖 3.1 系統(tǒng)框圖2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件可分為鍵盤管理、顯示管理、IC 卡讀寫、與 PC 機(jī)通信管理四部分。軟件可由匯編語言完成，也可由 C 語言完成。程序框圖如圖 3.2 所示。1合理分配內(nèi)存 內(nèi)存是系統(tǒng)寶貴的資源之一，為合理利用內(nèi)存，應(yīng)對(duì)內(nèi)存的使用通盤考慮，并反復(fù)修改使用方案，使之達(dá)到最合理利用。應(yīng)盡量少使用全局變量，多使用局部變量，以提高內(nèi)存的利用率。有效利用 CPU 內(nèi)存和外圍器件內(nèi)存，一般情況下不建議擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存。2鍵盤管理部分在設(shè)計(jì)鍵盤管理軟件之前，要先設(shè)計(jì)鍵盤的使用方法，之后按照鍵盤的使用方法繪制軟件流程圖，之后設(shè)計(jì)程序。3顯示管理部分 按照模塊化設(shè)計(jì)思想，顯示管理應(yīng)以子程

32、序的形式設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)中應(yīng)包含顯示緩沖區(qū)的設(shè)置，確定字模（字型編碼） ，編排顯示代碼集等。4IC 卡讀寫 首先應(yīng)檢測(cè) IC 卡的插入與取出，認(rèn)真分析讀寫時(shí)間序列，最好先通過密碼后在讀寫，在寫入前要經(jīng)過確認(rèn)。發(fā)現(xiàn)壞卡應(yīng)有提示。5通信管理IC 卡的讀寫數(shù)據(jù)通過 RS232 或 USB 與 PC 機(jī)通信。圖 3.2 系統(tǒng)程序框圖4.4.射頻卡讀寫器射頻卡讀寫器一、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)射頻卡讀寫器，可完成對(duì)特定型號(hào)射頻卡內(nèi)容的讀寫和修改，并可以顯示出來。1基本要求 對(duì)非接觸式 IC 卡（射頻卡）進(jìn)行讀寫，顯示射頻卡數(shù)據(jù)。 通過鍵盤對(duì)射頻卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。2選做 與 PC 機(jī)利用 RS232 進(jìn)行

33、通信。 與 PC 機(jī)利用 USB 進(jìn)行通信二、任務(wù)分析非接觸式 IC 卡（又稱射頻卡）是國(guó)外近幾年發(fā)展起來的新技術(shù)，它成功地將射頻識(shí)別技術(shù)和 IC 卡技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源和免接觸難題。射頻卡無需專門的供電電源；它與讀寫器間無機(jī)械接觸，避免了接觸故障；它的表面無裸露芯片，可防水，且不易產(chǎn)生靜電擊空及彎曲損壞等問題；射頻卡使用時(shí)沒有正反面?？傊墙佑|式 IC 卡具有可靠性高、使用方便、操作速度快等特點(diǎn)。非接觸式 IC 卡系統(tǒng)由讀寫器和非接觸式 IC 卡兩部分組成。應(yīng)用系統(tǒng)通過讀寫器對(duì)卡進(jìn)行操作；讀卡器通過射頻信號(hào)同步進(jìn)行近距離通信，并為卡上芯片提供能量；非接觸式IC 卡響應(yīng)讀寫器的指令，并報(bào)

34、告處理的結(jié)果。非接觸式 IC 卡通過連接 IC 芯片的線圈在特定交變磁場(chǎng)中耦合獲得高壓能量，非接觸式 IC 卡的讀寫器通過發(fā)射線圈發(fā)射交變強(qiáng)磁場(chǎng)，給予 IC 卡能量，通過磁場(chǎng)的斷、續(xù)編碼寫入數(shù)據(jù)，并通過線圈感應(yīng) IC 卡發(fā)生的磁場(chǎng)閱讀IC 卡發(fā)來的數(shù)據(jù)；IC 卡通過交變磁場(chǎng)獲得能量，通過檢驗(yàn)磁場(chǎng)的斷、續(xù)獲得讀寫頭寫來的數(shù)據(jù)，并按設(shè)定的模式編碼、調(diào)制，向讀寫頭發(fā)出數(shù)據(jù)。射頻卡讀寫模塊可完成讀寫器與 IC 卡之間的各種交互功能，包括調(diào)制/解調(diào)、加密/解密、認(rèn)證、讀寫、加/減等，并具有同微處理器的接口。其基本結(jié)構(gòu)如圖 4.1 所示。圖 4.1 射頻卡讀寫模塊結(jié)構(gòu)圖非接觸式 IC 卡與讀寫器的通信內(nèi)容

35、包括復(fù)位應(yīng)答、防沖突、選擇卡片、相互認(rèn)證、對(duì)數(shù)據(jù)塊的操作和中止。三、方案選擇1硬件方案選擇 IC 卡部分根據(jù) IC 卡的讀寫特點(diǎn)，IC 卡分為接觸型 IC 卡和射頻卡兩類，本題目選用非接觸型 IC卡，即射頻 IC 卡。射頻避免了接觸型 IC 卡與讀卡器之間的物理接觸，減少了卡的磨損。本設(shè)計(jì)采用PHILIPS 公司的 Mifare1 卡, 不需要卡座，但需要專用讀寫芯片，本課題選用與射頻卡配套的 MFRC500 芯片。 顯示部分 可采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。3鍵盤部分 IC 卡讀寫時(shí)，一些數(shù)據(jù)需要鍵盤設(shè)置。我們不建議使用按鍵數(shù)量多的鍵盤，這將增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為使系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)化，鍵盤部分的設(shè)計(jì)

36、在能夠完成系統(tǒng)要求的前提下，越簡(jiǎn)單越好。所以，本系統(tǒng)的鍵盤可以設(shè)置三到五個(gè)鍵：功能鍵、確認(rèn)鍵、加 1 鍵、減 1鍵。4單片機(jī)的選擇考慮到系統(tǒng)的可靠性及與 PC 機(jī)的接口，CPU 選用 FREE SCALE 公司的MC68HC908JB16, 電源采用 AC/DC 獲得 5V 輸出或通過 USB 接口從 PC 機(jī)獲得，在外接12MHz 晶體振蕩時(shí)可獲得 6MHz 總線時(shí)鐘，滿足射頻卡讀寫及通信要求。該 CPU 內(nèi)含看門狗電路。利用內(nèi)在監(jiān)控 ROM 下載和調(diào)試程序。5系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)框圖如圖 4.2 所示微控制器IC卡讀寫模塊鍵盤電路顯示電路IC卡串行通信電路圖 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系

37、統(tǒng)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：讀取有效的非接觸式 IC 卡功能。對(duì)卡進(jìn)行防沖突、密碼認(rèn)證、卡號(hào)認(rèn)證等操作，并讀出卡中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)周期性地掃描，動(dòng)態(tài)顯示 IC 卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)讀寫 IC 卡發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，顯示出錯(cuò)信息；鍵盤修改數(shù)據(jù)；可與上位機(jī)通信等。系統(tǒng)軟件可分為鍵盤管理、顯示管理、IC 卡讀寫、與 PC 機(jī)通信管理四部分。軟件可由匯編語言完成，也可由 C 語言完成。 鍵盤管理部分在設(shè)計(jì)鍵盤管理軟件之前，要先設(shè)計(jì)鍵盤的使用方法，之后按照鍵盤的使用方法繪制軟件流程圖，之后設(shè)計(jì)程序。 顯示管理部分 按照模塊化設(shè)計(jì)思想，顯示管理應(yīng)以子程序的形式設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)中應(yīng)包含顯示緩沖區(qū)的設(shè)置，確定字模（字型編碼

38、） ，編排顯示代碼集等。3IC 卡讀寫 首先應(yīng)檢測(cè)射頻 IC 卡的有無（一般距離為 0 到 15 厘米） ，認(rèn)真分析讀寫時(shí)間序列，最好先通過密碼后在讀寫，在寫入前要經(jīng)過確認(rèn)。發(fā)現(xiàn)壞卡應(yīng)有提示。 通信管理IC 卡的讀寫數(shù)據(jù)通過 RS232 或 USB 與 PC 機(jī)通信。 系統(tǒng)程序框圖如圖 4.3 所示。YN內(nèi)存變量初始化：顯示緩沖區(qū)等系統(tǒng)硬件初始化：顯示器、通信口顯示卡狀態(tài)和數(shù)據(jù)判斷卡數(shù)據(jù)一致性掃描鍵盤鍵盤分析處理顯示、通信管理開始上電復(fù)位Y圖 4.3 系統(tǒng)程序框圖5.5.交通信號(hào)燈控制器交通信號(hào)燈控制器一、設(shè)計(jì)任務(wù) 利用單片機(jī)完成交通信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)，該交通信號(hào)燈控制器由一條主干道和一條支干

39、道匯合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時(shí)間停在禁行線外。用紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈。如圖 5.1 所示。設(shè)東西向?yàn)橹鞲傻溃媳睘橹Ц傻?。圖 5.1 交通燈示意圖1. 基本要求（1）主干道處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車來時(shí)才允許通行。主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈。（2）主、支干道均有車時(shí)，兩者交替允許通行，主干道每次放行 30 秒，支干道每次放行 20 秒，設(shè)立 30 秒、20 秒計(jì)時(shí)、顯示電路。（3）在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過程中，要亮 5 秒黃燈作為過渡。黃燈亮?xí)r，原紅燈按 1H

40、z 的頻率閃爍。（4）要求主支干道通行時(shí)間及黃燈亮的時(shí)間均可在 099 秒內(nèi)任意設(shè)置。2. 選做（1）可設(shè)置緊急按鈕，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)可由交警手動(dòng)實(shí)現(xiàn)全路口車輛禁行而行人通行狀態(tài)，即主干道和支干道均為紅燈亮。（2）實(shí)現(xiàn)綠波帶。所謂綠波帶 ，是指在一定路段，只要按照規(guī)定時(shí)速，就能一路綠燈暢行無阻。 “綠波帶”將根據(jù)道路車輛行駛的速度和路口間的距離，自動(dòng)設(shè)置信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間差，以保證車輛從遇到第一個(gè)綠燈開始，只要按照規(guī)定速度行駛，之后遇到的信號(hào)燈將全是綠燈。二、任務(wù)分析模擬交通燈控制器就是使用單片機(jī)來控制一些 LED 和數(shù)碼管，模擬真實(shí)交通燈的功能。紅、黃、綠交替閃亮，倒計(jì)數(shù)顯示時(shí)間等，用于管理十

41、字路口的車輛及行人交通，計(jì)時(shí)牌顯示路口通行轉(zhuǎn)換剩余時(shí)間等。三、方案選擇1.硬件方案南北東西根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，系統(tǒng)的硬件原理框圖如圖 5.2 所示。單單片片機(jī)機(jī)鍵鍵盤盤LED顯顯示示三三色色指指示示燈燈圖 5.2 系統(tǒng)的硬件原理框圖單片機(jī)可選用 AT89C51，它與 8051 系列單片機(jī)全兼容，但其內(nèi)部帶有 4KB 的 FLASH ROM，設(shè)計(jì)時(shí)無需外接程序存儲(chǔ)器，為設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來極大的方便。南北向和東西向各采用 2 個(gè)數(shù)碼管計(jì)時(shí)，同時(shí)需要對(duì)該方向的指示燈的點(diǎn)亮?xí)r間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。鍵盤系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)的需要設(shè)置不同的鍵的個(gè)數(shù)，可以選擇線式鍵盤或矩陣式鍵盤，若單片機(jī)的 IO口不夠用時(shí)，可以考慮擴(kuò)展

42、8255 或 8155 滿足系統(tǒng)的要求。2. 軟件方案 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，程序框圖如圖 5.3 所示。軟件可由匯編語言完成，也可由 C 語言完成。軟件設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)功能模塊：主程序：初始化及鍵盤監(jiān)控。計(jì)時(shí)程序模塊：為定時(shí)器的中斷服務(wù)子程序，完成 0.1 秒（或其他時(shí)間）和 1 秒的時(shí)間定時(shí)。 顯示程序模塊：完成 12 個(gè)發(fā)光二極管（實(shí)際上只需驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)）和 4 個(gè) LED 數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)。鍵盤掃描程序模塊：判斷是否有鍵按下，并求取鍵號(hào)。圖 5.3 主程序流程圖6.6.微型打印機(jī)接口微型打印機(jī)接口一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)完成單片機(jī)與微型打印機(jī)接口電路和驅(qū)動(dòng)程序，應(yīng)具有以下功能： 具有進(jìn)紙、換行、換

43、頁(yè)等控制功能。 具有字符設(shè)置及打印格式設(shè)置功能。 具有圖形、字符（漢字、數(shù)字、字母）打印功能。 具有曲線及條碼打印功能。二、任務(wù)分析微型打印機(jī)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在智能儀器儀表、醫(yī)療儀器、消防報(bào)警、電力系統(tǒng)、電子衡器、電子收款機(jī)、稅控機(jī)、計(jì)價(jià)器等系統(tǒng)中幾乎成為標(biāo)準(zhǔn)配置。微型打印機(jī)的種類很多，有針式和熱敏、臺(tái)式和面板式、非漢字和漢字之分。如按接口類型劃分，則有并口和串口兩大類，其中串口類又可分為 RS232C、RS485、USB 及無線接口、紅外線接口等。三、方案選擇1硬件方案選擇MCS-51 系列單片機(jī)與微型打印機(jī)接口電路可以采用并行接口和串行接口兩種方式。在并行接口中，其接口信號(hào)

44、如下表 6.1 所示：表 6.1 并行連接方式信號(hào)示意圖其中：DB0-DB7 為數(shù)據(jù)線，BUSY 為忙信號(hào)，高電平表示打印機(jī)當(dāng)前不能接收數(shù)據(jù)；ACK 為應(yīng)答信號(hào)；STB 為打印機(jī)選通信號(hào)。ERR 為出錯(cuò)信號(hào)，SEL 和 PE 是自檢信號(hào)。并行連接系統(tǒng)示意圖如圖 6.1 所示。串行連接接口電路示意圖如圖 6.2 所示。圖 6.1 并行連接系統(tǒng)示意圖圖 6.2 串行連接系統(tǒng)示意圖2. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)打印程序主要有波特率和串行口 UART 的初始化，發(fā)送、接收模塊的設(shè)計(jì)在標(biāo)志控制方式下，當(dāng)打印機(jī)可以接收數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)線 DTR 為準(zhǔn)備狀態(tài)，即 Mark 狀態(tài)。主機(jī)根據(jù)DTR 為準(zhǔn)備狀態(tài)還是忙狀態(tài)，而向打

45、印機(jī)發(fā)送或停止發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng) DTR 為 Space 時(shí),發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng) DTR 為 Mark 狀態(tài)時(shí)，停止發(fā)送，等待下一狀態(tài) Space 。系統(tǒng)控制軟件包括：AT89S52 串行口初始化、打印機(jī)緩沖區(qū)首址選址、打印機(jī)狀態(tài)判斷、數(shù)據(jù)發(fā)送/接收打印數(shù)據(jù)設(shè)定等。程序框圖如圖 6.3 所示。開始系統(tǒng)初始化打印緩沖器選址DTR為SPACE否？發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送下一位數(shù)據(jù)否結(jié)束YNYN圖 6.3 系統(tǒng)程序框圖7.7.語音存儲(chǔ)與播放語音存儲(chǔ)與播放一、設(shè)計(jì)任務(wù) 數(shù)字化語音存儲(chǔ)與播放系統(tǒng)的基本原理是對(duì)語音的錄音與放音的數(shù)字控制。主要包括為了增加語音存儲(chǔ)時(shí)間，提高存儲(chǔ)器的利用率，采用了非失真壓縮算法對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行壓縮后再

46、存儲(chǔ)，而在回放時(shí)再進(jìn)行解壓縮；同時(shí)，對(duì)輸入語音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波以抑制雜音和干擾，從而確保了語音回放的可靠質(zhì)量。1. 基本要求（1）總體錄音時(shí)間達(dá)到 20 秒；（2）實(shí)現(xiàn)分段錄音功能，要求每段錄放音時(shí)間 4 秒；（3）鍵盤控制，完成錄音播音的菜單控制；（4）LED 指示當(dāng)前狀態(tài)。2. 選做（1）增加錄音的容量；（2）增加傳感器，實(shí)現(xiàn)語音報(bào)警、語音警示的功能；（3）為防止程序跑飛，增加看門狗電路；（4）完成公交車報(bào)站器的功能。二、任務(wù)分析近年來單片式語音集成電路發(fā)展迅速，ISD 公司已經(jīng)推出語音容量為 6 秒至 16 分鐘的芯片，預(yù)計(jì)未來兩年將推出單片 3264 分鐘的芯片。這樣，大多數(shù)的語音電路

47、設(shè)計(jì)都能很方便地實(shí)現(xiàn)，更復(fù)雜的功能控制也可通過單片機(jī)或微電腦的軟件配合來完成。目前，十幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)的數(shù)碼語音電路設(shè)計(jì)是亟待解決的問題，如自動(dòng)語音講解、廣告播放、列車指揮黑匣子、119 電話錄音系統(tǒng)、會(huì)議錄音系統(tǒng)等。語音存儲(chǔ)與播放的主要功能是完成錄音與播音，整個(gè)系統(tǒng)是利用單片機(jī)控制語音芯片的分地址錄放音，增加系統(tǒng)的語音提示功能。整個(gè)系統(tǒng)從功能上可分為顯示、鍵盤和指示三部分，從而完成錄音及播放的功能。使得該語音播放器可以用于工商業(yè)戶的自動(dòng)呼喊、叫賣，如果再配用不同的傳感器，還可以用于語音報(bào)警、語音警示等場(chǎng)合。三、方案選擇1.硬件方案1)語音部分語音的錄制與播放是系統(tǒng)的核心，要完成其功能通常要選

48、擇專用的語音芯片來完成。ISD 系列語音電路是美國(guó) ISD（Information Storage Device）公司的專利新產(chǎn)品，它打破了傳統(tǒng)的先 A/D 再 D/A 的模式，而采用獨(dú)特的直接存儲(chǔ)模擬信號(hào)技術(shù)，從而大大提高了存儲(chǔ)密度，且使模擬信號(hào)得到永久保存。ISD 系列電路以其音質(zhì)自然、使用方便、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等眾多優(yōu)點(diǎn)立即在語音應(yīng)用領(lǐng)域確立了其不可爭(zhēng)辯的霸主地位，它在通訊設(shè)備、智能儀表、治安報(bào)警、語音報(bào)站、報(bào)數(shù)報(bào)價(jià)、語音講解、語音記錄、語音復(fù)讀、教學(xué)儀器、智能玩具、電子禮品等場(chǎng)合獲得了廣泛的應(yīng)用。如 ISD1420 等。ISD1420 最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一

49、個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。錄音的內(nèi)容存入永久的存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)。ISD1420 芯片不僅語音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語音保護(hù)。具有高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)；方便的邊沿/電平觸發(fā)放音；自動(dòng)節(jié)電，維持電流 0.5uA；不耗電信息保存 100 年；1000 次錄音周期；多段信息處理，可分 1 至 160 段；片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘，可選用外部時(shí)鐘；無需開發(fā)系統(tǒng)；5V 單電源工作；COB，DIP，SOIC 封裝及工業(yè)級(jí)。其 PLAYL、PLAYE 引腳只需選一個(gè)方式即可放音，地址輸入端 A0A7 有效值范圍為 0000000010011111，這表明最多可被劃分為 160 個(gè)存貯單

50、元，可錄放多達(dá) 160 段語音信息等多種優(yōu)良功能。2)鍵盤顯示部分顯示模塊可以采用數(shù)碼管顯示，或液晶顯示。液晶顯示耗電低，而且可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用顯示播放語音的內(nèi)容，播放的主題等等，但成本相對(duì)較高。相對(duì) LCD 來說，可采用數(shù)碼管顯示，成本低，顯示亮度足夠，但是能夠顯示的圖形有限，不能顯示漢字等。數(shù)碼管顯示可采用動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，可根據(jù)具體方案的需要選擇合適的現(xiàn)實(shí)方式。對(duì)于本設(shè)計(jì)由于按鍵使用數(shù)量較少，所以可以采用獨(dú)立方式。根據(jù)系統(tǒng)的要求可知，其硬件原理框圖如圖 7.1 所示。單單片片機(jī)機(jī)鍵鍵盤盤接接口口語語音音接接口口電電路路錄錄放放電電路路顯顯示示電電路路圖 7.1 系統(tǒng)的硬件原理框圖2

51、. 軟件方案軟件方案程序設(shè)計(jì)的軟件框圖如圖 7.2 所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，軟件部分包括：鍵盤掃描、顯示部分，但設(shè)計(jì)的核心在于語音芯片的初始化和錄音放音的控制。如何對(duì)語音芯片進(jìn)行控制需要查閱所采用芯片的技術(shù)資料，而鍵盤以及顯示的程序編制與前相似。圖 7.2 程序設(shè)計(jì)軟件流程圖開開始始系系統(tǒng)統(tǒng)初初始始化化：包包括括顯顯示示和和語語音音芯芯片片鍵鍵盤盤掃掃描描，取取鍵鍵值值判判斷斷當(dāng)當(dāng)前前狀狀態(tài)態(tài)錄錄音音放放音音顯顯示示8.8.步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脈沖分配器，接收脈沖輸入，要求三相單三拍、三相六拍運(yùn)行方式控制（電平） ，正反轉(zhuǎn)控制（電平） 。選做

52、：梯形速率控制。二、任務(wù)分析步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制,并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的執(zhí)行器，每一個(gè)脈沖信號(hào)可使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度,這個(gè)角度稱為步距角。由于受脈沖的控制,其轉(zhuǎn)子的角位移量和速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的數(shù)量和脈沖頻率成正比。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 8.1 所示。電機(jī)定子有六個(gè)磁極，相對(duì)的磁極為同一繞組勵(lì)磁，整個(gè)電機(jī)有三個(gè)繞組，按 Y 形接法接線。轉(zhuǎn)自為軟磁材料，無繞組。若繞組通電順序?yàn)?，則電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；若繞組通電順序?yàn)?，則電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此種控制方式稱為三相單三拍方式。 若通電順序?yàn)?（逆時(shí)針） ，稱為三相六拍方式。步進(jìn)電機(jī)控制裝置發(fā)出運(yùn)行方式、旋

53、轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度（步數(shù)） ，前兩項(xiàng)一般由電平表示，后一項(xiàng)用脈沖個(gè)數(shù)表示。脈沖分配器根據(jù)步進(jìn)電機(jī)控制裝置發(fā)來的命令（電平信號(hào)和脈沖）使步進(jìn)電機(jī)按照要求的工作方式、旋轉(zhuǎn)方向及步數(shù)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)磁極的旋轉(zhuǎn)有速率限制，如果過快，電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)失步現(xiàn)象（轉(zhuǎn)自跟不上磁極的旋轉(zhuǎn)） ，特別是在電動(dòng)機(jī)的起停階段，要求有脈沖速率限制措施。 圖 8.1 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)三、方案選擇1.硬件方案系統(tǒng)可分為命令接受，控制輸出和功率放大三個(gè)部分。命令接受部分接收上位機(jī)或控制裝置的輸出脈沖、運(yùn)行方式及方向控制信號(hào)，脈沖輸出部分形成分配脈沖，之后，通過功率放大裝置將脈沖送給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于本系統(tǒng)由單片機(jī)構(gòu)

54、成，所以，脈沖接受部分和脈沖分配部分直接由單片機(jī)完成，功率放大可由三極管或光電耦合器完成。為能夠是三個(gè)輸出端同時(shí)動(dòng)作，脈沖分配輸出應(yīng)考慮同步問題。同步方法可用軟件實(shí)施同步，也可用硬單片機(jī)方向控制脈沖輸入方式控制功率放大12V圖 8.2 硬件原理框圖件控制實(shí)施同步。考慮到步進(jìn)電機(jī)的失步問題，單片機(jī)在接收到脈沖后在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行緩存后，通過速率限制程序進(jìn)行脈沖分配。所以，脈沖的緩存可由計(jì)數(shù)器完成或者通過外部中斷對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，之后進(jìn)行分配。這里需要注意一個(gè)問題，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí)可能較高，應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)說明配以合適電壓供電。另外，電動(dòng)機(jī)功率較大，布線時(shí)應(yīng)將電機(jī)布線和單片機(jī)布線分開布置。為了使電機(jī)驅(qū)

55、動(dòng)電流不干擾單片機(jī)電路，最好兩套電路實(shí)施電隔離，最方便的辦法是使用光電耦合器進(jìn)行隔離。2.軟件方案為防止輸入脈沖頻率過快導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失步，可將輸入脈沖在單片機(jī)緩存，之后在進(jìn)行脈沖分配，分配時(shí)注意脈沖速率。脈沖輸入模塊在每個(gè)輸入脈沖到來時(shí)，將緩存單元進(jìn)行加 1 計(jì)數(shù)；脈沖分配模塊時(shí)刻掃描緩存單元，當(dāng)緩存單元不為零時(shí)，使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步，之后緩存單元減 1，減到 0 時(shí)停止分配脈沖。為使三相電平同時(shí)變化，程序中應(yīng)予以考慮。非同步分配脈沖可能導(dǎo)致電機(jī)錯(cuò)轉(zhuǎn)。為使電動(dòng)機(jī)以最快速度運(yùn)行，脈沖分配速率應(yīng)按照梯形曲線分配，如圖 8.3 所示。圖示的含義是：開始時(shí)（零轉(zhuǎn)速）脈沖分配要慢，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起來后，脈沖速

56、率逐漸加快，并達(dá)到最高速率；當(dāng)要停止時(shí)，也不可馬上停止，必須先降低脈沖速率，最后降到零，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。圖 8.3 脈沖速率分配頻率時(shí)間9.9.電子計(jì)算器電子計(jì)算器一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)具有加減乘除功能的計(jì)算器，32 鍵盤、8 位有效數(shù)據(jù)。選做：帶三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)計(jì)算功能，科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。二、任務(wù)分析本設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器。通過設(shè)計(jì)任務(wù)可知，系統(tǒng)硬件較為簡(jiǎn)單，主要模塊即是鍵盤與顯示。另外可加一蜂鳴器在出錯(cuò)時(shí)報(bào)警。三、方案選擇由于系統(tǒng)硬件比較簡(jiǎn)單，所以，方案選擇也比較容易。首先，由于按鍵較多，所以，應(yīng)以鍵盤應(yīng)為矩陣鍵盤。顯示可選動(dòng)態(tài)顯示或靜態(tài)顯示，如果無特殊要求，兩種方案都可以考慮。如

57、果使用靜態(tài)，建議用串行顯示，可減少芯片數(shù)量。硬件框圖如圖 9.1 所示。 由于計(jì)算精度要求較高，所以計(jì)算過程應(yīng)采用浮點(diǎn)式計(jì)算。這樣，不宜使用匯編語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用 C 語言更為合適。在計(jì)算過程中，注意節(jié)省內(nèi)存。圖 9.1 計(jì)算器硬件原理框圖單片機(jī)單片機(jī)數(shù)碼顯示10.10.頻率計(jì)頻率計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)頻率計(jì)是我們經(jīng)常會(huì)用到的儀器之一，通常用來測(cè)量信號(hào)的頻率或周期，與編碼器配合也可用來測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速。用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器功能可以實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)的數(shù)字化、智能化，通過合理的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程使測(cè)量精度達(dá)到實(shí)用化要求。1. 基本要求（1）測(cè)量頻率范圍 10Hz1MHz，量程可自己選擇。（2）精度：1%

58、。（3）被測(cè)信號(hào)可以是方波。（4）顯示方式為 4 位十進(jìn)制數(shù)顯示。2. 選做（1）測(cè)量范圍 1Hz10MHz。（2）被測(cè)信號(hào)可以是三角波、正弦波、鋸齒波等各種信號(hào)。二、任務(wù)分析頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在 1 秒時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。用單片機(jī)設(shè)計(jì)頻率計(jì)通常可采用兩種方法：一是使用單片機(jī)自身的計(jì)數(shù)器對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)即得到頻率值，或?qū)斎朊}沖進(jìn)行周期測(cè)量，這種方法只能測(cè)量頻率低于單片機(jī)時(shí)鐘頻率1/24 以下的信號(hào)；二是在單片機(jī)外部使用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值再由單片機(jī)讀取，這種方法適合于測(cè)量頻率較高的場(chǎng)合。由于本設(shè)計(jì)中的頻率范圍較大，這時(shí)可結(jié)合分頻電路等實(shí)現(xiàn)。三、方案選擇為

59、簡(jiǎn)化電路，充分利用單片機(jī)自身資源，本設(shè)計(jì)根據(jù)頻率量程采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)加計(jì)數(shù)方式，通過 AT89C51 的 T0 計(jì)數(shù)器組成 16 位的計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值為 65,535。以 12MHz 晶振為例，如果待測(cè)信號(hào)經(jīng)過整形后直接輸入到 T0 進(jìn)行測(cè)量，則固定 1 秒時(shí)基下最高測(cè)量頻率為 500KHz。為了保證頻率測(cè)量精度和測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的要求，可將分成兩個(gè)頻率段進(jìn)行測(cè)量（或更多頻段）。對(duì)于高于 500Hz 的信號(hào)，可將信號(hào)進(jìn)行分頻；對(duì)于低于 500Hz 的信號(hào)，采用計(jì)數(shù)測(cè)周期方式進(jìn)行周期測(cè)量。在定時(shí)器工作方式下，在被測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)，每來一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1（1s 加 1），這樣以機(jī)器周期為基準(zhǔn)

60、可以用來測(cè)量時(shí)間間隔。在計(jì)數(shù)器工作方式下，加至外部引腳上的待測(cè)信號(hào)發(fā)生從 1 到 0 的跳變時(shí)計(jì)數(shù)器加1，這樣在計(jì)數(shù)閘門的控制下可以用來測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率。為了方便得到準(zhǔn)確的 1 秒鐘閘門信號(hào)，可采用定時(shí)中斷加計(jì)數(shù)來產(chǎn)生 1 秒鐘的定時(shí)信號(hào)，也可采用軟件延時(shí)來產(chǎn)生。1.硬件方案根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，系統(tǒng)的硬件原理框圖如圖 10.1 所示。單單片片機(jī)機(jī)鍵鍵盤盤LED顯顯示示待待測(cè)測(cè)信信號(hào)號(hào)分分頻頻電電路路圖 10.1 系統(tǒng)的硬件原理框圖如果信號(hào)的幅度過小或過大，或者不是方波信號(hào)，此時(shí)需要經(jīng)過信號(hào)予處理電路，實(shí)現(xiàn)待測(cè)信號(hào)的放大、波形變換、波形整形等功能。通常頻率計(jì)均以 LED 數(shù)碼管顯示，鍵盤電路完