单片机应用技术培训系统研制

摘要

由于多种原因,高校中的实验教学效果普遍较差,特别是IT行业。教材中的内容-般都落后于实际科学技术的发展,许多在实际工作中应用的技术,无法从教材中学到。由于资金短缺,仪器设备数量严重不足且性能落后,学生很少进行科研活动,动手能力很差,造成了大学毕业生缺乏动手和创新能力,不能适应社会的需要,形成了巨大的就业压力。 本研究开发了一套旨在培养学生动手和创新能力的培训系统。在考虑系统普及性和适用性的基础上,研究工作主要围绕着硬件设计和软件开发来进行。论文中共讨论了9个技术模块的开发过程,包括:ISP(在系统编程)模块、基于PDIUSBD12的USB接口模块、基于USB/UART接口芯片FT232RL的USB接口模块、基于SJA1000和PCA82C250的CAN总线接口模块、基于LCM12864液晶显示模块、基于DS18820的1-Wire(单总线)串行接口模块、I2C接口模块、RS485接口模块和基于8279的键盘LED显示电路模块。同时,开发的软件系统将文件操作、源程序编辑、编译、打印、在系统编程、技术模块演示、参数设置和帮助信息等功能集成在统一的开发环境中,功能齐全,界面友好。在每章内容的开始部分,都对模块设计的目的和意义作了阐述,然后,对每个技术模块从通信协议、硬件电路原理及主要芯片和必要的软件设计等方面都给出了比较详细的论述,对这些新技术应用的特点和基本原理都做了深入探讨,并给出了与之配套的部分程序源代码。各技术模块内容面向应用,既可学习单个技术模块,又可将多个技术模块组合成若干个实用的小系统。其中,基于FT232RL的USB接口模块和在系统编程模块是本系统的特点,这些技术都是在实际的开发过程中经常用到的。学生在掌握二定理论的基础上,通过对本培训系统中技术模块的了解和学习,不仅可以提高学生的动手开发能力,培养学生的创新能力,而且对就业有很大的帮助,因此,有着十分重要的实际意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题来源

1.2课题研究的现状、目的和意义

1.3系统的特点

1.4课题研究的主要内容

第二章硬件技术模块设计

2.1在系统编程(ISP)技术模块的设计

2.1.1设计在系统编程技术模块的目的和意义

2.1.2在系统编程技术及SPI通信协议概述

2.1.3在系统编程模块的硬件设计

2.1.4在系统编程模块的软件设计

2.2 USB接口技术模块设计

2.2.1设计USB接口技术模块的目的和意义

2.2.2LISB总线简介

2.2.3基于PDIUSBD12的USB接口电路原理及芯片介绍

2.2.4PDIUSBD12驱动程序的开发

2.2.5PDIUSBD12固件程序设计

2.2.6基于FT232R的USB接口技术模块设计

2.2.7LIART简介

2.2.8基于FT232R的USB接口电路的设计

2.2.9基于FT232R的应用程序的设计

2.3 CAN总线接口技术模块设计

2.3.1设计CAN总线接口模块的目的和意义

2.3.2CAN总线规范简介

2.3.3CAN总线接口硬件设计

2.3.4CAN总线通信程序设计

2.4液晶显示技术模块设计

2.4.1设计液晶显示技术模块目的和意义

2.4.2LCM12864简介

2.4.3液晶显示模块硬件电路原理

2.4.4液晶显示模块软件设计

2.5 1-Wire技术模块设计

2.5.1设计1-Wire技术模块的目的和意义

2.5.21-Wire数据通信协议简介

2.5.31-Wire接口芯片DS18820

2.5.4DS18820的温度测量

2.5.5DS18820的供电模式

2.5.6温度传感器DS18820与单片机的接口

2.5.7DS18820的通信协议

2.5.8DS18820部分程序源代码介绍

2.6I2C接口技术模块设计

2.6.1设计I2C接口技术模块的目的和意义

2.6.2I2C的特性

2.6.3I2C的工作原理

2.6.4I2C器件与单片机的接口电路

2.6.5AT24CXX系列E2PROM读写操作软件实现方法

2.7 RS485接口技术模块设计

2.7.1设计RS485接口技术模块的目的和意义

2.7.2RS485通信概述

2.7.3RS485通信的硬件电路原理

2.8 基于8279的键盘LED显示电路技术模块设计

2.8.1设计基于8279的键盘LED显示电路技术模块的目的和意义

2.8.28279的特性介绍

2.8.3单片机键盘简介

2.8.4LED数码管简介

2.8.5硬件电路设计

2.8.6软件设计

第三章系统软件的开发

3.1系统软件开发的依据和意义

3.2系统软件介绍

3.3源程序编译模块设计

3.3.1编译器概述

3.3.2编译器的实现流程

3.3.3编译器的设计

3.4在系统编程模块的系统软件设计

3.5系统软件的帮助文档模块设计

3.6小结

第四章结束语

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的科研成果