1、 课程设计 学 院： 电气工程学院 题 目： 基于 51 单片机的表决器设计 起止时间： 2015 年 10 月 10 日至 2015 年 12 月 20 日 2015 年 10 月 10 日 课程设计任务书 学 院： 电气工程学院 题 目： 基于 51 单片机的表决器设计 起止时间： 2015 年 10 月 10 日至 2015 年 12 月 20 日 2015 年 10 月 10 日 南华大学 电气工程 学院课程设计 一 . 课程设计内容 课程设计内容如下： 基于 51单片机的表决器设计 1. 功能要求 2. 方案论证 3. 系统硬件电路的设计 3.1 单片机系统及外围电路 3.2 液晶显
2、示电路设计 3.3 键盘电路设计 4. 系统程序的设计 4.1 液晶 LCD 屏的驱动程序 4.2 主程序流程图 5. 调试及性能分析 5.1 调试 5.2 性能指标 6. 源程序清单 二 . 课程设计要求 1. 课程设计报告写作请参考 “课程设计报告写作的内容、要求与应注意的 一些问题 ”。所有的文档和表格必须采用 Word 形式，格式按照 “课程设计报告写作的内容、要求与应注意的一些问题 ”要求。 2. 设计报告中的电原理图， PCB图、元器件布局图必须采用自己画的图。不能够抄袭别人的应用电路、程序、 PCB 图，必须自己完成，抄袭 者和被抄袭者都不及格。 3. 设计资料中的有关的公式可以
3、直接采用。设计资料中有关的曲线图可以直接采用，成文时根据需要选用（可放大 300 倍后裁剪到 Word 文档中），以图文清晰为标准。 4. 英文资料中的图可以直接采用（可放大 300 倍后裁剪到 Word 文档中），图中的英文可以采用英文（中文 ）方式翻译在图下或者文章中。 5. 英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。 6. 课程设计报告需要写自己的收获和体会。不能够抄袭别人的收获和体会， 雷南华大学 电气工程 学院课程设计 同者不及格。 7. 每个人需要交文字稿和电子稿，采用 2003Word（或者更高版本）文档形式。 三 . 课程设计进度（时间）安排 课程设计进
4、度（时间）安排如下： 1. 2015 年 10 月 10 日 2015 年 10 月 15 日 理解课程设计题目的设计要求，查阅相关资料； 2. 2015 年 10 月 16 日 2015 年 11 月 15 日 完成各部分电路设计及系统调试； 3. 2015 年 11 月 16 日 2015 年 11 月 22 日 完成课程设计初稿； 4. 2015 年 11 月 23 日 2015 年 11 月 28 日完成完整的课程设计报告； 5. 2015 年 11 月 29 日 2015 年 11 月 30 日课程设计作品答辩。 四 . 参考文献 （ 1） 黄智伟 . 凌阳 单片机课程设计指导 北京
5、：北京航空航天大学出版社， 2007 （ 2） 周航慈 .单片机程序设计基础北京：北京航空航天大学出版社， 1997 （ 3） 求实科技 .单片机典型模块设计实例导航北京：人民邮电出版社， 2004 （ 4） 余永权 .89 系列（ MCS-51） Flash 单片机原 理及应用 . 北京：电子工业出版社， 2003 （ 5） 王幸之 .单片机应用系统电磁干扰与抗干扰技术 北京：北京航空航天大学出版社， 2006 （ 6） 黄智伟全国大学生电子设计竞赛技能训练北京：北京航空航天大学出版社， 2007 （ 7） 黄智伟印制电路板（ PCB）设计技术与实践（第二版）北京：电子工业出版社， 2012
6、 指导老师：黄智伟 2015 年 10 月 10 日 南华大学 电气工程 学院课程设计 i 摘要 ： 表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的表决装置。表决时，与会的有关人员只要按动各自表决器上 “赞成 ”、 “反对 ”、 “弃权 ”的某一按钮，荧光屏上即显示出表决结果。目前，表决器可分为有线表决器和无线表决器两大类，其中有线表决器已经退出此项市场，而无线投票表决器无需安装，会议之前准备快捷，携带方便，适合各种固定或移动会场。已成为市场主流。 本次设计的三人表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的表决装置。表决时，与会的有关人员只要按动各自表决器上 “赞成 ”“
7、反对 ”“弃权 ”的某一按钮，荧光屏上即显示出表决结果。在三人表决器中 三个人分别用按下K1、 K2按键来表示自己的意愿，如果对某决议同意，各人就按下 K1的一列按键，不同意就 K2一列的按键。表决结果用 LCD屏幕显示，如果决议通过那么 LCD屏幕显示“yes”；如果不通过那么显示 “no”。 关键词： AT89C51单片机 ;LCD1602屏幕 ; 表决器 ; 投票系统 南华大学 电气工程 学院课程设计 ii Abstract: Voting, the voting system is a client, a representative of a show of hands vote o
8、r voting devices. Vote, as long as the person concerned is pressed on the respective participating voting “yes“, “no“, “abstention“ of a button, the screen will show the voting results. At present, the voting can be divided into wired and wireless voting voting two categories, where voting is alread
9、y wired to exit from this market, and wireless voting device without having to install, quick to prepare prior to the meeting, and easy to carry, suitable for a variety of fixed or mobile venue. It has become the market mainstream. The design of the three voting, the voting system is a client, a rep
10、resentative of a show of hands vote or voting devices. Vote, as long as the person concerned participants pressed on each voting “yes,“ “no“ “abstention“ of a button, the screen will show the voting results. In three of the voting machine in three individuals were using press K1, K2 button to expres
11、s their wishes, if you agree to a resolution, each on a column of buttons is pressed K1, K2 does not agree on a list of keys. Voting results using the LCD screen display, if adopted by then the LCD screen displays “yes“; if not by then show “no“. Keywords: AT89C51 MCU LCD1602 screen voting machine v
12、oting system南华大学 电气工程 学院课程设计 iii 目 录 1. 绪论 . 1 2. 系 统硬件电路的设计 . 2 2.1 单片机系统及外围电路 . 2 2.2 1602 字符液晶 . 4 2.3 键盘电路设计 . 6 2.4 液晶显示电路设计 . 7 2.5 系统电路图 . 8 3.系统程序的设计 . 8 3.1 初始化显示程序 . 9 4. 调试及性能分析 . 9 4.1 开发环境介绍 . 9 4.2 设计流程图 . 10 4.3 系统调试 . 10 5. 总 结 . 11 参考文献 . 12 附录 . 13 南华大学 电气工程 学院课程设计 第 1 页 共 24 页 1.
13、绪论 电子表决系统是专门针对人大、政协、政府、企事业单位各类议案表决、民主评议、人事选举、测评打分、现场互动等需求而研制发布 ，系统采用无线通信技术，功能齐全，安全可靠，保密性强，操作简单，具有硬件设计高度可靠、按键投票保密性强、用户操作直观明了、产品功能多种多样等优点。 电子表决方式解决了以往举手表决所带来的弊端，使参会人员的意愿更加真实独立，即是对参会人员职权的尊重，又是对民主和法制的尊重。同时，电子表决结果自动生成，节省了会议时间和人力，提高了会议效率。与有线表决相比，无线电子表决系统在可靠性、安全性、以及易用性上更有优势，而且大幅度降低了会议成本，适合普及推广。 投票选择 若有选择问题
14、的会议，某一问题有多个选项供大家选择， 与会人员可按手持表决器的数字 “1”至 “9”，选择所支持的选项。与会人员选择后，计算机可统计出各选项的得票数及百分数。 数字评分 用于人员工作成绩评定、投标评表、项目最终成果评定、干部考核评定选拔、招聘人员评定、知识竞赛等。利用题库功能，根据具体要求首先输入相应需评定内容，然后与会人员对评定内容，进行打分评定。对评分结果有多种计算方式，客户可设定，例如 :是否去掉最高分、最低分等。 民主评议 对工作人员的表现划分为： “优秀 ”， “好 ”， “一般 ”， “差 ”， “很差 ”，利用题库功能，首先输入评定内容，可对某人的多项表现 分别进行评定，无线手
15、持表决器有对应 “优秀 ”， “好 ”， “一般 ”， “差 ”， “很差 ”，按键。 本方案采用单片机设计一个三人表决器，具体要求满足以下条件： 1. 要求采用 51 单片机作为微控制器； 2. 通过一个 1602 LCD 显示屏进行文字显示； 南华大学 电气工程 学院课程设计 第 2 页 共 24 页 3. 支持两键常规表决方式： “赞成 ”、 “反对 ”。 2.系统硬件电路的设计 硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、显示模块电路、系统控制电路三部分。 2.1 单片机系统及外围电路 单片机采用 MSC-51 或其兼容系列芯片，采用 24MHZ或更高频率晶振，以获得较高的刷新频率，时
16、期显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连，用来显示数据。 P1口低 4 位与行驱动器相连，送出行选信号； P1.5 P1.7 口则用来发送控制信号。 P0 口和 P2 口空着，在有必要的时候可以扩展系统的 ROM 和 RAM。 图 2-1 AT89C51 单片机最小系统 AT89C51 单片机管脚说明如下： 南华大学 电气工程 学院课程设计 第 3 页 共 24 页 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用 于外部程序数据存储器，它可以被定义为
17、数据 /地址的第八位。在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL门电流，当 P2 口被写 “1”时，其管脚被内部
18、上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。在给出地址 “1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL门电流。当 P3 口写入 “1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平， P3
19、 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时， ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储 器时，将跳过一个 ALE脉冲。如想禁止 ALE的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE禁止，置位
