基于AW60的键盘控制小灯的设计与实现课程设计报告.docx
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基于AW60的键盘控制小灯的设计与实现课程设计报告
课程设计报告
课程设计名称：
基于AW60的键盘控制
小灯的设计与实现
目录
一、系统概要1
1.1意义1
1.2背景1
1.3功能1
二、硬件设计2
2.1.功能框图2
2.2电路图2
2.2.1MC9S08AW602
2.2.2LCD3
2.2.34X4键盘4
三、软件设计6
3.1流程图6
3.2部分代码7
3.2.1主函数代码8
3.2.2键盘中断ISR.H8
3.2.3键盘初始化程序10
四、系统测试11
4.1内容11
4.1.1电路连接图11
4.1.2LCD显示图11
4.1.3小灯闪烁图12
五、心得体会13
六、参考文献13
一、系统概要
1.1意义
嵌入式系统一词在我国广泛使用的历史并不长。
在2001年中国单片机学会召开的年会上，才把“单片机”与“嵌入式系统”联系在一起。
此后，许多高校把单片机原理课程“发展成”嵌入式应用技术课程。
是什么原因促使这种改变呢？
在我们学习的课程《嵌入式基础与实践》它具有很强的实践性，一本具有实践意义的好书，将是领导一个技术人员走向嵌入式开发道路的基础和向导。
在学习了这本书之后，我懂得了一些以前学习的通用计算机系统和嵌入式系统的不同。
从总体上来说，通用计算机系统主要用于数值计算、信息处理，兼顾控制功能，而嵌入式计算机系统主要用于控制领域，兼顾数据处理。
在我们学习的这本书中不再区分DSP和MCU，同一使用MCU一词。
在一个综合系统中，会出现通用计算机系统与嵌入式计算机系统的结合，各自扮演不同的角色，共同完成系统任务。
本次试验我们做的是键盘控制小灯亮暗，这次试验是我们学习了单片机系统之后的一个知识体现与运用实践。
1.2背景
通过键盘控制小灯，在这个实验中我们需要利用键盘来控制小灯，而且我们要做到在LCD上显示小灯闪烁的次数。
我们需要在电脑程序上设置一个控制程序，然后连接到键盘，让键盘控制其他的功能模块。
CodeWarrior是Freescale公司研发的面向Freescale MCU与DSP嵌入式应用开发的商业软工具，其功能强大，是Freescale向用户推荐的产品。
在本次试验中我们要使用到AW60芯片以及键盘模块、LCD模块。
模块之间的联系与组合需要我们去动手与动脑，在这个此课程设计中，实验工具也是重要的一块。
让我们知道了软硬件的结合的重要性，为以后的学习实践提供经验。
1.3功能
本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。
那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数，而且要在LCD上显示小灯闪烁的次数。
当我们从键盘输入数字，遇到“E”时结束输入，“E”就相当于一个结束标记符。
AW60计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。
当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。
二、硬件设计
2.1.功能框图
图2-1功能框图
2.2电路图
2.2.1MC9S08AW60
飞思卡尔MC9S08AW60是一款高性能的微控制器遥评估板包含最小系统,写入调试接口,串行通信接口与扩展板连接的扩展插口介绍最小系统的硬件设计及软件调试并给出软件程序设计思想主体流程MC9S08AW60是一款高性能的8位微控制器,是首个能支持5V而基于高性能HCS08核系列成员。
它包含众多有价值的特性,包括60Kflash存储器、2KRAM、灵活而无需外部元件的内部时钟发生器、低压检测、高性能、模数转换器、串行通信模块等。
即使在各类恶劣环境下,9S08AW系列亦达到极佳的EMC性能。
它提供了不同的引脚数、封装选项及温度范围。
飞思卡尔还提供DEMO9S08AW60E,它是整合了演示板和具开发功能的USBMULTILINKBDM于一身的经济型开发工具。
该器件适于工业与汽车应用。
1硬件设计最小系统是指可以使内部程序运行起来的所必须的外围电路。
MC9S08AW60芯片的最小系统包括电源电路、复位电路、晶振电路、BDM调试接口电路和IRQ电路等。
如图1所示,AW60评估板原理图。
图中也给出了最小系统元件的参考值。
1.1电源电路电路中需要大量引脚用来提供足够的电流容量。
所有的电源引脚必须有适当的旁路电容,来抑制高频噪音。
一些VDD和VSS引脚仅用于噪音旁路
AW60最小系统电路图所下所示：
图2-2 AW60最小系统电路图
2.2.2LCD
LCD显示器以其功耗极低、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在控制，袖珍式仪器表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。
点阵字符型液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器及必要的连接件，结构件装配而成的，可以显示数字和西方字符。
是一类专用于显示字母、数字的液晶显示模块。
鉴于字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，其电特性及接口特性是统一的，因此，只要设计出一种型号的接口电路，在指令上稍加修改即可使用各种规格的字符型液晶显示模块。
LCD电路图如下所示：
图2-3LCD电路图
2.2.34X4键盘
在单片机应用系统中，键盘是人机对话不可缺少的组件之一。
在按键比较少时，我们可以一个单片机I/O口接一个按键，但当按键需要很多，I/O资源又比较紧张时，使用矩阵式键盘无疑是最好的选择。
4 x 4矩阵键盘是运用得最多的键盘形式，也是单片机入门必需掌握的一种键盘识别技术，下面我们就以实例来说明一下4 x 4矩阵键盘的识别方法。
如下图所示，我们把按键接成矩阵的形式，这样用8个I/O口就可以对16个按键进行识别了，节省了I/O口资源。
矩阵键盘电路图如下所示：
图2-4 矩阵键盘电路图
LED小灯电路图如下所示：
图2-5 LED小灯电路图
三、软件设计
3.1流程图
在整个键盘控制小灯的课程设计红，在实验中我们首先需要将芯片初始化，以保证芯片对于即将开始的设置和应用中能够很好的使用，判断键盘是否中断，否的话从新输入判断，如果键盘没有中断然后继续判断输入的是否为“E”，如果输入的不是“E”保存输入的键值，继续开始判断，如果输入判断为“E”的话，开始计算输入的键值，小灯开始闪烁，LCD显示小灯闪烁的次数，结束程序。
程序流程图如下所示：
图3-1程序流程图
3.2部分代码
本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。
那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数，而且要在LCD上显示小灯闪烁的次数。
当我们从键盘输入数字，遇到“E”时结束输入，“E”就相当于一个结束标记符。
AW60计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。
当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。
3.2.1主函数代码
3.2.2键盘中断ISR.H
3.2.3键盘初始化程序
4.LCD显示程序:
四、系统测试
4.1内容
本次课程设计的题目是用键盘控制小灯。
那么我们在做的时候的具体要求是，用键盘控制小灯闪烁的次数，而且要在LCD上显示小灯闪烁的次数。
当我们从键盘输入数字，遇到“E”时结束输入，“E”就相当于一个结束标记符。
AW60计算输入的数据，小灯闪烁输入值得次数，LCD就捕捉并且显示小灯闪烁的次数。
当小灯闪烁完成结束后，我们可以从键盘继续输入数字。
具体结果如下所示.
4.1.1电路连接图
键盘控制小灯电路连接如下所示：
图4-1连接图
4.1.2LCD显示图
LCD显示结果如下所示：
图4-2LCD显示图
4.1.3小灯闪烁图
小灯闪烁情况如下所示：
图4-3小灯闪烁图
5、心得体会
课程设计是培养我们综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题的能力。
通过这次单片机课程设计，使我们对单片机的结构、基本工作原理、单片机应用系统开发有了进一步的了解，特别是在硬件设计和软件编程方面有了很大提高。
函数信号发生器的硬件设计电路简单，但对各芯片的性能及工作原理不是很熟悉；软件设计并不太复杂，但需要搞清其工作原理，时序。
在设计的过程中，通过请教老师和同学，上网或上图书馆查资料将这些问题解决。
这样不仅巩固了以前所学过的知识，加深了我对所学知识的理解，而且学到了很多在书本上未涉及的知识，锻炼了搜集有用信息的能力。
软件编程过程中，由于采用C语言编程，以前虽然有过接触，但并不是很熟练，所以参考了别人的设计思路，琢磨研究弄懂后，又试着修改程序。
在不满足要求时反复思考，研究错误出在哪里，经过不懈努力，最终找出错误所在，满足了基本的设计要求。
六、参考文献
[1]王宜怀，吴瑾.嵌入式技术基础与实践.清华大学出版社,2011.
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）：
年月日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开□保密（___年__月至__年__月）（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）
作者签名：
_______导师签名：
_______
_______年_____月_____日_______年_____月_____日
独创声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。
本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。
本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。
经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。
这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。
没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。
郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。
从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。
再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。
从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。
感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。
四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。
是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。
老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。
他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。
在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
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