微机原理与单片机技术实践报告.doc

2013—2014学年度第二学期
微机原理与单片机技术实践报告
课题:基于PIC16F877A的红外
测距
学院自动化
专业电子信息科学与技术
班级
学号
姓名
指导教师


目录
1 设计任务目的及要求 3
3
3
2 原理与模块介绍 3
3
系统设计总框图: 3
最小系统 4
设计的应用系统 7
电路设计的原理介绍 7
3 设计方案 11
11
12
4 实验结果与数据处理 12
硬件部分 12
13
5 结论与问题讨论 13
13
6. 参考文献 13
7 附录: 14
1 设计任务目的及要求

课程设计的主要目的是通过对PIC单片机的设计实践,了解PIC单片机系统控制过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复****巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。课程设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他方面的能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业及基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力等。

任务:利用PIC16F877a单片机和SHARP 2Y0A21红外测距模块设计红外测距。
要求:利用PIC16F877a单片机内嵌ADC模块,将SHARP 2Y0A21红外测距模块发出的模拟信号转换为数字信号,并输出到LED。
2 原理与模块介绍

系统设计总框图:
八个LED灯
SHARP 2Y0A21
红外测距模块
PIC16f877a 最小系统
最小系统
本次制作的PIC16f877a最小系统由一PIC16f877a芯片、晶振模块、复位模块、按键模块、AD转换模块、外部中断模块、ICD2接口模块、LED模块、电源电路(采用三节干电池)组成。以下为本人在multisim10下的电路图。
晶振模块:
晶振模块-- 此电路中采用12MHz的晶振,加上两个电容构成外部振荡电路。
复位模块:
复位模块-- 因为PIC单片机的人工复位是低电平有效,所以设计出的电路为按键前输出高电平,按键后输出低电平。
按键模块:
AD转换模块:
外部中断模块:
ICD2接口模块:
LED模块:
LED模块-- 接单片机的I/O口,为低电平有效。
总体电路:
设计的应用系统
除了最小系统外,还要添加外设-- SHARP 2Y0A21红外测距模块
电路设计的原理介绍
(1) PIC16F877a原理简介 
PIC16F877a特性:PIC16F877a是由Microchip公司所生产开发的新产品, 属于PICmicro 系列单片微机,具有Flash program程序内存功能,可以重复 烧录程序,适合教学、开发新产品等用途;而其内建ICD(In Circuit Debug) 功能,可以让使用者直接在单片机电路或产品上,进行如暂停微处理器执行、观 看缓存器内容等,让使用者能快速地进行程序除错与开发。 
如图1 为PIC16F877a 的40根接脚图,PDIP是指一般最常见的DIP(Dual In Line Package)包装,(Plastic Leaded Chip Carrier) 与QFP(Quad Flat Package)两种形式的包装,依照不同的需求,寻找不同的 包装形式。如图所示,每根接脚都有其特定功能,例如Pin11与Pin32(VDD) 为正电源接脚,Pin12 与Pin31(VSS)为地线接脚;而有些接脚有两种甚至三种 以上功能,例如Pin2(RA0/AN0)代表PORTA的第一支接脚,在系统重置(Reset) 后,可自动成为模拟输入接脚,接收模拟讯号,也可经由程序规划为数字输出输 入接脚。 
(2)  输入输出接口 
PIC16F877a除了上述基本电路所占用的7支接脚外,其余的33支接脚都可当  成输出、输入接脚,输入输出端口是单片机基本界面,可以与周边电路进行电路 控制和信号传输与检测。PIC 是8位的单片机,以接脚特性分组,每组尽量凑满 8支接脚,并将I/O命名为PORTA(RA0~RA5)、PORTB(RB0~RB7)、 
PORTC(RC0~RC7)、PORTD(RD0~RD7)和PORTE(RE0~RE2)等,各分组 接口特性说明如下: PORTA 
PIC16F877 的PORTA总共有6个位(RA0~RA5),PORTA 的接脚可作为数