单片机的电子导游系统设计与制作
目录
引言 7
一、系统方案的确定 8
(一)总方案的确定 8
(二)单片机的选择 9
(三)液晶显示屏的选取 10
(四)传感器的选取 11
(五)按键的选择 12
二、 硬件设计 13
(一)单片机最小系统 13
1.单片机的选择及特点 13
2.单片机最小系统构成 14
(二)LCD12864液晶显示电路 14
(三)传感器连接电路 16
(四)独立按键连接电路 16
(五)电源电路 17
三、软件设计 18
(一)系统主程序流程图 18
(二)系统状态转换图 18
(三)按键检测和功能改变函数流程图 19
(四)液晶显示函数流程图 20
四、系统调试 21
(一)焊接注意事项： 21
(二)硬件调试问题和解决方案 21
(三)局部硬件调试 22
(四)整体调试 22
(五)调试过程中出现的问题 22
(六)软件调试 23
1.汇编语言编辑 23
2.故障排除 24
3.系统恢复效果显示 25
总 结 26
参 考 文 献 27
致 谢 28
附录1 电路原理图 29
附录2 PCB图 30
附录3 元器件清单 31
附录4 实物图 32
附录5 源程序 33
引言
随着社会的快速发展，人们生活的水平也有很大的提高。伴随着公路交通不断发展，人们的出行也变得十分的便利，越来越多的市民会选择利用节假日陪家人一起外出游玩。有着私家车的市民往往会因为导航线路更新不及时而无法及时的到达目的地，而乘坐高铁、动车等交通工具外出旅行市民往往需要提前很长一段时间去确定旅行路线并明确需要乘坐的车辆。这种旅行方式往往会使得旅行者感觉到景点玩的不多但自己却十分劳累。从很多的例子当中不难看出，人们外出旅行需要的便利目前还不能完全的达
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
。伴随着公路交通不断发展，人们的出行也变得十分的便利，越来越多的市民会选择利用节假日陪家人一起外出游玩。有着私家车的市民往往会因为导航线路更新不及时而无法及时的到达目的地，而乘坐高铁、动车等交通工具外出旅行市民往往需要提前很长一段时间去确定旅行路线并明确需要乘坐的车辆。这种旅行方式往往会使得旅行者感觉到景点玩的不多但自己却十分劳累。从很多的例子当中不难看出，人们外出旅行需要的便利目前还不能完全的达到。在此，本人设计出一款放置在各公交站台或旅游景点的电子导游系统可以很方便外来游客能够及时并且准确的找到景点的位置及相对应的行车路线。
这一次的论文主要是想利用51单片机技术来实现的电子导航器，能够使得人们在各个旅游景点获得相关信息，方便并提供了用户能够及时的对自身所穿着的衣物进行调整。这次毕业设计是以51单片机为核心，通过传感器HC-SR501在一定区域判读用户是否存在，系统通过四位独立按键确定用户所需要的显示内容及方式，然后在通过DS18B20测试现在的温度数据之后再通知使用者现在的温度在LCD12864液晶显示屏上面显示出来，共同实现人体感应以及显示功能。这样的电路设计满足了基本硬件需求：按键功能对应函数、显示函数、温度采集函数、数据之间的的转换及显示函数、红外热释电传感器函数及基本判断函数。这样的电子导游设施的设计方法比较合理而且很简单并且他的成本低可以满足在外面出行人的需要，而且电子导游系统是一个非常不错的设计。
电子导游设施能够实现的功能：
1. 人体感应：当有用户在感应范围之内出现时，系统将会自动的显示欢迎界面并显示出基本选项供用户选择；
2. 温度测量：通过DS18B20温度传感器测量出精度很高的温度数据，并通过单片机的处理展现在液晶显示屏幕上；
3. 按键控制：用户通过按键，选择自己需要了解的相关信息、返回主菜单、返回上级菜单等；
4. 液晶显示：用户可以通过LCD12864液晶了解到当前所在位置及目的地的相关资料及行走路线等。
一、系统方案的确定
(一)总方案的确定
电子导游仪主要是由单片机最小系统电路、传感器电路、液晶显示电路、按键电路和电源电路共同连接而成的。本设计当中只要是通过采集传感器、按键等元器件输出信号来获得相对应的数据，从而执行相应的程序并伴随着相应的变化；由于采集信号的变化而导致的系统程序执行的不同都会通过液晶显示屏显示出来。在全部的设计当中，单片机的主要检测部分为：传感器、按键；而单片机控制部分为：液晶显示屏。总体结构方案图如图1-1所示
图1-1 总体结构方案
(二)单片机的选择
单片机在一个系统中是相当重要的，它控制着整个系统的运行，因此选择一款合适自己设计的单片机则是非常重要的。下面就论述一下我的方案选择。
方案一：STC89C51,它是8位的单片机，其中51单片机中RAM有128个字节、 32个I/O口、2个定时计数器和5个中断；有一个USART的串行通信，它是全双工的，意思是说：在同一个时间段内，两边都可以发送以及接收数据,STC89C51的实物图如图1-2所示。
方案二：MSP430是 TI公司新研究出来的一款功耗超低的单片机，MSP430有16位。MSP430单片机是根据人们的要求，将模拟电路，数字电路都集成在一个系统中。对于MSP430单片机用一个小小的电池就可以供电了，所以MSP430大多用于便携式，长久供电的设备。
方案三：STM32 如今市场上用的最多的单片机就是STM32了，像我熟悉的STM32F103就有114个脚，它有7组IO口，每一个IO口都有很多的复用功能，而且任何的IO口都可以当做外部中断。所以功能比较强大，STM32F103ZET6的实如图所示物图1-3所示：
综上所述：由于STM32和MSP430单片机价格昂贵，而我在课程当中了解它的知识较少，考虑到信价比的问题我最终选择了STC89C51。
图1-2 STC89C51
图1-3 STM32F103ZET6
(三)液晶显示屏的选取
在本设计
引言 7
一、系统方案的确定 8
(一)总方案的确定 8
(二)单片机的选择 9
(三)液晶显示屏的选取 10
(四)传感器的选取 11
(五)按键的选择 12
二、 硬件设计 13
(一)单片机最小系统 13
1.单片机的选择及特点 13
2.单片机最小系统构成 14
(二)LCD12864液晶显示电路 14
(三)传感器连接电路 16
(四)独立按键连接电路 16
(五)电源电路 17
三、软件设计 18
(一)系统主程序流程图 18
(二)系统状态转换图 18
(三)按键检测和功能改变函数流程图 19
(四)液晶显示函数流程图 20
四、系统调试 21
(一)焊接注意事项： 21
(二)硬件调试问题和解决方案 21
(三)局部硬件调试 22
(四)整体调试 22
(五)调试过程中出现的问题 22
(六)软件调试 23
1.汇编语言编辑 23
2.故障排除 24
3.系统恢复效果显示 25
总 结 26
参 考 文 献 27
致 谢 28
附录1 电路原理图 29
附录2 PCB图 30
附录3 元器件清单 31
附录4 实物图 32
附录5 源程序 33
引言
随着社会的快速发展，人们生活的水平也有很大的提高。伴随着公路交通不断发展，人们的出行也变得十分的便利，越来越多的市民会选择利用节假日陪家人一起外出游玩。有着私家车的市民往往会因为导航线路更新不及时而无法及时的到达目的地，而乘坐高铁、动车等交通工具外出旅行市民往往需要提前很长一段时间去确定旅行路线并明确需要乘坐的车辆。这种旅行方式往往会使得旅行者感觉到景点玩的不多但自己却十分劳累。从很多的例子当中不难看出，人们外出旅行需要的便利目前还不能完全的达
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
。伴随着公路交通不断发展，人们的出行也变得十分的便利，越来越多的市民会选择利用节假日陪家人一起外出游玩。有着私家车的市民往往会因为导航线路更新不及时而无法及时的到达目的地，而乘坐高铁、动车等交通工具外出旅行市民往往需要提前很长一段时间去确定旅行路线并明确需要乘坐的车辆。这种旅行方式往往会使得旅行者感觉到景点玩的不多但自己却十分劳累。从很多的例子当中不难看出，人们外出旅行需要的便利目前还不能完全的达到。在此，本人设计出一款放置在各公交站台或旅游景点的电子导游系统可以很方便外来游客能够及时并且准确的找到景点的位置及相对应的行车路线。
这一次的论文主要是想利用51单片机技术来实现的电子导航器，能够使得人们在各个旅游景点获得相关信息，方便并提供了用户能够及时的对自身所穿着的衣物进行调整。这次毕业设计是以51单片机为核心，通过传感器HC-SR501在一定区域判读用户是否存在，系统通过四位独立按键确定用户所需要的显示内容及方式，然后在通过DS18B20测试现在的温度数据之后再通知使用者现在的温度在LCD12864液晶显示屏上面显示出来，共同实现人体感应以及显示功能。这样的电路设计满足了基本硬件需求：按键功能对应函数、显示函数、温度采集函数、数据之间的的转换及显示函数、红外热释电传感器函数及基本判断函数。这样的电子导游设施的设计方法比较合理而且很简单并且他的成本低可以满足在外面出行人的需要，而且电子导游系统是一个非常不错的设计。
电子导游设施能够实现的功能：
1. 人体感应：当有用户在感应范围之内出现时，系统将会自动的显示欢迎界面并显示出基本选项供用户选择；
2. 温度测量：通过DS18B20温度传感器测量出精度很高的温度数据，并通过单片机的处理展现在液晶显示屏幕上；
3. 按键控制：用户通过按键，选择自己需要了解的相关信息、返回主菜单、返回上级菜单等；
4. 液晶显示：用户可以通过LCD12864液晶了解到当前所在位置及目的地的相关资料及行走路线等。
一、系统方案的确定
(一)总方案的确定
电子导游仪主要是由单片机最小系统电路、传感器电路、液晶显示电路、按键电路和电源电路共同连接而成的。本设计当中只要是通过采集传感器、按键等元器件输出信号来获得相对应的数据，从而执行相应的程序并伴随着相应的变化；由于采集信号的变化而导致的系统程序执行的不同都会通过液晶显示屏显示出来。在全部的设计当中，单片机的主要检测部分为：传感器、按键；而单片机控制部分为：液晶显示屏。总体结构方案图如图1-1所示
图1-1 总体结构方案
(二)单片机的选择
单片机在一个系统中是相当重要的，它控制着整个系统的运行，因此选择一款合适自己设计的单片机则是非常重要的。下面就论述一下我的方案选择。
方案一：STC89C51,它是8位的单片机，其中51单片机中RAM有128个字节、 32个I/O口、2个定时计数器和5个中断；有一个USART的串行通信，它是全双工的，意思是说：在同一个时间段内，两边都可以发送以及接收数据,STC89C51的实物图如图1-2所示。
方案二：MSP430是 TI公司新研究出来的一款功耗超低的单片机，MSP430有16位。MSP430单片机是根据人们的要求，将模拟电路，数字电路都集成在一个系统中。对于MSP430单片机用一个小小的电池就可以供电了，所以MSP430大多用于便携式，长久供电的设备。
方案三：STM32 如今市场上用的最多的单片机就是STM32了，像我熟悉的STM32F103就有114个脚，它有7组IO口，每一个IO口都有很多的复用功能，而且任何的IO口都可以当做外部中断。所以功能比较强大，STM32F103ZET6的实如图所示物图1-3所示：
综上所述：由于STM32和MSP430单片机价格昂贵，而我在课程当中了解它的知识较少，考虑到信价比的问题我最终选择了STC89C51。
图1-2 STC89C51
图1-3 STM32F103ZET6
(三)液晶显示屏的选取
在本设计
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