單片機(jī)課程設(shè)計個按鍵控制個自動設(shè)定控制流水燈

1、東北石油大學(xué)實習(xí)總結(jié)報告實習(xí)類型生產(chǎn)實習(xí)實習(xí)單位東北石油大學(xué)實習(xí)基地實習(xí)起止時間2018年7月7日至2018年7月16日指導(dǎo)教師劉東明、孫鑒所在院（系）電子科學(xué)學(xué)院班 級電子科學(xué)與技術(shù) 15-2學(xué)生姓名學(xué) 號 15090124022018年7月16日2.3按鍵工作原理32.4整體電路圖5附錄12第1章 按鍵控制流水燈設(shè)計1.1實習(xí)目的本次實習(xí)以STC89C52單片機(jī)為控制核心。通過它實現(xiàn)對八盞 LED燈的亮滅 進(jìn)行設(shè)定，并在設(shè)定完成之后能夠按照之前的設(shè)定實現(xiàn)流水燈效果。外部電路為 按鍵控制流水燈。P0 口控制八盞燈，P1 口控制矩陣鍵盤，P2 口控制獨立按鍵，程 序利用單片機(jī)內(nèi)部計時器中斷實現(xiàn)

2、流水效果。要求流水燈能夠自行設(shè)定、暫停、 復(fù)位，工作穩(wěn)定，可靠性高。生產(chǎn)實習(xí)的主要目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，提高實際動手操作能力。 本專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)旨在廣泛了解實際單片機(jī)電子產(chǎn)品工作的全過程，熟悉電子產(chǎn) 品的主要技術(shù)管理模式，并在實習(xí)的操作過程中學(xué)習(xí)掌握電子產(chǎn)品的焊接安裝調(diào) 試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學(xué)的理論，開闊眼界，提高潛力，為培養(yǎng) 高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)。透過學(xué)習(xí)，是理論與實際相結(jié)合，能夠使 學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)帶給必要的感性知識，同時 直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)資料，為將來走上工作崗位帶給必要的實際生產(chǎn) 知識。1.2實習(xí)要求1 深入學(xué)習(xí)

3、單片機(jī)開發(fā)軟件Keil的使用，熟悉單片機(jī)電路設(shè)計，根據(jù)實際應(yīng) 用電路對程序進(jìn)行調(diào)試。2熟悉單片機(jī)硬件開發(fā)平臺的應(yīng)用，掌握單片機(jī)編程器、仿真器的使用，能 檢查和分析軟硬件故障。3體會單片機(jī)內(nèi)部資源的功能使用，以單片機(jī)開發(fā)板現(xiàn)有資源進(jìn)行應(yīng)用性設(shè) 計。掌握單片機(jī)常用外圍器件的使用。4對去年生產(chǎn)實習(xí)焊接的51開發(fā)板的程序有更深入的了解。第2章電路工作原理2.1 STC89C52單片機(jī)工作原理單片機(jī)(Microcontrollers)是一種，是采用技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、RAM、多種I/O 口和、/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、電路、模擬多 路、等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善

4、的。例如STC89C52單片機(jī)是通過32個輸入輸出口的高低電平變化來實現(xiàn)對外部 電路的控制，痛過相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)對 32個輸入輸出口的控制，這就是單片機(jī)工作 的最基本原理。如圖2-1所示為STC89C52單片機(jī)工作的最小系統(tǒng)電路圖。圖2-1 STC89C52最小工作系統(tǒng)整個電路使用5V直流電源供電，其中復(fù)位電路能夠使單片機(jī)復(fù)位；晶振電路 相當(dāng)于單片機(jī)的心臟，為單片機(jī)提供12MHz的高頻脈沖使單片機(jī)正常工作；MAX232是將單片機(jī)輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換成PC機(jī)能接收的232電平或?qū)C機(jī)輸 出的232電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能接收的TTL電平，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信， 以便于下載程序。2.2 LED工

5、作原理LED ( light-emitting diode)，即發(fā)光二極管，俗稱 LED小燈，51開發(fā)板使用 的是普通貼片發(fā)光二極管。這種二極管通常的正向?qū)妷菏?.82.2V之間，工作電流一般在120mA之間。其中當(dāng)電流在15mA之間變化時，隨著通過 LED 的電流越來越大，肉眼會感覺到這個燈越來越亮，而當(dāng)電流從520mA變化時，看到的發(fā)光二極管的亮度變化不明顯了。當(dāng)電流超過20mA時，LED就有燒壞的危險。所以在51開發(fā)板的使用中需要根據(jù)相應(yīng)的電流參數(shù)設(shè)計一個與LED串聯(lián)的限流電阻。如圖2-2所示為單片機(jī)I/O 口控制LED的電路原理圖。圖2-2單片機(jī)控制LED電路圖圖中PR2為排阻，在

6、電路中起到限流作用，防止 LED被燒毀。因為單片機(jī)是 可以編程控制的，即P00P07的高低電平也是能夠控制的，所以對應(yīng)的 8個LED 的亮滅狀態(tài)也是能夠控制的，這就達(dá)到了單片機(jī)控制 LED的目的。2.3按鍵工作原理231獨立按鍵工作原理獨立式按鍵比較簡單，它們各自與獨立的輸入線相連接，如圖2-3所示。圖2-3獨立式按鍵原理圖4條輸人線接到單片機(jī)的I/O 口上，當(dāng)按健K1按下時，+5V通過電阻然后再 通過按鍵K1最終進(jìn)人GND形成一條通路，這條線路的全部電壓都加到這個電阻 上, P20這個引腳就是個低電平。當(dāng)松開按健后，線路斷開，就不會有電值通過， P20和+5V就應(yīng)該是等電位，是個高電平。我們

7、就可以通過P20這個10 口的高低電平來判斷是否有按鍵按下。矩陣按鍵工作原理在某一個系統(tǒng)設(shè)計中，如果需要使用很多按鍵時，做成獨立按鍵會占用大量 I/O 口，因此引用了矩陣鍵盤的設(shè)計。如圖2-4所示為51開發(fā)板上的矩陣按鍵電路 原理圖，使用8個I/O 口來實現(xiàn)16個按鍵。圖2-4矩陣按鍵原理圖在程序設(shè)計中分別用四個I/O 口掃描4行，另外4個掃描4列，確定了按鍵在 哪行哪列也就確定了按鍵的具體位置。2.4整體電路圖如圖2-5所示為鍵盤控制LED流水燈整體電路圖。圖2-5總電路原理圖2.5本章小結(jié)本章主要介紹了單片機(jī)最小系統(tǒng)、LED工作原理、按鍵工作原理。并從硬件 電路的設(shè)計出發(fā)，簡單分析單片機(jī)控

8、制 LED的工作過程。理論分析基本完成，接 下來就是具體的程序設(shè)計與調(diào)試，通過具體的程序來實現(xiàn)相應(yīng)的功能，這也是單 片機(jī)開發(fā)中最具技術(shù)含量的環(huán)節(jié)之一。第3章C程序設(shè)計3.1程序設(shè)計流程圖主程序由3個獨立按鍵控制，K1 , K2和K3。開始從主函數(shù)執(zhí)行程序語句， 不斷循環(huán)掃描按鍵，當(dāng)K1按下時，進(jìn)入選擇狀態(tài)，程序會不斷地掃描矩陣鍵盤， 通過矩陣鍵盤選擇需要點亮的 LED ；選擇結(jié)束后按下K2，程序會將選定后的數(shù)據(jù) 送入中斷程序，中斷程序根據(jù)接收的數(shù)據(jù)選澤對應(yīng)的LED實現(xiàn)流水燈效果；當(dāng)按3.2實驗結(jié)果如圖3-2所示，當(dāng)按下K1后進(jìn)入選擇定狀態(tài)。圖3-2選擇LED如圖3-2,控制矩陣鍵盤分別選擇了第

9、1, 6, 8盞燈。再按下K2鍵，讓選擇的第1, 6, 8盞燈實現(xiàn)流水燈效果。如圖3-3所示。圖3-3流水燈如圖3-3,按下K2之后，LED由之前第1, 6, 8盞燈亮變?yōu)榈?, 2, 7盞燈 亮，實現(xiàn)了流水燈右移的效果。當(dāng)按下K3鍵，實驗結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4回到初始狀態(tài)由圖3-4可知，當(dāng)按下K3鍵之后，程序又回到了設(shè)定 LED的狀態(tài)。3.3本章小結(jié)由實驗結(jié)果可以看出，本次單片機(jī)課程設(shè)計已達(dá)到預(yù)期要求，電路工作穩(wěn)定， 滿足設(shè)計要求。在整個設(shè)計過程中，程序設(shè)計與調(diào)試最為復(fù)雜，出現(xiàn)過按鍵燈不 亮，沒有出現(xiàn)滾動流水等現(xiàn)象等一系列程序問題。但最終在不斷地檢查、調(diào)試之 后，問題也逐漸得到解決。最

10、終實現(xiàn)按鍵控制流水燈的效果?？偨Y(jié)及體會本次設(shè)計通過對單片機(jī)進(jìn)行編程控制，進(jìn)而控制外部電路，成功地設(shè)計了八 個按鍵控制八盞燈亮滅實現(xiàn)流水燈的效果。深入了解到單片機(jī)開發(fā)軟件Keil的使用，熟悉單片機(jī)電路設(shè)計，根據(jù)實際應(yīng)用電路對程序進(jìn)行調(diào)試。熟悉單片機(jī)硬件 開發(fā)平臺的應(yīng)用，掌握了單片機(jī)編程器、仿真器的使用，能檢查和分析軟硬件故 障。體會到單片機(jī)內(nèi)部資源的功能使用，以單片機(jī)開發(fā)板現(xiàn)有資源進(jìn)行應(yīng)用性設(shè) 計。通過這次實習(xí)使我進(jìn)一步弄懂所學(xué)到的課本知識，鞏固和深化對單片機(jī)的結(jié) 構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、鍵盤/顯示系統(tǒng)、接口技術(shù)、系統(tǒng)擴(kuò)展、定時/控制、程 序設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)、等基本理論知識的理解，提高單片機(jī)應(yīng)用于

11、技術(shù)的實踐操作 技能，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、研制的方法，培養(yǎng)利用單片機(jī)進(jìn)行科技革新、 開發(fā)和創(chuàng)新的基本能力，為畢業(yè)后從事與單片機(jī)相關(guān)的工作打下一定的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）M.北京：高等教育出版社，2006.2 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.3 韓建，全星慧，周圍.電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)M.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出 版社，2014.4 黎小桃.數(shù)字電子電路分析與應(yīng)用M.北京：北京理工大學(xué)出版社，2014. 高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社，2002. 陳明義.電子技術(shù)課程設(shè)計實用教程（第3版）M

12、.長沙：中南大學(xué)出版社， 2010.7 程春雨.模擬電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社，2016.8 宋雪松，李東明，崔長勝.手把手教你學(xué)51單片機(jī)（C語言版）M.北京： 清華大學(xué)出版社，2014.附錄:#in elude #in elude vintrin s.h#defi ne KEY P1sbit k仁 P2A0;sbit k2=P2Al；sbit k3=P2A2;sbit k4=P2A3;un sig ned char LED=OxOO,LED1=OxOO;un sig ned char x=0;un sig ned char KeyValue;un sig ned cha

13、r A1=0x00,A2=0x00,A3=0x00,A4=0x00,A5=0x00,A6=0x00,A7=0x00,A8=0x00;void Delay10ms( un sig ned int c);void KeyDow n();/矩陣鍵盤檢測void kon gzhil();void kon gzhi2();void mai n(void) TMOD=0x01; /定時器工作狀態(tài)為 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;EA=1;/開總中斷ET0=1;/開定時器中斷TR0=1;/開啟定時器while(1) int n=0;if(k1=0)De

14、lay10ms(1);if(k1=0)n=1;if(k3=0)Delay10ms(1);if(k3=0)n=3;if(k4=0)Delay10ms(1);if(k4=0)n=4;switch( n)case 1:KeyDow n( );break;case 3:k on gzhil();break;case 4:k on gzhi2();break; default:break;void KeyDow n( void) int k=1;while(k)char a=0;KEY=0x0f;if(KEY!=0x0f)Delay10ms(1);/ 延時消抖if(KEY!=0x0f)KEY=0X0F;switch(KEY) 掃描行case(0X07): KeyValue=O;break;case(OXOb): KeyValue=4;break;case(0X0d): KeyValue=8;break;case(0X0e): KeyValue=12;break;KEY=OXFO;switch(KEY