單片機課程設計,單片機實現的順序控制

1、推南呼紅厚院電氣及自動化課程設計報告題 目：單片機實現的順序控制_課 程：單片機系統(tǒng)設計與Proteus_仿真_學生姓名：_學生學號：_年級：_專業(yè):_班級：_指導教師：_2015年9月精品文檔目錄一、課程設計性質和目的 .2二、軟件介紹 .21、Proteus . 22、Keil uVision4 . 3三、設計要求及原理說明 .31、課程設計的任務與要求 .32、原理說明 .4四、設計主要流程 .4五、順序程序設計 .6六、電路的設計與仿真 .8七、總結 .12八、參考書籍 .121歡。迎下載精品文檔一、課程設計性質和目的單片機課程設計是單片機原理與應用及C51程序設計課程結束后的一門綜合

2、 性實踐課。利用所學知識用單片機實現順序控制。 所選題目單片機實現的順序控制 緊密結合所學的主要內容，加深鞏固所學知識，同時對所學內容進行擴展，有一定的 深度和廣度。通過電路設計、 安裝、調試等一系列環(huán)節(jié)的實施使我對單片機有了更進 一步的了解，并且是我有了以下收獲。（1）加強了對單片機和C語言的認識，充分掌握和理解設計各部分的工作原理、設 計過程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項知識。（2）用單片機模擬實現具體應用，使個人設計能夠真正使用。（3）把理論知識與實踐相結合，充分發(fā)揮個人能力，并在實踐中鍛煉。（4）提高了利用已學知識分析和解決問題的能力。二、軟件介紹1、ProteusProtues軟件

3、是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真 功能，還能仿真單片機及外圍器件。 它是目前比較好的仿真單片機及外圍器件的工具。 雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于 單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調試到單片 機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。 是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計 平臺，其處理

4、器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、2歡。迎下載精品文檔8086和MSP43C等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系 列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLA等多種編譯器。2、Keil uVision4KeilC51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈接器、庫管理和一個功能強 大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，

5、通過一個集成開發(fā)環(huán)境（卩Vision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN98 NT WIN2000 WINXP等操作系統(tǒng)。如 果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用 匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境 強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。三 設計要求及原理說明1課程設計的任務與要求在工業(yè)生產中，利用單片機的數字量輸出可實現順序控制。例如，注塑機工藝過 程大致按“合模 f 注射 f 延時 f 開模 f 產伸 f 產退” 順序動作，用單片機控制很容易 實現。單片機的P1.0-P1.6控制注塑機的7道工序，7道工序用控制7只發(fā)光二極管的 點亮來

6、模擬。設定每道工序時間轉換以延時來表示。P3.3為“故障”開關，合上為 故障報警?？刂芇1.7上的音響發(fā)出報警聲響。報警聲響只有在工作期間才會響起， 而停止工作期間報警不會響起。P3.4腳上的單刀雙擲開關作為“啟動”或“停止”開關。 設定前6道工序中只 有一位輸出，只點亮1只發(fā)光二極管，第7道工序有3位同時輸出（P1.6、P1.5、P1.4上的3只發(fā)光二極管同時點亮） 。3歡。迎下載精品文檔2、原理說明本題目利用單片機的P1.0-P1.6輸出的高低電平來控制發(fā)光二極管的亮與滅， 表 示工業(yè)生產過程的順序控制進程，P1.7輸出的高低電平控制是否發(fā)出警報聲響。P3.3與P3.4作為輸出，單片機檢測

7、P3.3與P3.4的輸出電平，來判斷“故障”或“停止” 開關的狀態(tài)。四、設計主要流程先分析設計要求， 根據設計要求來設定代碼程序， 然后進行代碼的編寫， 接著對 代碼進行編譯校驗，檢查錯誤，改正錯誤。接著根據設計要求和代碼，進行順序控制 器的原理電路圖設計， 此步要在Protues軟件進行繪制仿真， 然后根據設計要求對繪 制出的原理電路圖進行測試，如若不符合設計要求繼續(xù)更改，直至符合要求為止。然 后進行電路模擬，將符合設計要求的電路先行保存。再將源程序代碼用Keil軟件生 成hex文件。再利用stc軟件將生成的hex文件傳輸到單片機中完成驗證。 大致設計 流程如下圖所示。（“生成hex文件并傳

8、輸到單片機中” ，這一設計步驟由于電腦原因 無法連接C51單片，所以無法實現。）4歡。迎下載精品文檔流程圖5歡迎下載五、順序程序設計通過分析設計要求可知，需要完成單片機P1.0-P1.6輸出的高低電平來控制發(fā)光 二極管的亮與滅，表示工業(yè)生產過程的順序控制進程，P1.7輸出的高低電平控制是 否發(fā)出警報聲響。P3.3與P3.4作為輸出， 單片機檢測P3.3與P3.4的輸出電平， 來 判斷“故障”或“停止”開關的狀態(tài)。則設計程序代碼及其解釋如下：void main()EX1=1; /外部中斷1允許IT1=0; /電平觸發(fā)中斷EA=1; /總中斷允許while(1)P1&=0 xfe; /De

9、lay(2000);P1&=0 xfd; /Delay(2000);P1&=0 xfb;Delay(2000);P1&=0 xf7;Delay(2000);P1&=0 xef;Delay(2000);P1&=0 xdf;Delay(2000);P1&=0 x8f;Delay(2000); /7void int1_isp() interrupt 2 /外部中斷1中斷服務函數6歡。迎下載精品文檔工序1，完成后進入工序2工序2，完成后進入工序3道工序完成，重新開始循環(huán)精品文檔P=P3_4;/報警在keil軟件中測試如下:刃C:LlsersAdminkt

10、ratorD&sktoptest.c - pVislon4Project曰:Target 1日些SourceGrouiE -園testxb u ia| 9 eI - - |Fn ft ft |値1 W Target 10 JtS A % . 4ll|園ttx-7zFite Edit View Project Flash Debug Peripherals Took 5WS Window Heipvoid niain (Bt0 mp.Build Output10111213141516171-S1920212223242526212z2930313233EX1=1；ITl-D；EA-lj

11、while(1)Pl-0 xfe;Delay；Pl=：xf d;Delay(2 K j);Fi=2ixfb;Delay (2D：J;Plt=0 xf7;Delay (2;P1 i = ： x .;Delay;Pl=2Xdf ；Delay (20： J;P14=0 xSf;Delay;號void inti isp) interrupt 2 s _P=F3_4;-rnlinking, *Program Size: data=9 0 xdata=0 code=93rtt;e3匸” -0 Error (s)f0 Warning (s.7歡迎下載精品文檔六、電路的設計與仿真順序控制器的原理電路及仿真如下

12、圖2所示。電路中的7個發(fā)光二極管從上到下 分別代表7道工序。仿真運行，發(fā)光二極管將按順序控制規(guī)律來點亮。P3.4引腳上的單刀雙擲開關用來選擇控制操作啟動（向上）或停止（向下）。P3.3引腳上的開關閉合，表示發(fā)生故障，從而控制P1.7上的音響發(fā)出警報響。報警聲響 只有在工作期間才會響起，而停止工作期間警報不會響起。P1口的P1.0P1.6接七 只發(fā)光二極管，P1.7接報警器，P3.4接開工啟動開關，P3.2接外部故障輸入模擬開 關。主程序流程圖：當程序啟動，開啟中斷，并使P1、P3口初始化，當給start開 始信號即P3.4得電時，運行主程序中使發(fā)光二極管得電的程序，從L0至L7,按順 序每次只

13、點亮一只二極管， 并延時一段時間， 然后點亮下一只二極管， 當第七只二極 管得電延時完成后，程序跳轉到工序1開始的地方， 按此規(guī)律從工序1到工序7依次 循環(huán)進行下去。中斷服務子程序：當外部故障輸入模擬開關即P3.3得電時，運行中斷子程序， 先使P仁0 x00即關閉輸出保護現場，speak=1使報警器報警。然后判斷故障情況，如 果故障清除，則恢復現場跳出中斷子程序回到主程序；如果故障沒有清除，則報警器 繼續(xù)報警直至故障清除。8歡。迎下載精品文檔9歡迎下載精品文檔圖2.順序控制器的原理電路對原理電路進行仿真調試如下:l4hhU1PRDGHJU|-frvx目電!HL&H彎“ER&LE

14、EHBLIEnfcR7cTlrTXTALIpaAU口Pd.lMMpawnXFALZP0.4AI + PQ刪追ra&xusRgnrPQTftIT卩ZM左P2.IMP2 3*111MEFZ4AIZF25AI3FZ&RHP37iLF$iPP弭心;DPl.tPl.liTWDPI JPJMTDPI3PSPd.EPIJPJJSTT1P1JEF3SWP1iFlTiPFIEil? TraiL_Zr圖 3.仿真電路調試 1（一）、在調試過程 1 中，當按下按鈕開關后會發(fā)現7 個發(fā)光二極管會從上到下依次由“亮”到“滅”，而此時 P3.4 弓 I 腳上的單刀雙擲開關置于啟動（向上）處，此時電路正常工

15、作。如圖2 所示（二）、當單刀雙擲開關置于停止（向下）處時電路狀態(tài)如圖 前四個會滅，并保持這種狀態(tài)。3 所示。最后三個發(fā)光二極管會亮,10歡迎下載精品文檔（三）、當單刀雙擲開關置于啟動（向上）處時，將P3.3 引腳上的開關閉合，此時電路狀態(tài)如圖4 所示。此時電路處在“故障”狀態(tài)，LS1 處 SOUNDER 發(fā)出警報聲，表示電路故障。i-BLiJELTWfiPR450 IIIEHeTEHTiII-BLUEBLUE停止nr -XTAL1rnixwca旳儷陽E 住PQ3AD円環(huán)血ng蛋自IfifTPOLESFQ71ADTPg世軀I1pF斗niqn.aAiHP HU，P 二r iJfjaiim叮4HD

16、flruaSTIi.P MJDPjSlMiJdSUCFILE33cI 1 1GI,1 -I4圖 4.仿真電路調試 2圖 5.仿真電路調試 311歡迎下載精品文檔七、總結通過本課程設計， 我對單片機的工作原理以及運用要求有了更進一步的了解， 對 我的動手能力， 編程能力都有很大的幫助。 這次課程設計的控制要求有： 用七只發(fā)光 二極管模擬工業(yè)控制中的7道工序，高電平點亮， 每道工序用定時器進行工序間的順 序轉換。我首先收集了大量的資料，查找有關集成芯片和器件的文獻，只有對各種元 器件有了充分的了解之后在實際的操作才會更快。在操作過程中我發(fā)現自己的電路圖 接對了，但是卻無法仿真出來，仔細檢查后發(fā)現沒有把代碼加入電路中。可見如果不 對整個設計的每一個細節(jié)都了解的清清楚楚的話，哪怕做對了，你都搞不懂這是怎么 回事。這告訴我們，以后無論在工作還是在生活中，都要認真對待每一個細節(jié)，不能 得過且過，不求甚解。在編程方面一直是我的弱項， 好多程序我都搞不明白， 這個時候我都會盡量去問 同學，在課程設計的過程中，同學之間的相互幫助是相當重要的，有時