單片微機課程設(shè)計

單片微機課程設(shè)計學(xué)院：石油工程學(xué)院專業(yè)：新能源科學(xué)與工程班級：姓名：學(xué)號：目錄一、課題簡介 1二、項目設(shè)計目的 2三、項目設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo) 3四、總體設(shè)計思路 44.1設(shè)計思路 54.2電路設(shè)計 64.3硬件設(shè)計 7五、軟件設(shè)計 85.1設(shè)計思路 95.2流水燈程序 105.3蜂鳴器程序 115.4動態(tài)數(shù)碼管程序 125.5繼電器程序 13六、調(diào)試 14七、心得體會 15八、參考文獻(xiàn) 16

一、課題簡介單片機全稱叫單片微型計算機(SingleChipMicrocomputer),是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能。二、項目設(shè)計目的1、將單片機知識理論加以應(yīng)用，鍛煉動手實踐能力。2、掌握單片機的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用，如定時器/計數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存貯器、I/O口、串行口通訊等。3、了解并掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的初步開發(fā)過程，掌握單片機軟/硬件設(shè)計的工具軟件應(yīng)用、方法及實現(xiàn)，為以后設(shè)計和實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。三、項目設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計任務(wù)要求：完成對AT89C51單片機的流水燈的控制，流水燈的單雙燈轉(zhuǎn)換，蜂鳴器的控制，繼電器的控制，以及動態(tài)數(shù)碼管的控制主要技術(shù)指標(biāo)：（1）能夠手動調(diào)節(jié)流水燈的運行，包括其運行的模式以及運行的時間（2）能夠調(diào)節(jié)蜂鳴器的響動時間以及響動狀態(tài)（3）能夠調(diào)節(jié)動態(tài)數(shù)碼管的顯示（4）能夠手動調(diào)節(jié)繼電器的顯示四、總體設(shè)計思路

4.1設(shè)計思路本課題使用AT89C51單片機時無須外擴存儲器。因此，本流水燈實際上就是一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機。如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來，那么只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤耍幌喾?，如果要接在P1.0口的LED1熄滅,就要把P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖?同理,接P1.1~P1.7口的其他7個LED的點亮和熄滅的方法LED1。因此，要實現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1~LED8依次點亮、熄滅，8只LED燈便會一亮一暗的做流水燈了。同樣的道理，可以讓8個燈左移點亮，全亮、全滅。在此我們還應(yīng)注意一點，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機執(zhí)行每條指令的時間很短，我們在控制二極管亮與滅的時候應(yīng)該延時一段時間，否則我們就看不到“流水”效果了。4.2電路設(shè)計圖4.2.1流水燈電路圖4.3硬件設(shè)計AT89C51及其元器件，電路板4.3.1主要特性與MCS-51兼容4K字節(jié)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作:0Hz-24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線5個中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)震蕩器和時鐘電路引腳說明：電源引腳Vcc(40腳:典型值+5V)Vss(20腳：接低電平)外部晶振XTAL1、XTAL2分別與晶振的兩端相連接。輸入輸出口引腳：P0口：I/O雙向口。作輸入口時,應(yīng)先將軟件置“1”。P1口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先將軟件置“1”。P2口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先將軟件置“1”。P3口：I/O雙向口。作輸入口時，應(yīng)先將軟件置“1”?？刂埔_:RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組成了MSC-51的控制總線。4.3.2第二特性：編程脈沖輸入AT89C51單片機的P口特點:

P0口:是一個8位漏極開路輸出型雙向I/O端口。作為輸出端口時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL輸入，對端口寫1時，又可高阻抗輸入端用。在訪問外部程序或數(shù)據(jù)存儲器時，它是時分多路轉(zhuǎn)換的地址(低8位/數(shù)據(jù)總線,在訪問期間將激活內(nèi)部的上拉電阻。P1口：P1口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方4個TTL輸入。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口P2口：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方式4個TTL輸入）對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。P2口作輸入口使用時，因為內(nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流P3口：P3口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方式4個TTL輸入）。對端口寫1時,通過內(nèi)部的拉電阻把端口拉到高電位，這時作為輸入口。P3口作輸入口使用時,因為內(nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。排阻的作用：排阻為若干個參數(shù)完全相同的電阻，它們的一個引腳都連到一起，作為公共引腳。其余引腳正常引出。所以如果一個排阻是由n個電阻構(gòu)成的，那么它就有n+1只引腳，一般來說，最左邊的那個是公共引腳。它在排阻上一般用一個色點標(biāo)出來。排阻一般應(yīng)用在數(shù)字電路上，比如：作為某個并行口的上拉或者下拉電阻用。使用排阻比用若干只固定電阻更方便。硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機系統(tǒng)的實體和裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機實質(zhì)上是一個硬件的芯片，在實際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴展接口電路、外部設(shè)備、被控對象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計選用以AT89S51單片機為主控單元。顯示部分：8個LED燈循環(huán)亮滅。元器件的選擇，根據(jù)可靠性、可行性，穩(wěn)定性、價格以及最終方案，選擇的電阻和按鍵均是二腳的直插式的，而LED和電容采用貼片式的，主控芯片選用的是AT89C51單片機,三極管選擇的是直插的9013三極管，LED則選用4個引腳IIC通信0.96英寸的LED模塊，蜂鳴器選擇的是有源蜂鳴器。五、軟件設(shè)計5.1設(shè)計思路基于51單片機的交通燈實驗主要包括信號燈的計時，按鍵讀取，中斷介入，數(shù)碼管顯示。將各個模塊分層編寫，最后在主函數(shù)里匯總。5.2流水燈程序ORG0000HLJMPMAINORG0003HSJMPEX_INT0ORG0030HMAIN:MOVA,#0FEHSETBEASETBEX0CLRIT0LOOP:MOVP2,ARLALCALLDELAYCJNEA,#0FEH,LOOPMOVA,#0BFHLOOP1:MOVP2,ARRALCALLDELAYCJNEA,#7FH,LOOP1MOVA,#0FDHSJMPLOOPEX_INT0:PUSHPSWPUSHACCMOVP2,#00111111BACALLDELAYMOVP2,#11001111BACALLDELAYMOVP2,#11110011BACALLDELAYMOVP2,#11111100BACALLDELAYMOVP2,#00111111BPOPACCPOPPSWRETIDELAY:MOVR7,#240D1:MOVR6,#240DJNZR6,$DJNZR7,D1RETEND5.3蜂鳴器程序ORG0000HAJMPMAINMAIN:MOVR1,#0FFHCPLP1.5LCALLDELAJMPMAINDEL:MOVR0,#02HDJNZR0,$DJNZR1,DELMOVR1,#0FFHRETEND5.4動態(tài)數(shù)碼管程序ORG00HSTART:SETBP2.5MAIN:CLRP1.0MOVP0,#080HLCALLDELAYSETBP1.0CLRP1.1MOVP0,#0F8HLCALLDELAYSETBP1.1CLRP1.2MOVP0,#082HLCALLDELAYSETBP1.2CLRP1.3MOVP0,#092HLCALLDELAYSETBP1.3LJMPMAINDELAY:MOVR5,#50D2:MOVR6,#100D1:MOVR7,#100DJNZR7,$DJNZR6,D1DJNZR5,D2RETEND5.5繼電器程序ORG0000HAJMPSTARTORG0033HSTART:MOVSP,#50HMOVP1,#0FFHMAIN:CLRP1.4ACALLDELAYSETBP1.4ACALLDELAYAJMPMAINDELAY:MOVR1,#20Y1:MOVR2,#80Y2:MOVR3,#150DJNZR3,$DJNZR2,Y2DJNZR1,Y1RETEND六、調(diào)試。在完成仿真后。關(guān)閉電源并插上芯片，下載測試程序，將程序進(jìn)行燒寫到電路板上，觀察數(shù)碼顯示管模塊、蜂鳴器、繼電器以及按鍵是否按程序正常運行。七、心得體會本次實驗我們成功地設(shè)計了AT98C51開發(fā)板的程序仿真。通過對系統(tǒng)的硬件和軟件