畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機AT89S51電梯控制系統(tǒng)設(shè)計

1、成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （基于單片機at89s51電梯控制系統(tǒng)設(shè)計）成都電子機械高等專科學(xué)校成教院畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目： 基于單片機at89s51電梯控制系統(tǒng)設(shè)計教 學(xué) 點： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號: 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院制2012年 3 月 5 日18成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目： 基于單片機at89s51電梯控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)與要求：設(shè)計了一個八層電梯系統(tǒng)，使用單片機匯編語言進行編程，實現(xiàn)運送乘客到任意樓層，并且顯示電梯的樓層和上下行。要給出系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理圖和軟件流程設(shè)計圖。

2、最后要完成系統(tǒng)調(diào)試，并要求完成論文。時間： 2011 年 12 月 15日 至 2012 年 3 月 15 日 共 12 周教 學(xué) 點： 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)指導(dǎo)單位或教研室： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 成都電子機械高等?？茖W(xué)校成教院制畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃表日 期工 作 內(nèi) 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字12月15日至12月25日選題12月26日至1月2日論文提綱寫作1月3日至2月15日初稿寫作2月15日至2月29日二稿寫作3月1日至3月10日定稿并上交論文的電子文稿3月10日至3月15日做好論文評閱準備教師對進度計劃實施情況總評 簽名 年 月 日 本表作

3、評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一。摘 要單片機即單片微型計算機（single-chip microcomputer ），是集cpu ,ram ,rom ,定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。其中51單片機是各種單片機中最為典型和最有代表性的一種,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域.電梯是集機械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)分支于一體的機電設(shè)備，它是建筑中的永久垂直交通工具。本論文選擇at89s51為核心控制元件，設(shè)計了一個八層電梯系統(tǒng)，使用單片機匯編語言進行編程，實現(xiàn)運送乘客到任意樓層，并且顯示電梯的樓層和上下行。利用單片機控制電梯有成本低，通用性強，靈活性大及易于實現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)

4、點。關(guān)鍵詞：單片機、電梯、控制abstractscm namely single chip computer (single-chip microcomputer), is the collection cpu, ram, rom, time, count and a variety of interface in one of the micro controller. one of the single chip microcomputer 51 scm is the most typical and most representative of a, used in every fiel

5、d. the elevator is set for the mechanical principle is applied, electrical control technology, the microprocessor technology, system engineering science and technology branch in one of the mechanical and electrical equipment, it is the architecture of vertical transportation permanent.this paper at8

6、9s51 as the core control component selection, design a eight elevator system, using single chip assembly languages programming, realize the ferry passengers to any floor, and display the elevator floors of the building and downlink. using single chip computer control of elevator has low cost, versat

7、ility, flexible and is easy to realize the complex control, etc.key words：single chip microcomputer、elevator、control目錄第一章 單片機概述1第一節(jié) 單片機簡介1第二節(jié) 單片機的特點2第三節(jié) 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域3第四節(jié) 單片機的發(fā)展趨勢3第五節(jié) 單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型4第二章 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)6第一節(jié) 功能模塊圖6第二節(jié) at89s51芯片6第三節(jié) 顯示模塊9第四節(jié) 復(fù)位開關(guān)模塊9第五節(jié) 振蕩器電路模塊9第六節(jié) 程序下載模塊10第七節(jié) 設(shè)計電路及連線11第三章 軟件設(shè)計12第一節(jié) 軟

8、件功能描述12第二節(jié) 流程圖設(shè)計12第三節(jié) 程序設(shè)計14一、程序初始化14二、主程序調(diào)用14三、中斷程序調(diào)用15第四章 系統(tǒng)調(diào)試18第一節(jié) 硬件調(diào)試18第二節(jié) 軟件調(diào)試18結(jié)束語20謝 辭21參考文獻22第一章 單片機概述單片機全稱為單片微型計算機（single chip microcomputer）,又稱為微控制器（microcontroller unit）或嵌入式控制器（embedded controller）。它是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，通常片內(nèi)都含有cpu、rom、ram、并行i/o、串行i/o、定時器/計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。（如圖1-

9、1所示）。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機片內(nèi)集成的功能越來越強大，并朝著soc（system on chip）方向發(fā)展圖1-1 單片機結(jié)構(gòu)單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。第一節(jié) 單片機簡介單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(cpu)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(ram)，只讀程序存儲器(rom)，輸入輸出電路(i/o口)，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口(sci)，顯示驅(qū)動電路(lcd或led驅(qū)動電路)，脈寬調(diào)

10、制電路(pwm)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及a/d轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小,然而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。由此來看，單片機有著微處理器所不具備的功能，它可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)，它與單板機或個人電腦(pc機)有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機的應(yīng)用屬于芯片級應(yīng)用，需要用戶了解單片機芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的

11、理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計應(yīng)用程序，從而使該芯片具備特定的功能。不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性，支持軟件(包含可支持開發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源)及硬件資源。要利用某型號單片機

12、開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。誠然，單片機的應(yīng)用意義遠不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計思想。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑。第二節(jié) 單片機的特點1、單片機集成度高。單片機包括cpu、4kb容量的rom（8031 無）、128 b容量的ram、 2個16位定時/計數(shù)器、4個8位并行口

13、、全雙工串口行口。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實現(xiàn)模塊化；3、單片機可靠性高，可工作到106 107小時無故障；4、處理功能強，速度快。第三節(jié) 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：(1)在智能儀器儀表上的應(yīng)用:單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電

14、路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。(2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用:用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。(3)在家用電器中的應(yīng)用: 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。(4)在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用:現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控

15、制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。(5)單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用:單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。第四節(jié) 單片機的發(fā)展趨勢現(xiàn)在單片機是百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，應(yīng)有盡有，有與主流c51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應(yīng)用提供廣闊的天地?？v觀單片機的發(fā)展過程

16、，可以看出單片機的發(fā)展趨勢，大致有：一、制作工藝 cmos 化mcs-51系列的8031推出時的功耗達630mw，而現(xiàn)在的單片機普遍都在100mw左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造商基本都采用了cmos(互補金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。像80c51就采用了hmos(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和chmos(互補高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。cmos雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而chmos則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于在要求低功耗像電池供電的應(yīng)用場合。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發(fā)展的主要途徑。二、微型化單片機現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍

17、都是將中央處理器(cpu)、隨機存取數(shù)據(jù)存儲(ram)、只讀程序存儲器(rom)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如a/d轉(zhuǎn)換器、pmw(脈寬調(diào)制電路)、wdt(看門狗)、有些單片機將lcd(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中smd(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構(gòu)成的系統(tǒng)正

18、朝微型化方向發(fā)展。三、主流與多種品種共存現(xiàn)在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80c51為核心的單片機占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有philips公司的產(chǎn)品，atmel公司的產(chǎn)品和中國臺灣的winbond系列單片機。所以c8051為核心的單片機占據(jù)了半壁江山。而microchip公司的pic精簡指令集(risc)也有著強勁的發(fā)展勢頭，中國臺灣的holtek公司近年的單片機產(chǎn)量與日俱增，與其低價質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢，占據(jù)一定的市場分額。此外還有motorola公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同

19、發(fā)展的道路。第五節(jié) 單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型目前世界是較為著名的部分8位單片機的生產(chǎn)廠家和部分主要機型如下:intel(美國英特爾)公司: mcs-51/96及其增強系列.ns(美國國家半導(dǎo)體)公司: ns8070系列.rca(美國無線電)公司: cdp1800系列.ti(美國得克薩斯儀器儀表)公司: tms7000系列.cypress(美國cypress半導(dǎo)體)公司: cyxx系列.rockwell(美國洛克威爾)公司: 6500系列.motorola(美國摩托羅拉)公司: 6805系列.fairchild(美國仙童)公司: fs系列和3870系列.zilog(美國齊洛格)公司: z8系列

20、和super系列.atmel(美國atmel)公司: at89系列.national(日本松下)公司: mn6800系列.hitachi(日本日立)公司: hd6301,hd65l05,hd6305系列.nec(日本電氣)公司: ucom87,(upd7800)系列.philips(荷蘭菲利浦)公司:p89c51xx系列.其中intel公司的mcs-51系列及其增強型系列在8位單片機市場中占的份額最大,達50%左右。第二章 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)第一節(jié) 功能模塊圖在本設(shè)計中需用到at89s51芯片,1個數(shù)碼管，一個蜂鳴器，復(fù)位電路，8個按鍵，24個發(fā)光二極管。圖2-1 功能模塊第二節(jié) at89s51芯片

21、本設(shè)計主要采用at89s51芯片。at89s51是一個低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含4k bytes isp(in-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的flash只讀程序存儲器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準mcs-51指令系統(tǒng)及80c51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和isp flash存儲單元，功能強大的微型計算機的at89s51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。at89s51具有如下特點：40個引腳，4k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram）

22、，32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。此外，at89s51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，cpu暫停工作，而ram定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存ram的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。表2-1 at89s51芯片的主要功能兼容mcs-51指令系統(tǒng) 4k可反復(fù)擦寫(1000次)isp flash rom 32

23、個雙向i/o口 4.5-5.5v工作電壓 2個16位可編程定時/計數(shù)器 時鐘頻率0-33mhz 全雙工uart串行中斷口線 128x8bit內(nèi)部ram 2個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級加密位 看門狗（wdt）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的isp字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針引腳功能說明vcc：電源電壓。gnd：地。p0口：p0口是一組8位漏極開路型雙向i/o口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動8個ttl邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線同時轉(zhuǎn)換成地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問

24、期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，p0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。p1口：p1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。flash編程和程序校驗期間，p1接收低8位地址。表2-2 p1端口引腳的第二功能端口引腳第二功能p1.5mosi（用于isp編程）p1.6miso（用于isp編程）p1.7sck (用于isp編程)p2口：p2是一個帶有

25、內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2的輸出緩沖可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行movx dptr指令）時，p2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行movx ri指令）時，p2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中p2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。flash編程或校驗時，p2亦接收高位地址和其它控制信號。p3口：p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電

26、阻的8位雙向i/口。p3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對p3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的p3口將用作上拉電阻輸出電流。p3口除了作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的第二功能。表2-3 p3端口引腳的第二功能端口引腳第二功能p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2/int0（外中斷0）p3.3/int1（外中斷1）p3.4t0 (定時計數(shù)器0)p3.5t1 (定時計數(shù)器1)p3.6/wr (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）rst：復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，r

27、st引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。wdt溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置sfr auxr的disrto位（地址8eh）可打開或關(guān)閉該功能。disrto位缺省為reset輸出高電平打開狀態(tài)。ale/ （/prog）：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ale仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ale脈沖。對flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/prog）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（sfr）區(qū)

28、中的8eh單元的d0位置位，可禁止ale操作。該位置位后，只有一條movx和movc指令ale才會被激活。此外，該引腳會被拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ale無效。/psen：程序存儲允許（/psen）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當at89s51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次psen有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的/psen信號。ea/vpp：外部訪問允許。欲使cpu僅訪問外部程序存儲器（地址為0000hffffh），ea端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc

29、端），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。flash存儲器編程時，該引腳加上+12v的編程電壓vpp。xtal1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。第三節(jié) 顯示模塊顯示電路采用了1個led數(shù)碼管,單片機i/o的應(yīng)用最典型的是通過i/o口與7段led數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路。7段led數(shù)碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用單只led組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應(yīng)的點劃來顯示出0-9的數(shù)字。led數(shù)碼管根據(jù)led的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解led的這些特性，對編程是很重要的。因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，

30、編程方法也是不同的。將多只led的陰極連在一起即為共陰式，而將多只led的陽極連在一起即為共陽式。以本設(shè)計共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。當然，led的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將b和c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么b和c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將a、b、d、e和g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示“2”。第四節(jié) 復(fù)位開關(guān)模塊mcs-51單片機的復(fù)位是靠外部電路實現(xiàn)的。mcs-51單片機工作之后，只要在它的rst引線上加載10ms以上的高電平，單片機就能有效地復(fù)位。mcs-51單片機通常采用上電自

31、動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。第五節(jié) 振蕩器電路模塊mcs-51單片機內(nèi)部的振蕩電路是一個增益反相放大器，引線 xtal1和xtal2分別為反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。單片機內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。51單片機的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。利用其內(nèi)部的振蕩電路xtal1和xtal2引線上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩

32、，用示波器可以觀察到xtal2輸出的時鐘信號。在mcs-51單片機一般常用內(nèi)部時鐘方式，也就是在xtal1和xtal2之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，晶體和電容決定了單片機的工作時間精度為1微秒。晶體可在1.2-12mhz之間選擇。mcs-51單片機在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為6mhz的石英晶體，而12mhz頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用，在這里我用的是12mhz石英晶體。對電容無嚴格要求，但它的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振蕩速度有一點影響。c1和c2可在20-100pf之間取值，一般情況取30pf。外部時鐘方式是把外部振蕩信號源直接接入xtal

33、1或xtal2。由于xtal2邏輯電平不是ttl的，所以還要接一個上拉電阻。第六節(jié) 程序下載模塊 該模塊完成的功能是把源程序代碼下載到at89s51芯片中，它需要和微機上的isp下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。isp為在線編程接口，j2為標準10p jtag下載接口。isp在線編程接口為89s51單片機提供了方便的在線編程方法。使用時將isp下載線一端與pc并口相連接，一端與isp接口相連，使用isp下載軟件即可實現(xiàn)mcu在線編程。下載線插接說明：兩排十針下載口， 1號引腳的邊上有一個小方框；下載線的凸口為正方向，凸口的右側(cè)邊的第一個插孔為1號引腳，這一點一定要切記，不然的話程序下載不進去

34、。第七節(jié) 設(shè)計電路及連線圖2-2 電路連接圖第三章 軟件設(shè)計第一節(jié) 軟件功能描述此單片機模擬電梯用綠色發(fā)光二極管組成的箭頭來指示電梯當前是處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài),用數(shù)碼管顯示當前是處于哪一層,用紅色發(fā)光二極管指示電梯走到哪一層會停.電源接通后,若沒有人按下停止按鍵,它就以每層2秒的速度一直上下運行,若有人按下某一層的停止按鍵,它就會在相應(yīng)的那一層停止4秒鐘,并伴有開門和關(guān)門的聲音提示。第二節(jié) 流程圖設(shè)計 圖3-1主程序流該圖為電梯上升時的流程，任意按鍵按下時則進入相應(yīng)的中斷程序，否則一直進行1到8層按鍵的循環(huán)檢測。電梯下降時則進行8到1層按鍵的循環(huán)檢測。第三節(jié) 程序設(shè)計一、程序初始化 tco

35、untequ4chcengequ4dhorg0000hljmpstartorg000bhljmpint0xorg0030h;初始化;start:movtmod,#01hmovth0,#3chmovtl0,#0b0h ;50msmovie,#82hsetbtr0movtcount,#4clr f0mov20h,#0movr0,#30hmovr1,#30qing:movr0,#00hincr0djnzr1,qing ;把30h到4dh這30個單元清0movp0,#06hmovp3,#0f8h二、主程序調(diào)用xun:jbp1.0,onelcallys10msjbp1.0,one ;判斷一層的停止按鍵是

36、否按下 clrp2.0 ;若按下則把對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點亮one:jbp1.1,two lcallys10ms jbp1.1,two ;判斷二層的停止按鍵是否按下clrp2.1 ;若按下則把對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點亮two:jbp1.2,thrlcallys10msjbp1.2,thrclrp2.2thr:jbp1.3,foulcallys10msjbp1.3,fouclrp2.3fou:jbp1.4,fivlcallys10msjbp1.4,fivclrp2.4fiv:jbp1.5,sixlcallys10msjbp1.5,sixclrp2.5six:jbp1.6,sevlcallys10m

37、sjbp1.6,sevclrp2.6sev:jbp1.7,xunlcallys10msjbp1.7,xunclrp2.7ljmpxun三、中斷程序調(diào)用int0x:movth0,#3chmovtl0,#0b0hinctcountmova,tcountcjnea,#5,zhuan2 ;50ms*5=250msmovtcount,#00hjbf0,zhuan ljmpzhuan1zhuan:ljmpxiajiangzhuan1:movp3,#0f8h ;上升的箭頭mova,cengcjnea,#00h,ss2movp0,#06h ;顯示jbp2.0,ss1_1inc30hmova,30hcjnea,

38、#1,ssx1_1 clrp3.4 ;一層門開的聲音開ssx1_1:cjnea,#2,ssx1_2setbp3.4 ;一層門開的聲音關(guān)ssx1_2:cjnea,#16,ssx1_3clrp3.4 ;一層門關(guān)的聲音開ssx1_3:cjnea,#17,zhuan2 ;16*250ms=4s(總共次，但實際在這里停止的時間只有次ms）mov30h,#0setbp3.4 ;一層門關(guān)的聲音關(guān)setbp2.0 ;熄滅對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管ss1_1:inc31hmova,31hcjnea,#9,zhuan2 ;8*250ms=2s（總共次，但實際上升一層只用次ms）mov31h,#0inccengss2:m

39、ov a,cengcjnea,#01h,ss3movp0,#5bh ;顯示jbp2.1,ss2_1inc32hmova,32hcjnea,#1,ssx2_1clrp3.4 ;二層門開的聲音開ssx2_1:cjnea,#2,ssx2_2setbp3.4 ;二層門開的聲音關(guān)ssx2_2:cjnea,#16,ssx2_3clrp3.4 ;二層門關(guān)的聲音開ssx2_3:cjnea,#17,zhuan2 ;16*250ms=4s(總共次，但實際在這里停止的時間只有次ms)mov32h,#0setbp3.4 ;二層門關(guān)的聲音關(guān)setbp2.1 ;熄滅對應(yīng)的紅色發(fā)光二極管ss2_1:inc33hmova,3

40、3hcjnea,#9,zhuan2 ;8*250ms=2s（總共次，但實際上升一層只用次ms?mov33h,#0ljmpzhuan3第四章 系統(tǒng)調(diào)試第一節(jié) 硬件調(diào)試硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩步進行。 靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種硬件檢測。 第一步：目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。 第二步：萬用表測試。先用萬用表復(fù)核目測中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第三步：加電檢測。給板加電，檢測所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值 。第四步：聯(lián)機檢查。因為只有用單片機開發(fā)系統(tǒng)才能完成對用戶系統(tǒng)的調(diào)試。動態(tài)調(diào)試 動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下，發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠、由分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊。當調(diào)試電路時，與該元件無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個局部的電路上。當各