用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)1位LED數(shù)碼管顯示0-9

1、-作者xxxx-日期xxxx用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)1位LED數(shù)碼管顯示0-9【精品文檔】單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 題 目1位LED數(shù)碼管顯示0-9姓 名 陳 益 明 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 09電力 指導(dǎo)老師 許麗 汪厚新 目錄一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)二：實(shí)驗(yàn)要求三:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.四：實(shí)驗(yàn)器材五：關(guān)于PLC控制LED介紹.六：原理圖繪制說(shuō)明七：流程圖繪制以及說(shuō)明八：電路原理圖與仿真九：源程序十：心得體會(huì)十一：參考文獻(xiàn)一、 實(shí)驗(yàn)與任務(wù)結(jié)合實(shí)際情況，編程設(shè)計(jì)、布線、程序調(diào)試、檢查與運(yùn)行，完成一個(gè)與接近實(shí)際工程項(xiàng)目的課題，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，適應(yīng)生產(chǎn)一線工作的需要。做到能檢查出錯(cuò)誤，熟練解決問(wèn)題；對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面維修。通過(guò)實(shí)訓(xùn)對(duì)PL

2、C的組成、工作原理、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以及基于網(wǎng)絡(luò)化工作模式的基本配置與應(yīng)用等有一個(gè)一系列的認(rèn)識(shí)和提高。利用51單片機(jī)、1個(gè)獨(dú)立按鍵及1位7段數(shù)碼管等器件，設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)輸入顯示系統(tǒng)，要求每按一下獨(dú)立按鍵數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)加1（數(shù)碼管初始值設(shè)為0，計(jì)到9后再加1 ，則數(shù)碼管顯示0）。本次設(shè)計(jì)采用12MHz的晶體振蕩器為單片機(jī)提供振蕩周期，外加獨(dú)立按鍵，復(fù)位電路和顯示電路組成。二、 實(shí)驗(yàn)要求1掌握可編程序控制器技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的一些基本技能。2、鞏固、加深已學(xué)的理論知識(shí)。3了解可編程控制器的裝備、調(diào)試的全過(guò)程。4、培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和基本技能的能力，尤其是培養(yǎng)我們把理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)分析和解決問(wèn)題的

3、能力。適應(yīng)世界生產(chǎn)的需要。培養(yǎng)出一批既有理論知識(shí)又有動(dòng)手能力的人才。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、練習(xí)設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試控制電路；2、學(xué)習(xí)PLC程序編程；四、元器件清單元件標(biāo)號(hào)元件名稱所在庫(kù)AT89C5151單片機(jī)MCS805174HC245數(shù)據(jù)緩沖器74HC7SEG7段數(shù)碼管DISPLAYRES電阻DEVICEBUTTON按鍵ACTIVECAP電容DEVICECRYSTAL晶振DEVICE五、關(guān)于PLC控制LED介紹：PLC可編程控制器：它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用P

4、LC控制LED直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，可以降低成本，使得數(shù)據(jù)顯示直觀。傳統(tǒng)數(shù)顯有兩種方法：1、由PLC編制程序進(jìn)行譯碼，來(lái)控制顯示a-g段；2、利用譯碼組合電路產(chǎn)生a-g各段譯碼信號(hào)實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管顯示。前一種方法邏輯譯碼關(guān)系復(fù)雜，后一種方法譯碼電路冗長(zhǎng)，都不利于顯示的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)數(shù)顯邏輯譯碼關(guān)系復(fù)雜,而用PLC的位組合元件和譯碼功能指令方法來(lái)實(shí)現(xiàn)LED數(shù)顯.前一種方法將表示十進(jìn)制數(shù)的4位BCD碼的位元件成組使用,形成位組合元件數(shù)顯;后一種方法用7段譯碼指令把指定元件的低4位對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)譯碼后,驅(qū)動(dòng)數(shù)顯.這兩種方法邏輯簡(jiǎn)單,易于理解,便于實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)任務(wù)：LED數(shù)碼管顯示：0到9六、原理圖繪制說(shuō)明本

5、次設(shè)計(jì)主要用到單片機(jī)AT89C51、晶振時(shí)序電路。AT89C51是一種帶4KB閃爍可編程可擦出只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微處理器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案，AT89C51的管腳分配，如圖1：圖1 AT89C51芯片及管腳圖AT89C51單片機(jī)主要由4個(gè)輸入輸出端口（P0口、P1口、P2口、P3口）及個(gè)控制引腳組成的，本次設(shè)計(jì)用到P1、P2的部分引腳，及18

6、、19腳外接晶振電容為單片機(jī)提供時(shí)鐘，9管腳為復(fù)位引腳，外接復(fù)位電路。晶振時(shí)序電路：XTAL1和XTAL2分別為片內(nèi)反相放大器的輸入和輸出端，當(dāng)單片機(jī)采用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，前者接地，后者引入外部輸入信號(hào)，本次設(shè)計(jì)采用12M的石英晶體振蕩器為單片機(jī)提供時(shí)鐘，如圖2：圖2 AT89C51的晶振時(shí)序電路圖本次設(shè)計(jì)的原理圖是在PROTEUS ISIS中繪制的，其工作界面分為原理圖編輯窗口（Editing window）、預(yù)覽窗口（Overview window）和工具欄。1、新建*.dsn打開(kāi)繪圖界面后，首先新建一個(gè)繪圖文件，選擇“【文件】【新建設(shè)計(jì)】”，并保存成.dsn型文件。2、繪制原理圖（1）添加

7、元器件：元件拾取共有兩種辦法，一種是按類別查找和拾取元件，另一種是直接查找和拾取元件。我采用的是前一種方法，元件通常以其英文名稱或器件代號(hào)在庫(kù)中存放。我們?cè)谌∫粋€(gè)元件時(shí)，首先要清楚它屬于哪一大類，然后還要知道它歸屬哪一子類，這樣就縮小了查找范圍，然后在子類所列出的元件中逐個(gè)查找，根據(jù)顯示的元件符號(hào)、參數(shù)來(lái)判斷是否找到了所需要的元件。雙擊找到的元件名，該元件便拾取到編輯界面中了。右側(cè)列表中自上而下分別為元件圖形和元件封裝。具體如圖3所示：圖3 分類拾取元件示意圖（2）元件的放置在原理圖編輯區(qū)的藍(lán)色方框內(nèi)，單擊鼠標(biāo)左鍵即完成元件的釋放。具體如圖4所示： 圖4 元件的放置示意圖（3）電路連線PROT

8、EUS的連線是非常智能的，它會(huì)判斷你下一步的操作是否想連線從而自動(dòng)連線，而不需要選擇連線的操作，只需用鼠標(biāo)左鍵單擊編輯區(qū)元件的一個(gè)端點(diǎn)拖動(dòng)到要連接的另外一個(gè)元件的端點(diǎn)，先松開(kāi)左鍵后再單擊鼠標(biāo)左鍵，即完成一根連線。如果要?jiǎng)h除一根連線，右鍵雙擊連線即可。根據(jù)設(shè)計(jì)完成連線后即可得到完整的電路原理圖，具體如圖5：:圖5 連線后的完整電路原理圖 七、流程圖繪制以及說(shuō)明主程序設(shè)計(jì)說(shuō)明主程序主要分為四部分，包括復(fù)位電路部分、獨(dú)立按鍵的判別部分、單片機(jī)控制主程序部分和譯碼顯示部分，模塊流程圖如圖6所示： 結(jié)束返回重新檢測(cè)按鍵將單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示單片機(jī)主控制電路向單片機(jī)申請(qǐng)顯示0計(jì)數(shù)加1，向單片機(jī)申請(qǐng)顯示

9、該數(shù)值。Y是否按鍵？開(kāi)始N 圖6 主程序流程圖八、電路原理圖與仿真1、Hex文件的導(dǎo)入過(guò)程在仿真前，須先在KEIL4中生成.HEX文件。編譯完源程序并且沒(méi)有錯(cuò)誤后，選擇“Project-Options for Target Target1-Output”,在“Create HEX File”前面的空挑勾，再“確定”，即可生成HEX文件，如圖7所示：圖7 生成HEX文件示意圖在進(jìn)入PROTEUS ISIS中，雙擊AT89C51芯片，出現(xiàn)如圖8所示的對(duì)話框。在“Program File”一項(xiàng)中查找“”文件的路徑并加上該文件即可開(kāi)始仿真，如圖8所示：2.在導(dǎo)入hex文件后，便可運(yùn)行該設(shè)計(jì)系統(tǒng)，打開(kāi)仿

10、真開(kāi)關(guān)，顯示如圖 九源程序清單 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 000BH SJMP T0_ISR ORG 0030HMAIN:CLR A MOV PTRD , #TABLE MOVC A ,A+DPTR MOV P0 , A MOV TMOR,#01H MOV TH 0,#0D8H MOV Tl0,#0EFH SETB ET0 SETB EA SETB TR0PD: CJNE R0,#100,$ INC DPTR CLR A MOVC A ,A+DPTR CJNE A ,#00H,AAA MOVDPTR,#TABLE ;如果花樣數(shù)據(jù)完應(yīng)重新循環(huán) CLR A MOVC A,A+

11、DPTRAAA: MOV P0,A MOV R0,#00H SJMP PDT0_ISR: CLR TR0 MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH INC R0 SETB TR0 RETITABLE:DB 3FH,06H,5BH 4FH,66H,6DH 7DH 07h,7FH,6FH,00HEND十心得體會(huì)：實(shí)驗(yàn)體會(huì)：本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)剛剛學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí)，用匯編語(yǔ)言在KEIL4中編程，在PROTEUS中繪制原理圖并進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)軟件的學(xué)習(xí)，了解了其功能的強(qiáng)大，掌握了AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)于我們以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐有很大的指導(dǎo)意義。這次課程設(shè)計(jì)使我在學(xué)習(xí)新知識(shí)

12、的同時(shí)，還鍛煉了我的意志品質(zhì)，當(dāng)調(diào)試程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，并沒(méi)有使我灰心，讓我放棄，而是通過(guò)自己不懈的努力，弄懂了每一部分知識(shí)。因此，本次課設(shè)對(duì)我以后無(wú)論是學(xué)習(xí)還是工作，都有著較大的幫助。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我意識(shí)到了課本上的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今社會(huì)的需要，讓我知道了未來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)要更加注重實(shí)踐與實(shí)用。合理化建議：以后應(yīng)增加類似本次課設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)應(yīng)將軟件實(shí)踐活動(dòng)，貫穿到整個(gè)學(xué)期之中，使得學(xué)到的軟件都能更好、更多的應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去。在現(xiàn)如今高速發(fā)展的電子領(lǐng)域中，大部分工作都不是一個(gè)人所能完成的，因此，團(tuán)隊(duì)合作尤其重要，因此希望在以后的實(shí)踐中能夠增加些團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目與課題。十一參考文獻(xiàn)：【1】郁漢琪主編. 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課題設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社，1997【2】 高欽和. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與