單片機(jī)課設(shè)數(shù)碼管同時(shí)循環(huán)顯示0-9

1、電子信息工程學(xué)院電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練任務(wù)【訓(xùn)練任務(wù)】：1、熟練掌握 PROTEUS 軟件的使用；2、按照設(shè)計(jì)要求繪制電路原理圖；3、能夠按要求對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真；【基本要求及說明】 :1、按照設(shè)計(jì)要求自行定義電路圖紙尺寸；2、設(shè)計(jì)任務(wù)如下：利用 51 單片機(jī)、 BCD 譯碼芯片和兩位 LED 構(gòu)成一個(gè)數(shù)碼管掃描顯示系統(tǒng)，兩個(gè)數(shù)碼管同時(shí)循環(huán)顯示 09。3、按照設(shè)計(jì)任務(wù)在 Proteus 6 Professional 中繪制電路原理圖；4、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求編寫程序，在 Proteus 下進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能?！景凑找笞珜懣偨Y(jié)報(bào)告】指導(dǎo)教師年月日負(fù)責(zé)教師年月日學(xué)生簽字年月日成績(jī)?cè)u(píng)定表評(píng)語(yǔ)、

2、建議或需要說明的問題：成績(jī)指導(dǎo)教師簽字：日期：?jiǎn)纹瑱C(jī)課設(shè)數(shù)碼管同時(shí)循環(huán)顯示 0-9 摘要 該專業(yè)是前沿學(xué)科，現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域及人們?nèi)粘Ｉ畹榷寂c電子信息技術(shù) 有著緊密的聯(lián)系。全國(guó)各地從事電子技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、銷售和應(yīng)用的企事業(yè) 單位很多，隨著改革步伐的加快，這樣的企事業(yè)單位會(huì)越來(lái)越多。為促進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展，培養(yǎng)一大批具有大專層次學(xué)歷，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，適應(yīng)現(xiàn)代電 子技術(shù)發(fā)展的要求， 從事企事業(yè)單位與本專業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品及設(shè)備的生產(chǎn)、 安裝調(diào)試、 運(yùn)行維護(hù)、銷售及售后服務(wù)、新產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)等應(yīng)用型技術(shù)人才和管理人才是社會(huì) 發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的客觀需要，市場(chǎng)對(duì)該類人才的需求越來(lái)越大。為此電子

3、信息工程 專業(yè)的人才有著廣泛的就業(yè)前景，畢業(yè)生可從事電子設(shè)備、信息系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的 研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)工作。目錄一、任務(wù)說明 11.1 專業(yè)介紹 11.2 專業(yè)背景與市場(chǎng)預(yù)測(cè) 11.3 本課題分析 1二、繪制原理圖 22.1 Proteus 軟件介紹 22.2 原理圖繪制說明 22.3 原理圖繪制步驟 3三、程序編譯說明及程序流程圖 63.1Main 程序說明 63.2 初始化子程序說明 63.3 display(uchar tmp) 子程序說明 73.4 延時(shí)子程序說明 83.5 中斷子程序說明 9四、Proteus 仿真說明 114.1導(dǎo)入仿真文件 114.2 進(jìn)行仿真 12五、

4、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及合理化建議 14致 謝 16一、任務(wù)說明1.1 專業(yè)介紹電子信息工程是一門應(yīng)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行電子信息控制和信息處 理的學(xué)科，主要研究信息的獲取與處理，電子設(shè)備與信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng) 用和集成。現(xiàn)在， 電子信息工程已經(jīng)涵蓋了社會(huì)的諸多方面， 像電話交換局里怎 么處理各種電話信號(hào)， 手機(jī)是怎樣傳遞我們的聲音甚至圖像的， 我們周圍的網(wǎng)絡(luò) 怎樣傳遞數(shù)據(jù)，甚至信息化時(shí)代軍隊(duì)的信息傳遞中如何保密等都要涉及電子信息 工程的應(yīng)用技術(shù)。 我們可以通過一些基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)這些東西， 并能夠應(yīng)用 更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品的研究和電子信息工程專業(yè)是集現(xiàn)代電子技術(shù)、 信息技 術(shù)、通信技術(shù)于一體

5、的專業(yè)。1.2 專業(yè)背景與市場(chǎng)預(yù)測(cè)該專業(yè)是前沿學(xué)科，現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域及人們?nèi)粘Ｉ畹榷寂c電子信息 技術(shù)有著緊密的聯(lián)系。全國(guó)各地從事電子技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、銷售和應(yīng)用 的企事業(yè)單位很多，隨著改革步伐的加快，這樣的企事業(yè)單位會(huì)越來(lái)越多。為 促進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)一大批具有大專層次學(xué)歷，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和 技能，適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的要求，從事企事業(yè)單位與本專業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品及 設(shè)備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、銷售及售后服務(wù)、新產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)等應(yīng)用 型技術(shù)人才和管理人才是社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的客觀需要，市場(chǎng)對(duì)該類人才的 需求越來(lái)越大。為此電子信息工程專業(yè)的人才有著廣泛的就業(yè)前景，畢業(yè)生可 從事電子設(shè)

6、備、信息系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)工作。1.3 本課題分析本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)為：利用 51單片機(jī)、 BCD 譯碼芯片和兩位 LED 構(gòu)成一 個(gè)數(shù)碼管掃描顯示系統(tǒng)，兩個(gè)數(shù)碼管同時(shí)循環(huán)顯示 09。并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要 求編寫程序，在 Proteus下進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。然后在 Proteus 6 Professional 中繪制電路原理圖。二、繪制原理圖2.1 Proteus 軟件介紹Proteus軟件是英國(guó) Labcenter electronics公司出版的 EDA 工具軟件（該軟 件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司） 。它不僅具有其它 EDA 工具軟件 的仿真功能，還能

7、仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍 器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī) 教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)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(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同 仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世 界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平 臺(tái)，其處理器模型支持 8051、 HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、 ARM 、8086和MSP430等，2010年即將

8、增加 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 MPLAB 等多種編譯器。2.2 原理圖繪制說明本次設(shè)計(jì)的數(shù)碼管 09 循環(huán)系統(tǒng)是以 80C51單片機(jī)為中心器件，利用74HC4511進(jìn)行 BCD譯碼，后由兩個(gè) LED 顯示數(shù)字循環(huán)，以致達(dá)到任務(wù)要求。電路原理圖的設(shè)計(jì)與繪制是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 電路原理圖的設(shè)計(jì)包括： 設(shè)置電路圖的圖紙大?。灰?guī)劃電路圖的總體布局；在圖紙上放置元器件，進(jìn)行 布局和布線；根據(jù)需要添加注釋并進(jìn)行檢查與修改，最后保存。2.3 原理圖繪制步驟1. 建立文件。進(jìn)入 ISIS 系統(tǒng)，選擇菜單欄中的“文件” “

9、新建設(shè)計(jì)”新建一 個(gè)文件，然后選擇菜單欄中的“系統(tǒng)” “設(shè)置圖紙大小”來(lái)設(shè)置電路圖紙的尺寸 為 A4，如圖 1 所示。然后將文件保存到預(yù)先建立的文件夾中。設(shè)計(jì)窗口便新建 完畢，如圖 2 所示。圖 1 圖紙尺寸設(shè)定圖 2 新建的設(shè)計(jì)窗口2. 元件的查找及放置。首先點(diǎn)擊工具箱左上角的“ P”按鈕，如圖 3。彈出 “Pick Devices”操作界面，如圖 4。在關(guān)鍵字窗口輸入所需器件名稱， 如 80C51， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)搜索到此元件 ,如圖 5 所示。將所有元件搜索到以后按相應(yīng)位置在圖紙上放置好。本實(shí)驗(yàn)所需的元器件如表 1圖3 按鈕“ P”所在位置圖 4 “Pick Devices ”操作界面圖 5

10、 80C51 元件搜索窗口表 1 ：元件清單元件庫(kù)件數(shù)51單片機(jī)80C511BCD 譯碼器74HC45112LED 數(shù)碼管7SEG-MPX1-CC23. 布線及調(diào)整。將鼠標(biāo)移至所要連接器件的管腳處，鼠標(biāo)箭頭會(huì)變成圖6的樣式，此時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵拖至對(duì)應(yīng)器件管腳處，松開左鍵即把兩器件連接。 如果在連接器件時(shí)出現(xiàn)交叉或重疊，可以對(duì)連線或元件位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 布線后電路圖如圖 7 所示。圖6 可連線標(biāo)示圖7 電路原理圖三、程序編譯說明及程序流程圖3.1 Main 程序說明主程序先執(zhí)行 System_Init()子程序，然后執(zhí)行 while(1) 判斷，再進(jìn)行display(sec)子程序的執(zhí)行，來(lái)實(shí)

11、現(xiàn)程序設(shè)計(jì)的要求。主程序流程圖如圖 8 所示。開始System Init();Ydisplay(sec);N結(jié)束圖 8 主程序流程圖3.2 初始化子程序說明初始化 System_Init(void) 子程序是主程序第一個(gè)調(diào)用的子程序，初始化 System_Init(void)子程序?qū)?TMOD、TH0、TL0、ET0、EA、TR0 分別進(jìn)行賦值 操作。TMOD=0X01 ；語(yǔ)句將定時(shí)器 0的工作方式設(shè)置為方式 1。System_Init(void)子程序流程圖如圖 9 所示開始TMOD=0X01;TH0=0X3C;TL0=0XB0;ET0=1;EA=1;TR0=1;返回圖 9 System_I

12、nit(void) 子程序流程圖3.3 display(uchar tmp) 子程序說明display(uchar tmp)子程序由主程序進(jìn)行 while(1) 判斷后執(zhí)行的程序。程序先 對(duì) P3、 P2進(jìn)行賦值，后執(zhí)行 delay(1)延時(shí)子程序調(diào)用，之后再對(duì) P3、P2 進(jìn)行 賦值，然后繼續(xù) delay(1)延時(shí)子程序的調(diào)用。 display(uchar tmp)子程序流程圖如 圖 10 所示。圖 10 display(uchar tmp) 子程序流程圖3.4 延時(shí)子程序說明延時(shí) delay(uint i)子程序由 display(uchar tmp)子程序調(diào)用。先進(jìn)行 i 判斷， 大于

13、0則執(zhí)行 for循環(huán)，進(jìn)行下一個(gè) for 判斷，循環(huán) 125次后，返回到第一個(gè) for 循環(huán)中，直至 i 大于 0 后跳出。延時(shí) delay(uint i) 子程序流程圖如圖 11 所示。圖 11 延時(shí) delay(uint i) 子程序流程圖3.5 中斷子程序說明然后 count 自 sec自加，后中斷 Time(void) interrupt 1 子程序先對(duì) TH0、TL0 進(jìn)行賦值。 加，判斷 count 是否等于 20，若等于 20，則對(duì) count 清零。再講判斷 sec是否等于 10，若等于 10，則將 sec清零。中斷 Time(void) interrupt 1 子程序流程圖如

14、圖 12 所示。四、Proteus 仿真說明使用 Proteus 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) , 是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多 媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于我們的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能 力。Proteus 軟件不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化， 也可將許多單片機(jī)實(shí)例 運(yùn)行過程形象化。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì) 應(yīng)。隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)” 已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì) 手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、 耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。 因此，Proteus 軟件會(huì)茯得愈來(lái)愈廣 泛的應(yīng)用。4.1 導(dǎo)入仿真文

15、件原理圖繪制好后，先右鍵點(diǎn)擊元件 80C51，再點(diǎn)擊左鍵，自動(dòng)彈出編譯話 框，如圖 13 所示。選擇保存好的后綴為“ .hex”的文件，導(dǎo)入單片機(jī)內(nèi)。圖 13 單片機(jī)導(dǎo)入文件對(duì)話框4.2 進(jìn)行仿真單擊左下角開始仿真按鈕，如圖 14 所示，開始進(jìn)行仿真。兩個(gè) LED 數(shù)碼 管一同循環(huán)顯示 09。如圖 1517 所示。圖 14 開始仿真按鈕圖 15 仿真進(jìn)行 4 顯示圖 16 仿真進(jìn)行 8 顯示圖 17 仿真進(jìn)行 9 顯示五、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及合理化建議時(shí)光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，一個(gè)學(xué)期又進(jìn)尾聲了，本學(xué)期的單片機(jī)綜合課程設(shè)計(jì) 也在一周內(nèi)完成了。俗話說“好的開始是成功的一半” 。說起課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)為 最重要的就

16、是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究老師給的題目，因?yàn)橹挥卸济靼琢?要做什么，做起設(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做 設(shè)計(jì)，到頭來(lái)一點(diǎn)收獲也沒有。然后就是要重視程序的模塊化，修改的方便， 也要注重程序的調(diào)試，掌握其方法。在這次難得的課程設(shè)計(jì)過程中， 使我對(duì) Proteus的使用和仿真電路有了一定 的了解和體會(huì)，對(duì)單片機(jī)的 C 語(yǔ)言編程和電路設(shè)計(jì)也有了新的認(rèn)識(shí)，并且還鍛 煉了自己的思考能力和動(dòng)手能力。通過設(shè)計(jì)電路的過程中，加強(qiáng)了我思考問題 的完整性和實(shí)際生活聯(lián)系的可行性。在方案設(shè)計(jì)選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了 我們綜合應(yīng)用單片機(jī)的能力， 對(duì)單片機(jī)的各個(gè)管腳的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 還

17、鍛煉我們個(gè)人的查閱技術(shù)資料的能力、動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能 力。通過老師和同學(xué)的幫助，我終于完成了課設(shè)任務(wù)。本次課設(shè)的題目并不復(fù)雜，老師對(duì)總體也沒有提出什么太難的要求，而且 所用到的也都是剛學(xué)完的單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，所以本以為會(huì)沒什么難度，但當(dāng)我 自己親身投入進(jìn)去之后，才發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)所學(xué)只是淺顯的不能再淺顯的皮毛。 但我并沒有灰心，反而同學(xué)之間互相分享心得的經(jīng)歷讓我很感動(dòng)，同學(xué)一起努 力的結(jié)果是偉大的，我們都找到了合適的方法， 來(lái)設(shè)計(jì)自己的課題。 經(jīng)過比較， 我們各自的不足都得到了巨大的改善。從這次課設(shè)，我體會(huì)到了互相幫助的樂 趣，分享的確是一個(gè)好的行為，也因?yàn)槿绱宋覍?duì)單片機(jī)的興趣得到了提

18、升。我 相信通過本次課程設(shè)計(jì)我能對(duì)所學(xué)所用有巨大的提高。參考文獻(xiàn)1】. 張毅剛，劉杰 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 M. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2008.2】. 郭天祥. 新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程 :入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 M. 北京：電子工業(yè)出版社， 2009.3】. 王靜霞. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)(C 語(yǔ)言版)M.北京：電子工業(yè)出版社， 2009.4】. 王東鋒. 單片機(jī) C語(yǔ)言應(yīng)用 100例M. 北京：電子工業(yè)出版社， 2009.5】. 李學(xué)禮. 基于 Proteus的8051單片機(jī)實(shí)例教程 M.北京：電子工業(yè)出版 社，2008.6.6】. 李洪軍 . 如何設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示電路來(lái)節(jié)約輸入輸出口資源 J. 煤礦現(xiàn)代 化,2010(3).致謝本文是在張 * 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。承蒙張老師的親切關(guān)懷和精心指 導(dǎo)，雖然有繁忙的工作，但仍抽出時(shí)間給予我課設(shè)上的指導(dǎo)和幫助，特別是給 我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使我從中獲益不淺。張老師認(rèn)真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度、 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、勤勉的工作作風(fēng)以及勇于創(chuàng)新、勇 于