基于單片CPU的8LED顯示存儲示波器設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（2013/2014 學(xué)年 第 2 學(xué)期）題目：基于單片 CPU 的 8LED 顯示存儲示波器設(shè)計(jì)專業(yè)通信工程學(xué)生姓名倪鑫班級學(xué)號B指導(dǎo)教師林建中日期2014.06.01.精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄目錄第一章第一章 任務(wù)要求任務(wù)要求.2 21.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?21.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境.21.3 課題要求.4第二章第二章 整體方案設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì).6 62.1 整體方案.6第三章第三章 功能模塊原理功能模塊原理.7 73.1 AT89C51 單片機(jī).73.2 動態(tài)顯示模塊.93.3 鍵盤模塊.10第四章第四章 程序代碼設(shè)計(jì)程序代碼設(shè)計(jì).111

2、1第五章第五章 仿真測試仿真測試.1515第六章第六章 設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié).1818精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章第一章 任務(wù)要求任務(wù)要求1.11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康脑诶碚撜n程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)培養(yǎng)動手能力，通過電路設(shè)計(jì)，理論計(jì)算，實(shí)際編程，調(diào)試，測試， 分析查找故障， 解決在實(shí)際設(shè)計(jì)中的問題， 使設(shè)計(jì)好的電路能正常工作。 通過 proteus軟件的使用，能夠較全面的了解單片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)組成，單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用，較好的掌握單片機(jī)的匯編語言程序設(shè)計(jì)和硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)系統(tǒng)研制中的軟件，硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)程序調(diào)試等的全過程，掌握應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的方式和方法

3、。鞏固單片機(jī)的課堂所學(xué)。1.21.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)環(huán)境1.586 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.Proteus7.4sp3 軟件3.Keil C51 軟件1 1.3 .3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟1.點(diǎn)擊“Project-New Project ”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求給將要建立的工程命名， 我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯片如圖 1.1。 點(diǎn)擊 ATMEL 前面的 “+”號，展開該層，點(diǎn)擊其中的 89C51。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖圖 1.12.點(diǎn)擊“File-New File ”菜單，建立一個(gè)新文件，編寫程序并保存，文件名后綴為“.c” 。此時(shí)，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了

4、“Target1” ，點(diǎn)擊“+”號展開，可以看到下一層的“ Source Group1” ，這時(shí)的工程還是一個(gè)空的工程，里面什么文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的源程序加入，點(diǎn)擊“Source Group1”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，選中其中的“Add filetoGroup Source Group1” 如圖 1.2 所示，出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求尋找源文件，注意，該對話框下面的“文件類型”默認(rèn)為 C source file(*.c)，也就是以 C 為擴(kuò)展名的文件。點(diǎn)擊“Flash-Configure Flash Tools” 菜單，設(shè)置對話框中的OutPut 頁面，如

5、圖 1.3 所示，這里面也有多個(gè)選擇項(xiàng)，其中 Creat Hex file 用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的 hex 格式文件，文件的擴(kuò)展名為.hex） ，默認(rèn)情況下該項(xiàng)未被選中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選中該項(xiàng)，并保存。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖圖 1.2圖圖 1.33.在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接如圖 1.4。選擇菜單 “Project-Buildtarget” ，對當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會先對該文件進(jìn)行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼；如果選擇 Rebuild All target files 將會對當(dāng)前工程中的所有文件重新進(jìn)行編譯然后

6、再連接，確保最終生產(chǎn)的目標(biāo)代碼是最新的，而 Translate .項(xiàng)則僅對該文件進(jìn)行編譯，不進(jìn)行連接。若編譯連接通過則顯示如圖 1.5。圖圖 1.4圖圖 課題要求課題要求基本要求：1用數(shù)碼管或LCD正常顯示數(shù)字“”。2通過按鍵可改變顯示方式。3設(shè)計(jì)顯示屏的動態(tài)效果，用10個(gè)按鍵，每鍵對應(yīng)一種滾動技術(shù)。發(fā)揮部分：1設(shè)計(jì)所有動作的聯(lián)合效果。2設(shè)計(jì)二個(gè)變速按鍵，可多級改變滾動速度。3設(shè)計(jì)一臺魔術(shù)電子種，采用自動變換，隨機(jī)組合，數(shù)據(jù)每10秒變換一次。動態(tài)顯示格式：1靜止2整體閃爍3單字閃爍精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4整體向前、向后滾動5單字移動6兩邊向中間壓縮7中間

7、向兩邊擴(kuò)張8上下壓縮9上下滾動10組合動作（每一字符執(zhí)行上述一個(gè)動作，并同時(shí)運(yùn)動）精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二章第二章 整體方案設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)2.12.1 整體方案整體方案根據(jù)課題要求，使用 7SEG-MPX8-CA，通過按鍵切換，來達(dá)到不同的動態(tài)顯示效果。課題中的要求是用十種動態(tài)效果，對應(yīng)的分別為“1” ：禁止顯示， “2” ：整體閃爍顯示，“3：單字閃爍顯示， “4” ：整體向前、向后滾動顯示， “5” ：單字移動顯示， “6” ：兩邊向中間壓縮顯示， “7” ：中間向兩邊擴(kuò)張顯示， “8” ：上下壓縮顯示， “9” ：文字上下滾動顯示，“10” ： 組合動作顯示。圖圖

8、 2.1精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第三章第三章 功能模塊原理功能模塊原理3.13.1 AT89C51AT89C51 單片機(jī)（圖單片機(jī)（圖 3.13.1）P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL

9、門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)

10、據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 （ILL） 這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示。P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)VCC：供電電壓。GND：接地。RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG： 當(dāng)

11、訪問外部存儲器時(shí)， 地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。/EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，此間外部程序存儲器，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。圖圖 3.1精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.23.2

12、動態(tài)顯示模塊動態(tài)顯示模塊圖圖 3.2引腳功能1數(shù)碼管 1 片選信號2數(shù)碼管 2 片選信號3數(shù)碼管 3 片選信號4數(shù)碼管 4 片選信號5數(shù)碼管 5 片選信號6數(shù)碼管 6 片選信號7數(shù)碼管 7 片選信號8數(shù)碼管 8 片選信號A數(shù)碼管段選信號 AB數(shù)碼管段選信號 BC數(shù)碼管段選信號 CD數(shù)碼管段選信號 DE數(shù)碼管段選信號 EF數(shù)碼管段選信號 FG數(shù)碼管段選信號 GDP數(shù)碼管段選信號小數(shù)點(diǎn)表表 1 7SEG-MPX8-CA 管腳功能管腳功能精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.33.3 鍵盤模塊鍵盤模塊4 位二進(jìn)制輸入方式，從左向右四個(gè)按鍵，位權(quán)分別為 0124，接入 89C51 I/O 口

13、P1。當(dāng)輸入二進(jìn)制數(shù)為 N 時(shí)，顯示 N 狀態(tài)。圖圖 3.3精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第四章第四章 程序代碼設(shè)計(jì)程序代碼設(shè)計(jì)#include #include #include #define uchar unsigned char#define ulong unsigned long#define uint unsigned int/ Delay period#define Timer 50char* number;uchar chooseNumber = 0 xc0, 0 xf9, 0 xa4, 0 xb0, 0 x99, 0 x92, 0 x82, 0 xf8, 0 x8

14、0, 0 x90;uchar flickOne = 0 x02, 0 x61, 0 x43, 0 x03, 0 x43, 0 x63, 0 x02, 0 x63;uchar flickTwo = 0 x04, 0 x4c, 0 x4c, 0 x1c, 0 x58, 0 x58, 0 x44, 0 x5c;uchar flickThree = 0 x00, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40, 0 x40;uchar chooseDigits = 0 x00, 0 x01, 0 x02, 0 x04, 0 x08, 0 x10, 0 x20, 0 x

15、40, 0 x80;void delay(int i) i *= Timer;while(i-);uchar getInput() if(P1 != 0 xff) delay(2);if(P1 != 0 xff) return P1;return 0;/* Constant number display function.*/void showDigits(char* number) uchar i;for(i = 1; i = 8; i+) P3 = chooseDigitsi;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)if(numberi - 1 = 0) P2 = chooseNumbe

16、rnumberi - 1 - 0;else if(numberi - 1 = ) P2 = 0 xff;delay(2);/* Flicking number display function.*/void showFlick(char* number) uchar i;for(i = 1; i = 8; i+) P3 = chooseDigitsi;P2 = numberi - 1;delay(2);void main() int count = 0;uchar key = 0, temp;while(1) temp = getInput();if(temp != 0) key = temp

17、;switch(key) case 1:showDigits();break;case 2:(count / Timer) % 2 = 0 ? showDigits() : showDigits();break;case 3:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits( ); break;case 1: showDigits(1 ); break;case 2: showDigits(12 45678); break;case 3: showDigits(123 5678); break;case 4: showDigits(1234 678);

18、break;case 5: showDigits(12345 78); break;case 6: showDigits( 8); break;case 7: showDigits( ); break;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)break;case 4:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(); break;case 3: showDigits(); break;case 4: showDigits(); break

19、;case 5: showDigits(); break;case 6: showDigits(); break;case 7: showDigits(); break;break;case 5:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(2); break;case 1: showDigits( 2); break;case 2: showDigits(2); break;case 3: showDigits(2); break;case 4: showDigits(2); break;case 5: showDigits(2); break;c

20、ase 6: showDigits(2 ); break;case 7: showDigits(2); break;break;case 6:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(1278); break;case 3: showDigits(18); break;case 4: showDigits(); break;break;case 7:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits

21、(); break;case 1: showDigits(234567); break;case 2: showDigits(3456); break;case 3: showDigits(45); break;case 4: showDigits(); break;break;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)case 8:switch(count / Timer % 5) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showFlick(flickThree); break;case 3: showD

22、igits(); break;break;case 9:switch(count / Timer % 6) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showFlick(flickOne); break;case 3: showDigits(); break;case 4: showFlick(flickTwo); break;case 5: showDigits(); break;break;case 10:switch(count / Timer % 8) case 0: showDigits(); break;case 1: showDigits(); break;case 2: showDigits(1 43 58 ); break;case 3: showDigits(); break;case 4: show