(單片機課程設(shè)計報告)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)單片機課程設(shè)計報告單片機課程設(shè)計報告題 目： 可控流水燈 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘要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)處理能力的微處理器、隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、只讀程序存儲器、輸入輸出電路、可能還包括定時計數(shù)器、串口通信口、顯示驅(qū)動電路，脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊芯片上，構(gòu)成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。對可控流水燈設(shè)計通過編寫代碼實現(xiàn) 10 個 LED 燈 4 種流水燈顯示方式。在設(shè)計中主要采用 89C51 這

2、款芯片作為控制主體，用發(fā)光二極管來作為顯示燈。系統(tǒng)通過 P2 口外接 8 個發(fā)光二極管，P3 口接 2 個發(fā)光二極管。設(shè)計中輔以簡單的設(shè)備和必要的電路，設(shè)計了一款流水燈，最終達到預(yù)期的目的。關(guān)鍵詞 單片機 89C51 發(fā)光二極管 流水燈 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 次1 引言 .12 課題綜述 .12.1 課題來源與意義.12.2 面臨的問題.13 系統(tǒng)設(shè)計 .13.1 總體設(shè)計.13.2 模塊設(shè)計.23.3 硬件設(shè)計.54 代碼編寫 .65 系統(tǒng)調(diào)試 .76 系統(tǒng)運行結(jié)果與分析 .7結(jié) 論 .9致 謝 .10參 考 文 獻 .11附錄 .12精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-

3、專注-專業(yè)1 引言單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或者數(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?，F(xiàn)在的單片機的控制范疇無所不在，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。2 課題綜述2.12.1 課題來源與意義課題來源與意義隨著經(jīng)濟的發(fā)展、科技的突飛猛進，芯片業(yè)得到了迅速的發(fā)展，是單片機技術(shù)在各種民用和工業(yè)控制等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。單片機憑借其低成本、高性能的不可代替優(yōu)勢已經(jīng)成為了微電腦 控制的主力軍。學(xué)習(xí)單片機的有效方法是將理論與實踐并重，因此通過對單片機可控流水燈的設(shè)計和研究，鼓勵學(xué)生在熟悉基本原理的前提下

4、，與實際應(yīng)用相聯(lián)系，提出自己的方案，來完善設(shè)計，使得他們更好的掌握單片機的應(yīng)用。2.22.2 面臨的問題面臨的問題本次課程設(shè)計的要求是對 10 個 LED 燈設(shè)計 4 種流水燈顯示方式.解決的問題有流水燈顯示方式的設(shè)計。下面將對各個問題展開論述。3 系統(tǒng)設(shè)計3.13.1 總體設(shè)計總體設(shè)計實現(xiàn)這個課題我們使用 89C51 作為控制主體，使用十個共陽極發(fā)光二極管作為LED 顯示流水燈。外接一個晶振來提供外接時鐘脈沖，和復(fù)位電路.精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)模塊圖如下:圖 3-1 系統(tǒng)模塊圖流程圖如下：開始啟動結(jié)束發(fā)光管顯示模式圖 3-2 系統(tǒng)流程圖3.23.2 模塊設(shè)計模塊設(shè)計3.2

5、.1 主體控制模塊及介紹芯片 89C51 是核心，P0、P1、P2、P3 口均可以作為 I/O 口使用。發(fā)光管經(jīng)過上拉電阻接在 89C51 的 P3 口上兩個，P2 口外接 8 個發(fā)光二極管.核心控制模塊AT89C51復(fù)位電路模塊時鐘電路模塊顯示電路模塊精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3-3 主體控制模塊圖管腳說明:VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口：P0 口為一個 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，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

6、，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口：P1 口是一個內(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 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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個內(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 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時，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，P2 口的

7、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)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口：P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 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。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是

8、由于上拉電阻的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（記時器 0 外部輸入） P3.5 T1（記時器 1 外部輸入） 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） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的

9、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，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。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存

10、儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時，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)部時鐘工作電路的輸入。 振蕩器特性: XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部

11、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。3.22 時鐘模塊時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作時所需的時鐘信號，在芯片的外部通過 18 腳、19 腳接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的 C1、C2 取 30Pf 左右，二晶體振蕩器的頻率范圍通常是 1.2-12MHZ，晶體振精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)蕩器的頻率越高，振蕩頻率越高。圖 3-5 時鐘模塊圖3.2.3 流水燈模塊發(fā)光二極管就是 LED，是一種由磷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的、能直接將電能轉(zhuǎn)換成光能的發(fā)光顯示器件。當(dāng)其內(nèi)部有一定電流通過時

12、，就是發(fā)光。發(fā)光二極管具有功耗低、體積小、可靠性高、壽命長和相應(yīng)快等優(yōu)點。流水燈模塊采用 10 個 LED 發(fā)光二極管，通過代碼的編寫，實現(xiàn) 4 種流水移動，其中電阻的作用是保護二極管，向它提供較小的電流，防止二極管因為電流過大而燒毀。設(shè)計中，發(fā)光二極管是共陰極接法的，我們只需要將其初值不斷的左移就會看到 LED 輪流的被點亮，也就實現(xiàn)了流水燈的功能。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3-5 流水燈模塊圖3.33.3 硬件設(shè)計硬件設(shè)計圖 3-7 硬件連接圖4 代碼編寫定義各個端口: sbit led1=P20; 定義 p1.0 端口為了 led 1 sbit led2=P21; 精

13、選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)sbit led3=P22;sbit led4=P23;sbit led5=P24;sbit led6=P25;sbit led7=P26;sbit led8=P27;sbit led9=P30;sbit led0=P延時：delay(uint z) 延時環(huán)節(jié) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); 方式 1：for(i=1;i20;i+) /第一種情況，全部亮 P2=0XFF;P3=0XFF;delay(100);P2=0X00;P3=0X00;delay(100);第一種情況，使十個發(fā)光二極管全部亮方式

14、2:讓第 1，3，5，7，9 燈依次亮方式 3：讓十個燈順序亮精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)方式 4：讓兩個一組順序亮5 系統(tǒng)調(diào)試通過對編寫好的代碼用 keil 進行編譯后，因為對 keil 不是太熟悉，以至于花了很長時間都無法載入到 protues 中進行模仿。后來在請同學(xué)幫忙，才得以完成。并且每種方式都可以很好的得以實現(xiàn)。 6 系統(tǒng)運行結(jié)果與分析通過 USB 線接通提供電源后， led 燈能正常顯示， led 燈首先一全部亮的方式實現(xiàn)，在循環(huán)了 20 次后第一種情況結(jié)束：接著自動進行第二種情況，使奇數(shù)的燈依次亮，同樣的在循環(huán)了 20 次后自動進入進入第三種循環(huán)方式，如此進行直至

15、結(jié)束。但是，由于技術(shù)達不到，不能使用開關(guān)進行選擇哪一種循環(huán)方式；同時也不能自動停止，需要人工停止。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)結(jié) 論通過這次的課程設(shè)計,讓我學(xué)習(xí)到了很多知識以及認(rèn)識到了很多問題。同時我意識到了一個很重要的問題，那就是課程設(shè)計之前的準(zhǔn)備工作也是很重要的，包括提前預(yù)習(xí)設(shè)計的題目，上網(wǎng)和去圖書館查閱資料。我清楚的知道了，資料也是那么重要，否則在一個新穎的題目面前，你將無從下手。通過準(zhǔn)備工作，這樣可以保正在設(shè)計的時候，有了充足的準(zhǔn)備，使得自己不會在真正要開始課程設(shè)計的時候，對著題目發(fā)呆，沒有什么進展。因此，我覺得這個也是對待學(xué)習(xí)的一種好的態(tài)度，以后在學(xué)習(xí)中，也要一直以這

16、種好的態(tài)度對待。除此之外，讓我發(fā)現(xiàn)這次的可控流水燈設(shè)計，對于我以前的學(xué)習(xí)如 led 燈等的知識，不僅是一次很好的運用，而且讓我再次花心思去復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的知識點，運用之初相互結(jié)合知識點，使得知識點可以聯(lián)系起來，對我的學(xué)習(xí)有了很大的好處。在程序設(shè)計的過程中，也遇到了好多的問題，剛開始在代碼調(diào)試的時候，一直會存在錯誤，也有過很失望的時候，在通過同學(xué)的幫助后，經(jīng)過很多次的修改以后，終于把程序代碼改好。在大家的幫助下，才得以完成了可控流水燈基本功能。總的來說，這次設(shè)計獲益勝多。因為本次課程設(shè)計是一個團隊的合作，所以，不僅使得我們團結(jié)合作，學(xué)習(xí)到了知識，還讓我們更加的學(xué)會溝通。不僅培養(yǎng)了實踐能力，還培養(yǎng)

17、了設(shè)計思維，同時也鍛煉了動手實際操作能力，在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，鍛煉了運用所學(xué)知識的靈活性，加深了對知識的理解及提高了解決問題的能力。在體會到設(shè)計電路的艱辛的同時，更能體會到成功喜悅和快樂。在這次的設(shè)計中，我學(xué)習(xí)了很多，也享受到了其中的樂趣。從這次課程設(shè)計中我了解到流水燈的設(shè)計還是很好玩的，以前在路上夜景中的流水燈看上去很復(fù)雜，現(xiàn)在自己編程以后，知道了原理，相信在器件的允許下，我們也是可以完成那種效果的。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)致 謝對于這次的課程設(shè)計，首先最要感謝就是我們的機電學(xué)院了，正是他提供了這次實踐的機會，讓我們都有了鍛煉的機會，有了進一步學(xué)習(xí)

18、和鞏固所學(xué)過的知識點，我覺得這是一次難得的機會，我相信其他學(xué)?；蛘呤瞧渌麑I(yè)的同學(xué)都不一定能有這個機會的。當(dāng)然還要感謝的就是擔(dān)任我們單片機課程設(shè)計的老師徐宇寶老師，指導(dǎo)我們設(shè)計，對于我們在課程設(shè)計中遇到的問題，他總是會很認(rèn)真的幫助我們解答疑難，老師會在我不懂的時候放棄自己手頭上的工作，在旁邊指導(dǎo)提醒，一遍又一遍，直到我弄懂為止，真的十分感謝！而且更加令我感動的是，在編寫程序的時候會碰到很多問題，大家都細心幫我們解答糾正。我們在通過大家的幫助后，經(jīng)過很多次的修改以后，終于把程序代碼改好。但是在代碼燒入芯片中， ，我們還是花費了好多時間，但是還是沒有頭緒。最終還是在大家的幫助下，以及幫我們把代碼進

19、行了修改，才得以完成了可控流水燈基本功能。我覺得我們真的應(yīng)該要好好的感謝老師，他們?yōu)榱宋覀?，付出了很多的時間和精力，而且他都是比較耐心的指導(dǎo)，從來沒有見他不耐煩過，真的對于他們的行動很感動。當(dāng)然，我不會忘記我的那些同學(xué)，在我遇到疑難的時候，他們也總是會很樂意的幫助我，為我解答難題，而且還會主動地借資料給我，我很慶幸有這些好的同學(xué)，也在此要好好感謝他們。還有就是我要感謝那些我們所在實踐的地點的工作人員，是他們?yōu)槲覀兲峁┝四敲春玫沫h(huán)境，在這么舒服的環(huán)境之中做程序就是一種享受。最后必須感謝的就是給我提供過幫助的參考文獻的作者了，他們所編的書籍讓我受益匪淺。真的很感謝他們所有人的幫助。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾

20、情為你奉上專心-專注-專業(yè)參 考 文 獻1 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）.高等教育出版社，20062 .北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005 3 李廣弟，朱秀月，冷祖祁.單片機基礎(chǔ)（第三版）.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007 4 胡漢才. 北京:清華大學(xué)出版社,2002 5 南建輝，熊鳴，王軍茹. 北京:清華大學(xué)出版社,2004 附錄#include 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)/#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led1=P20; /定義各個端口sbit le

21、d2=P21;sbit led3=P22;sbit led4=P23;sbit led5=P24;sbit led6=P25;sbit led7=P26;sbit led8=P27;sbit led9=P30;sbit led0=P31;delay(uint z) /延時 uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void main() int i; for(i=1;i20;i+) /第一種情況，全部亮 P2=0XFF;P3=0XFF;delay(100);P2=0X00;P3=0X00;delay(100); delay(1000); for(i=1;i20;i+) /第二種情況，奇數(shù)亮 P2=0Xaa;P3=0Xaa;delay(100);P2=0X00;P3=0X00;delay(100); 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) delay(1000); for(i=1;i10;i+) /第三種情況，順序亮 led1=0 x01; delay(50); led1=0 x00; delay(50); led2=0 x01; de