沈航單片機(jī)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電子設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件訓(xùn)練總結(jié)報(bào)告一、任務(wù)說(shuō)明1、熟練掌握PROTUS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，利用51單片機(jī)、8個(gè)數(shù)碼管設(shè)計(jì)一個(gè) 單片機(jī)顯示系統(tǒng)，要求8個(gè)數(shù)碼管分別顯示數(shù)據(jù)18。二、原理圖繪制說(shuō)明電路原理圖的設(shè)計(jì)與繪制是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)電路原理圖的工作 包括：設(shè)置電路圖圖紙的大小，規(guī)劃電路圖的總體布局，在圖紙上放置元器件并對(duì) 元器件進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行布線和整體布局，最后保存并打印輸出等幾個(gè)步驟。安裝完P(guān)roteus后，運(yùn)行ISIS 6 Professional，在原理圖編輯窗口繪制電路圖， 在該界面下還有預(yù)覽窗口和元件列表區(qū)，在左側(cè)的

2、工具箱中還有模型選擇工具欄， 方向工具欄及仿真按鈕等工具。繪制電路圖首相要選擇大小合適的圖紙尺寸，本次實(shí)驗(yàn)所要求的是應(yīng)用A4圖紙， 然后即開始進(jìn)行電路原理圖的繪制。在Proteus 6 Professional中點(diǎn)擊“文件”- “新建設(shè)計(jì)”可以根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)模選擇頁(yè)面的大小，然后開始電路的設(shè)計(jì)。如圖1 所示。圖1設(shè)計(jì)圖紙大小選擇選好合適的設(shè)計(jì)圖紙后，在軟件的元件庫(kù)中利用搜索功能找到設(shè)計(jì)中所要用到的 元件，放置到圖紙合適的位置上，并單擊元件設(shè)置元器件的參數(shù)。點(diǎn)擊“庫(kù)”- “選 擇元件/符號(hào)”可以在彈出的對(duì)話框（如圖2所示）中填寫需要的元器件名稱，通過(guò) 這種方式，就可以找到并放置相應(yīng)的器件。在這個(gè)界

3、面中我們可以看到關(guān)于器件的一 些基本信息，如管腳數(shù)目和PCB圖形樣式等。I fete Pick DevicesKeywords:Results (B):AT89C51 Preview:|at89c5l|Match Whole Words?DeviceLibrary |D 已血 pticinAT89C51MICRO8051 Microcontoller (4kB code, 33MH乙 2x16-bit Timers, UART)Category:匚日定口口I fete Pick DevicesKeywords:Results (B):AT89C51 Preview:|at89c5l|Match

4、 Whole Words?DeviceLibrary |D 已血 pticinAT89C51MICRO8051 Microcontoller (4kB code, 33MH乙 2x16-bit Timers, UART)Category:匚日定口口；Microprocessor ICsSub-category:Mdnufacturer:AT89C51.BUSMICROAT89C51FIE：2MICROAT89C51RB2.BUS MICROAT89C51FIC2MICROAT89C51FIC2.BIJS MICROAT89C51FID2MICROAT89C.51FID2.BLIS MICRO8

5、051 Microcontoller (4kB code, 33MHz, 2x16-bit Timers, UART)8051 Microcontoller (1 GkB code, 48MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UART)8051 Microcontoller (1 GkB code, 48MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UART)8051 Microcontoller (32kB code, 48MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UART)8051 Mic

6、rocontoller (32kB code, 48MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UART)8051 Microcontoller (64kB code, 40MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UART8051 Microcontoller (64kB code, 40MHz, Watchdog Timer, 3x16-bit Timers, UARTVSM DLL Model MCS8051.DLLJ-pzo-he竺一 1 h3-5-5-Tb 一叮.何 圖2元器件查找與選擇界面在主界面的左側(cè)有模型選擇工具

7、欄，通過(guò)它我們可以放置一些基本的器件，如 直流電源、接地標(biāo)志、電阻、電容等等。在將主要的芯片器件放置到界面之中以后， 我們要根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的方案將各個(gè)小器件放置在相應(yīng)位置上。最后將各個(gè)元器件 用導(dǎo)線連接，這樣電路原理圖的繪制部分就基本完成，對(duì)所繪制的電路原理圖進(jìn)行 檢查，這時(shí)可以點(diǎn)擊“工具”-“電氣規(guī)則檢查”，可以檢查原理圖中是否有忘記 連接的引腳，是否忘記接電源或接地等，如有錯(cuò)誤就要作進(jìn)一步的調(diào)整與修改，以 保證原理圖準(zhǔn)確無(wú)誤。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的要求對(duì)數(shù)碼管的“DP”引腳沒有要求，所以 經(jīng)過(guò)電氣規(guī)則檢查之后只有數(shù)碼管“H”引腳沒有定義這一個(gè)錯(cuò)誤，沒有其它的錯(cuò)誤， 可以判定電路原理圖繪制正確。電器

8、規(guī)則檢查結(jié)果如圖3所示。圖3 電氣規(guī)則檢查結(jié)果電氣規(guī)則檢查無(wú)誤后，電路原理圖的繪制工作就完成了。電路原理圖如圖4所 示。P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXS P3.1AX0 P3.2/INT0 P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WR P3.7/RDU2P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3

9、 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXS P3.1AX0 P3.2/INT0 P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WR P3.7/RDU2AY0BY1CY2Y3Y4E1Y5F2Y6三、流程圖繪制以及說(shuō)明本設(shè)計(jì)應(yīng)用八位7段數(shù)碼管（LED）顯示電路，8位LED由一個(gè)8為動(dòng)態(tài)顯示共 陰數(shù)碼管組成，八位數(shù)據(jù)線接到單片機(jī)的P0 口，如附錄圖中所示，8位片選線通過(guò) 74LS138譯碼器連接到單片機(jī)的P2 口

10、，高電平選擇。操作過(guò)程為：選擇相應(yīng)數(shù)碼管 （給P2 口送數(shù)據(jù)），控制數(shù)碼管的8位數(shù)據(jù)線（給P0 口送相應(yīng)數(shù)據(jù)），只要按地址輸 出相應(yīng)數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制。顯示共有8位，用動(dòng)態(tài)方式顯示。程序流 程圖如圖5所示。四、Proteus仿真說(shuō)明電路原理圖繪制完成之后就可以進(jìn)行電路功能的仿真。仿真之前首先要用到Keil這個(gè)軟件，打開這個(gè)軟件之后將所編寫的程序進(jìn)行編譯，如果程序沒有錯(cuò)誤，Keil 會(huì)自動(dòng)生成一個(gè).hex的文件。然后就是將所生成的.hex文件寫入AT89C51芯片中，具體方法是先右鍵點(diǎn)擊芯 片，再左擊芯片，將.hex文件載入，就完成了程序的寫入。導(dǎo)入文件如圖6所示。圖6 .hex文件

11、導(dǎo)入此時(shí)程序已經(jīng)寫入芯片中，這時(shí)就可以進(jìn)行電路圖功能的仿真了。點(diǎn)擊左下方 的運(yùn)行按鈕，仿真的結(jié)果如圖7所示。ABCDEFG DP12345678ABCDEFG DP12345678圖7 電路功能仿真本設(shè)計(jì)將所有數(shù)碼管的8個(gè)段線相應(yīng)地并接在一起，并接到AT89C51的P0 口，由 P0 口控制字段輸出。而各位數(shù)碼管的共陽(yáng)極由AT89C51的P2 口控制P20-P21連接到譯 碼器74LS138來(lái)實(shí)現(xiàn)8位數(shù)碼管的位輸出控制。這樣，對(duì)于一組數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示需 要由兩組信號(hào)來(lái)控制：一組是字段輸出口輸出的字形代碼，用來(lái)控制顯示的字形，稱 為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號(hào)，用來(lái)選擇第幾位數(shù)碼管工作

12、，稱為位碼。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而且同一時(shí)刻，只有一位顯示，其它各位 熄滅，但由于數(shù)碼管具有余輝特性和人眼有視覺暫留現(xiàn)象，只要每位數(shù)碼管顯示間隔 足夠短，給人眼的視覺印象就會(huì)是連續(xù)穩(wěn)定地顯示。數(shù)碼管不同位顯示的時(shí)間間隔可以通過(guò)調(diào)整延時(shí)程序的延時(shí)長(zhǎng)短來(lái)完成。數(shù)碼 管顯示的時(shí)間間隔也能夠確定數(shù)碼管顯示時(shí)的亮度，若顯示的時(shí)間間隔長(zhǎng)，顯示時(shí)數(shù) 碼管的亮度將亮些，若顯示的時(shí)間間隔短，顯示時(shí)數(shù)碼管的亮度將暗些。若顯示的時(shí) 間間隔過(guò)長(zhǎng)的話，數(shù)碼管顯示時(shí)將產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。所以，在調(diào)整顯示的時(shí)間間隔時(shí)， 即要考慮到顯示時(shí)數(shù)碼管的亮度，又要數(shù)碼管顯示時(shí)不產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，所設(shè)計(jì)的電路及程序

13、可以滿足設(shè)計(jì)的要求。五、匯編源程序ORG 0000HLJMP STARTSTART:MOV B, #0MOVDPTR,#D_table;指針指向表頭地址M_LOOP:MOVP0,#0;P0 口初始化MOVP2,B;P2 口初始化MOVA,BMOVCA,A+DPTR;查表取得段碼，送A存儲(chǔ)MOVP0,AINC BANL B, #7CALL DelaySJMP M_LOOPDelay:；延時(shí)子程序 TOC o 1-5 h z MOV R7,#0DJNZ R7,$DJNZ R7,$RETD_table:DB 0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7

14、fEND六、體會(huì)及合理化建議通過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用 到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己， 超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦， 從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝 別人，超越前人。同時(shí)，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕 易言棄。設(shè)計(jì)過(guò)程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，也許這就是在 對(duì)我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過(guò)，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會(huì)為我們而敲響。這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到過(guò)許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，

15、自己對(duì)數(shù)碼管應(yīng)用的 不了解給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我 明白了，原來(lái)結(jié)果并不那么重要，我們更應(yīng)該注重的是這一整個(gè)過(guò)程。于是，我堅(jiān)持 了下來(lái)。當(dāng)然最終，這個(gè)設(shè)計(jì)很成功，設(shè)計(jì)結(jié)果能夠符合題意，成功完成了此次實(shí)習(xí) 要求，我們不只在乎這一結(jié)果，更加在乎的，是這個(gè)過(guò)程。一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、 分析、解決問(wèn)題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。附錄1電路原理圖IE3HS6JIE3HS6JU1XTAL1XTAL2RST3938P0.2/AD：P0.4/AD，P0.6/AD1P0.7/AD：3736353

16、4PSEN ALE EAP2.0/A8P2.1/A9P2.2/A1P2.3/A1 -P2.4/A1P2.6/A112345678P1.0P3.0/RX】P1.1P3.1/TXEP1.2P3.2/INTIP1.3U1XTAL1XTAL2RST3938P0.2/AD：P0.4/AD，P0.6/AD1P0.7/AD：37363534PSEN ALE EAP2.0/A8P2.1/A9P2.2/A1P2.3/A1 -P2.4/A1P2.6/A112345678P1.0P3.0/RX】P1.1P3.1/TXEP1.2P3.2/INTIP1.3P3.3/INTP1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WF21401234567YYYYYYYY1,222