單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGE PAGE - 8 -單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)評(píng)語：考勤（10） 守紀(jì)（10）過程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（30）答辯（10） 總成績(jī)（100） 專 業(yè)： 班 級(jí) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2014 年 1 月 17 日 基于單片機(jī)的花樣流水燈設(shè)計(jì)1 引言1.1設(shè)計(jì)目的(1)學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力，進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的目的。(2)掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。(3)培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1)掌握MCS-5

2、1系列89C52的原理。(2)設(shè)計(jì)LED流水燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)32個(gè)LED霓虹燈的左、右循環(huán)顯示。(3)用protel軟件完成原理電路圖的繪制。1.3設(shè)計(jì)方法 本花樣流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有32個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)。如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來，那么只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄滅，就要把P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖?；同理，其他LED燈的點(diǎn)亮和熄滅的方法同LED1。因此，要實(shí)現(xiàn)花樣流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮、熄滅就可以。2 設(shè)計(jì)方案及原理2.1總體設(shè)計(jì)方案此次32個(gè)LED流水燈的設(shè)計(jì)是以AT89C52作為主控芯片，接

3、在32個(gè)LED實(shí)現(xiàn)顯示，運(yùn)用匯編語言編程來實(shí)現(xiàn)。2.2系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。2.3系統(tǒng)原理組成此系統(tǒng)以AT89C52為主，利用時(shí)鐘電路產(chǎn)生脈沖控制流水燈的節(jié)奏，同時(shí)接有復(fù)位電路解決故障燈問題，本設(shè)計(jì)還單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)開關(guān)控制32個(gè)流水燈的關(guān)閉，由于本設(shè)計(jì)為花樣流水燈，因此設(shè)計(jì)32個(gè)LED燈的40種變換，來顯示其花樣。圖1 系統(tǒng)組成框圖3 硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳X

4、TAL1和XTAL2分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器與作為反饋元件的晶體振蕩器和微調(diào)電容一起構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用12MHz的石英晶體。時(shí)鐘電路如圖2所示。3.2復(fù)位電路第一次上電時(shí)，或者死機(jī)后，需要重新初始化，進(jìn)行復(fù)位是把寄存器各種設(shè)置重新初始化，如圖通電電容可以當(dāng)短路，電容充電，所以RST腳為低電平。由于復(fù)位條件必須51單片機(jī)的RET引腳保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，才完成一次復(fù)位。利用RC電路可保持RST有兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，按下開關(guān)達(dá)到兩個(gè)機(jī)器周期就成功復(fù)位一次。 復(fù)位電路如圖3所示。 圖2 時(shí)鐘電路 圖3 復(fù)位電路4 軟件設(shè)計(jì)本次軟件設(shè)計(jì)我采用的

5、是C語言編譯，運(yùn)用查表法來控制LED燈的花樣流水作業(yè)。運(yùn)用查表法能夠?qū)崿F(xiàn)任意方式的流水，而且流水花樣無限，只要改變流水花樣數(shù)據(jù)表的流水?dāng)?shù)據(jù)就可以隨意的添加或改變流水花樣，真正實(shí)現(xiàn)隨心所欲的花樣流水燈效果。我們先把流水燈數(shù)據(jù)建在一個(gè)以TAB為標(biāo)號(hào)的數(shù)據(jù)表中，然后通過指令“MOVC A,A+DPTR”把數(shù)據(jù)取到累加器A中，再送到P1口顯示。4.1流程圖流程圖如圖4所示。 4.2程序清單程序清單如附錄一所示。5 系統(tǒng)仿真 系統(tǒng)仿真圖如附錄二所示。6 小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的是流水燈的設(shè)計(jì)，以編程軟件Proteus和仿真軟件keil為主。初次實(shí)習(xí)單片機(jī)設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)我選擇了32個(gè)LED燈設(shè)計(jì)，只運(yùn)用一

6、個(gè)AT89C52芯片，電路圖如附錄二所示。軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)電路圖所設(shè)計(jì)的，我選擇了C語言，運(yùn)用循環(huán)移位法和查表法，查表法可以根據(jù)自己的意愿任意決定流水燈的流水作業(yè)，因此我選了查表法。這樣可以根據(jù)自己的意愿選擇流水燈的打開和斷開，最后匯編程序生成hex文件導(dǎo)入AT89C52芯片就可以實(shí)現(xiàn)花樣流水燈的運(yùn)轉(zhuǎn)。本次設(shè)計(jì)我特意用了深藍(lán)色的LED燈來顯示其花樣。最終本次設(shè)計(jì)的結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了32個(gè)流水燈根據(jù)我數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來顯示流水花樣，而且開關(guān)可控制開斷。 圖4 流程圖參考文獻(xiàn)1 王思明,張金敏,張?chǎng)?茍軍年,楊喬禮編著.單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)M.北京:科學(xué)出版社,20122 馮博琴,吳寧主編.微型計(jì)算機(jī)原理與

7、接口技術(shù)M.北京:清華出版社,20073 譚浩強(qiáng)著.C程序設(shè)計(jì)M.北京:清華出版社,2005附錄一程序清單#include #defineuintunsigned int#defineucharunsigned charuchar code table0=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/LED從低位往高位移uchar code table1=0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe;/LED從高位往低位移uchar i,j;/定義循環(huán)變量uint tt=70;/定義時(shí)間指數(shù)v

8、oid delay(uint time)/延時(shí)函數(shù)uint x,y;for(x=time;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void disp0()/狀態(tài)0 所有LED閃爍3次for(i=0;i3;i+)P0=0 x00; P2=0 x00; P3=0 x00; P1=0 x00;delay(300);P0=0 xff; P2=0 xff; P3=0 xff; P1=0 xff;delay(300);void disp1()/狀態(tài)1 LED順時(shí)針轉(zhuǎn)一圈for(i=0;i8;i+)P2=table1i;delay(100);P2=0 xff;for(i=0;i8;i+)P3=table1i;delay(100);P3=0 xff;for(i=0;i8;i+)P1=table1i; delay(100);P1=0 xff;for(i=0;i8;i+)P0=table0i;delay(100);P0=0 xff;void disp2()/狀態(tài)2 LED逆時(shí)針轉(zhuǎn)一圈for(i=0;i8;i+)P0=table1i;delay(100);P0=0 xff;for(i=0;i8;i+)P1=table0i;delay(100);P1=0 xff;for(i=0;i8;i+)P3=table0i;delay(100);P3=0 xff