單片機實訓(xùn)指導(dǎo)書

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單片機實訓(xùn)指導(dǎo)書

編寫：交通與控制系鄺小磊

一、緒言

單片機又稱為為微控器是一個內(nèi)含CPU、RAM、ROM、I/O接口的一個小芯片，它的知識涵

蓋計算機基礎(chǔ)、計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機程序設(shè)計、計算機接口等，因此在電信、機電、儀表、電力、工業(yè)控制尖端武器家電等各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，作為控制核心的單片機以體積小功能全性價比高等諸多優(yōu)點而獨具特色。51系列單片機硬件構(gòu)架完整功能強大通用性強體格低廉便利學(xué)生實踐等特點，因而成為工科學(xué)生必需把握的一門技術(shù)。

本實訓(xùn)項目由具有代表性強，簡單成功制作的五個子項目組成。（1）項目1信號燈

（2）項目2大屏幕LED（3）項目3交通燈（4）項目4步進電機（5）項目5可調(diào)電子時鐘

其中項目1、2、3為必做項目，項目4、5為選做項目。

實訓(xùn)地點：實訓(xùn)樓四樓單片機實訓(xùn)室

二、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)簡介

單片機系統(tǒng)必需軟硬件密切協(xié)同、協(xié)調(diào)一致才能組成一個高性能的單片機應(yīng)用系統(tǒng)。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，軟硬件的功能在不斷地調(diào)整，以相互適應(yīng)，硬件設(shè)計和軟件設(shè)計不能截然分開，硬件設(shè)計時應(yīng)考慮系統(tǒng)資源及軟件的實現(xiàn)方法，而軟件的設(shè)計又要了解硬件的工作原理。

1、總體設(shè)計內(nèi)容

（1）選擇單片機類型型號（2）了解系統(tǒng)功能和技術(shù)指標（3）關(guān)鍵器件的選擇（4）軟硬件功能的劃分（5）硬件設(shè)計內(nèi)容：

A性能；B經(jīng)濟性；C通用性；D與系統(tǒng)的匹配性2、系統(tǒng)構(gòu)成方式選擇

A專用系統(tǒng)；B模塊化系統(tǒng)3、電路板設(shè)計：

（1）晶振盡量靠近CPU晶振引腳處。

（2）電源、接地線盡量安排在直流電源入口處，數(shù)電地線和模電地線不要共地可能分開一點接地。

（3）根據(jù)具體的控制系統(tǒng)考慮適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施4、軟件設(shè)計

使用的軟件：WAVE仿真軟件；Proteus硬件仿真軟件；Keil軟件；字符提取軟件；5、仿真調(diào)試

6、可靠性試驗與產(chǎn)品化

1

實訓(xùn)項目簡易十字路口交通燈控制器的制作

一、實訓(xùn)目的：

1、設(shè)計簡易十字路口交通燈控、制器。2、熟練把握電路中所用元件功能、特點。

3、學(xué)習(xí)十字路口交通控制燈的程序編制方法。

4、熟練把握WAVE仿真軟件、Proteus硬件仿真軟件的使用方法。'5、把握簡易十字路口交通燈控制器的仿真、調(diào)試方法。

二、實訓(xùn)說明：

位于十字路口的交通控制燈在東西面北方向各有紅、黃、綠三盞燈按以下順序進行循環(huán)點亮：

1、南、北紅燈亮；東、西綠燈亮。點亮?xí)r間20S。2、東、西黃燈閃爍。閃爍次數(shù)5次。

3、東、西紅燈亮、綠燈滅；南、北綠燈亮、紅燈滅。時間20S4、南、北黃燈閃爍。閃爍次數(shù)5次。

5、南、北紅燈亮、綠燈滅；東、西綠燈亮、紅燈滅。時間20S。（循環(huán)開始）實訓(xùn)中用發(fā)光二極管代替真實交通信號燈進行仿真。

三、實訓(xùn)主要元件及相關(guān)知識（一）AT89C51管腳排列（二）AT89C51功能：1、8位CPU；

2、片內(nèi)振蕩器時鐘電路；3、32根I/O線；

4、外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64K；5、2個16位的定時器/計數(shù)器；6、5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級；7、全雙工串行口；8、布爾處理器；

（三）AT89C51其它知識請參見教材。四、元件清單：

1、三極管9013×12。2、AT89C51×1。3、AT89C51插座×1。4、￠5發(fā)光二極管×12（紅綠黃各4只）。5、1/8W電阻；1K×12K×1250¤×16、電容；22U×130P×2。7、6MHZ晶振×1。

8、多孔印刷電路板（100×100）mm×1

五、實訓(xùn)原理設(shè)計1、設(shè)計參考思想

為儉約硬件資源資源到東、西紅燈是同時點亮工作、綠燈也是同時點亮工作，所以可以考慮將同時工作的燈并聯(lián)用一根輸出口線控制。同理南、北的紅燈和綠燈同樣處理。若黃燈也同樣處理只需六根輸出口線。若用一根輸出口去控制一盞燈需要十二根輸出口線。

2、12只LED發(fā)光二極管I/O口分派；

2

南親紅燈并聯(lián)由P1.1口控制：南親綠燈并聯(lián)由P1.3口控制：

東西方紅燈并聯(lián)由P1.4口南親黃燈并聯(lián)由P1.2口控制；東西黃燈并聯(lián)由P1.5口控制；兩只交通燈并聯(lián)時考慮控制：東西綠燈并聯(lián)由P1.6口控制；

到單片機AT89C51為低功耗型單片機，直接將驅(qū)動電器睥三極管基極聯(lián)起來。3、實訓(xùn)電路：

（1）、接口驅(qū)動口路；

（2）、單片機系統(tǒng)（AT89C51）；

單片機AT89C51第40腳和31腳接+5伏直流電壓正極，20腳接接+5伏直流電壓負極。

A車道+5VGND10kP0010k10k10k10k10k10k10k+5VR16R17R18R19R20R21R22R23LCD1602VSSVDDVEERSRWEP01P02P03P04P05P06P07D0D1D2D3D4D5D6D7D1LED-REDD2D31234567891011121314LED-YELLOWLED-GREENP00P01P02P03P04P05P06P07U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD3938373635343332212223242526272821011121314151617P07P06P05P04P03P02P01P00D4D5D6LED-GREENLED-REDD10D11D12B車道LED-YELLOWLED-YELLOW18LED-REDLED-GREENXTAL29RSTD7LED-GREEN293031PSENALEEAD8D9LED-YELLOWLED-REDU2:A13U3:A1R13R151k1k+5V12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C511=+5V2R1474LS041k74LS86S1S0SW-SPSTSW-SPSTA車道有車B車道無車S2SW-SPST緊急狀況開關(guān)R110k模擬開關(guān)SW1SW-SPSTU523456789191A0A1A2A3A4A5A6A7CEAB/BA74HC245B0B1B2B3B4B5B6B71817161514131211

六、程序；

在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下編寫程序。參考程序：

#include

#include\#include\

sbita_red=P1^0;sbita_yellow=P1^1;sbita_green=P1^2;

sbitb_red=P1^3;sbitb_yellow=P1^4;sbitb_green=P1^5;

sbitkey_int0=P3^0;sbitkey_int1=P3^1;sbitkey_wait=P3^4;

//***************************************////***************************************voidint_init()

3

{

EA=1;IT0=1;EX0=1;

IT1=1;EX1=1;}

//************************************voidinter0(void)interrupt0{

uchartemp0;temp0=P1;P1=0;a_red=1;b_red=1;

while(key_wait==0){

}

P1=temp0;}

//*************************************

///////////////////////////////////////////voidinter1(void)interrupt2{

uchartemp0;temp0=P1;P1=0;

if(key_int0==1)//keyint0A車道綠燈,B車道紅燈{a_green=1;b_red=1;}

if(key_int1==1){b_green=1;a_red=1;}delay1s(100);P1=temp0;}

//*********************************************//***********************************************voidmain(void)

4

{uchardis_time;

voidinter0(void);

voidinter1(void);

t_init();int_init();

Initlcd();//if(EX0==0)//{

//EA=1;//ES=1;//IT0=1;//a_red=0;//b_red=0;

//}WrCom(0x00+0xc0);WrData('G');//WrCom(0x01+0xc0);//WrData('D');//WrCom(0x02);//WrData('C');//WrCom(0x03);//WrData('P');

//Dis_str(0,0,\//Dis_str(0,0,\//Dis_str(0,0,\

//Dis_str(1,0,\

while(1)

{//uchardis_time,j=5;

//A車道紅燈,B車道綠燈?

//**************************************************Dis_str(0,0,\//A車道紅燈Dis_str(1,0,\//B車道綠燈燈P1=0;

for(dis_time=20;dis_