單片機實習文檔

PAGEPAGE1北華大學北華大學啤酒罐裝檢測系統(tǒng)單片機實習報告姓名：班級：學號：院系：指導教師：實習日期：

目錄實習的目的任務…………….…...3硬件介紹………………….…..….4軟件介紹…………………..….….7程序設計………...………………10實習體會………………...………20參考文獻………………...………20教師評語……………...…………21實習的目的與任務1.實習目的：1）熟悉并掌握單片機外圍芯片的應用方法2）掌握單片機應用系統(tǒng)一般的設計過程3）掌握51單片機定時器、外部中斷的使用方法4）利用KeiluV4軟件完成應用系統(tǒng)軟件設計5）利用STC-ISP軟件完成在系統(tǒng)編程、下載，并完成系統(tǒng)軟件調(diào)試2.實習任務：（1）實習題目：簡易的啤酒罐裝檢測系統(tǒng)（2）題目背景：某啤酒企業(yè)在生產(chǎn)啤酒過程中，需要人工實時監(jiān)測啤酒發(fā)酵時候的溫度，溫度控制的好壞直接影響啤酒的口感，影響企業(yè)效益。同時在啤酒裝瓶的時候，不裝滿的產(chǎn)品是不合格的產(chǎn)品，不合格的產(chǎn)品不能再市場上流通。（3）設計要求：1.用LCD12864顯示當前的日期。2.學會用18b20進行內(nèi)溫度的檢測，并且在液晶上實時顯示當前溫度。3.用一個普通I/O口模擬一個10s的脈沖信號，用來模擬裝瓶的過程4.裝瓶是否為合格品，在檢測到一個脈沖信號后，用TLC2543檢測當前的電壓值。當檢測的電壓值大于3V時，認為當前的產(chǎn)品為合格，好的個數(shù)要加1；否則，當前的產(chǎn)品為不合格，壞的個數(shù)要加1。5.產(chǎn)品的好壞以及產(chǎn)品好壞的個數(shù)在LCD12864上都要有所顯示。6.完成以上項目后，自由發(fā)揮，可以添加矩陣按鍵，蜂鳴器，電機驅(qū)動等更好的模擬生產(chǎn)啤酒的過程。（4）設計要求的簡易流程框圖，僅供參考。STCSTC89C52RCLCD1286418B20TLC2543檢測電壓檢測脈沖信號10S脈沖信號硬件介紹1、系統(tǒng)總體框圖圖1硬件設計整體框圖單片機介介紹AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS

8位單片機，片內(nèi)含8kbytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。單片機引腳介紹P0口P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻，如圖所示。P1口P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別作為定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），參見表1。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。表.P1.0和P1.1的第二功能引腳號功能特性P1.0T2，時鐘輸出P1.1T2EX（定時/計數(shù)器2）P2口P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16位地數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3口P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能P3口還接收一些用Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。PSEN程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。實驗硬件原理圖1）51單片機最小系統(tǒng)及外部引腳引出圖圖2單片機最小系統(tǒng)三、軟件介紹KeilC51是美國keil出品的51系統(tǒng)兼容單片機語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C語言開發(fā)，體會更加深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到KeilC51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體會高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹此次實驗建立過程。打開

keil軟件，點擊菜單欄上的Project,選擇NewuVisionProject。命名為pinlvji,并保存。選擇工程保存的路徑與位置。給工程命名，然后保存。接著彈出選擇芯片類型，一般是寫51單片機系列的程序的話，就選擇Atmel公司的芯片，點開后，選擇AT89C52.最后點擊OK。選擇菜單File，接著選擇New。新建一個文件。然后保存文件，保存在工程的路徑下，保存的格式為“.c”.點開Project

下的Target1左邊的加號。鼠標右擊SourceGroup1,選擇AddFieltoGroup'SourceGroup1'...按截圖的操作，找到.c的文件，添加到工程里面。最后close,就可以了。編寫代碼，編譯，生成.hex文件。下載程序設計1.程序設計總流程圖開始開始啟動定時器0打開外部中斷0打開中斷EA=1外部中斷觸發(fā)YN讀取TLC2543讀取18B20數(shù)據(jù)LCD12864顯示結(jié)束>3VBAD++;GOOD++;YN2.電路原理圖3.程序運行實物圖實物圖4.程序編寫#include"reg51.h"#include"intrins.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitLCD_Din=P1^0; sbitLCD_CLK=P1^1; sbitW=P1^2; sbitE=P1^3; sbitI=P1^4; sbitDQ=P1^7; sbitoutput=P1^5; sbitmc_out=P2^0; #defineCS_ON(W=0,E=0,I=0)#include"12864.h"#include"DS18B20.h" uintAD,num,num1,GOOD,BAD;uintread_2543(ucharCON_WORD) {uintad=0;uchari;CON_WORD<<=4;LCD_CLK=0;CS_ON;for(i=0;i<12;i++){if(output==1)ad=ad|0x01; if(CON_WORD&0x80) LCD_Din=1; else LCD_Din=0; LCD_CLK=1; _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); LCD_CLK=0; _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); CON_WORD<<=1; ad<<=1;}LCD_CS_OFF;ad>>=1;return(ad);}voidAD_DUQU(){uintadcaiji,qian,bai,shi,ge;adcaiji=AD/0.819;qian=adcaiji/1000;bai=adcaiji%1000/100;shi=adcaiji%100/10;ge=adcaiji%10;write_com(0x98+3);dis_num_9(qian);dis_num_9(10);dis_num_9(bai);dis_num_9(shi);dis_num_9(ge);dis_num_9(11);}voidmain(){uintm;lcd_init();TMOD=0X01;TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;ET0=1;TCON=0x11;EA=1;xianshihanzi(1,2,"2015-10-27");xianshihanzi(2,1,"溫度:");xianshihanzi(2,7,"℃");xianshihanzi(3,1,"G:");xianshihanzi(3,5,"B:");xianshihanzi(4,1,"電壓:");while(1){m++;if(IE0==1){IE0=0;AD=AD/0.819;if(AD>3000)GOOD++;elseBAD++;}if(m>20) {AD_DUQU(); m=0; }ds1820disp();num_dis(3,3,GOOD);num_dis(3,7,BAD); AD=read_2543(0); delay(5);}}voidTime_0()interrupt1{TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;num++;if(num==20){num=0; num1++; if(num1>4) { num1=0; mc_out=~mc_out; }}}#defineLCD_CS_ON(W=1,E=1,I=0)#defineLCD_CS_OFF(W=1,E=1,I=1)uchara[]={"0123456789"},dis_num_mul[5]={0};voiddelay(uintn){uinti,j;for(i=0;i<=n;i++)for(j=0;j<110;j++);}voiddelay_us(uintn){while(n--);}voidSend_12864_data(uchardat){uinti;for(i=0;i<8;i++){if((dat<<i)&0x80) LCD_Din=1; else { LCD_Din=0; } LCD_CLK=0; _nop_();_nop_(); LCD_CLK=1;}}voidwrite_com(ucharcmd){LCD_CS_ON;Send_12864_data(0xf8);Send_12864_data(cmd&0xf0);Send_12864_data((cmd<<4)&0xf0);delay(2);LCD_CS_OFF;}voidwrite_data(uchardat){LCD_CS_ON;Send_12864_data(0xfa);Send_12864_data(dat&0xf0);Send_12864_data((dat<<4)&0xf0);delay(2);LCD_CS_OFF;}voidlcd_init(){write_com(0x30);delay(10);write_com(0x0c);delay(10);write_com(0x01);delay(10);write_com(0x06);delay(10);}voidxianshihanzi(uintline,uintpos,uchar*s){if(line==0){while(*s>0){write_data(*s);s++;delay_us(5);}}if(line==1){write_com(0x80+pos-1);while(*s>0){write_data(*s);s++;delay_us(5);}}if(line==2){write_com(0x90+pos-1);while(*s>0){write_data(*s);s++;delay_us(5);}}if(line==3){write_com(0x88+pos-1);while(*s>0){write_data(*s);s++;delay_us(5);}}if(line==4){write_com(0x98+pos-1);while(*s>0){write_data(*s);s++;delay_us(5);}}}voiddis_num_9(uintnum){switch(num){case0:xianshihanzi(0,0,"0");break;case1:xianshihanzi(0,0,"1");break;case2:xianshihanzi(0,0,"2");break;case3:xianshihanzi(0,0,"3");break;case4:xianshihanzi(0,0,"4");break;case5:xianshihanzi(0,0,"5");break;case6:xianshihanzi(0,0,"6");break;case7:xianshihanzi(0,0,"7");break; case8:xianshihanzi(0,0,"8");break;case9:xianshihanzi(0,0,"9");break;case10:xianshihanzi(0,0,"."); break; case11:xianshihanzi(0,0,"V"); break;}}voidnum_dis(uintline,uintpos,uintnum){uinti;if(line==1)write_com(0x80+pos-1);if(line==2)write_com(0x90+pos-1);if(line==3)write_com(0x88+pos-1);if(line==4)write_com(0x98+pos-1);if(num<1000){if(num<100){if(num<10){dis_num_9(num);for(i=0;i<2;i++){xianshihanzi(0,0,"");}}else{dis_num_mul[0]=num/10;dis_num_mul[1]=num%10;for(i=0;i<2;i++)dis_num_9(dis_num_mul[i]);xianshihanzi(0,0,"");}}else{dis_num_mul[0]=num/100;dis_num_mul[1]=num%100/10;dis_num_mul[2]=num%10;for(i=0;i<3;i++)dis_num_9(dis_num_mul[i]);}}}uinttvalue;voiddelay_18B20(uinti){while(i--);}voidds1820rst(){ucharx=0;DQ=1;delay_18B20(4);DQ=0;delay_18B20(100);DQ=1;delay_18B20(40);}uchards1820rd(){uchari=0;uchardat=0;for(i=8;i>0;i--){DQ=0;dat>>=1;DQ=1;if(DQ)dat|=0x80;delay_18B20(10);}return(dat);}voidds1820wr(ucharwdata){uchari=0;for(i=8;i>0;i--){DQ=0;DQ=wdata&0x01;delay_18B20(10);DQ=1;wdata>>=1;}}read_temp(){uchara,b;ds1820rst();ds1820wr(0xcc);ds1820wr(0x44);ds1820rst();ds1820wr(0xcc)