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文檔簡介
1、西安交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)摘要:近年來,單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。從工業(yè)到人們的日常生活,大部分的科技產(chǎn)品都是通過單片機(jī)來控制。在它問世之前,自動(dòng)控制設(shè)備不能被廣泛的應(yīng)用,這是因?yàn)榭刂圃O(shè)備的體積龐大,耗電量大,價(jià)格昂貴。在第一臺(tái)微處理器成功研制不久,第一個(gè)單片機(jī)就問世了。因?yàn)槠湫∏傻捏w積,低功耗,以及高效的性能,單片機(jī)受到了大家的歡迎。由于依靠PIC單片機(jī)可調(diào)數(shù)字鐘配置了外圍設(shè)備,構(gòu)成了一個(gè)可編程的計(jì)時(shí)定時(shí)系統(tǒng),具有體積小,可靠性高,功能強(qiáng)等特點(diǎn)。所以本畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PIC16F877單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、以及行列鍵盤和LED顯示器等部件,設(shè)計(jì)出一個(gè)具
2、有計(jì)時(shí)電路、復(fù)位電路、按鍵電路、LED顯示電路、定時(shí)鬧鈴電路等外圍電路簡單的單片機(jī)電子時(shí)鐘系統(tǒng)。最終通過PIC16F877單片機(jī)控制外圍時(shí)鐘電路,在proteus環(huán)境下畫出電路圖,在Mplab環(huán)境下通過按鍵啟動(dòng)等控制,實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí),日期,鬧鈴,秒表等功能。關(guān)鍵字:PIC16F877單片機(jī);時(shí)鐘;中斷系統(tǒng);MplabAbstract:Single Chip Microcomputer has achieved a immemse popularity in all fileds in recent years.From industry to peoples common lives,most of
3、 technical applications are controlled by SCM. Before it appeared,the automatic devices couldt be widely used because of their huge size ,large quantity of power cost and high price.The first SCM appeared as soon as the first MCU(MicroController Unit) was successfully developed.Due to its small size
4、,low power cost and high performance,ithas been welcomed by people.By relying on PIC microcontroller adjustable a digital clock with the peripheral, constitute a programmable timer timing system, the advantages of small size, high reliability, the function is strong, etc the graduation design based
5、on the single chip microcomputer PIC16F877 internal timing/counters, interrupt system, and ranks keyboard and LED display unit etc, design a has the timing circuits and reset circuit, key circuit, LED display circuit, regular alarm circuit and other peripheral circuit is simple single-chip electroni
6、c clock system.Finally through the PIC16F877single-chip microcomputer to control the peripheral clock circuit, in the Proteus environment to draw circuit diagram, in the MPLAB environment through the start button control, realize the time, date, alarm clock, stopwatch functions.Keywords:PIC16F877;Cl
7、ock;interrupt system;Mplab目 錄1 緒論51.1國內(nèi)外現(xiàn)狀51.2課題的研究意義51.3論文主要內(nèi)容62 時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的功能及設(shè)計(jì)方案82.1時(shí)鐘的基本特點(diǎn)及原理82.2實(shí)現(xiàn)功能82.3時(shí)鐘設(shè)計(jì)方案82.3.1顯示電路模塊92 .3.2 計(jì)時(shí)電路模塊92.3.3按鍵電路模塊92.3.4復(fù)位電路模塊92.3.5定時(shí)電路模塊92.3.6 輸入模塊92.4設(shè)計(jì)的計(jì)劃及內(nèi)容103 硬件設(shè)計(jì)113.1 PIC16F877原理簡介11.1.1 PIC16F877特性113.1.2 特殊內(nèi)嵌功能133.1.3 PIC16F877基本電路143.1.3 PIC16F877指令簡介1732
8、原理圖設(shè)計(jì)173.3功能電路分析183.3.1電源電路部分183.3.2復(fù)位電路183.3.3 時(shí)鐘電路193.3.4 鍵盤電路203.3.5 LED顯示電路213.3.6蜂鳴器電路224 軟件設(shè)計(jì)234.1流程圖234.1.1主程序流程圖234.1.2時(shí)鐘計(jì)時(shí)子程序流程圖234.1.3鍵盤掃描子程序流程圖244.2源程序255 仿真275.1 Protues軟件簡介275.2 Mplab IDE軟件簡介275.3軟件調(diào)試285.4 電路功能仿真285.4.1具體的仿真步驟:295.4.2 仿真結(jié)果及分析296 結(jié) 論30致 謝31參 考 文 獻(xiàn)32附錄331 緒論1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀單片機(jī)
9、自1976年由Intel公司推出MCS-48開始,迄今已有二十多年了。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗地、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面,幾乎“無處不在,無所不為”。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。單片機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)形式:一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的,將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合用一個(gè)存儲(chǔ)器空間的結(jié)構(gòu),稱為馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開,分別尋址的結(jié)構(gòu),即哈佛結(jié)構(gòu),一般需要較大的程序存儲(chǔ)器,目前的單片機(jī)
10、以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開的結(jié)構(gòu)為多。根據(jù)程序存儲(chǔ)方式的不同,單片機(jī)可分為EPROM、OTP(一次可編程)、QTP(掩膜)三種。我國一開始都采用ROMless型單片機(jī)(片內(nèi)無ROM,需片外配EPROM),對(duì)單片機(jī)的普及起了很大作用,但這種強(qiáng)調(diào)接口的單片機(jī)無法廣泛應(yīng)用,甚至走入了誤區(qū)。如單片機(jī)的應(yīng)用一味強(qiáng)調(diào)接口,外接I/O及存儲(chǔ)器,便失去了單片機(jī)的特色。目前單片機(jī)大都將程序存儲(chǔ)體置于其內(nèi),給應(yīng)用帶來了極大的方便。本文討論的單片機(jī)PIC16F877可調(diào)數(shù)字鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的PIC系列單片機(jī),可調(diào)數(shù)字鐘配置了外圍設(shè)備,構(gòu)成了一個(gè)可編程的計(jì)時(shí)定時(shí)系統(tǒng),具有體積小,可靠性高,
11、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供開發(fā),有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。1.2 課題的研究意義電子時(shí)鐘有著很長的歷史,在1957年,Venbtura發(fā)明了世界上的第一塊電子表后,他就奠定了電子時(shí)鐘的基礎(chǔ),電子時(shí)鐘開始迅速地發(fā)展起來?,F(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具,采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷,用于一秒的定義,通過計(jì)數(shù)方式進(jìn)行滿六十秒分鐘進(jìn)一,滿六十分小時(shí)進(jìn)一,滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能,是人民日常生活不可缺少的工具。數(shù)字式電子鐘用單片機(jī)控制,譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng),用LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間,減小了計(jì)時(shí)誤差,這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能,還可以進(jìn)行
12、時(shí)和分的校對(duì),片選的靈活性好。在這里我們將已學(xué)過的比較零散的數(shù)字電路的知識(shí)有機(jī)的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來用于實(shí)際,來培養(yǎng)我們的綜合分析和設(shè)計(jì)電路,寫程序、調(diào)試電路的能力。這幾年,國內(nèi)的市場正在急劇地膨脹。根據(jù)國外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示出,發(fā)達(dá)國家的每個(gè)人一生中平均擁有手表23塊,在發(fā)展國家中,每人一生平均擁有手表是12塊,而目前在中國的城鎮(zhèn)每人一生擁有的手表還沒有超過6塊,因此在中國的發(fā)展的空間是很大的。現(xiàn)在社會(huì)中,大量地投入生產(chǎn)的時(shí)鐘大多為智能時(shí)鐘,其功能更加全面并不斷得到發(fā)展,但是其價(jià)格相對(duì)比較昂貴。所以,采用一種控制方便,價(jià)格便宜的電子時(shí)鐘是很有必要的?;赑IC單片的電子時(shí)鐘,外圍電路簡單易于實(shí)現(xiàn),性
13、價(jià)比高,是實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的不錯(cuò)選擇?,F(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器,由于電子鐘、石英鐘、石英表都采用了石英技術(shù),因此走時(shí)精度高,穩(wěn)定性好,使用方便,不需要經(jīng)常調(diào)試,數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí),譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng),用LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間,減小了計(jì)時(shí)誤差,這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能,還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì),片選的靈活性好。該電子時(shí)鐘由PIC16F877,BUTTON,六段數(shù)碼管等構(gòu)成,采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路,由延時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí),達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí),六十秒為一分鐘,六十分鐘為一小時(shí),滿二十四小時(shí)為一天。而電路中四個(gè)控制鍵和一個(gè)復(fù)位鍵卻擁有多種
14、不同的功能,按下又松開,可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能,達(dá)到省電的目的;直接按下不松開,則可以通過按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘的累加,每按一次分鐘加一;而連續(xù)兩次按下按鍵不放松,則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié),同樣每按一次小時(shí)加一。1.3 論文主要內(nèi)容本文共分為5章,第1章先簡略單片機(jī)的發(fā)展以及它廣泛的應(yīng)用,介紹了時(shí)鐘的發(fā)展,相比于機(jī)械時(shí)鐘,電子時(shí)鐘的優(yōu)點(diǎn)以及采用PIC16F877單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘功能的意義。第2章介紹了時(shí)鐘的基本特點(diǎn)與原理,基于PIC單片機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的電子時(shí)鐘功能以及設(shè)計(jì)方案和所采用的方法。第3章介紹了PIC16F877單片機(jī),對(duì)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及功能部件進(jìn)行了整體的描述。介紹了基于PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)
15、鐘功能硬件部分的設(shè)計(jì),包括時(shí)鐘電路,復(fù)位電路,按鍵電路,LED顯示電路,蜂鳴器電路等。第4章介紹了PIC單片機(jī)電子時(shí)鐘軟部分的設(shè)計(jì),其中包括用C語言編寫的控制時(shí)鐘功能的主程序和各子程序,以及主程序流圖和各子程序流圖。第5章介紹了proteus和mplab仿真軟件并對(duì)PIC單片機(jī)控制的電子時(shí)鐘進(jìn)行必要的仿真、測試,記錄結(jié)果并進(jìn)行分析,改進(jìn)。第6章對(duì)本文從整體上進(jìn)行闡述,并對(duì)論文在完成過程中所遇到的各種問題進(jìn)行總結(jié)。12 時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)的功能及設(shè)計(jì)方案2.1 時(shí)鐘的基本特點(diǎn)及原理現(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器,由于電子鐘、石英鐘、石英表都采用了石英技術(shù),因此走時(shí)精度高,穩(wěn)定性好,使用方
16、便,不需要經(jīng)常調(diào)試,數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí),譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng),用LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間,減小了計(jì)時(shí)誤差,這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能,還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì),片選的靈活性好。該電子時(shí)鐘不但具有顯示時(shí)、分、秒的作用,而且用按鍵還可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整和鬧鈴的設(shè)定以及日期的顯示與調(diào)整。本次綜合實(shí)踐完成了在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與定時(shí)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)后的基礎(chǔ)上,在mplab環(huán)境下編譯程序,在proteus軟件實(shí)現(xiàn)電路圖的制作,并最終實(shí)現(xiàn)PIC單片機(jī)控制下電子時(shí)鐘的功能仿真。2.2 實(shí)現(xiàn)功能現(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具,采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷,用于一秒的定義,通過
17、計(jì)數(shù)方式進(jìn)行滿六十秒分鐘進(jìn)一,滿六十分小時(shí)進(jìn)一,滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能,是人民日常生活補(bǔ)課缺少的工具。此課程設(shè)計(jì)要求用PIC16F877單片機(jī)控制外圍模塊,包括按鍵電路,復(fù)位電路,時(shí)鐘電路,蜂鳴器電路以及LED數(shù)碼管顯示電路,設(shè)計(jì)一個(gè)能顯示時(shí)、分、秒,日期,定時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘。數(shù)字時(shí)鐘通過數(shù)碼管顯示,使用按鍵開關(guān)來實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)功能。2.3 時(shí)鐘設(shè)計(jì)方案該數(shù)字時(shí)鐘由PIC16F877單片機(jī)控制,由LED數(shù)碼管、按鍵、三極管、發(fā)光二極管等部件組成,構(gòu)成了包括顯示電路模塊,計(jì)時(shí)電路模塊,按鍵電路控制模塊,復(fù)位電路模塊,定時(shí)鬧鈴電路模塊。能實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整、定時(shí)時(shí)間的設(shè)定,輸出等功能。其
18、中包括4個(gè)控制按鍵SW1,SW2,SW3,SW4,一個(gè)復(fù)位鍵SW0,SW1為功能切換鍵,SB2為不管進(jìn)入何種狀態(tài)皆可以使被調(diào)整位進(jìn)行不進(jìn)位增量加1變化按鍵。SB3進(jìn)入各路定時(shí)調(diào)整狀態(tài)按鍵,SB4為年月日顯示轉(zhuǎn)換鍵,可使原來顯示時(shí)分秒轉(zhuǎn)換顯示年月日。定時(shí)器調(diào)整功能鍵根據(jù)所需要顯示的系統(tǒng)的功能選擇由SW0、SW1、SW2、SW3、SW4完成。2.3.1 顯示電路模塊顯示部分是整個(gè)電子時(shí)鐘最為重要的部分,設(shè)計(jì)選擇6段 LED數(shù)碼顯示管,采用動(dòng)態(tài)顯示方式,所謂動(dòng)態(tài)顯示方式是時(shí)間數(shù)字在LED上一個(gè)一個(gè)逐個(gè)顯示,它是通過位選端控制在哪個(gè)LED上顯示數(shù)字,由于這些LED數(shù)字顯示之間的時(shí)間非常的短,使的人眼看
19、來它們是一起顯示時(shí)間數(shù)字的,并且動(dòng)態(tài)顯示方式所用的接口少,節(jié)省了CPU的管腳。由于端口的問題以及動(dòng)態(tài)顯示方式的優(yōu)越性,在此設(shè)計(jì)的連接方式上采用共陰極接法。顯示器LED有段選和位選兩個(gè)端口,首先說段選端,它由LED八個(gè)端口構(gòu)成,通過對(duì)這八個(gè)端口輸入的不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)使得它的時(shí)間顯示也不同,從而可以實(shí)現(xiàn)我們所要顯示時(shí)間,日期的功能。2 .3.2 計(jì)時(shí)電路模塊時(shí)間的運(yùn)行是依靠定時(shí)中斷子程序?qū)r(shí)鐘單元數(shù)值進(jìn)位調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)器打開后,進(jìn)入計(jì)時(shí),滿100毫秒后,重裝定時(shí)。中斷一次,滿一秒后秒進(jìn)位,滿60秒后即為1分鐘,分鐘單元進(jìn)位,60分到了后,時(shí)單元進(jìn)位,24小時(shí)滿后,天單元進(jìn)位。2.3.3 按鍵電
20、路模塊包括4個(gè)控制按鍵SW1,SW2,SW3,SW4,一個(gè)復(fù)位鍵SW0,根據(jù)所需要顯示的系統(tǒng)的功能選擇由SW0、SW1、SW2、SW3、SW4 完成。2.3.4 復(fù)位電路模塊由復(fù)位鍵SW0和電容C3組成,由PIC單片機(jī)MCLR端口控制。端口電平低電平有效,實(shí)現(xiàn)復(fù)位。2.3.5 定時(shí)電路模塊第一輪按動(dòng) SW1 依次進(jìn)入一路、二路、三路定時(shí)時(shí)間設(shè)置提示程序,按SW3 進(jìn)入各路定時(shí)調(diào)整狀態(tài)。定時(shí)時(shí)間到,二極管發(fā)亮。到了關(guān)斷時(shí)間后滅掉。設(shè)置定時(shí)時(shí)間,運(yùn)用單片機(jī)定時(shí)器,采用定時(shí)中斷功能,實(shí)現(xiàn)定時(shí)。2.3.6 輸入模塊按SW0 進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)。SW1 為功能切換鍵。第一輪按動(dòng) SW1 依次進(jìn)入一路、二路、三
21、路定時(shí)時(shí)間設(shè)置提示程序,按SW3 進(jìn)入各路定時(shí)調(diào)整狀態(tài)。定時(shí)時(shí)間到,二極管發(fā)亮。到了關(guān)斷時(shí)間后滅掉。如果不進(jìn)入,繼續(xù)按SB1 鍵,依次進(jìn)入時(shí)間年位校對(duì)、月位校對(duì)、日位校對(duì)、時(shí)位校對(duì)、分位校對(duì)、秒位校對(duì)狀態(tài)。不管是進(jìn)入那種狀態(tài),按動(dòng)SB2 皆可以使被調(diào)整位進(jìn)行不進(jìn)位增量加1 變化。系統(tǒng)外部中斷后,電子時(shí)鐘停止工作。手動(dòng)調(diào)整時(shí)間,輸入完畢,取消中斷,時(shí)鐘繼續(xù)工作。2.4 設(shè)計(jì)的計(jì)劃及內(nèi)容(1)掌握PIC16877單片機(jī)工作原理及應(yīng)用,并熟悉單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)時(shí)、中斷系統(tǒng)。(2)實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器的數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì),并完成數(shù)字電路圖的繪制。(3)完成時(shí)、分、秒,日期顯示及定時(shí)鬧鈴等的功能擴(kuò)展,根據(jù)
22、自己能力再進(jìn)行必要的擴(kuò)充。(4)在proteus軟件環(huán)境下,設(shè)計(jì)出硬件原理圖。(5)完成單片機(jī)程序的編寫并在mplab軟件環(huán)境下進(jìn)行匯編及必要的仿真。3 硬件設(shè)計(jì)3.1 PIC16F877原理簡介.1.1 PIC16F877特性PIC16F877是由Microchip公司所生產(chǎn)開發(fā)的新產(chǎn)品,屬于PICmicro系列單片微機(jī),具有Flash program程序內(nèi)存功能,可以重復(fù)燒錄程序,適合教學(xué)、開發(fā)新產(chǎn)品等用途;而其內(nèi)建ICD(In Circuit Debug)功能,可以讓使用者直接在單片機(jī)電路或產(chǎn)品上,進(jìn)行如暫停微處理器執(zhí)行、觀看緩存器內(nèi)容等,讓使用者能快速地進(jìn)行程序除錯(cuò)與開發(fā)。如圖-1為P
23、IC16F877的40根接腳圖,PDIP是指一般最常見的DIP(Dual In Line Package)包裝,而PIC單片機(jī)也有PLCC(Plastic Leaded ChipCarrier)與QFP(Quad Flat Package)兩種形式的包裝,依照不同的需求,尋找不同的包裝形式。如圖所示,每根接腳都有其特定功能,例如Pin11與Pin32(VDD)為正電源接腳,Pin12與Pin31(VSS)為地線接腳;而有些接腳有兩種甚至三種以上功能,例如Pin2(RA0/AN0)代表PORTA的第一支接腳,在系統(tǒng)重置(Reset)后,可自動(dòng)成為模擬輸入接腳,接收模擬訊號(hào),也可經(jīng)由程序規(guī)劃為數(shù)字
24、輸出輸入接腳。圖3-1 40引腳PIC16F877接腳說明PIC16F877屬于閃控式(Flash)單片機(jī),可以重復(fù)燒錄,其ROM的容量總共是8K words,以2K為一個(gè)page,區(qū)分為4個(gè)pages;內(nèi)部RAM總共有512個(gè)字節(jié)(00f1FFh),以128個(gè)字節(jié)為一個(gè)Bank,共區(qū)分為4個(gè)Bank,如圖5所示,每個(gè)Bank的前半段都有其特殊用途,分別連接到其特殊功能模塊,例如I/O、CCP、Timer、USART、MSSP等,如表3-2所示。圖3-2 PIC16F877的RAM配置圖3.1.2 特殊內(nèi)嵌功能 PIC16F877屬于內(nèi)嵌功能較多的單片機(jī),除了CPU、POM、RAM、I/O等基
25、本構(gòu)造外,還包括以下各種功能,簡介如下:A/D converter:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,最多可以讀取8組模擬輸入訊號(hào)。CCP:Capture、Compare、PWM,用于控制直流馬達(dá)。Timer,內(nèi)部定時(shí)器,有Timer0、Timer1、Timer2等。USART:Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter,同步/異步串行傳輸,如RS232、RS485等。MSSP;Master Synchronous Serial Port,兩線式(I2C)與三線式(SPI)標(biāo)準(zhǔn)同步串行傳輸協(xié)定,常用于EEPROM內(nèi)存資料的燒錄與讀取,或是與其它
26、集成電路溝通與聯(lián)系,形成多芯片網(wǎng)絡(luò)。3.1.3 PIC16F877基本電路PIC16F877基本電路包括:PIC振蕩頻率電路;外加電源與重置電路;輸入輸出接口。(1)PIC振蕩頻率電路單片機(jī)振蕩電路與整體系統(tǒng)工作速度有直接的關(guān)系,例如同步異步串行傳輸、定時(shí)器等,都與振蕩頻率有關(guān),不同系列單片機(jī)有不同振蕩頻率,根據(jù)產(chǎn)品資料手冊(cè),PIC16F877振蕩頻率最高可到20MHz;在圖.中,振蕩電路接于Pin13(OSC1/CLKIN)與Pin14(OSC2/CLKOUT),而振蕩電路有以下四種形式:LP:使用低功率振蕩晶體(Low Power Crystal)XT:使用振蕩器諧振器(Crystal/R
27、esonator)HS:使用高速振蕩器(High Speed Crystal/Resonator)RC:使用電阻電容(Resister/Capacitor)一般常用振蕩晶體或是諧振器作為單片機(jī)振蕩源,外接電路及PIC內(nèi)部電路說明如圖-3所示。圖中電容C1與C2規(guī)格大小是根據(jù)Crystal或Resonator而有所不同,表-4列出電容建議值,使用其它振蕩源的電路說明請(qǐng)參考產(chǎn)品資料手冊(cè)。圖-3振蕩源電路圖(圖片來源:Microchip PIC16F87X Data Sheet)表3-4建議電容值(2)外加電源與重置電路PIC16F877單片機(jī)的工作電壓為5V,連接Pin11與Pin32,Pin12
28、與Pin31為地線接腳;重置電路連接Pin1,按下Reset后,內(nèi)部指令重頭開始執(zhí)行,系統(tǒng)重新運(yùn)作,如圖3-5所示。圖3-5電源與重置電路(3)輸入輸出接口PIC16F877除了上述基本電路所占用的7支接腳外,其余的33支接腳都可當(dāng)成輸出、輸入接腳,輸入輸出端口是單片機(jī)基本界面,可以與周邊電路進(jìn)行電路控制和信號(hào)傳輸與檢測。PIC是8位的單片機(jī),以接腳特性分組,每組盡量湊滿8支接腳,并將I/O命名為PORTA(RA0RA5)、PORTB(RB0RB7)PORTC(RC0RC7)、PORTD(RD0RD7)和PORTE(RE0RE2)等,各分組接口特性說明如下:PORTAPIC16F877的POR
29、TA總共有6個(gè)位(RA0RA5),PORTA的接腳可作為數(shù)字輸出輸入端口,而系統(tǒng)重置后,PORTA自動(dòng)成為模擬輸入狀態(tài),可讀取模擬輸入訊號(hào)。PORTBPORTB總共有8個(gè)位(RB0RB7),可以撰寫程序規(guī)劃輸入輸出方向、狀態(tài),其中,要進(jìn)行燒錄時(shí),使用到三支接腳,分別是Pin36(RB3/PGM)、Pin39(RB6/PGC)與Pin40(RB7/PGD)。PORTCPORTC總共有8個(gè)位(RC0RC7),除了可作為數(shù)位I/O外,還和一些特殊功能的周邊電路共享接腳,例如CCP(直流馬達(dá)控制)、I2C、SPI(同步串行通訊電路)、UART(異步串行傳輸電路)等等。PORTDPORTD總共有8個(gè)位(
30、RD0RD7),可作一般數(shù)字I/O,并與PSP(Parallel Slave Port)并列傳輸接口共享。當(dāng)整體系統(tǒng)需要多單片機(jī)時(shí),彼此可以經(jīng)由并列傳輸接口來快速傳輸資料。PORTEPORTE總共有3個(gè)位(RE0RE2),PORTE的Pin8、9、10有三種功能,除了基本I/O功能,也有模擬輸入功能,而上述PORTD的并列傳輸接口設(shè)定所需的控制接腳,如/RD、/WR、/CS等,也是屬于PORTE接腳。3.1.3 PIC16F877指令簡介PIC16F877常用的語言有匯編語言與C語言兩種,匯編語言是將每一個(gè)機(jī)器碼使用一個(gè)文字代號(hào)代表,比較接近處理器真正動(dòng)作模式;而C語言是比較符合人們的使用習(xí)慣
31、,事先將匯編語言組合成C語言形式,使用較為方便,但是C語言所組譯的機(jī)器碼程序通常比較大,且組譯軟件通常需要額外購買。以下簡介匯編語言相關(guān)指令與一套C語言組譯軟件。PIC是采用RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集),與8051系列采用的CISC(Complicated Instruction Set Computing,復(fù)雜指令集)不同,PIC16F877所有指令指有35個(gè),8051高達(dá)111個(gè)指令。32 原理圖設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì):j基于單片機(jī)的時(shí)鐘電路的電路圖,在proteus環(huán)境下設(shè)計(jì)。所需要的元器件為:PIC16F877芯片 1個(gè)6位7段顯
32、示數(shù)碼管 1個(gè)電容 3個(gè)電阻 20個(gè)晶振 1個(gè)按鈕開關(guān) 5個(gè)三極管 6個(gè)LED二極管 1個(gè)蜂鳴器 1個(gè)圖3-1原理圖設(shè)計(jì)3.3 功能電路分析3.3.1 電源電路部分在各種電子設(shè)備中,直流穩(wěn)壓電源是必不可少的組成部分,它是電子設(shè)備唯一能量來源,它的設(shè)計(jì)思路是根據(jù)我們以前學(xué)過的模電電子技術(shù),要想得到我們所要的+5V輸出電壓,就需將交流220V的電壓經(jīng)過變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分。 3.3.2 復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位,復(fù)位時(shí)使中央處理器CPU和內(nèi)部其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài),從這個(gè)狀態(tài)開始工作。PIC16F877單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳MCLR,低電平有效。在時(shí)鐘電路
33、工作以后,當(dāng)外部電路使得MCLR端出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的低電平,系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)位。復(fù)位有兩種方式:上電復(fù)位和按鈕復(fù)位1。在此次的設(shè)計(jì)中,我采用按鍵復(fù)位。只要保持低電平MCLR,PIC16F877單片機(jī)將循環(huán)復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行程序出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí),可按復(fù)位按鈕重新啟動(dòng)。電路圖如圖3-2所示。圖3-2 復(fù)位電路圖3.3.3 時(shí)鐘電路本次設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路由PIC單片機(jī)的振蕩器及其外部設(shè)備組成,依靠單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的振蕩時(shí)鐘信號(hào),來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能。PIC16F877單片機(jī)中有一根振蕩器輸入引腳OSC1/CLKIN和一根振蕩器輸出引腳OSC1/CLKOUT,由于PIC單片機(jī)可以采用不同的振蕩器
34、,這樣使這兩根引腳可以有不同的功能。采用晶體振蕩器或陶瓷諧振器,將晶體振蕩器的兩引腳直接接入OSC1/CLKIN和OSC1/CLKOUT;當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),將 OSC1/CLKIN作為輸入,OSC1/CLKOUT開路;當(dāng)采用RC振蕩器時(shí),OSC1/CLKIN作為輸入,OSC1/CLKOUT作為4分頻信號(hào)輸出1。在本次設(shè)計(jì)中,時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩XT方式, PIC16F877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OSC1和OSC2是高增益反相放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)高增益反相放大器將與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體振蕩器以及電容C1和C
35、2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路,接在放大器的反饋回路中,對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求,但是電容的大小會(huì)影響起振的快速和溫度的穩(wěn)定性、振蕩器的穩(wěn)定性、振蕩器頻率的高低。因此,此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為4MHz,電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容,電容值約為30pF1。其電路圖如圖3-3所示。圖3-3 時(shí)鐘電路3.3.4 鍵盤電路本次設(shè)計(jì)的鍵盤電路是4個(gè)鍵盤按鈕控制PIC單片機(jī)的B端口RB5,RB4,RB2,RB1從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)電路模塊的功能控制。系統(tǒng)的功能選擇由SW1,SW2,SW3,SW4完成,分別連接著RB5,RB4,RB2,RB1。SW1 為功能切換鍵。第一輪按動(dòng) SW1 依次進(jìn)入一路、二路、三路定時(shí)時(shí)
36、間設(shè)置提示程序,按SW3 進(jìn)入各路定時(shí)調(diào)整狀態(tài)。定時(shí)時(shí)間到,LED二極管發(fā)亮,到了關(guān)斷時(shí)間后滅掉。如果不進(jìn)入,繼續(xù)按SW1 鍵,則依次進(jìn)入時(shí)間年位校對(duì)、月位校對(duì)、日位校對(duì)、時(shí)位校對(duì)、分位校對(duì)、秒位校對(duì)狀態(tài)。不管是進(jìn)入那種狀態(tài),按動(dòng)SW2 皆可以使被調(diào)整位進(jìn)行不進(jìn)位增量加1 變化。各預(yù)置量設(shè)置完成后,系統(tǒng)將所有的設(shè)置存入RAM 中,按SW1 退出調(diào)整狀態(tài)。上電后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài),起始于00 時(shí) 00 分。SW 4為年月日顯示轉(zhuǎn)換鍵,可使原來顯示時(shí)分秒轉(zhuǎn)換顯示年月日。電路圖如圖3-4所示。圖3-4 按鍵電路3.3.5 LED顯示電路本次設(shè)計(jì)的LED顯示電路采用PIC單片機(jī)的I/O引腳直接驅(qū)動(dòng)
37、6位7段LED顯示數(shù)碼管,從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間,日期的顯示功能。顯示部分是整個(gè)電子時(shí)鐘最為重要的部分,本次設(shè)計(jì)選擇6位7段LED顯示數(shù)碼管。采用動(dòng)態(tài)顯示方式,所謂動(dòng)態(tài)顯示方式是時(shí)間數(shù)字在LED上一個(gè)一個(gè)逐個(gè)顯示,它是通過位選端控制在哪個(gè)LED上顯示數(shù)字,由于這些LED數(shù)字顯示之間的時(shí)間非常的短,使的人眼看來它們是一起顯示時(shí)間數(shù)字的,并且動(dòng)態(tài)顯示方式所用的接口少,節(jié)省了CPU的管腳。由于端口的問題以及動(dòng)態(tài)顯示方式的優(yōu)越性。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰極和共陽極兩類,將多只LED的陰極連在一起即為共陰極,而將多只LED的陽極連在一起即為共陽極,在本此電路設(shè)計(jì)的連接方式上采用共陰極接法1。顯示器
38、LED有段選和位選兩個(gè)端口,首先說段選端,它由LED八個(gè)端口構(gòu)成,通過對(duì)這八個(gè)端口輸入的不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)使得它的時(shí)間顯示也不同,從而可以得到我們所要的時(shí)間及日期顯示。電路圖如圖3-5所示。圖3-5顯示電路3.3.6 蜂鳴器電路本次設(shè)計(jì)的蜂鳴器電路由一個(gè)LED二極管和一個(gè)蜂鳴器組成,由PIC單片機(jī)輸入/輸出端口控制,定時(shí)時(shí)間到,LED二極管發(fā)光,蜂鳴器響,時(shí)間過,LED二極管滅,蜂鳴器停止響聲。電路圖如圖3-6所示。圖3-6 蜂鳴器電路4 軟件設(shè)計(jì)4.1 流程圖4.1.1 主程序流程圖主程序主要有兩部分組成:首先接通電源后,系統(tǒng)開始對(duì)端口、顯示、TMRO進(jìn)行初始化;然后依次運(yùn)行各個(gè)子程序,從鍵盤
39、掃描子程序開始,直到顯示子程序運(yùn)行完之后,跳轉(zhuǎn)到鍵盤掃描子程序進(jìn)行循環(huán)操作,流程圖如圖4-1所示。4.1.2 時(shí)鐘計(jì)時(shí)子程序流程圖若中斷次數(shù)等于100,進(jìn)行秒加1操作,若秒>=60,進(jìn)行分加1操作,否則返回中斷;若分>=60,進(jìn)行時(shí)加1操作,否則返回中斷;若時(shí)>=24,進(jìn)行天價(jià)1操作,否則返回中斷;若天>=31,進(jìn)行月加1操作,否則返回中斷;若月,進(jìn)行年假1操作,然后返回中斷循環(huán)。流程圖如圖4-2所示。圖4-1 智能鐘主程序流程圖圖 圖4-2 時(shí)鐘計(jì)時(shí)子程序流程圖4.1.3 鍵盤掃描子程序流程圖鍵盤掃描子程序:首先進(jìn)行判斷RB1操作,若RB1=0,則進(jìn)行10ms延時(shí)操作
40、,否則返回;10ms延時(shí)后繼續(xù)判斷RB1操作,若RB1=0,則進(jìn)行10ms延時(shí),否則返回;10ms延時(shí)后,判斷RB1,若RB1=1,則進(jìn)行10ms延時(shí),否則重復(fù)判斷RB1操作;10ms延時(shí)后,繼續(xù)判斷RB1操作,若RB1=1,則返回鍵操作值,否則返回第一步判斷RB1操作。圖4-3鍵盤掃描流程圖 4.2 源程序/main.c文件,主程序。#include <stdio.h>/標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫#include <pic.h>/PIC單片機(jī)自帶的庫#include "shizhong.h"/自己定義的頭文件/定義程序中用到的相關(guān)全局變量int year;si
41、gned char month,day,hour,minu,sec,week;uchar count; uchar miao_ge,miao_shi,fei_ge,fei_shi,shi_ge,shi_shi;uchar day_ge,day_shi,month_ge,month_shi,year_ge,year_shi,year_bai,year_qian;uchar keyword,sw1_press_num,sw4_press_num;uchar hour_alarm,minu_alarm;uchar alarm_hour_shi,alarm_hour_ge,alarm_minu_shi
42、,alarm_minu_ge;uchar alarm_stop;uchar sw_minu,sw_sec,sw_count;uchar sw_minu_shi,sw_minu_ge,sw_sec_shi,sw_sec_ge,sw_count_shi,sw_count_ge;uchar sw2_press_num;uchar watch_stop;signed char djs_hour,djs_minu,djs_sec,djs_count;uchar djs_hour_shi,djs_hour_ge,djs_minu_shi,djs_minu_ge,djs_sec_shi,djs_sec_ge
43、;uchar djs_start;/主程序void main(void)TMR0=100; /開啟TMR0中斷并賦初值 TMR0_INIT(); /定時(shí)器0初始化Time_init(); /時(shí)間初始化PORT_INIT(); /端口初始化 while(1) Time_Tran(); /調(diào)用個(gè)十位分離函數(shù)Time_Dis(); /調(diào)用時(shí)間顯示函數(shù)keyword=Keyscan();/調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)Sw1_Press(); /調(diào)用按鍵1計(jì)數(shù)函數(shù)Set_Clock(); /調(diào)用時(shí)間設(shè)計(jì)函數(shù)Sw4_Press(); /調(diào)用按鍵4計(jì)數(shù)函數(shù)Alarm(); /調(diào)用鬧鐘函數(shù)Alarm_Speaking()
44、; /調(diào)用鬧鐘報(bào)警函數(shù)StopWatch(); /調(diào)用秒表函數(shù)Daojishi(); /調(diào)用倒計(jì)時(shí)函數(shù)5 仿真5.1 Protues軟件簡介Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步,但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件),從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)
45、。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)軟件,它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外
46、圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能,同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài),因此在該軟件仿真系統(tǒng)中,也必須具有這些功能;同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境,如Keil C51 uVision2等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之,該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件,功能極其強(qiáng)大4。本章介紹Proteus ISIS軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。5.2 Mplab IDE軟件簡介Mplab 集成開發(fā)環(huán)境(IDE)是綜合的編輯器、項(xiàng)目管理器和設(shè)計(jì)平臺(tái),適用于使用Microchip 的PICmicro® 系列單片機(jī)進(jìn)行嵌入
47、式設(shè)計(jì)的應(yīng)用開發(fā)。也是適用于PICmicro® 系列單片機(jī)和dsPICTM 數(shù)字信號(hào)控制器,基于Windows® 操作系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境2。它提供了以下的一些功能:使用內(nèi)置編輯器創(chuàng)建和編輯源代碼。匯編、編譯和鏈接源代碼。通過使用內(nèi)置模擬器觀察程序流程調(diào)試可執(zhí)行邏輯;或者使用Mplab IDE 2000和 Mplab IDE 4000 仿真器或MPLAB IDE 2 在線調(diào)試器實(shí)時(shí)調(diào)試可執(zhí)行邏輯。用模擬器或仿真器測量時(shí)間。在觀察窗口中查看變量。使用 MPLAB ICD 2、PICSTART®Plus 或 PRO MATE®II器件編
48、程器燒寫固件。使用MPLAB IDE 豐富的在線幫助快速找出問題的答案。5.3 軟件調(diào)試打開MPLAB IDE軟件,在MPLAB環(huán)境下,點(diǎn)擊“File”中的“New”,開始編寫程序,編寫完成后,保存。然后點(diǎn)擊“Project”創(chuàng)建工程文件,創(chuàng)建完成后對(duì)編寫好的程序進(jìn)行編譯,編譯成功后創(chuàng)立成“*hex”文件。將最終生成的“*。hex”寫入PIC單片機(jī)后進(jìn)行調(diào)試仿真。5.4 電路功能仿真在proteus環(huán)境下繪制好原理圖,將在MPLAB IDE環(huán)境下已編譯好的目標(biāo)代碼文件:*.HEX,調(diào)入模擬電路板的PIC16F877單片機(jī)中,之后選擇proteus ISIS的仿真運(yùn)行控制按鈕中的“Play”鍵,
49、就可以在proteus ISIS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程2。5.4.1 具體的仿真步驟:(1)在MPLAB IDE軟件中編寫C語言程序,編寫完成后,給程序創(chuàng)建工程,之后再M(fèi)PLAB IDE環(huán)境下進(jìn)行編譯,生成“*hex”文件。(2)打開PROTEUS的ISIS軟件,新建電路圖文件,保存文件。在保存文件過程中,其擴(kuò)展名默認(rèn)。(3)選擇“源代碼”中的“添加/移除源代碼”,單擊“新建”,加入“.asm”,確定。(4)在PROTEUS電路圖中,雙擊PIC16F877單片機(jī)芯片,在屬性對(duì)話框中的program file框中選擇下載到單片機(jī)芯片中的程序。這個(gè)程序是在MPLAB環(huán)境下編譯,生成
50、的“*.hex”文件。(5)單擊“源代碼”中的“全部編譯”,無錯(cuò)誤后,調(diào)試。(6)單擊仿真運(yùn)行按鈕play,運(yùn)行程序??赏ㄟ^LED顯示屏看到相應(yīng)的結(jié)果。5.4.2 仿真結(jié)果及分析在Mplab環(huán)境下,編譯程序,調(diào)試,最終寫入PIC16F877單片機(jī)芯片中,按下“run”按鈕,進(jìn)行仿真,所得結(jié)果如圖所示:雖然經(jīng)過好多次的調(diào)試,但由于程序的原因,最終沒能成功的實(shí)現(xiàn)電路的仿真。6 結(jié) 論在本次課題設(shè)計(jì)中,我最終設(shè)計(jì)的數(shù)字時(shí)鐘由PIC16F877單片機(jī)控制,系統(tǒng)由PIC16F877、LED 數(shù)碼管、按鍵、發(fā)光二極管等部分構(gòu)成,構(gòu)成了包括顯示電路模塊,計(jì)時(shí)電路模塊,按鍵電路模塊,復(fù)位電路模塊,定時(shí)鬧鈴電路
51、模塊。能實(shí)現(xiàn)時(shí)間、日期的調(diào)整、定時(shí)鬧鈴的設(shè)定,輸出等功能。在proteus軟件環(huán)境下設(shè)計(jì)出硬件電路圖,在Mplab軟件環(huán)境下編譯C語言程序,并進(jìn)行了調(diào)試,仿真。雖然最終由于程序問題沒能成功的實(shí)現(xiàn)仿真,但我還是基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的:掌握PIC單片機(jī)的原理以及基于PIC單片機(jī)的時(shí)鐘功能設(shè)計(jì),對(duì)仿真軟件Mplab、proteus的熟練掌握以及加深對(duì)C語言編程的熟悉。由于以前從沒有接觸過PIC單片機(jī),所以剛開始的時(shí)候,心里還是非常的沒有底,但是還好我們以前學(xué)習(xí)過MCS-51單片機(jī),所以我就從MCS-51單片機(jī)入手,在網(wǎng)上,圖書館搜集了大量的資料,比較MCS-51單片機(jī)和PIC單片機(jī)相同的地方和不同的地方
52、,參考以前學(xué)過的MCS_51單片機(jī)的知識(shí)來掌握PIC單片機(jī)的基本原理。從設(shè)計(jì)開始到最終完成設(shè)計(jì),都是在一點(diǎn)一滴積累。在設(shè)計(jì)的前期,我先系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了MCS_51單片機(jī)的相關(guān)資料,掌握了單片機(jī)外部電路的合理設(shè)計(jì)以及各個(gè)引腳的功能,然后對(duì)比著學(xué)習(xí)PIC單片機(jī),通過對(duì)比我發(fā)現(xiàn),51與PIC的在原理與編程方面有著類似的地方,盡管它的的指令系統(tǒng)不同,但它們基本思想是相同的。之后我系統(tǒng)的進(jìn)行電子時(shí)鐘的需求分析,合理的設(shè)計(jì)出了電路原理框圖,根據(jù)原理框圖設(shè)計(jì)出電路原理圖,針對(duì)使用的單片機(jī)引腳,對(duì)單片機(jī)使用C語言編程。這一步一步的努力,讓我學(xué)到了很多在書本上學(xué)不到的東西,尤其是在動(dòng)手設(shè)計(jì)電路,修改編譯程序,處理電
53、路故障等方面使我受益頗多。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我深深感受到實(shí)踐的重要性,它是檢驗(yàn)我們所學(xué)知識(shí)的有效途徑。以前都只是學(xué)習(xí)書上的死知識(shí),既感覺沒有意思,而且覺得所學(xué)的只是沒有什么用。通過這次基于單片機(jī)的時(shí)鐘設(shè)計(jì),讓我真正感覺到了學(xué)有所用,而且設(shè)計(jì)中有好多都是新的東西,這樣不但拓寬了自己的知識(shí),好增強(qiáng)了自學(xué)能力。當(dāng)然,在設(shè)計(jì)過程中也遇到了很多問題,尤其在調(diào)試仿真的過程中,有好多次都不成功,經(jīng)過自身的努力以及向同學(xué)請(qǐng)教,我學(xué)到很多,也解決了很多問題。最后,在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我深深的感受:無論起初你感覺有多么難,都不要去害怕,多搜集資料,整理資料,多請(qǐng)教同學(xué)和老師,明確目標(biāo),整理思路,然后做一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃,
54、然后耐心,認(rèn)真的去做,最后所有的問題都會(huì)迎刃而解的。致 謝在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里,由于我對(duì)PIC單片機(jī),Mplab軟件以前接觸甚少,使得我在設(shè)計(jì)電路,仿真、測試等方面遇到過很多的難題,也產(chǎn)生過很多的疑問。但在老師和同學(xué)們的幫助以及自己的不斷努力下,終于成功地完成了對(duì)PIC單片機(jī)和Mplab軟件的學(xué)習(xí)。在這里,我要首先感謝劉峰和高理老師們給我的支持、鼓勵(lì)和幫助。在我遇到問題的時(shí)候,他們總是很耐心地給我們指點(diǎn)迷津,提出建議,幫助我找到一條清晰的思路。在學(xué)習(xí)過程中,老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度,高度的敬業(yè)精神,孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我們影響很大。他們淵博的知識(shí),開闊的視野和敏銳的思
55、維讓我們敬佩不已。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)知道的還是太少了,對(duì)于書本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用,有很多我們需要掌握的知識(shí)在等著我去學(xué)習(xí),我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補(bǔ)我所缺少的知識(shí)。幸運(yùn)的是,在指導(dǎo)老師劉峰和高理精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下,最終獲得了很多的理論知識(shí),極大地提高了實(shí)踐能力,并對(duì)當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解,單片機(jī)領(lǐng)域這對(duì)我今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)有極大的幫助。另外,此次畢業(yè)設(shè)計(jì)還獲得了工程系各位領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力支持,在此我表示衷心的感謝。參 考 文 獻(xiàn)1彭樹生.PIC單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社,2008.42神崎康宏.PIC單片機(jī)應(yīng)用M.楊曉梅、馮仁劍 譯.北京:科學(xué)出版社,2011.13周堅(jiān).PIC單片機(jī)輕松入門M. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009.74朱清慧.Proteus顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例M. 北京:清華大學(xué)出版社, 2011.55段晨東.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)M. 北京:清華大學(xué)出版社,2008.76后閑哲也.PIC單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐M.常曉明 譯.北京:北京
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