單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 二0一二 年 十二月 二十五 日單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：答辯倒計(jì)時(shí)器二、設(shè)計(jì)目的 1、鞏固和加深單片機(jī)原理課程知識(shí)的理解和運(yùn)用。 2、進(jìn)一步提高學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。 3、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。三、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)答辯倒計(jì)時(shí)器，用2位數(shù)碼管顯示剩余分鐘，2位數(shù)碼管顯示剩余秒 ，復(fù)位后顯示10.00表示設(shè)定10分鐘，并可加減修改，按開始/取消按鈕開始倒計(jì)時(shí)，再次按開始/取消按鈕則復(fù)位，時(shí)間到則蜂鳴音提示。總體要求如下：1、方案論證，確定總體電路原理圖。 2、元器件選擇，設(shè)計(jì)

2、PCB圖（或用萬能電路實(shí)驗(yàn)板搭線）。3、繪制程序流程圖，編寫匯編語言源程序（或C語言源程序）。4、安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)器的基本功能。 四、可提供的主要電子元器件 1、AT89S51；7407； （均為DIP封裝）2、LED（4位一體共陰）；按鍵；電阻排；三極管；蜂鳴器3、石英晶振6M；30pF；0.1uF；10uF電容；電阻若干。五、實(shí)踐步驟1、收集相關(guān)資料，完成電路原理圖和應(yīng)用程序流程圖。2、編寫匯編語言（或C語言）源程序。3、根據(jù)所設(shè)計(jì)的原理圖，完成電路板的制作安裝（可用萬能板）。4、硬件軟件綜合調(diào)試，并完善其設(shè)計(jì)功能。六、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)完成電路制作安裝，完成程序設(shè)計(jì)并調(diào)試通過，實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)要求和

3、功能，裝配工藝美觀，電路運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。七、設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)1、寫出設(shè)計(jì)方案（包括方案對(duì)比，方案確定），給出完整的電路原理圖和設(shè)計(jì)程序流程圖。 2、對(duì)所設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行全面分析。3、編程調(diào)試方法和程序清單。4、安裝調(diào)試過程，出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。 5、進(jìn)一步完善的設(shè)想。 目 錄一、設(shè)計(jì)題目：答辯倒計(jì)時(shí)器1二、設(shè)計(jì)目的1三、設(shè)計(jì)要求1四、元器件清單及所用儀器設(shè)備1五、實(shí)踐步驟3六、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)3七、設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)31、寫出設(shè)計(jì)方案33、編程調(diào)試方法74、安裝調(diào)試過程，出現(xiàn)的各種現(xiàn)象75、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)86、進(jìn)一步完善的設(shè)想9參考書目：9附錄A：仿真電路原理圖10附錄B：源代碼11II1、 設(shè)計(jì)

4、題目：答辯倒計(jì)時(shí)器二、設(shè)計(jì)目的 1、鞏固和加深單片機(jī)原理課程知識(shí)的理解和運(yùn)用。 2、進(jìn)一步提高學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。 3、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。三、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)答辯倒計(jì)時(shí)器，用2位數(shù)碼管顯示剩余分鐘，2位數(shù)碼管顯示剩余秒 ，復(fù)位后顯示10.00表示設(shè)定10分鐘，并可加減修改，按開始/取消按鈕開始倒計(jì)時(shí)，再次按開始/取消按鈕則復(fù)位，時(shí)間到則蜂鳴音提示。總體要求如下：1、方案論證，確定總體電路原理圖。2、元器件選擇，設(shè)計(jì)PCB圖（或用萬能電路實(shí)驗(yàn)板搭線）。3、繪制程序流程圖，編寫匯編語言源程序（或C語言源程序）。4、安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)器的基本功能。 四、元

5、器件清單及所用儀器設(shè)備 表1設(shè)備清單設(shè)備名稱單組數(shù)量數(shù)量功能數(shù)字萬用表可共用1臺(tái)5V直流穩(wěn)壓電源可用實(shí)驗(yàn)箱代、可共用1臺(tái)ISP下載線可共用4根計(jì)算機(jī)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室均可用40臺(tái)裝Keil開發(fā)軟件和ISP51下載軟件 表2 工具清單 工具名稱單組數(shù)量鑷 子1把電鉻鐵1支鉻鐵架1個(gè)吸錫槍1把斜口鉗1把 表3 元器件清單 元器件名稱規(guī)格/型號(hào)單組數(shù)量金屬膜電阻1K、1/4W1金屬膜電阻10K、1/4W5電阻排200*8（SIP9）1瓷片電容30pF2獨(dú)石電容0.1µF/63V3電解電容10µF/16V2蜂鳴器10，直流5V1三極管9013 1石英晶振6MHz（矮封裝）1集成電路AT8

6、9S51 DIP4017407 DIP141IC插座40PIN DIP114PIN DIP1數(shù)碼管4位一體、紅光、共陰極0.5”1接插件IDC10（與ISP下載線接口） DC3-10P1套按鍵國產(chǎn)歐姆龍輕觸按鍵3萬能電路板17cm*22cm1塊導(dǎo)線0.3mm2單股導(dǎo)線4m焊錫絲1.0mm2m松香五、實(shí)踐步驟1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，完成電路原理圖和應(yīng)用程序流程圖。（見圖1和圖3）2、C語言源程序。（見附錄B）3、根據(jù)所設(shè)計(jì)的原理圖，完成電路板的焊接，在進(jìn)行測試。4、硬件軟件綜合調(diào)試，如果不能實(shí)行，在分析哪里出了問題，糾正問題在去測試，直到測試完成，完善其設(shè)計(jì)功能。六、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn) 1、完成電路的制作，排版

7、與焊接，并進(jìn)行測量是否能正常的運(yùn)行； 2、完成程序的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行程序調(diào)試是否出現(xiàn)錯(cuò)誤； 3、硬件與軟件結(jié)合進(jìn)行調(diào)試看是否能達(dá)到課程設(shè)計(jì)目的； 4、最后實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)要求和功能，裝配工藝美觀，電路運(yùn)行穩(wěn)定、可 靠。七、設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié) 1、寫出設(shè)計(jì)方案 A、設(shè)計(jì)方案： 1、根據(jù)電路要求，設(shè)計(jì)硬件電路和軟件程序。（見圖3） 2、對(duì)已設(shè)計(jì)出的硬件電路進(jìn)行模擬仿真，確保硬件電路能正常工作。（見附錄A）3、準(zhǔn)備好相關(guān)電子元件，制作硬件電路。(見圖2) 4、將軟件程序下載到已經(jīng)制作好的硬件電路中調(diào)試，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。 B、電路原理圖 圖1 原理圖 圖2 電路版式圖(一) 圖2 電路版式圖（二） C 硬件流程圖驅(qū)動(dòng)電

8、路單片機(jī) 程序下載口數(shù)碼管蜂鳴器外圍電路圖3硬件流程圖D、設(shè)計(jì)程序流程圖 開 始 主程序 判斷 是否能鏈接 NO YES 顯示初值 加1運(yùn)算 開始計(jì)數(shù) 減1運(yùn)算 復(fù)位 結(jié) 束 圖4程序流程圖2、對(duì)所設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行全面分析A、 該硬件電路的核心部分為一塊AT89S51單片機(jī)，對(duì)電路進(jìn)行各方面控制和計(jì)算。用一個(gè)4位一體的8段共陰數(shù)碼顯示，用7407作為緩沖級(jí)，提高輸出電路驅(qū)動(dòng)能力，使數(shù)碼管能正常顯示。用一個(gè)9013三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，當(dāng)電路上電和計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)響一秒提示時(shí)間到。用一個(gè)6M石英晶振和2個(gè)30pF的電容為AT89S51芯片提供時(shí)鐘頻率，2個(gè)30pF電容主要是為了方便晶振起振。K1、K2

9、、K3、3個(gè)開關(guān)分別用于加時(shí)間、減時(shí)間、復(fù)位和開始。用若干電阻作為上拉電阻，增大電路輸出電流。B、 軟件程序全部采用C語言編寫。3、編程調(diào)試方法 編程與調(diào)試是C語言和Keil C軟件相結(jié)合的。C語言是一種C語言是國際上廣泛流行的、很有發(fā)展前途的計(jì)算機(jī)高級(jí)語言。它適合作為系統(tǒng)描述語言，即可用來編寫系統(tǒng)軟件，也可用來編寫應(yīng)用軟件。Keill軟件是一種目前用得比較廣泛的一款單片機(jī)編程軟件,它支持 c 和 匯編的編譯,并可生成 HEX 文件,還可進(jìn)行代碼的軟硬件仿真軟件。4、安裝調(diào)試過程，出現(xiàn)的各種現(xiàn)象硬件：焊接中易出現(xiàn)虛焊，假焊和多點(diǎn)連接導(dǎo)致短路等故障；焊接中粗心，導(dǎo)致某些點(diǎn)未焊接直接調(diào)試；軟件：

10、1、數(shù)碼管有一位不顯示。主要原因：有一位輸出I/O接錯(cuò)（P2.7）。 2、 按鍵未設(shè)有防抖功能導(dǎo)致按下一次出現(xiàn)多次按下結(jié)果； 3、 定時(shí)程序，沒有考慮到主函數(shù)的運(yùn)行時(shí)間引起定時(shí)不是很準(zhǔn)，稍有延 時(shí)； 4、延時(shí)函數(shù)用法不當(dāng)，數(shù)碼管有重影；5、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，如：CAD制圖、匯編語言、模擬和數(shù)字電路知識(shí)等。雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲。 另外，這次課程設(shè)計(jì)讓我感到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在團(tuán)隊(duì)中，我們互幫互助，對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)來說，這是至關(guān)重要的，缺少每一個(gè)人都會(huì)對(duì)我們的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影

11、響，組長鄒威從課題的確定，元器件的分類，電路的焊接等各個(gè)方面都盡心盡責(zé)，花的心思。還有要感謝指導(dǎo)老師在我們遇到困難時(shí)，給予我們的建議與鼓勵(lì)。最后，要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須做到：在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚

12、，以免下次再碰到同樣的問題。 從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在接近兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一

13、些元器件的使用方法，對(duì)單片機(jī)C語言掌握得不好 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。 。6、進(jìn)一步完善的設(shè)想 A、新增一段程序，對(duì)硬件的按鍵進(jìn)行防抖，使計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)更加的精確； B、對(duì)于硬件的導(dǎo)線線路，盡量在線路比較短的地方不使用導(dǎo)線，使用焊錫進(jìn)行導(dǎo)通，這樣就會(huì)比較的美觀； C、硬件元器件的排版要進(jìn)行比較的規(guī)律，盡量做到導(dǎo)線排版的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象； D、計(jì)算每一條語句的時(shí)間，提高執(zhí)行的定時(shí)器的精度。參考書目：1 趙偉軍，Protel99se教程，北京，人民郵電出版社，1996年2 樓然苗,李光飛.

14、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2007年3 楊居義.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(實(shí)例教程) M.北京:清華大學(xué)出版社, 2010年4 李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 1993年5 唐華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，北京，2006年6 譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)教程，北京，清華大學(xué)出版社，2007年 附錄A：仿真電路原理圖附錄B：源代碼#include<reg51.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar code WEIMA=0x3f,0x06,0

15、x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;uchar num1;void BELL();void Delay(uint z);void Display(uint M1,uint M2,uint S3,uint S4);void jishi(uint minute1,uint minute2,uint second1,uint second2);int minute1,minute2,second1,second2,save1,save2,save3,save4;sbit BUZZER=P10; /定義P1.0為喇叭驅(qū)動(dòng)端 sbit t1=P35;/定時(shí)器T1

16、uint t=0;void main() uint f,w; num1=0; BUZZER=0; P2=0x00; Delay(228); minute1=1; minute2=second1=second2=0; while(1) EA=1;/開總中斷 TCON=0x05; if(t=15) EX0=1;/開外部中斷0 EX1=1; else t=t+1; t1=1; f=0; if(t1=0)num1=0;save1=minute1;save2=minute2;save3=second1;save4=second2;t1=1;w=1;while(w) TMOD=0x01; TH1=(655

17、36-50000)/256; TL1=(65536-50000)%256; ET0=1; TR0=1; if(num1=10) EX0=0;/關(guān)外部中斷 EX1=0; num1=0;if(second2=0)&&(second1=0)&&(minute2=0) minute1=minute1-1; minute2=10; minute2=minute2-1; second1=6; second1=second1-1; second2=10; second2=second2-1;if(minute1=0)&&(minute2=0)&&

18、;(second1=0)&&(second2=0) BELL(); w=0; Delay(300); Display(second2,second1,minute2,minute1); if(t1=0) minute1=save1; minute2=save2; second1=save3; second2=save4;/復(fù)位保存 w=0; Delay(300); else f+; Display(second2,second1,minute2,minute1);void Display(uint M1,uint M2,uint S3,uint S4) uint i; for(

19、i=0;i<4;i+) if(i=0)P2=0xf7;P0=0x00;Delay(1);P0=WEIMAM1;if(i=1)P2=0xfb;P0=0x00;Delay(1);P0=WEIMAM2;if(i=2)P2=0xfd;P0=0x80;Delay(1);P0=WEIMAS3;if(i=3)P2=0xfe;P0=0x00;Delay(1);P0=WEIMAS4; Delay(4);void Delay(uint z) int x,j; for(x=0;x<z;x+) for(j=0;j<50;j+);void exter0() interrupt 0 if(minute2=0) minute1=minute1-1; minute2=10; minute2=minute2-1; if(minute1=0) if(minute2=0) minute1=1; minute2=0;EX0=0;/關(guān)外部中斷EX1=0;t=0;void ADD() interrupt 2 minute2=minute2+1; if(minute2=10) minute1=minute1+1; minute2=0; if(minute1=10) minute1=0; minute2=0; EX0=0;/關(guān)外部中斷E