單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、文華學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)部（系）：專(zhuān)業(yè)年級(jí)：指導(dǎo)老師：2016年 12月 5日一標(biāo)題 1二設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)要求 1三設(shè)計(jì)思路 1四工作原理 2五硬件設(shè)計(jì) 3六 軟件設(shè)計(jì)（含流程圖） 5七調(diào)試 9八改進(jìn)意見(jiàn) 10九收獲及體會(huì) 10十源程序（含注釋?zhuān)?11、標(biāo)題簡(jiǎn)易計(jì)時(shí)器一一LED數(shù)碼管顯示接口技術(shù)應(yīng)用二、設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)要求1、目的a. 通過(guò)簡(jiǎn)易計(jì)時(shí)器的制作，熟悉 LED數(shù)碼管與單片機(jī)的接口方式;b. 定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷技術(shù)的綜合應(yīng)用；c. 學(xué)會(huì)簡(jiǎn)易鍵盤(pán)的使用。2、明確要完成的任務(wù)a利用按鍵構(gòu)成鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)秒表的啟動(dòng)、停止與復(fù)位，b. 利用LED數(shù)碼管顯示時(shí)間。c. 進(jìn)行簡(jiǎn)單的

2、串行通信。3、用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)任務(wù)a. 如何運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)；b. 如何顯示時(shí)間；c. 如何利用按鍵實(shí)施對(duì)秒表的控制。d. 定時(shí)器TO或TI的定時(shí)時(shí)間作為時(shí)鐘計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)e啟動(dòng)與停止定時(shí)器工作實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。f. 先用兩個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間，時(shí)間范圍為 0-60sg. 用三個(gè)獨(dú)立式按鍵實(shí)現(xiàn)秒表的啟動(dòng)、停止和復(fù)位功能。h. A機(jī)發(fā)送，B機(jī)接收三、設(shè)計(jì)思路1、硬件設(shè)計(jì)思路a. 采用P0 口輸出并聯(lián)控制兩個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)段選控制端b. 用P2.0 P2.1分別控制兩個(gè)LED數(shù)碼管的位選控制端c. 動(dòng)態(tài)顯示電路接法，LED采用共陽(yáng)極數(shù)碼d. 三個(gè)按鍵采用獨(dú)立式鍵盤(pán)接法，e. 兩個(gè)按鍵連接到外部中斷INTO、INT

3、1的輸人引腳P3.2和P3.3f. S4按鍵接到T1的外部脈沖輸入引腳P3.5，以中斷方式實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)輸入狀態(tài)的掃 描g. 其中S2為啟動(dòng)按鈕，S3為停止按鈕，S4清零按鈕。h. K1為復(fù)位鍵2、程序設(shè)計(jì)思路a. 根據(jù)設(shè)計(jì)的總體要求劃分出各功能程序模塊，分別確定主程序、子程序及中斷 服務(wù)程序結(jié)構(gòu)b. 對(duì)各程序模塊占用的單片機(jī)資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配c. 對(duì)各模塊間的邏輯關(guān)系進(jìn)行細(xì)化，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)d. 設(shè)計(jì)出各模塊程序結(jié)構(gòu)流程圖e. 最后依據(jù)流程圖編制具體程序f. 將整個(gè)程序劃分為主程序、鍵盤(pán)掃描程序、秒計(jì)時(shí)程序三大模塊g. 其中主程序除完成初始化外，主要由動(dòng)態(tài)顯示程序構(gòu)成h. 秒計(jì)時(shí)程序由定時(shí)器0中斷服務(wù)

4、子程序構(gòu)成i. 鍵盤(pán)掃描程序也由各中斷服務(wù)子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)四、工作原理1、計(jì)時(shí)表10K 10KOKVccP1.0XTAL1P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5XTAL2P1.6P1.7P2.0P2.1P2.2P2.3INT0P2.4P2.5TXDT1RXDVssRESET89C51T1 INR1 INR1 OUTT1 OUTS1:復(fù)位按鍵S2:啟動(dòng)按鍵S3:暫停按鍵S4:清零按鍵T1(P3.5)INT1(P3.3)INT0(P3.2)工作原理圖如上圖所示，單片機(jī)所需的晶振頻率由振蕩電路提供，復(fù)位由復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)。其中S2為啟動(dòng)按鈕，S3為停止按鈕，S4為清零按鈕，三個(gè)按鈕分別連接 到外部中斷IN

5、TO、NT1的輸人引腳P32P3.3和T1的外部脈沖輸入引腳P3.5。 設(shè)置外部中斷為下降沿觸發(fā)，當(dāng)按鍵未被按下時(shí)，其相應(yīng)的引腳為高電平，而當(dāng) 按鍵被按下后，變?yōu)榈碗娖?，因此有下降沿，產(chǎn)生中斷，從而執(zhí)行相應(yīng)的外部中 斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止的功能。同理，只要設(shè)置T1為計(jì)數(shù)器，因?yàn)橛?jì)數(shù)器是對(duì)外脈沖的下降沿計(jì)數(shù)，當(dāng)按鍵按下時(shí)，產(chǎn)生下降沿，計(jì)數(shù)值加1,這樣，只要選擇合適的計(jì)數(shù)初值，使其只要加1后產(chǎn)生溢出，也會(huì)執(zhí)行T1的中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)清零的功能。而對(duì) 1S時(shí)間的準(zhǔn)確控制可以由定時(shí)器 TO來(lái)控制，這 樣，就實(shí)現(xiàn)了 TO、T1、INTO、INT1等4個(gè)中斷源的運(yùn)用。對(duì)于數(shù)碼管，采用P0 口輸出并聯(lián)控

6、制兩個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)段選控制端，而 用P2.0、P2.1分別控制兩個(gè)LED數(shù)碼管的位選控制端，這是動(dòng)態(tài)顯示的電路接 法，LED采用共陽(yáng)極接法，0-9的共陽(yáng)極數(shù)碼管編碼如下所示：共陽(yáng)極數(shù)碼管編碼0xc00xf90xa40xb00x99012340x920x820xf80x800x9056789五、硬件設(shè)計(jì)P0.0P0.1P0.2P1.0P1.1P1.2P1.5P1.6P0.3P0.4P0.5P0.6P0.71baC f 1bd丄f丄 dpgdp comb adfjeeHgdp comb a:丄匚gdp com1b ad Lgdp comAT89C51P1.7INT1P2.0INT0P2.1EA/V

7、PPP2.4XTAL1P2.5XTAL2P2.6RESETP2.7RXDWRTXDGNDALEVCCPSENT0T1P2.2P2.33130272522+ 5+5+5+5+5+ 5GND1311110R1 INR1OUTR2 INR2OUTT1 INT1OUTT2 INT2OUTC1+C2+C1 -C2 -1247MAX232Gf圖2電路布線圖（protel）*圖3 PCB圖元器件清單元件名稱(chēng)參數(shù)/型號(hào)說(shuō)明封裝數(shù)量1單片機(jī)89C51廠家：ATMELDIP-4012IC插座DIP40雙列直插式/40個(gè) 引腳孔13晶體振蕩器12MHZ石英晶體振蕩器（非溫度補(bǔ)償式）直插式14數(shù)碼管HS-5101BS

8、265IC插座單排針插座/16個(gè) 引腳孔，間距2.54mm說(shuō)明：串口下載RS23216RS232通訊MAX232DIP17普通按鍵DTS65K38復(fù)位按鍵6*6*4.319瓷片電容30pF直插式210電解電容1040.1uF直插式611電阻1k Q612電阻10k Q413電阻510 Q614直流電源GM-0501005V/1A115電源插頭DC座（中號(hào)）與直流電源的插 口直徑相同116串口接口9針117USB轉(zhuǎn)串口線9針118三極管9014619電源撥動(dòng)開(kāi)關(guān)單排120制PCB板1六、軟件設(shè)計(jì)（含流程圖）K3 （S4）: 001BH方式2計(jì)數(shù)，中斷,計(jì)數(shù)初值：256-仁255,秒計(jì)數(shù)清0K1（

9、S2）: 0013H下降沿中斷，啟動(dòng) TO、T1K2（S3）: 0003H下降沿中斷，關(guān)斷T0,暫停計(jì)時(shí)T0： 000BH方式1，50ms定時(shí)中斷， 中斷20次為1S。1. 兩個(gè)LED顯示的時(shí)間由顯示緩沖區(qū)31H、30H單元中的數(shù)據(jù)決定。動(dòng)態(tài)顯 示每位的持續(xù)時(shí)間為Ims，采用軟件延時(shí)。2. 1 秒鐘的定時(shí)采用定時(shí)器T0的方式1來(lái)實(shí)現(xiàn)。3. T0每50ms中斷一次，每中斷一次計(jì)數(shù)單元 R0內(nèi)容減1 ;若計(jì)滿20次, 秒計(jì)數(shù)單元R4內(nèi)容加1。4. R4單元中的數(shù)據(jù)采用壓縮BCD碼按十進(jìn)制計(jì)數(shù)，將該單元中的數(shù)據(jù)拆成個(gè)位和十位兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)據(jù)后分別送至顯示緩沖區(qū)的3OH、31H單元。主程序流程圖:1.顯

10、示程序YN2.查詢(xún)程序開(kāi)始秒車(chē)設(shè)定時(shí)器初值顯不麥 +他 13 /Ijjn半保護(hù)現(xiàn)場(chǎng).,一 _N清除溢出標(biāo)志位，重置計(jì)數(shù)查詢(xún)是否溢秒表加一也碼送厝口|_60s ?N秒值清04秒值除以10個(gè)位、十位送相應(yīng)緩沖區(qū)返回3.按鍵子程序否七、調(diào)試（遇到的問(wèn)題和解決方法）1、輸人源程序。2、先調(diào)試主程序，實(shí)現(xiàn)基本的顯示功能。3、當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，將一直顯示初值“ 00”。4、再調(diào)試查詢(xún)服務(wù)程序。5、當(dāng)按鍵S2按下時(shí)，程序?qū)?huì)跳轉(zhuǎn)到啟動(dòng)子程序，啟動(dòng)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。7、當(dāng)按鍵S3按下時(shí)，程序?qū)?huì)跳轉(zhuǎn)到停止子程序，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，秒表顯示 內(nèi)容保持不變；當(dāng)按鍵S3在次按下時(shí)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。8、當(dāng)按鍵S4按下時(shí)，程序?qū)?/p>

11、會(huì)跳轉(zhuǎn)到清零停止子程序，停止定時(shí)器工作，秒表 顯示清零。9、最后將各模塊聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)全部功能。遇到的問(wèn)題和解決方法這次課設(shè)我用的是匯編對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)， 在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到 了很大的困難，開(kāi)始對(duì)編程軟件不熟悉，就連很小的問(wèn)題也調(diào)試了很久，后來(lái)慢 慢的解決了這些問(wèn)題自己也學(xué)到了許多東西。1. 在調(diào)試時(shí)，遇到的最大的問(wèn)題就是在使用開(kāi)關(guān)查詢(xún)的時(shí)候， 對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行只 按不松也會(huì)計(jì)時(shí)，停止和清零也是這樣。后來(lái)加了一個(gè)按下開(kāi)關(guān)時(shí)不計(jì)數(shù)， 彈起 來(lái)的程序，也就是等待。2. 在開(kāi)始做的時(shí)候自己沒(méi)把原理圖看清楚，還是采用以前共陰極的方式來(lái)做結(jié)果數(shù)碼管不亮。后來(lái)問(wèn)同學(xué)知道這是共陽(yáng)極的位選要給1、段選給0就可以

12、亮了。3. 設(shè)置的暫停鍵只能暫停，不能恢復(fù)，只能重新按啟動(dòng)鍵才能開(kāi)始計(jì)數(shù)。開(kāi)始就把問(wèn)題鎖定在暫停程序那里，我發(fā)現(xiàn)我最開(kāi)始編寫(xiě)的是按下暫停，則CLRTRQ關(guān)閉了啟動(dòng)，后來(lái)我改成了 CPL TR0將TR0取反這樣再按下去就可以恢 復(fù)。4. 按鍵沒(méi)有消抖在后來(lái)調(diào)試中通過(guò)老師講的必須消除抖動(dòng)的不良后果，所以 我加了一個(gè)延時(shí)10ms的子程序，從而消除抖動(dòng)的影響。八、改進(jìn)意見(jiàn)主要是暫停按鍵按下暫停在按一下啟動(dòng)是有時(shí)候有點(diǎn)不靈敏，我想主要的 原因可能是在按鍵掃描時(shí)但我們?cè)俅伟聪聲r(shí)CPU沒(méi)有及時(shí)反應(yīng)過(guò)來(lái)花費(fèi)時(shí)間在掃描按鍵上去了，我后來(lái)通過(guò)自己去查資料去學(xué)習(xí)問(wèn)題的所在。 我用的是查詢(xún)方 式做的后來(lái)自己看書(shū)把中斷

13、方式也寫(xiě)了通過(guò)改進(jìn)把程序在完善，通過(guò)自己的學(xué)習(xí)編寫(xiě)程序多加一些功能。九、收獲及體會(huì)通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)知道的太少了，對(duì)于書(shū) 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)。 在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為 了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，查閱這方面的設(shè)計(jì)資料是十分必要的， 同時(shí)也是必不 可少的。其次，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這是 我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲是要做好一個(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

14、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(guò)程中遇到問(wèn) 題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)， 并分析清楚，以免下次 再碰到同樣的問(wèn)題的課程設(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(wèn)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。設(shè)計(jì)過(guò)程，好比是我們?nèi)祟?lèi)成長(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，但畢竟這 是第一次做，難免會(huì)遇到各種

15、各樣的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之 處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻， 掌握得不夠牢固。我們通過(guò)查閱大量 有關(guān)資料，若遇到實(shí)在搞不明白的問(wèn)題就會(huì)及時(shí)請(qǐng)教同學(xué)， 使自己學(xué)到了不少知 識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存 在的不足之處，雖然感覺(jué)理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中仍有意想不 到的困惑，經(jīng)過(guò)一番努力才得以解決。這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣， 我想 這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的 重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好 的榜樣。我覺(jué)得作

16、為一名自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)是很有意義的。 更重要的是如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。我認(rèn)為這個(gè)收獲應(yīng)該說(shuō)是相當(dāng)大的。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西， 那就是如何從理論到 實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。 在大學(xué)的課堂的 學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去， 此次的設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)， 我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使 自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng)。十、源程序（含注釋?zhuān)┖?jiǎn)易時(shí)鐘（時(shí)分秒）ORG 0000H;初始化程序入口地址AJMP MAIN;主程序ORG 0030H;程序入口地址MAIN:MOV TMO

17、D,#01H;定時(shí)器T0工作于方式1MOV DPTR,#TABLE;DPTR指向TABLE表首地址MOV R1, #59;秒表時(shí)間置初值MOV R2, #59;分鐘時(shí)間置初值MOV R3, #23;小時(shí)時(shí)間置初值LP1: MOV R0, #20;軟件計(jì)數(shù)器置初值LP2: MOV TH0, #3CH;置50ms定時(shí)初值咼位MOV TL0, #0B0H;:置50ms定時(shí)初值低位LP3:LCALL DISP;調(diào)用顯示程序JNB P3.2, K1;判斷啟動(dòng)鍵是否按下JNB P3.3, K2;判斷停止鍵是否按下JNB P3.5, K3;判斷清零鍵是否按下JNB TFO, LP3CLR TFODJNZ R

18、O, LP2MOV R0,#20INC R1CJNE R1,#60,LP1MOV R1, #0INC R2MOV A,R2CJNE A,#60,MOV R2, #0INC R3MOV A,R3CJNE A,#24,MOV R3, #0K1: LCALL DELAYLCALL DISPJB P3.2, LP3SETB TR0LJMP LP3K2: LCALL DELAYLCALL DISPJB P3.3, LP3CPL TR0LJMP LP3K3: LCALL DELAYLCALL DISPJB P3.5, LP3CLR TR0;判斷中斷標(biāo)志位是否溢出;定時(shí)50到ms,則中斷標(biāo)志位清零;中斷二十

19、次;重新裝軟件計(jì)數(shù)器初值;1 秒時(shí)間到，秒表數(shù)加一; 與60比較，小于60就跳轉(zhuǎn);若秒表數(shù)加到60秒，則清零;60秒時(shí)間到，分鐘數(shù)加一;R2 地址里面的數(shù)賦給ALP1;與60比較，小于60就跳轉(zhuǎn);若秒表數(shù)加到60分鐘，則清零;60 分鐘時(shí)間到，小時(shí)數(shù)加一;R3地址里面的數(shù)賦給 ALP1;與24比較，小于24就跳轉(zhuǎn);若秒表數(shù)加到24小時(shí)，貝U清零;按下，調(diào)用顯示子程序;消除抖動(dòng);判斷啟動(dòng)鍵是否釋放;啟動(dòng)T0;跳轉(zhuǎn)到啟動(dòng)鍵是否按下的指令段，不斷判斷;按下，調(diào)用顯示子程序; 消除抖動(dòng);判斷暫停鍵是否釋放; 取反TR0;跳轉(zhuǎn)到暫停鍵是否按下的指令段，不斷判斷;按下，調(diào)用顯示子程序;消除抖動(dòng);判斷清零鍵是否釋放;關(guān)閉T0MOV R1, #0；秒表時(shí)間清零MOV R2, #0；分鐘時(shí)間清零MOV R4, #0；小時(shí)時(shí)間清零LJMP LP3;跳轉(zhuǎn)到清零鍵是否按下的指令段，不斷判斷DISP:MOV A,R1 ;顯示程序，先將秒表計(jì)時(shí)值給累加器作為被除數(shù)MOV B,#10;除數(shù)為10，存放在B累加器DIV AB;當(dāng)前值除以10MOV 20H,A;得出的商送給十位MOV 21H,B;得出的余數(shù)送給個(gè)位MOV A,20H;十位顯示MOVC A,A+DPTR;查表找個(gè)位數(shù)段碼MOV P0,A;將個(gè)位段碼送給P0 口SETB P2.4;用第一個(gè)