單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告硬件圖源程序文件

1、中原工學(xué)院單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄一、引言······························32、 設(shè)計(jì)任務(wù)··············

2、83;···········33、 硬件電路圖的設(shè)計(jì)··················54、 軟件的編寫·················

3、······10 1）程序流程圖······················11 2）實(shí)驗(yàn)源程序··················

4、3;···15五、心得體會(huì)·························26六、參考文獻(xiàn)···················

5、·····27七、附錄····························281、 引言單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，又稱微控制器(MCU)，它的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑，它以體積小、功能全、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)獨(dú)具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息

6、處理、家用電器等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。本次課設(shè)采用的STC89C51單片機(jī)是51系列單片機(jī)的一種代表，目前51系列單片機(jī)是國目前應(yīng)用最廣泛的一種單片機(jī)之一。單片機(jī)以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價(jià)格低廉、學(xué)生能動(dòng)手等特點(diǎn)，成為工科學(xué)生硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課。本次課程設(shè)計(jì)主要目的是為了更進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用和了解單片機(jī)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，讓我們更透徹的將平時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)吃透學(xué)懂。2、 設(shè)計(jì)任務(wù)一、所需設(shè)備：偉福系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)箱、PC機(jī)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書二、設(shè)計(jì)容題目1：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從鍵盤中任意選出6個(gè)鍵作為系統(tǒng)的功能鍵和LED數(shù)碼顯示一起組成一個(gè)單片機(jī)鍵盤顯示系統(tǒng)（小的監(jiān)控程序），并通過實(shí)驗(yàn)箱上的接口芯片實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的

7、功能（注：這些硬件電路全在實(shí)驗(yàn)箱上，但自己要能設(shè)計(jì)）。要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件電路，并畫出實(shí)現(xiàn)題目要求功能的流程圖，編寫、調(diào)試相應(yīng)的程序。編程要求：開機(jī)后顯示班級(jí)號(hào)（4位），學(xué)號(hào)（2位）（復(fù)位狀態(tài)），然后通過功能鍵設(shè)置參數(shù)，而后運(yùn)行主程序。6個(gè)功能鍵為：設(shè)定加一減一確定運(yùn)行換位設(shè)置參數(shù)步驟：復(fù)位狀態(tài)下，按下“設(shè)定”鍵后6位顯示的狀態(tài)為：顯示設(shè)定值顯示參數(shù)行號(hào)888801四位設(shè)定值中的某一位小數(shù)點(diǎn)亮（或者整個(gè)值閃爍），表示對(duì)該位進(jìn)行設(shè)置。用“加一”、“減一”鍵改變該位的值，用“換位”鍵改變設(shè)置位（由左到右），用“確定”鍵保存設(shè)定的值。本次設(shè)計(jì)要求能設(shè)置四行參數(shù)即可，每行參數(shù)在09999之間，當(dāng)連續(xù)按“

8、確定”鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的行號(hào)（上圖）從0104循環(huán)變化。按下“運(yùn)行”鍵，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序（參考實(shí)驗(yàn)箱相應(yīng)的硬件電路，但要求不同），采集模擬量05V，顯示對(duì)應(yīng)的物理量在0000最大值之間變化。5V對(duì)應(yīng)的顯示值（最大值）是多少可以在設(shè)定時(shí)通過某行（四行參數(shù)中的一行）參數(shù)設(shè)置的數(shù)值選擇確定。三、 硬件電路圖的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中主要用STC89C51單片機(jī)做處理器，首先的確保一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)，所以首先繪制的是單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路圖，下圖是上次做小車時(shí)繪制的最小系統(tǒng)電路圖： 要用到鍵盤和六個(gè)數(shù)碼管顯示，故需對(duì)其接口進(jìn)行擴(kuò)展，所用的器件有74HC138與P2口的高四位相連接，進(jìn)行譯碼，譯碼之后和鎖存器74LS373所

9、存P0口的位數(shù)相與，對(duì)數(shù)碼管的段碼和位碼進(jìn)行片選選定，同時(shí)也可對(duì)鍵盤的讀取接口和數(shù)據(jù)采集芯片進(jìn)行片選選通，從而給定一個(gè)確定的地址，這樣單片機(jī)就可以與外接電路進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，鍵盤的判定，與數(shù)字的顯示等工作。下圖為74HC138的連接電路 其中P2.7接138的E3腳，E1和E2都接在低電平上，P2.6/ P2.5 /P2.4分別和138的C /B/ A引腳連接，這樣地址片選就可以達(dá)到從8000H到FFFF的地址。下圖為單片機(jī)P0口接74LS373鎖存器數(shù)碼管段碼接口和位碼接口都用的是74LS374芯片，片選信號(hào)由138譯碼器和74LS373鎖存器所給地址決定，鍵盤的讀取用芯片74LS245芯片來

10、擴(kuò)展，本電路主要是參考平時(shí)所作實(shí)驗(yàn)，與實(shí)驗(yàn)的電路連接來設(shè)計(jì)的。下圖為段碼接口，位碼接口與鍵盤讀入口的接線電路：鍵盤與數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)好之后，接下來要設(shè)計(jì)的就是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路，由于我選的題目是任務(wù)一里的第一個(gè)任務(wù)，所以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的的是AD轉(zhuǎn)換，將5V的電壓通過電位器的調(diào)節(jié)，也就是模擬量通過AD0809芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在單片機(jī)上顯示出來。下圖即為AD0809與單片機(jī)的接口電路： AD0809其中D0D7與P0口相接，由P0口的數(shù)據(jù)選擇哪一路的輸入，EOC與單片機(jī)P3.2口相連接，轉(zhuǎn)換完后產(chǎn)生中斷延時(shí)讓其顯示，片選線由138的Y1輸出口和單片機(jī)的讀口即P3.7經(jīng)過一個(gè)或非門相連。這樣0

11、809的地址即為9000H,由P0口給定的值決定是IN口口的輸入，試驗(yàn)箱上只有兩個(gè)輸入口，我在編程時(shí)選定IN0口輸入，IN0口接一個(gè)連了五伏電壓的電位器。4、 軟件的編寫軟件所要實(shí)現(xiàn)的功能：1、開機(jī)后顯示班級(jí)、學(xué)號(hào) 10-2 12 ；2、用的是實(shí)驗(yàn)箱鍵盤最后一排的六個(gè)鍵，依次為：“設(shè)定”“加一" "減一" "換位”確定“”運(yùn)行“；3、按“設(shè)定”鍵，默認(rèn)第一位閃爍，此時(shí)按“加一”和“減一”鍵可以調(diào)整數(shù)值；4、設(shè)定完一位后，按“換位”鍵可以對(duì)下一位進(jìn)行設(shè)定；5、四位都設(shè)定完之后，按“確定”鍵，去閃爍，并將參數(shù)01下設(shè)定的值保存；6、再按下“確定”鍵，跳至參數(shù)

12、02，此時(shí)可以依照步驟3對(duì)其進(jìn)行設(shè)置；7、參數(shù)01、02、03、04設(shè)定好之后，可以按“確定”鍵對(duì)設(shè)定的值查詢；8、在不同的參數(shù)下，按下“運(yùn)行”鍵可以將以該設(shè)定值最大值，0為最小值的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示到前四位數(shù)碼管上。 明確軟件所要達(dá)到的目的之后，首先得先清楚試驗(yàn)中數(shù)碼管和鍵盤的讀入地址和數(shù)碼管的位碼地址，為編程序確定鍵值與參數(shù)會(huì)起到一個(gè)直接的作用，只有清楚這些了才能隨心所欲的設(shè)定沒一個(gè)功能鍵的位置。（1） 程序流程圖 流程圖是一個(gè)程序的主干，也就是說程序是建立在一個(gè)流程圖的主體框架之上的，有流程圖程序才可以有條理的進(jìn)行編寫.下面為實(shí)驗(yàn)程序的流程圖開始是運(yùn)行鍵按下，調(diào)用AD轉(zhuǎn)換子程序設(shè)置顯示緩沖

13、區(qū)，與各參數(shù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)緩沖區(qū)調(diào)用顯示1，顯示班級(jí)學(xué)號(hào)通過參數(shù)的系數(shù)，確定是哪個(gè)參數(shù)下設(shè)置的最大值將AD轉(zhuǎn)換值通過和相對(duì)參數(shù)下設(shè)置的最大值進(jìn)行比較，通過計(jì)算乘以相應(yīng)的運(yùn)算數(shù)，送入相應(yīng)緩沖區(qū)調(diào)用鍵盤檢測子程序右鍵按下？否？N判是運(yùn)行鍵？調(diào)用顯示子程序2，將數(shù)值顯示,Y N根據(jù)R5里相應(yīng)的值確定是設(shè)置鍵還是確定鍵不是運(yùn)行鍵根據(jù)R5里相應(yīng)的值確定是設(shè)置鍵還是確定鍵調(diào)用不同子程序 是設(shè)置鍵，由參數(shù)得出顯示緩沖區(qū)，第一位閃爍，調(diào)用顯示子程序2調(diào)鍵盤檢測，判斷是換位鍵還是功能加減鍵是減鍵，直接到S22處，進(jìn)行減1，送緩沖，調(diào)顯示2是加鍵，直接跳到S11處，進(jìn)行加1，送緩沖，調(diào)顯示2是換位鍵，進(jìn)行換位，送緩存

14、，調(diào)顯示2跳轉(zhuǎn)到鍵盤的判斷 是運(yùn)行鍵 調(diào)用AD轉(zhuǎn)換 判斷在哪個(gè)系數(shù)設(shè)置下驚醒的AD轉(zhuǎn)換將AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字量與設(shè)置的數(shù)進(jìn)行計(jì)算，分離出千位百位個(gè)位，通過比較將AD轉(zhuǎn)換的最大值255轉(zhuǎn)換為在相應(yīng)參數(shù)下所設(shè)置的數(shù)，通過誤差分析，加減相應(yīng)的數(shù)字，已達(dá)到和設(shè)置數(shù)相近的值 將分離的四位數(shù)送緩存，調(diào)顯示2跳轉(zhuǎn)到鍵盤的判斷 是確定鍵是第一次按下還是連續(xù)按下跳轉(zhuǎn)到鍵盤的判斷連續(xù)按下，依次改變參數(shù)，從1-4，循環(huán)改變 送緩存調(diào)顯示2第一次按下，顯示參數(shù)1，閃存停止閃爍，調(diào)顯示2跳轉(zhuǎn)到鍵盤的判斷（2）實(shí)驗(yàn)源程序 WEI EQU 08002H ;位DUAN EQU 08004H ;段IN EQU 08001H ;鍵盤讀

15、入口CS0809 EQU 09000HLEDBUF EQU 30H ;顯示緩沖區(qū)CANSHU EQU 51H ;參數(shù)1234ORG 0000H LJMP START ORG 0020HSTART:MOV 25H,#00H MOV LEDBUF,#01H ;班級(jí)、學(xué)號(hào)的序碼 MOV LEDBUF+1,#00H MOV LEDBUF+2,#012H MOV LEDBUF+3,#02H MOV LEDBUF+4,#01H MOV LEDBUF+5,#02H MOV 36H,#00H MOV 40H,#00H ;參數(shù)1緩沖區(qū) MOV 41H,#00H MOV 42H,#00H MOV 43H,#00H

16、 MOV 44H,#00H ;參數(shù)2緩沖區(qū) MOV 45H,#00H MOV 46H,#00H MOV 47H,#00HMOV 48H,#00H ;參數(shù)3下緩沖區(qū) MOV 49H,#00H MOV 4AH,#00H MOV 4BH,#00H MOV 4CH,#00H ;參數(shù)4下緩沖區(qū) MOV 4DH,#00H MOV 4EH,#00H MOV 4FH,#00H MOV 50H,#00H MOV CANSHU,#01H ;參數(shù)L2:MOV R0,#LEDBUF ;顯示班級(jí)、學(xué)號(hào) LCALL DISPLAYLED1 ;顯示子程序，R0為參數(shù) LCALL TESTKEY ;判斷“有效鍵”是否按下？

17、JNB 20H.0,L2 ;沒有鍵按下，則繼續(xù)顯示班級(jí)、學(xué)號(hào)L3:MOV 25H,#00H MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ;將參數(shù)首地址存入R0 MOV R0,A ;第一次有鍵按下默認(rèn)顯示參數(shù)1下設(shè)定的值，即：顯示從40H單元開始的容 LCALL DISPLAYLED2 ;調(diào)用設(shè)定參數(shù)顯示子程序 LCALL TESTKEY ;檢測是否有鍵按下 JNB 20H.0,L3 ;沒有鍵按下，則繼續(xù)顯示參數(shù)1下設(shè)定的值 LCALL PAZ ;有鍵按下，則判斷運(yùn)行鍵是否按下 CJNE R5,#05H,QD1 LJMP SD ;R5=5QD1:LJMP

18、S44 SD:SETB 20H.1 MOV 36H,#00H MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ;通過參數(shù)來選擇設(shè)定值的緩沖區(qū) ADD A,36H MOV R0,A MOV 90H,R0 ;將閃值保存至90H單元 H1:MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ADD A,36H MOV R0,A ;R0指向閃爍寄存字節(jié)處 20H.1,S1 MOV R0,#10H SETB 20H.1 LJMP DS1 S1:MOV R0,90H ;將閃爍字節(jié)的值顯示出來 CLR 20H.1 DS1:MOV A,CAN

19、SHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH MOV R0,A ;R0指向顯示首區(qū) LCALL DISPLAYLED2 LCALL TESTKEY JNB 20H.0,H1 LCALL PAZ CJNE R5,#02H,S11 ;換位 MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ADD A,36H MOV R0,A MOV R0,90H INC 36HHW1:MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ADD A,36H MOV R0,A MOV 90H,R0 MOV A,36H CJNE A,

20、#04H,H1 MOV 36H,#00H LJMP HW1S11:CJNE R5,#04H,S22 ;加1 INC 70H ;閃爍值加1 MOV A,90H CJNE A,#0AH,H1 MOV 90H,#00H LJMP H1S22:CJNE R5,#03H,S33 ;減1 DEC 70H ;閃爍值減1 MOV A,70H CJNE A,#0FFH,H2 MOV 90H,#09H H2:LJMP H1S33:CJNE R5,#01H,H2 ;確定1（去掉閃爍，并將該參數(shù)下的設(shè)定值保存到對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)） MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH ADD

21、A,36H MOV R0,A MOV R0,90H LJMP L3S44:CJNE R5,#01H,W1 ;確定2（將參數(shù)加1，并將該參數(shù)下的設(shè)定值顯示到數(shù)碼管上） INC CANSHU ;參數(shù)加1，指向下一個(gè)參數(shù) MOV A,CANSHU CJNE A,#05H,L22 MOV CANSHU,#01H LJMP L3 W1:CJNE R5,#00H,L22 YX:LCALL AD ;采集（調(diào)用AD轉(zhuǎn)換子程序，獲得AD值） LCALL TESTKEY 20H.0,L22 LJMP YX ;運(yùn)行L22:LJMP L3;判斷"有效按鍵"子程序TESTKEY:MOV DPTR,#

22、WEI MOV A,#00H MOVX DPTR,A ;6條列線全置0 MOV DPTR,#IN MOVX A,DPTR ;讀入鍵狀態(tài)（哪一排有鍵按下，則對(duì)應(yīng)的位為：0） ANL A,#01H ;若是最后一排有鍵按下，則ANL之后A=0，否則A=1 CJNE A,#01,B1 ;判斷按下的是否是最后一排的鍵（有效按鍵）？ CLR 20H.0 ;A=1，則最后一排沒有鍵按下，將20H.0清0 LJMP FH B1:SETB 20H.0 ;A=0，則最后一排有鍵按下，將20H.0置1 FH:RET;判斷鍵位，通過R5返回，運(yùn)行-00H,確定-01H，換位-02H,減1-03H,加1-04H,設(shè)定-

23、05H PAZ:MOV R4,#0FEH ;1111 1110B MOV R5,#0FFH ;1111 1111BNEXT:MOV DPTR,#WEI MOV A,R4 MOVX DPTR,A ;只將第6列置0 MOV DPTR,#IN MOVX A,DPTR ;讀入鍵狀態(tài) ANL A,#01H ;若“運(yùn)行”鍵按下，則ANL之后A=0； CJNE A,#01H,QDZ ;判斷“運(yùn)行”鍵是否按下？（依次判斷最后一排的鍵） MOV A,R4 RL A ;否，則左移一位 MOV R4,A INC R5 ;執(zhí)行后，R5=00H LJMP NEXT QDZ:INC R5 ;按下“運(yùn)行”鍵，則跳至此處，執(zhí)

24、行后，R5=00H MOV LEDBUF,R5 ;若前面沒有按“運(yùn)行”鍵，則R5=01H;有，則R5=00HLOOP:LCALL TESTKEY 20H.0,LOOP ;有鍵按，則循環(huán)檢測按鍵 RET;顯示1子程序（班級(jí)、學(xué)號(hào)）DISPLAYLED1:MOV R2,#20H ;選通第1位數(shù)碼管 MOV R3,#06H ;6位數(shù)碼管顯示，控制循環(huán)6次 L1:MOV DPTR,#WEI MOV A,R2 MOVX DPTR,A RR A ;右移一位，選通下一位數(shù)碼管 MOV R2,A MOV A,R0 MOV DPTR,#LEDTAB MOVC A,A+DPTR ;由序碼求段碼 MOV DPTR,

25、#DUAN MOVX DPTR,A ;輸出段碼 LCALL DELAY ;調(diào)用延時(shí) INC R0 ;指向下一個(gè)要顯示的段碼 DJNZ R3,L1 RET;顯示2子程序（設(shè)定值和參數(shù)）DISPLAYLED2:MOV R2,#20H ;選通第1位數(shù)碼管 SETB 21H.0 ;將21H.0置1 MOV R3,#06H ;6位數(shù)碼管顯示，控制循環(huán)6次 L12:MOV DPTR,#WEI MOV A,R2 MOVX DPTR,A RR A ;右移一位，選通下一位數(shù)碼管 MOV R2,A CJNE A,#02H,L44 ;沒選通第五位數(shù)碼管（0000 0010B），則跳轉(zhuǎn)，正常顯示 CLR 21H.0

26、;選通了第五位數(shù)碼管，則將21H.0清0 L44:MOV A,R0 MOV DPTR,#LEDTAB MOVC A,A+DPTR ;由序碼求段碼 MOV DPTR,#DUAN MOVX DPTR,A ;輸出段碼 LCALL DELAY ;調(diào)用延時(shí) 21H.0,H11 ;21H.0等于1，即沒選通第五位數(shù)碼管，則跳轉(zhuǎn) MOV R0,#4FH ;選通了第五位數(shù)碼管，則給R0初始地址4FH SETB 21H.0 H11:INC R0 ;（50H）=00H，第五位數(shù)碼管顯示“0”;（51H）=01H，第六位數(shù)碼管顯示“1” DJNZ R3,L12 ;直到六位數(shù)碼管都顯示一遍，返回 RET;AD轉(zhuǎn)換子程

27、序AD:LCALL PXS ;調(diào)系數(shù) MOV DPTR,#CS0809 ;采集 MOV A,#00H MOVX DPTR,A JNB P3.2,$ ：利用ADC0809的EOC信號(hào)觸發(fā)中斷INT0（P3.2口） MOVX A,DPTR LCALL ZHUANHUAN MOV R0,#60H LCALL DISPLAYLED2 MOV P1,#80H RET;判系數(shù)子程序 PXS:MOV A,CANSHU MOV B,#04H MUL AB ADD A,#3CH MOV R0,A MOV R1,A MOV A,R0 SWAP A INC R0 ADD A,R0 MOV 53H,A INC R0

28、MOV A,R0 SWAP A INC R0 ADD A,R0 MOV 54H,A MOV A,53H ANL A,#0F0H CJNE A,#00,DYYQ MOV 25H,#01H INC R1 MOV A,R1 SWAP A INC R1 ADD A,R1 MOV 53H,A INC R1 MOV A,R1 SWAP A ADD A,#00 MOV 54H,A DYYQ:MOV 57H,#02H MOV 58H,#55H MOV 55H,#00H MOV 56H,#00H MOV 22H,#00H MOV R0,#0FFHLOOP5:INC R0 CLR C MOV A,56H ADD

29、A,58H DA A MOV 56H,A MOV A,55H ADDC A,57H DA A MOV 55H,A CLR C MOV A,56H SUBB A,54H MOV 22H.0,C MOV A,55H SUBB A,53H MOV 22H.1,C MOV R2,22H CJNE R2,#00,NEXT5 MOV A,56H CJNE A,54H,NEXT5 INC R0NEXT5:MOV C,22H.1 JC LOOP5 MOV 22H,#00H CLR C MOV B,R0 RET;轉(zhuǎn)換子程序ZHUANHUAN:MUL AB MOV 6AH,B MOV 6BH,A MOV 6CH,

30、#03H MOV 6DH,#0E8H MOV R0,#0FFH LOOP1:INC R0 ;判定千位 MOV A,6BH MOV 2BH,6BH SUBB A,6DH MOV 6BH,A MOV A,6AH MOV 2AH,6AH SUBB A,6CH MOV 6AH,A NEXT1:JNC LOOP1 MOV 60H,R0 MOV 6AH,2AH MOV 6BH,2BH MOV 22H,#00H ;判定百位 CLR C MOV 6CH,#00H MOV 6DH,#64H MOV R0,#0FFH LOOP2:INC R0 MOV A,6AH CJNE A,#00H,BW1 MOV A,6BH

31、 MOV 2BH,6BH SUBB A,6DH MOV 6BH,A LJMP NEXT2 BW1:MOV A,6BH SUBB A,6DH MOV 6BH,A MOV A,6AH SUBB A,6CH MOV 6AH,A LJMP LOOP2 NEXT2:JNC LOOP2 MOV 61H,R0 MOV 6BH,2BH MOV 22H,#00H ;判定十位 CLR C MOV 6DH,#0AH MOV R0,#0FFH LOOP3:INC R0 MOV A,6BH MOV 2BH,6BH SUBB A,6DH MOV 6BH,A NEXT3:JNC LOOP3 MOV 62H,R0 MOV 63H,2BH MOV A,25H CJNE A,#01H,TZ1 MOV 63H,62H MOV 62H,61H MOV 61H,60H MOV 60H,#00H TZ1:RET;延時(shí)子程序DELAY:MOV R6,#06D1:MOV R7,#210 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET ;顯示字形LEDTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;01234 DB 6DH,7DH,07H,7FH,67H ;56789 DB 77H,7CH,39