湖南工業(yè)大學(xué)單片機課程設(shè)計答案

1、單片機課程設(shè)計指導(dǎo)書電氣與信息工程學(xué)院實驗室一、設(shè)計任務(wù)： 1.1 設(shè)計一個單片機最小系統(tǒng)，用仿真軟件設(shè)計，要求有5V電源，8個LED燈，12MHZ晶振，完成流水燈的仿真。1.2外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。設(shè)計一個255計數(shù)器：0255計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。設(shè)計一個50000計數(shù)器：050000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。1.3 設(shè)計一個出租車計費系統(tǒng)： 起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前3位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后3位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）1.4 單片機最小

2、系統(tǒng)實訓(xùn)板的設(shè)計。（要求采用PROTEL完成單片機最小系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計）二課程安排：17周完成設(shè)計任務(wù)（1.1-1.2）的程序設(shè)計以及軟件仿真18周完成設(shè)計任務(wù)（1.3-1.4）以及所有設(shè)計任務(wù)的硬件實現(xiàn)三、單片機最小系統(tǒng)硬件資源介紹： 89S51單片機； 6位共陽極數(shù)碼管； 段碼驅(qū)動器74HC573，位選譯碼器74HC138； 4路獨立式按鍵； 外部晶振電路； ISP下載接口（In system program,在系統(tǒng)編程）； DC+5V電源試配器（選配）； ISP下載線（選配）。單片機最小系統(tǒng)實訓(xùn)板硬件資源分布見圖1元件布局圖和圖2電路原理圖：其中P1為外部電源輸入座（DC+5V），S8

3、為電源最小系統(tǒng)的電源開關(guān)，E1和C3為電源濾波，去耦電容。D1為系統(tǒng)電源指示燈。J2為ISP下載接口，S7系統(tǒng)復(fù)位按鍵。CRY1，C1，C2為外部時針電路。IC1為89S51（DIP-40），左上角為第一腳。PRE1，PRE2。為上拉排阻（阻值4.7k10k）。J5，J9，J6，J10分別對應(yīng)單片機的P0，P1，P2，P3口。便于二次開發(fā)。6路共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示電路，P0口通過74HC573（起驅(qū)動和隔離作用，讓電流通過74CH573流入公共地），來控制數(shù)碼管的8路段碼，P20-P22通過74HC138譯碼器（使用其中的6路）控制數(shù)碼管的公共端（中間還有三極管做驅(qū)動器）。這樣設(shè)計的理由：為了

4、保證該單片機最小系統(tǒng)的二次開發(fā)的資源充足和合理性。如果單只做一個動態(tài)顯示電路，可以省去74HC573，和74HC138。 圖1 元件布局圖圖2 單片機最小系統(tǒng)原理圖四、設(shè)計思路：1、255計數(shù)：255可用8位二進制數(shù)表示，故本設(shè)計可直接采用可以重裝載的計數(shù)器T1模式二進行計數(shù)。然后對TL1的內(nèi)容進行相應(yīng)的二進制-十進制轉(zhuǎn)換：首先TL1的內(nèi)容除以64H，所的商就是十進制的百位，然后用余數(shù)除以0AH，所得的商就是十進制數(shù)的十位，余數(shù)即相應(yīng)的十進制的個位。接著將相應(yīng)的十進制數(shù)進行譯碼，并在LED數(shù)碼管上顯示出來。每來一個脈沖其顯示的結(jié)果加一，直加至255然后T1重新開始計數(shù)。開始初始化堆棧，定時器初

5、始化清零相關(guān)RAM地址單元TF1=1?調(diào)用顯示子程序脈沖數(shù)加1即20H加120H=100?21H加120清零計算出脈沖數(shù)的個,十,百位分別存放于30H,31H,32H(20H=54)&(21H=2?)脈沖數(shù)計到255后重新計數(shù)即20H，21H清零說明：1. 20H存放脈沖的個位和十位數(shù)值，21H存放脈沖的百位和千位數(shù)值。 2.計算脈沖數(shù)的個位和十位數(shù)值：(20H)/10的商即十位數(shù)值存放于31H,余數(shù)即個位數(shù)值存放于30H。 3. 計算脈沖數(shù)的百位數(shù)值：(20H)/10的余數(shù)即百位數(shù)值存放于32H。例如：脈沖數(shù)212（十進制），(20H)=12,(21H)=2。脈沖的個位數(shù)值(30H)

6、=2, 脈沖的十位數(shù)值(31H)=1, 脈沖的百位數(shù)值(32H)=2. 圖3 255計數(shù)程序流程圖2、0-50000計數(shù)： 思路1：由于DIV AB指令中A、B均為8位寄存器，因此255二進制轉(zhuǎn)十進制計數(shù)的方法不能用于0-50000的循環(huán)計數(shù)?？筛鶕?jù)TH0（T0計數(shù)）或TH1（T1計數(shù)）中的內(nèi)容為多少進行256累加，因為TH0或TH1中每一個二進制1代表十進制的256，再和TL0或TL1按前一步二轉(zhuǎn)十的方法轉(zhuǎn)換得到的百、十、個相加，即可完成16位二進制轉(zhuǎn)十進制。思路2：置TL0或TL1的內(nèi)容為0FFH，這樣每來一個計數(shù)脈沖，TL0或TL1的內(nèi)容就會溢出回零，只要通過指令判斷TL0或TL1的內(nèi)容

7、是否為零，為零則70H（個位）加1，70H（個位）逢9進一，71H（十位）加1，十位個位為99進一，72H（百位）加1，以此類推，可實現(xiàn)0-999999（只有6個數(shù)碼管）的循環(huán)計數(shù)。3、出租車計費：在上步的基礎(chǔ)上，每1個脈沖當(dāng)作1公里（可自己設(shè)置幾個脈沖1公里），5個脈沖，數(shù)碼管顯示05.0 005，前3位金額，后3位為里程，超過5個脈沖，里程加1，金額加0.8元。難點主要在于計費金額的顯示，可將初值置為50，其中十位調(diào)用帶點的字型碼，即顯示05.0，超過5個脈沖，里程加1，金額加8，由于十位是帶有小數(shù)點，即可實現(xiàn)金額加0.8元。五、設(shè)計報告要求：1.要求完成所有的設(shè)計任務(wù)，并且將仿真的效果截

8、圖貼在設(shè)計報告中。2.寫出所有的程序，關(guān)鍵部分要求寫出注釋3.寫不少于1000字的設(shè)計心得。4.要求統(tǒng)一風(fēng)格的封面，封面上注明班級，姓名，學(xué)號，以及湖南工業(yè)大學(xué)的標(biāo)示。 單片機課程設(shè)計1引言 隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機往往是作為一個核心部件來使用,僅單片機方面知識是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu),以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合,加以完善，同時也標(biāo)志了自動控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時代的一員。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時代

9、的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。2設(shè)計任務(wù)21 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。211設(shè)計一個255計數(shù)器：0255計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。212設(shè)計一個50000計數(shù)器：050000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。22 設(shè)計一個出租車計費系統(tǒng)： 起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前3位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后3位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）3單片機最小系統(tǒng)硬件資源介紹 89S51單片機； 6位共陽極數(shù)碼管； 段碼驅(qū)動器74HC573，位選譯碼器74HC138；

10、4路獨立式按鍵； 外部晶振電路； ISP下載接口（In system program,在系統(tǒng)編程）； DC+5V電源試配器（選配）； ISP下載線（選配）。單片機最小系統(tǒng)實訓(xùn)板硬件資源分布見圖1元件布局圖和圖2電路原理圖：其中P1為外部電源輸入座（DC+5V），S8為電源最小系統(tǒng)的電源開關(guān)，E1和C3為電源濾波，去耦電容。D1為系統(tǒng)電源指示燈。J2為ISP下載接口，S7系統(tǒng)復(fù)位按鍵。CRY1，C1，C2為外部時針電路。IC1為89S51（DIP-40），左上角為第一腳。PRE1，PRE2。為上拉排阻（阻值4.7k10k）。J5，J9，J6，J10分別對應(yīng)單片機的P0，P1，P2，P3口。便于二

11、次開發(fā)。6路共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示電路，P0口通過74HC573（起驅(qū)動和隔離作用，讓電流通過74CH573流入公共地），來控制數(shù)碼管的8路段碼，P20-P22通過74HC138譯碼器（使用其中的6路）控制數(shù)碼管的公共端（中間還有三極管做驅(qū)動器）。這樣設(shè)計的理由：為了保證該單片機最小系統(tǒng)的二次開發(fā)的資源充足和合理性。如果單只做一個動態(tài)顯示電路，可以省去74HC573，和74HC138。圖1 元件布局圖圖2 單片機最小系統(tǒng)原理圖4設(shè)計思路1、255計數(shù)：255可用8位二進制數(shù)表示，故本設(shè)計可直接采用可以重裝載的計數(shù)器T1模式二進行計數(shù)。然后對TL1的內(nèi)容進行相應(yīng)的二進制-十進制轉(zhuǎn)換：首先TL1的內(nèi)

12、容除以64H，所的商就是十進制的百位，然后用余數(shù)除以0AH，所得的商就是十進制數(shù)的十位，余數(shù)即相應(yīng)的十進制的個位。接著將相應(yīng)的十進制數(shù)進行譯碼，并在LED數(shù)碼管上顯示出來。每來一個脈沖其顯示的結(jié)果加一，直加至255然后T1重新開始計數(shù)。 圖3 255計數(shù)程序流程圖5設(shè)計內(nèi)容5.1 0-255計數(shù)器數(shù)碼管顯示圖4 0-255計數(shù)顯示5.2 0-255計數(shù)程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030H;主程序開始START: L3: MOV A,R1 ;將數(shù)碼管選通信號送A MOV P2,A ;將A中的內(nèi)容送P2口，控制數(shù)碼管顯示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表

13、譯碼 MOV P0,A ;將字符碼送P0口輸出顯示 LCALL DIMS ;調(diào)用延時子程序 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H END5.3 0-50000計數(shù)器數(shù)碼管顯示圖5 0-50000計數(shù)顯示5.4 0-50000計數(shù)程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 71H,#00H MOV 70H,#00H INC 71H內(nèi)容送P2口，控制數(shù)碼管顯示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表譯碼 RET ;數(shù)碼管譯碼表TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB 92H, 82H,

14、0F8H, 80H,90HEND5.5 出租車計費顯示數(shù)碼管圖6 出租車計費系統(tǒng)顯示5.6 出租車計費系統(tǒng)程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 77H,#00H SJMP L4L8 :MOV 77H,#00H INC 78H MOV A,78H CJNE R5,#0AH,L6 MOV 77H,#00H SJMP L5 RET ;延時子程序DIMS:MOV R2,#06H ;延時3ms子程序DL :MOV R3,#0FFHDL1:DJNZ R3,DL1 DJNZ R2,DL RET ;數(shù)碼管譯碼表TAB1:DB 0C0H,0F9

15、H,0A4H,0B0H,99H ;字符譯碼 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90HTAB2:DB 040H,079H,024H,030H,19H ;帶小數(shù)點字符譯碼 DB 12H, 02H,078H, 00H,10H END6 結(jié)束語 通過單片機課程設(shè)計，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學(xué)會了堅持不懈，不輕易言棄。設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。這個設(shè)計過程中，我遇到過許多次失敗的考驗，就比如，自己對實際生活中的交通秩序的不了解給整個設(shè)計帶來的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原來結(jié)果并不那么重要，我們更應(yīng)該注重的是這一整個過程。于是，我堅持了下來。當(dāng)然最終，這個設(shè)計很成功，主要體現(xiàn)在，這一整個系統(tǒng)，