電梯樓層顯示電路設(shè)計

1、<<單片機原理及應(yīng)用>>課程設(shè)計 姓名：紀樂學(xué)號：12013241906專業(yè)：通信工程 班級：2013級1班 指導(dǎo)老師：陳潮紅 學(xué)院：物理電氣信息學(xué)院 完成日期：2015年12月10日單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計電梯樓層顯示電路設(shè)計 前言：近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時 帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。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。本次設(shè)計通過了解單片機的基本知識，簡單的擴展外圍電路，完成基本的功能。 摘要

2、：AT89C51單片機 電梯樓層 Proteus仿真 一設(shè)計任務(wù) 1、 掌握51單片機的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)知識，掌握Keil和Protues軟件的使用和兩者的關(guān)系，并能更好的用兩種軟件來做單片機實驗的仿真。利用51單片機、數(shù)碼管顯示器設(shè)計一個單片機顯示系統(tǒng)，要求在液晶上顯示樓層“1,2,3,4,5,6,7,8”。 2、 按照設(shè)計任務(wù)在Proteus Professional中繪制電路原理圖； 3、 了解電梯樓層顯示電路的編程方法和相關(guān)知識，根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求編寫程序，畫出程序流程圖，并在Proteus下進行仿真，實現(xiàn)相應(yīng)功能。 4、 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、正確分析和解決問題的能力二實驗原理 電梯樓層顯

3、示電路是由單片機控制的，主要的部件有51單片機、開關(guān)控制和數(shù)碼顯示管組成。通過數(shù)碼管顯示樓層，開關(guān)控制。 1.AT89C51的基本概述 AT89C5l單片機，是一種低功耗、高性能的、片內(nèi)含有4KB Flash ROM的8位CMOS單片機，工作電壓范圍為2.76V(實際使用+5V供電)，8位數(shù)據(jù)總線。它有個可編程的全雙工串行通信接口，能同時進行串行發(fā)送和接收。AT89C51具有4K并行可編程的非易失性FLASH程序存儲器，可實現(xiàn)對器件串行在系統(tǒng)編程ISP和在應(yīng)用中編程(IAP)。在系統(tǒng)編程ISP（In-System Programming）當MCU安裝在用戶板上時允許用戶下載新的代碼在應(yīng)用中編程

4、。IAP（In-Application Programming）MCU可以在系統(tǒng)中獲取新代碼并對自己重新編程，這種方法允許通過調(diào)制解調(diào)器連接進行遠程編程。片內(nèi)ROM中固化的默認的串行加載程序Boot Loader允許ISP通過UART將程序代碼裝入Flash存儲器，而Flash代碼中則不需要加載程序?qū)τ贗AP用戶程序通過使用片內(nèi)ROM中的標準程序?qū)lash存儲器進行擦除和重新編程。 引腳功能說明： VCC：電源電壓。 GND：接地。 P0 口：一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端

5、用。在Flash編程中，P0口接收指令字節(jié)；在校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1口：一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。 P2口：一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2 口的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。 P3口：一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3 口的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。第二功能如1所示：RST：復(fù)位輸入。在振蕩器工作時，該引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平將使單片機復(fù)位。 PSEN：程序儲存允許輸出是讀通信號。當AT89C51由外部程序存儲器取指令（數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN

6、有效。 EA/VPP：外部訪問允許。要使CPU僅僅訪問外部程序存儲器，EA端必須保持低電平。如果EA端為高電平，接Vcc端，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 XTAL1：振蕩器反向放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反向放大器輸入端。2.數(shù)碼管顯示原理 我們最常用的是七段式和八段式LED數(shù)碼管，八段比七段多了一個小數(shù)點，其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實共陰極就是將八個LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個LED的另一端高電平，它便能點亮。而共陽極就

7、是將八個LED的陽極連在一起。其原理圖如下。其中引腳圖的兩個COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼管將其接正5伏電源。一個八段數(shù)碼管稱為一位，多個數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線（即a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點亮。數(shù)碼管的8段，對應(yīng)一個字節(jié)的8位，a對應(yīng)最低位，dp對應(yīng)最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為00111111，即0x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0xc0?？梢钥闯鰞蓚€編碼的各位正好相反。3.Pr

8、oteush仿真軟件介紹 Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(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)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器8051、HC11

9、、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。該軟件的特點： a.全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。 b.具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS一232動態(tài)仿真、1C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、信號發(fā)生器等。 c.目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、

10、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 d.支持大量的存儲器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大，可仿真51、AVR、PIC。三.實驗方案四.實驗源程序 #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led=P2; sbit sw1=P10; sbit sw2=P11; sbit sw3=P12; sbit sw4=P13; sbit sw5=P14; sbit sw

11、6=P15; sbit sw7=P16; sbit sw8=P17; char code table10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67; void delay(int n) int i; while(n-) for(i=0;i<10000;i+); void main() int count=1; P2=0x06; while(1) if(sw1=0) if(count=1)P2=tablecount;delay(10); else do count-;P2=tablecount;delay(10);while(cou

12、nt-1>0); if(sw2=0) if(count<2)docount+;P2=tablecount;delay(10);while(2-count>0); else if(count>2)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(count-2>0); else P2=tablecount;delay(10); if(sw3=0) if(count=3)P2=tablecount;delay(10); else if(count>3)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(c

13、ount-3>0); else docount+;P2=tablecount;delay(10);while(3-count>0); if(sw4=0) if(count=4)P2=tablecount;delay(10); else if(count>4)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(count-4>0); else docount+;P2=tablecount;delay(10);while(4-count>0); if(sw5=0) if(count=5)P2=tablecount;delay(10); el

14、se if(count>5)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(count-5>0); else do count+;P2=tablecount;delay(10);while(5-count>0); if(sw6=0) if(count=6)P2=tablecount;delay(10); else if(count>6)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(count-6>0); else do count+;P2=tablecount;delay(10);while(6-c

15、ount>0); if(sw7=0) if(count=7)P2=tablecount;delay(10); else if(count>7)do count-;P2=tablecount;delay(10);while(count-7>0); else docount+;P2=tablecount;delay(10);while(7-count>0); if(sw8=0) if(count=8)P2=tablecount;delay(10); else docount+;P2=tablecount;delay(10);while(8-count>0); 五實驗步

16、驟 1、 打開Protues軟件，畫出實驗電路仿真圖：如下2、 打開keil軟件，projectnew uvision project輸入工程名loucengxianshi，保存。然后新建Text,輸入上面的C語言程序（見附頁），編譯。保存成后綴名為.C的文件。然后左擊左面欄里的sourcegroup1Add file to source group1,選擇剛剛保存的.C文件，點確定。然后FlashConfigure Flash toolsoutputCreat hex file確定。系統(tǒng)提示hex文件創(chuàng)建成功。 3、 打開第一步畫好的原理圖，雙擊AT89c51program file，找到在Keil里面生成的hex文件，確定。4、 點擊仿真按鈕進行仿真。六實驗結(jié)果數(shù)字就是顯示的樓層， 如圖所示：七實驗心