單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告—8個(gè)按鍵控制8個(gè)LED自動設(shè)定控制流水燈

1、-東北石油大學(xué)實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告實(shí)習(xí)類型生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)單位 東北石油大學(xué)實(shí)習(xí)基地 實(shí)習(xí)起止時(shí)間 2021年7月7日至2021年7月16日指導(dǎo)教師東明、鑒所在院系 電子科學(xué)學(xué)院 班 級電子科學(xué)與技術(shù)15-2學(xué)生學(xué) 號1509012402 2021年 7月 16日. z-目 錄第1章 按鍵控制流水燈設(shè)計(jì)11.1 實(shí)習(xí)目的11.2 實(shí)習(xí)要求2第2章 電路工作原理22.1 STC89C52單片機(jī)工作原理22.2 LED工作原理32.3按鍵工作原理32.4整體電路圖52.5 本章小結(jié)6第3章 C程序設(shè)計(jì)73.1 程序設(shè)計(jì)流程圖73.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果83.3 本章小結(jié)9總結(jié)及體會10參考文獻(xiàn)11附錄12. z-第1章

2、按鍵控制流水燈設(shè)計(jì)1.1 實(shí)習(xí)目的本次實(shí)習(xí)以STC89C52單片機(jī)為控制核心。通過它實(shí)現(xiàn)對八盞LED燈的亮滅進(jìn)展設(shè)定，并在設(shè)定完成之后能夠按照之前的設(shè)定實(shí)現(xiàn)流水燈效果。外部電路為按鍵控制流水燈。P0口控制八盞燈，P1口控制矩陣鍵盤，P2口控制獨(dú)立按鍵，程序利用單片機(jī)部計(jì)時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)流水效果。要求流水燈能夠自行設(shè)定、暫停、復(fù)位，工作穩(wěn)定，可靠性高。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高實(shí)際動手操作能力。本專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)旨在廣泛了解實(shí)際單片機(jī)電子產(chǎn)品工作的全過程，熟悉電子產(chǎn)品的主要技術(shù)管理模式，并在實(shí)習(xí)的操作過程中學(xué)習(xí)掌握電子產(chǎn)品的焊接安裝調(diào)試的實(shí)際操作技能。穩(wěn)固和加深理解所學(xué)的理論，開

3、闊眼界，提高潛力，為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的根底。透過學(xué)習(xí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合，能夠使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)帶給必要的感性知識，同時(shí)直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)資料，為將來走上工作崗位帶給必要的實(shí)際生產(chǎn)知識。1.2 實(shí)習(xí)要求1深入學(xué)習(xí)單片機(jī)開發(fā)軟件Keil的使用，熟悉單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用電路對程序進(jìn)展調(diào)試。2熟悉單片機(jī)硬件開發(fā)平臺的應(yīng)用，掌握單片機(jī)編程器、仿真器的使用，能檢查和分析軟硬件故障。3體會單片機(jī)部資源的功能使用，以單片機(jī)開發(fā)板現(xiàn)有資源進(jìn)展應(yīng)用性設(shè)計(jì)。掌握單片機(jī)常用外圍器件的使用。4對去年生產(chǎn)實(shí)習(xí)焊接的51開發(fā)板的程序有更深入的了解。第2章 電路

4、工作原理2.1 STC89C52單片機(jī)工作原理單片機(jī)Microcontrollers是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如STC89C52單片機(jī)是通過32個(gè)輸入輸出口的上下電平變化來實(shí)現(xiàn)對外部電路的控制，痛過相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)對32個(gè)輸入輸出口的控制，這就是單片機(jī)工作的最根本原理。如圖2-1所示為STC89C52單片機(jī)工作的最小系統(tǒng)電路圖。圖2-1

5、 STC89C52最小工作系統(tǒng)整個(gè)電路使用5V直流電源供電，其中復(fù)位電路能夠使單片機(jī)復(fù)位；晶振電路相當(dāng)于單片機(jī)的心臟，為單片機(jī)提供12MHz的高頻脈沖使單片機(jī)正常工作；MA*232是將單片機(jī)輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換成PC機(jī)能接收的232電平或?qū)C機(jī)輸出的232電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能接收的TTL電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信，以便于下載程序。2.2 LED工作原理LEDlight-emitting diode，即發(fā)光二極管，俗稱LED小燈，51開發(fā)板使用的是普通貼片發(fā)光二極管。這種二極管通常的正向?qū)妷菏?.82.2V之間，工作電流一般在120mA之間。其中當(dāng)電流在15mA之間變化時(shí)，隨著通過L

6、ED的電流越來越大，肉眼會感覺到這個(gè)燈越來越亮，而當(dāng)電流從520mA變化時(shí)，看到的發(fā)光二極管的亮度變化不明顯了。當(dāng)電流超過20mA時(shí)，LED就有燒壞的危險(xiǎn)。所以在51開發(fā)板的使用中需要根據(jù)相應(yīng)的電流參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)與LED串聯(lián)的限流電阻。如圖2-2所示為單片機(jī)I/O口控制LED的電路原理圖。圖2-2 單片機(jī)控制LED電路圖圖中PR2為排阻，在電路中起到限流作用，防止LED被燒毀。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是可以編程控制的，即P00P07的上下電平也是能夠控制的，所以對應(yīng)的8個(gè)LED的亮滅狀態(tài)也是能夠控制的，這就到達(dá)了單片機(jī)控制LED的目的。2.3 按鍵工作原理2.3.1 獨(dú)立按鍵工作原理獨(dú)立式按鍵比較簡單，它們各

7、自與獨(dú)立的輸入線相連接，如圖2-3所示。圖2-3 獨(dú)立式按鍵原理圖4條輸人線接到單片機(jī)的I/O口上，當(dāng)按健K1按下時(shí)，+5V通過電阻然后再通過按鍵K1最終進(jìn)人GND形成一條通路，這條線路的全部電壓都加到這個(gè)電阻上，P20這個(gè)引腳就是個(gè)低電平。當(dāng)松開按健后，線路斷開，就不會有電值通過，P20和+5V就應(yīng)該是等電位，是個(gè)高電平。我們就可以通過P20這個(gè)10口的上下電平來判斷是否有按鍵按下。 2.3.2 矩陣按鍵工作原理在*一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果需要使用很多按鍵時(shí)，做成獨(dú)立按鍵會占用大量I/O口，因此引用了矩陣鍵盤的設(shè)計(jì)。如圖2-4所示為51開發(fā)板上的矩陣按鍵電路原理圖，使用8個(gè)I/O口來實(shí)現(xiàn)16個(gè)按

8、鍵。圖2-4 矩陣按鍵原理圖在程序設(shè)計(jì)中分別用四個(gè)I/O口掃描4行，另外4個(gè)掃描4列，確定了按鍵在哪行哪列也就確定了按鍵的具體位置。2.4 整體電路圖如圖2-5所示為鍵盤控制LED流水燈整體電路圖。圖2-5 總電路原理圖2.5 本章小結(jié)本章主要介紹了單片機(jī)最小系統(tǒng)、LED工作原理、按鍵工作原理。并從硬件電路的設(shè)計(jì)出發(fā)，簡單分析單片機(jī)控制LED的工作過程。理論分析根本完成，接下來就是具體的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，通過具體的程序來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，這也是單片機(jī)開發(fā)中最具技術(shù)含量的環(huán)節(jié)之一。第3章 C程序設(shè)計(jì)3.1 程序設(shè)計(jì)流程圖如圖3-1所示為主程序流程圖。開計(jì)時(shí)器中斷開場K1是否按下掃描矩陣鍵盤選擇需要點(diǎn)

9、亮的LEDK2是否按下保存選擇的數(shù)據(jù)擇需要點(diǎn)亮的LED計(jì)時(shí)器中斷程序選擇數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)LED流水燈K3是否按下是否是否否是圖3-1 程序設(shè)計(jì)框圖主程序由3個(gè)獨(dú)立按鍵控制，K1，K2和K3。開場從主函數(shù)執(zhí)行程序語句，不斷循環(huán)掃描按鍵，當(dāng)K1按下時(shí)，進(jìn)入選擇狀態(tài)，程序會不斷地掃描矩陣鍵盤，通過矩陣鍵盤選擇需要點(diǎn)亮的LED；選擇完畢后按下K2，程序會將選定后的數(shù)據(jù)送入中斷程序，中斷程序根據(jù)接收的數(shù)據(jù)選澤對應(yīng)的LED實(shí)現(xiàn)流水燈效果；當(dāng)按下K3后程序又會進(jìn)入矩陣鍵盤掃描重新選擇LED。3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3-2所示，當(dāng)按下K1后進(jìn)入選擇定狀態(tài)。圖3-2 選擇LED如圖3-2，控制矩陣鍵盤分別選擇了第1，6，8

10、盞燈。再按下K2鍵，讓選擇的第1，6，8盞燈實(shí)現(xiàn)流水燈效果。如圖3-3所示。圖3-3 流水燈如圖3-3，按下K2之后，LED由之前第1，6，8盞燈亮變?yōu)榈?，2，7盞燈亮，實(shí)現(xiàn)了流水燈右移的效果。當(dāng)按下K3鍵，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4回到初始狀態(tài)由圖3-4可知，當(dāng)按下K3鍵之后，程序又回到了設(shè)定LED的狀態(tài)。3.3 本章小結(jié)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)已到達(dá)預(yù)期要求，電路工作穩(wěn)定，滿足設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，程序設(shè)計(jì)與調(diào)試最為復(fù)雜，出現(xiàn)過按鍵燈不亮，沒有出現(xiàn)滾動流水等現(xiàn)象等一系列程序問題。但最終在不斷地檢查、調(diào)試之后，問題也逐漸得到解決。最終實(shí)現(xiàn)按鍵控制流水燈的效果?？偨Y(jié)

11、及體會本次設(shè)計(jì)通過對單片機(jī)進(jìn)展編程控制，進(jìn)而控制外部電路，成功地設(shè)計(jì)了八個(gè)按鍵控制八盞燈亮滅實(shí)現(xiàn)流水燈的效果。深入了解到單片機(jī)開發(fā)軟件Keil的使用，熟悉單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用電路對程序進(jìn)展調(diào)試。熟悉單片機(jī)硬件開發(fā)平臺的應(yīng)用，掌握了單片機(jī)編程器、仿真器的使用，能檢查和分析軟硬件故障。體會到單片機(jī)部資源的功能使用，以單片機(jī)開發(fā)板現(xiàn)有資源進(jìn)展應(yīng)用性設(shè)計(jì)。通過這次實(shí)習(xí)使我進(jìn)一步弄懂所學(xué)到的課本知識，穩(wěn)固和深化對單片機(jī)的構(gòu)造、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、鍵盤/顯示系統(tǒng)、接口技術(shù)、系統(tǒng)擴(kuò)展、定時(shí)/控制、程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、等根本理論知識的理解，提高單片機(jī)應(yīng)用于技術(shù)的實(shí)踐操作技能，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研

12、制的方法，培養(yǎng)利用單片機(jī)進(jìn)展科技革新、開發(fā)和創(chuàng)新的根本能力，為畢業(yè)后從事與單片機(jī)相關(guān)的工作打下一定的根底。參考文獻(xiàn)1 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)根底(第四版)M.：高等教育，2006.2 閻石.數(shù)字電子技術(shù)根底(第五版)M.：高等教育，2006.3 建，全星慧，周圍.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.：工程大學(xué)，2021.4 黎小桃.數(shù)字電子電路分析與應(yīng)用M.： 理工大學(xué)，2021.5 高桔祥. 電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M.：電子工業(yè)，2002.6 明義.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)用教程(第3版) M.：中南大學(xué)，2021.7 程春雨. 模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M.：電子工業(yè)，2021.8 宋雪松，東明，

13、長勝. 手把手教你學(xué)51單片機(jī)C語言版M. ：清華大學(xué)，2021.附錄：*include *include *define KEY P1sbit k1=P20;sbit k2=P21;sbit k3=P22;sbit k4=P23;unsigned char LED=0*00,LED1=0*00;unsigned char *=0;unsigned char KeyValue;unsigned char A1=0*00,A2=0*00,A3=0*00,A4=0*00,A5=0*00,A6=0*00,A7=0*00,A8=0*00;void Delay10ms(unsigned int c);

14、void KeyDown(); /矩陣鍵盤檢測void kongzhil();void kongzhi2();void main(void) TMOD=0*01; /定時(shí)器工作狀態(tài)為1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%6; EA=1; /開總中斷 ET0=1; /開定時(shí)器中斷TR0=1; /開啟定時(shí)器 while(1) int n=0; if(k1=0) Delay10ms(1); if(k1=0) n=1; if(k3=0) Delay10ms(1); if(k3=0) n=3; if(k4=0) Delay10ms(1); if(k4=0)

15、 n=4; switch(n) case 1:KeyDown();break; case 3:kongzhil();break; case 4:kongzhi2();break; default:break; void KeyDown(void) int k=1;while(k)char a=0;KEY=0*0f;if(KEY!=0*0f)Delay10ms(1); /延時(shí)消抖if(KEY!=0*0f)KEY=0*0F;switch(KEY) /掃描行case(0*07):KeyValue=0;break;case(0*0b):KeyValue=4;break;case(0*0d): KeyValue=8;break;case(0*0e):KeyValue=12;break;KEY=0*F0;swi