單片機課設報告

-.z單片機原理與接口技術課程設計報告課程設計名稱：醫(yī)院住院病人呼叫器設計學院:信息工程學院班級：通信0802班：馬滔**：2021001307同組人：童輝-.z目錄TOC\o"1-3"\u一、課題名稱及設計技術指標21〕課題名稱22〕設計技術指標2二、總體方案設計與論證2三、程序設計及調(diào)試31〕主程序32〕T0中斷：53〕暫停程序64〕重新顯示中斷7四、電路設計及器件選擇81〕電路設計主圖82〕器件清單83〕器件簡介880C51 8七段數(shù)碼管11蜂鳴器12復位電路13電源電路13五、電路仿真13六、調(diào)試運行及結(jié)果14七、課設心得14八、參考資料15九、源程序代碼16-.z一、課題名稱及設計技術指標1〕課題名稱醫(yī)院住院病人呼叫器設計2〕設計技術指標能同時檢測8個床位的病人呼叫顯示病人呼叫總數(shù)循環(huán)顯示呼叫病人的床號可以暫停顯示具有重新顯示功能6〕在復位電路的作用下，復位單片機7〕使暫停功能的優(yōu)先級高于重顯功能，重顯功能優(yōu)先級高于定時功能二、總體方案設計與論證本方案選用80c51單片機，P1口依次連接病人床位，實時檢測P1口的信號。假設與前一次的信號不一樣，則判斷端口是否為0。如果沒有病人呼叫則關蜂鳴器；如果有病人呼叫翻開蜂鳴器提示一戶人員，統(tǒng)計病人總數(shù)同時顯示總數(shù)，統(tǒng)計病人床位并保存。 開啟定時器進展循環(huán)顯示床號，在顯示的空閑時間繼續(xù)檢測P1口的端口狀態(tài)。如果有病人呼叫或者呼叫完畢重新開場統(tǒng)計總數(shù)和床號，顯示床號和總數(shù)。 重新顯示時，只循環(huán)顯示一次床號和總數(shù)。利用外中斷1實現(xiàn)中斷跳轉(zhuǎn)執(zhí)行重顯程序。 暫停功能，用外中斷0引入，通過檢查P3.3的值完畢暫停。使用74ls373鎖存器驅(qū)動七段數(shù)碼管顯示器，可以不用單片機實時刷新七段數(shù)碼管顯示。通過輸出碼表中的值顯示相應的數(shù)字。 51單片機擁有5個中斷源，其中兩個定時/計數(shù)器中斷，兩個外部中斷。能夠?qū)崿F(xiàn)上述對單片機的控制功能。同時可以通過設定PI存放器的值設定優(yōu)先級。 本方案可以通過參加接口擴展芯片，擴展檢測病人數(shù)量。同時參加T1中斷后可以實現(xiàn)多種蜂鳴聲音報警。具有很強的擴展能力。具體思路詳見程序流程圖三、程序設計及調(diào)試在waves6000按照流程圖依次編寫主程序、T0中斷程序、暫停程序和重新顯示程序。進展編譯調(diào)試。程序附在最后程序流程圖如下1〕主程序：2〕T0中斷：3〕暫停程序：4〕重新顯示中斷：四、電路設計及器件選擇1〕電路設計主圖2〕器件清單器件名稱80c51單片機晶體管蜂鳴器電阻七段數(shù)碼管電容開關220v交流電或者5v直流電源3〕器件簡介80C5180C51單片機屬于MCS-51系列單片機，由Intel公司開發(fā)，其構造是8048的延伸，改良了8048的缺點，增加了如乘〔MUL〕、除〔DIV〕、減〔SUBB〕、比擬〔PUSH〕、16位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運算等指令，以及串行通信能力和5個中斷源。采用40引腳雙列直插式DIP〔DualInLinePackage〕，有128個RAM單元及4K的ROM。80C51有兩個16位定時計數(shù)器，兩個外中斷，兩個定時計數(shù)中斷，及一個串行中斷，并有4個8位并行輸入口。80C51部有時鐘電路，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用12MHz的晶振頻率。由于80C51的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時間精度的要求，而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣，應用也很成熟，故采用來作為控制核心。選型表特性y80C51核心處理單元4k字節(jié)FLASH89C51*28k字節(jié)FLASH89C52*216k字節(jié)FLASH89C54*232k字節(jié)FLASH89C58*2128字節(jié)RAM89C51*2256字節(jié)RAM89C52*2/54*2/58*2布爾處理器Vss(20腳):接地VCC〔40腳〕:主電源+5V*TAL1〔19腳〕:接外部晶體的一端。在片它是振蕩電路反相放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該端引腳必須接地；對于CHMOS單片機，此引腳作為驅(qū)動端。*TAL2〔18腳〕:接外部晶體的另一端。在片它是一個振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。假設需采用外部時鐘電路，對于HMOS單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于CHMOS單片機，此引腳應懸浮。RST〔9腳〕:單片機剛接上電源時，其部各存放器處于隨機狀態(tài)，在該腳輸入24個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機復位〔RESET〕PSEN〔29腳〕:在片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不出現(xiàn)。PSEN端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。我們根據(jù)PSEN、ALE和*TAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。ALE/PROG〔30腳〕:在片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不出現(xiàn)。PSEN端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。我們根據(jù)PSEN、ALE和*TAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。EA/VPP〔31腳〕:當EA端輸入高電平時，CPU從片程序存儲器地址0000H單元開場執(zhí)行程序。當?shù)刂烦?KB時，將自動執(zhí)行片外程序存儲器的程序。當EA輸入低電平時，CPU僅片外程序存儲器。在對87C51EPROM編程時，此引腳用于施加編程電壓VPP。輸入/輸出引腳：〔1〕P0.0—P0.7

(39腳—32腳)〔2〕P1.0—P1.7

〔1腳—8腳〕〔3〕P2.0—P2.7

〔26腳—21腳〕七段數(shù)碼管蜂鳴器蜂鳴器是一種一體化構造的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。；蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母"H〞或"HA〞〔舊標準用"FM〞、"LB〞、"JD〞等〕表示。蜂鳴器的構造原理1．壓電式蜂鳴器壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后〔1.5~15V直流工作電壓〕,多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電瓷材料制成。在瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。2．電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。復位電路電源電路五、電路仿真采用PROTEUS仿真軟件效果非常好。六、調(diào)試運行及結(jié)果當床2和4開關按下去后總數(shù)顯示為2，蜂鳴器報警。循環(huán)顯示床號2、4.。當按下顯示開關，開場重新顯示，顯示完后繼續(xù)主程序的執(zhí)行。當按下暫停按鍵，暫停顯示，數(shù)值保持不變。關閉床2的開關后重新顯示總數(shù)和床號1與4。當全部關閉后，蜂鳴器關閉，顯示總數(shù)為0，床號為0。 與設計技術要求相符。七、課設心得醫(yī)院住院病人呼叫器作為單片機實際應用的一個例子，在日常生活中發(fā)揮著非常重要的作用。從此可以看出單片機在日常生活中得到廣泛的運用。要實現(xiàn)意見具體的事件判斷和做出反響，實現(xiàn)自動化。 萬事開頭難。選定課題后，確定方案的時候讓人很頭痛。由于以前學習過匯編語言，所以對匯編語言沒有多大困難。主要是算法確實定。通過查閱資料和自習閱讀教材深刻體會單片機硬件運行原理后，思路逐漸清晰。記得花了兩個晚上構思出整體算法，畫出流程圖。流程圖在編寫程序時非常必要。它可以明確思路，便于對程序進度的把握。在畫流程圖時選定各個端口的功能和相應器件的選擇。這個過程是同步進展的。通過這次編程提高了我的編程能力和是通過程序?qū)ν獠科骷目刂啤?硬件電路設計。由于采用鎖存器驅(qū)動數(shù)碼管的顯示，這樣就不用單片機實時刷新，只有當有改變時才更新數(shù)據(jù)。一些經(jīng)典電路，如：電源和復位電路，我是通過查閱得到的。由于使用PROTEUS軟件不是很熟練，在電路設計的過程中又學習了該軟件的使用。熬夜設計電路，是我第二天成為熊貓超人，但當最后電路仿真的結(jié)果出現(xiàn)在眼前時，一切的付出都是值得的。 與童輝的合作使得課設的進度大大加快，互相補充思路的缺陷。設計電路選擇器件。 這次課設恰逢"考試周〞，所以時間不多，做的還不夠好。還可以對本設計進展擴展，如：采用無線通信，檢測更多床位，通過驅(qū)動多媒體部件實現(xiàn)更多的功能。 課設就是一次工業(yè)設計，從工程建立、方案確定、程序編寫、硬件電路設計到最后產(chǎn)品的完成。單片機的課設，我收獲了很多，對單片機的認識更加透徹，感受了它在實際生活中的運用。付出就有回報。八、參考資料1〕"單片機原理與接口技術"牛昱光主編2〕"微型計算機原理與應用"學堅周斌編著-.z九、源程序代碼主程序：ORG0000HAJMPMAINORG0003HLJMPPAUSEORG000BHLJMPDINGSHIORG0013HLJMPSHOWORG0030HMAIN:;顯示編碼初始化MOV40H,*3FHMOV41H,*06HMOV42H,*5BHMOV43H,*4FHMOV44H,*66HMOV45H,*6DHMOV46H,*7DHMOV47H,*07HMOV48H,*7FHMOVTMOD,*01HMOVTH0,*3CHMOVTL0,*0B0HSETBEA ;開中斷，并設定優(yōu)先級SETBET0SETBE*0SETBIT0SETBP*0SETBP*1MOVR7,*00HMOVR4,*00HMOVR1,*21HSAO1: MOVR5,P1 MOVA,R5 CLRC SUBBA,R7 JZSAO1BTAO: MOVA,R5;檢測到變化時，進展下一次重復判斷顯示 MOVR7,A JNZNOSOCLRP2.7;關蜂鳴器SETBP2.1 ;顯示總數(shù)0MOVP0,*3FHCLRP2.1SETBP2.2 ;顯示床號為0MOVP0,*3FHCLRP2.2AJMPSAO1;JIZONGSHUNOSO: MOVR2,*8 MOVA,R7JI: ANLA,*01HJZNOJI INCR4 ;加總數(shù)MOV31H,A ;保存A中的值 MOVA,*9H CLRC SUBBA,R2 MOVR1,A ;床號 INCR1MOVA,31H;恢復ANOJI:RRADJNZR2,JI ;總數(shù)顯示 MOVA,R4ADDA,*40HMOVR0,ASETBP2.1MOVP0,R0CLRP2.1 SETBP2.7;開蜂鳴MOVTMOD,*01H;T0初始化 MOVTH0,*3CH MOVTL0,*0B0H MOVR1,*21HSETBTR0;啟動T0SMO: MOVA,R1;床號顯示ADDA,*40HSETBP2.2MOVP0,ACLRP2.2MOV33H,*00H;初始化中斷返回標志,JCE: MOVA,33HCJNEA,*00H,SM0;T0中斷返回顯示床號 MOVR5,P1 MOVA,R5 CLRC SUBBA,R7 JZJCE CLRTR0LJMPBTAO;檢測到變化，跳至開場重新判斷顯示;;;;;;;主程序完畢-.z暫停程序：;;;;PAUSEORG0900HPAUSE: CLRTR0 CLREA PUSHPSWPUSHACC MOVC,P3.3;檢查P3.3是否恢復為0NCH: JNCNCH POPACC POPPSW SETBEA SETBTR0 RETIT0中斷程序：;;;;;;;T0中斷ORG0A00HDINGSHI:PUSHPSWPUSHACCMOVTH0,*3CHMOVTL0,*0B0HMOV33H,*01H;中斷返回標志 MOVA,R4 A