單片機課程設(shè)計

吉林大學(xué)珠海學(xué)院課程設(shè)計報告專業(yè)測控技術(shù)與儀器班級15班學(xué)生姓名吳聰課程名稱單片機課程設(shè)計任課老師劉立勛張弓設(shè)計時間2014/11/15-2014/11/29設(shè)計地點實驗樓吉林大學(xué)珠海學(xué)院電子信息系2014年11月目錄一．設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計任務(wù)二．本次課程設(shè)計已實現(xiàn)的功能三．電路原理圖及PCB絲印圖（系統(tǒng)概述和細節(jié)描述）四．軟件環(huán)境及調(diào)配下載工具、軟件流程圖及設(shè)計思想、軟件功能及模塊描述、主要程序及注釋五．尚未完成工作的困難及解決思路六．本次設(shè)計的收獲心得

一.設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計任務(wù)設(shè)計內(nèi)容：基于51構(gòu)架單片機的電子沙漏設(shè)計設(shè)計任務(wù)：0-99S計時可設(shè)置顯示數(shù)值永遠向上A組倒計時B組正計時翻轉(zhuǎn)后計時沙漏式反正水平放置停止計時計時溢出蜂鳴報警LED水滴效果設(shè)定數(shù)據(jù)掉電可保持*可設(shè)定加減模式、分鐘模式*設(shè)計電子鐘功能*二．本次課程設(shè)計已實現(xiàn)的功能本次課程設(shè)計我們組已完成0-99S計時可設(shè)置，顯示數(shù)值永遠向上，A組倒計時B組正計時，翻轉(zhuǎn)后計時沙漏反正，水平放置停止計時，計時溢出蜂鳴報警，LED水滴效果等功能三．電路原理圖及PCB絲印圖系統(tǒng)概述：該系統(tǒng)由MCU電路（STC89C52RC）,蜂鳴器電路，串口下載電路，復(fù)位電路，晶振電路，感應(yīng)開關(guān)電路，兩個數(shù)碼管電路，按鍵設(shè)置電路組成。細節(jié)描述：MCU電路：STC89C52RC芯片有40個引腳，其中VCC引腳接+5V，VSS引腳接地,EA/VPP引腳接+5V，并行I/O口中P0口的8個引腳分別接到數(shù)碼管A,B,C,D,E,F,G,DP端口，用來控制要顯示的數(shù)字。P2口的8個引腳接到DS1-DS88個發(fā)光二極管，而P1.5,P1.6,P1.7分別接DS9-DS113個發(fā)光二極管，用來控制發(fā)光二極管的亮滅。P1.0，P1.1，P3.6，P3.7分別通過4個三極管控制4個數(shù)碼管，當(dāng)其中某位為低電平時，那個位所控制的數(shù)碼管就會點亮。XTAL1和XTAL2分別接到復(fù)位電路的兩端。P3.2，P3.3引腳分別接到兩個水銀開關(guān)，P3.0，P3.1分別接到串口下載電路的RX端和TX端。P1.2引腳接到按鍵電路的KEY1端，P3.5引腳接到蜂鳴器電路的BELL端，RST引腳接到復(fù)位電路的RST端。晶振電路:由兩個33pF的電容和一個12M的晶體振蕩器組成，為單片機提供時鐘號，單片機的工作速度為每秒12M。復(fù)位電路:+5V電壓通過10uf電解電容接到單片機的RST引腳，并下拉一個10K電阻。電容在上電瞬間給RST端提供一段時間（大于2個機器周期）的高電平，就能使單片機復(fù)位，等電容充電結(jié)束，RST變?yōu)榈碗娖剑?lt;=0.5v），又恢復(fù)正常工作。蜂鳴器電路：1K電阻接到三極管（PNP）的基極，集電極接+5V電壓，發(fā)射極接蜂鳴器的一端，另一端接地。1K電阻是限流電阻，防止電流過大燒壞單片機。當(dāng)P3.5口為低電平時,三極管導(dǎo)通,有源蜂鳴器接電導(dǎo)通，發(fā)出響聲。當(dāng)P3.5口為高電平時,三極管截止,有源蜂鳴器未接電，無響聲。串口下載電路：由STC-ISP四端接口和J2兩端接口組成，J2一端接5V電源，一端接STC-ISP的第1端口，TX和RX分別接到第2,3端口，第4端口接地。TX,RX端口作為程序下載端口。J2兩端口上有一個短路帽，當(dāng)短路帽接上則單片機上電，否則則斷電。感應(yīng)開關(guān)電路：+5V電壓接一個10K電阻再連接到水銀開關(guān)的一端，另一端口接地。當(dāng)水銀開關(guān)接通時，P3.2，P3.3口為低電平，否則為高電平?？梢杂纱藖碛|發(fā)數(shù)碼的正反向倒計時。設(shè)置按鍵電路：+5V電壓接一個10K電阻再連接到按鍵開關(guān)的一端，另一端口接地。當(dāng)按鍵按下時，P1.2口為低電平，否則為高電平?？梢杂纱藖碓O(shè)置數(shù)碼的長短按模式和加減模式等。LED燈電路：分別由DS0-DS1111個LED二極管（共陽極）一端共同接在+5V電壓，另一端分別接11個1K電阻然后接到單片機的11個端口。當(dāng)相應(yīng)的端口為低電平時，則點亮LED燈，否則燈滅。數(shù)碼管電路：每個數(shù)碼管分別由一個三極管（PNP）控制，數(shù)碼的一端接到三極管的發(fā)射極，然后三極管的基極通過一個1K電阻接到單片機的一個引腳上三極管的集電極接+5V電壓。當(dāng)單片機相應(yīng)的端口為低電平則點亮相應(yīng)的數(shù)碼管，否則數(shù)碼管滅。而數(shù)碼管的顯示數(shù)字是由P0口來控制。從而實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)顯示。四．軟件環(huán)境及調(diào)配下載工具、軟件流程圖及設(shè)計思想、軟件功能及模塊描述、主要程序及注釋。1.軟件環(huán)境：KeiluVision42.調(diào)配下載工具：STC-ISPv6.803.軟件流程圖:4.程序代碼：ORG0000HLJMPMAINORG0100HADD11:LJMPADD1TIME01:LJMPTIME0MAIN:SETBF0 ;主程序開始JNBP3.2,ADD11 ;根據(jù)水銀開關(guān)狀態(tài)判斷板的放置狀況。正立時，進入預(yù)設(shè)JNBP3.3,TIME01 ;倒立時，進入倒計時LJMPTIME ;平放時，分秒顯示ADD1:JNBF0,TIME01 ;用F0區(qū)別預(yù)設(shè)和倒計時MOVP2,#11000000B MOVR0,#00 ;預(yù)設(shè)初值為0 LJMPMAIN1LOOP: ;預(yù)設(shè)值顯示 MOVDPTR,#TAB ;A數(shù)碼管的正向顯示 MOVA,R0 MOVB,#10 DIVAB MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP1.0 LCALLDELAY SETBP1.0 MOVA,B MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP1.1 LCALLDELAY SETBP1.1 MOVA,#100 SUBBA,R0 MOVDPTR,#TAB1 ;B數(shù)碼管的反向顯示 MOVB,#10 DIVAB MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP3.7 LCALLDELAY SETBP3.7 MOVA,B MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP3.6 LCALLDELAY SETBP3.6MAIN1:JBP3.2,TIME02 ;判斷板依然正立，若水銀開關(guān)s1有變化，則退出預(yù)設(shè)，開始倒計時 JBP1.2,LOOP ;按鍵加， LCALLDEL10ms ;放置按鍵抖動 JNBP1.2,LOOP ;按鍵彈起 MOVA,R0 ADDA,#1 MOVR0,A MOV65H,A;R0的內(nèi)容加1 CJNER0,#99,LOOP ;當(dāng)預(yù)設(shè)值為99時，則清零，重新從零開始加一 MOVR0,#00 LCALLLOOPTIME02:CPLF0TIME0:JBF0,LOOP ;倒計時MOVp2,#11110000b clrp1.5 clrp1.6 clrp1.7MOVA,#99SUBBA,R0 MOVR7,Aloop0:jbp3.2,loop1;---判斷水銀開關(guān)s1,為1則轉(zhuǎn)移loop4:jnbp3.3,loop1 ;倒計時，板正立時，A,B數(shù)碼管顯示 movdptr,#tab ;----顯示上面的數(shù)字mova,r0 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp1.0 lcalldel setbp1.0 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp1.1 lcalldel setbp1.1 movdptr,#tab1 ;----顯示下面的數(shù)字mova,r7 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp3.7 lcalldel setbp3.7 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp3.6 lcalldelsetbp3.6jbp3.2,loop4;-----沙漏平放停止計數(shù) djnzr4,A1;---穩(wěn)定數(shù)字顯示decr0 incr7 cplp2.7 ;燈沙漏動畫效果 cplp2.6 cplp2.3 cplp2.4 cjner0,#0,A1;---進行判斷 lcallloop2;------正向溢出報警loop1:jbp3.3,A1;----判斷水銀開關(guān)s2，為1則轉(zhuǎn)移loop5:JBF0,A1 ;倒計時，板倒立時，A,B數(shù)碼管顯示jnbp3.2,A1movdptr,#tab ;-----顯示上面數(shù)字mova,r7 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp3.6 lcalldel setbp3.6 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp3.7 lcalldel setbp3.7movdptr,#tab1 ;-----顯示下面數(shù)字mova,r0 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp1.1 lcalldel setbp1.1 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp1.0 lcalldel setbp1.0 jbp3.3,loop5;反方向放置沙漏平放時停止計數(shù) djnzr4,loop1 decr7 incr0 cplp2.7 ;燈沙漏動畫效果 cplp2.6 cplp2.3 cplp2.4 cjner7,#0,loop1;反向溢出時報警 ljmpbell2 loop2:ljmpbellloop7:jnbp3.3,loop1A1:LJMPloop0 del:movr5,#95;數(shù)碼管延時d1:movr6,#4 djnzr6,$djnzr5,d1 retbell:movr0,65h ;警報響起后，再次翻轉(zhuǎn)，還可以從預(yù)設(shè)值起開始倒計時mova,#99 subba,r0 movr7,ajnbp3.3,loop7;判斷s2是否為0,0則轉(zhuǎn)移,跳出警報movdptr,#tab ;正向時溢出報警mova,r0 ;持續(xù)顯示溢出停止時的數(shù)字 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp1.0 lcalldel setbp1.0 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp1.1 lcalldel setbp1.1 movdptr,#tab1mova,r7 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp3.7 lcalldel setbp3.7 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp3.6 lcalldel setbp3.6jbf0,del3;報警鈴聲 mov50h,#200del2:cplp3.5 ;1kz響100mslcalldelay;延時500us djnz50h,del2 cplf0 sjmpbelldel3:mov51h,#200del4:lcalldel8cplp3.5 ;500kz響200mslcalldelay;延時1ms lcalldelay djnz51h,del4 cplf0 sjmpbella3:ljmploop7bell2:movr0,65h ;警報響起后，再次翻轉(zhuǎn)，還可以從預(yù)設(shè)值起開始倒計時mova,#99 subba,r0 movr7,ajnbp3.2,a3;判斷s1是否為0,0則轉(zhuǎn)移movdptr,#tab1;正向時溢出報警mova,r1 ;持續(xù)顯示溢出停止時的數(shù)字 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp1.1 lcalldel setbp1.1 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp1.0 lcalldel setbp1.0 movdptr,#tabmova,r7 movb,#10 divab movca,@a+dptr movp0,a clrp3.6 lcalldel setbp3.6 mova,b movca,@a+dptr movp0,a clrp3.7 lcalldel setbp3.7jbf0,del6;報警鈴聲 mov53h,#200del5:cplp3.5 ;1kz響100mslcalldelay;延時500us djnz53h,del5 cplf0 sjmpbell2del6:mov54h,#200del7:lcalldel8cplp3.5 ;500kz響200mslcalldelay;延時1ms lcalldelay djnz54h,del7 cplf0 sjmpbell2delay:mov52h,#246;延時500usdjnz52h,$ retdel8:cplp2.0;報警溢出時LED燈閃爍cplp2.1cplp2.2 cplp2.3cplp2.4 cplp2.5 cplp2.6 cplp2.7 cplp1.5 cplp1.6 cplp1.7 retDEL10ms: ;按鍵時間 MOVR5,#10;20次;10.262ms=20*511+2*20+1DEL_1: MOVR6,#255;255次;511us=255*2+1 DJNZR6,$ DJNZR5,DEL_1 RETTIME:MOVR7,#00H ;平放時，分秒顯示MOVR6,#00H MOV63H,#00011111b SETBP1.5 SETBP1.6 SETBP1.7SEE:MOVR5,#2SEE1:MOVR4,#250SEE2:MOVDPTR,#TAB ;把數(shù)表的首地址賦給DPTR MOVA,R6 ;顯示秒 MOVB,#10 DIVAB MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP1.0 LCALLDTIME SETBP1.0 MOVA,B MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP1.1 LCALLDTIME SETBP1.1 MOVA,R7 ;顯示分 MOVDPTR,#TAB1 MOVB,#10 DIVAB MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP3.7 LCALLDTIME SETBP3.7 MOVA,B MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A CLRP3.6 LCALLDTIME SETBP3.6DJNZR4,SEE2 DJNZR5,SEE1 movA,63H ;每隔一秒，LED燈變化一次 RLA MOV63H,A MOVP2,A INCR6 CJNER6,#10,SEE MOVR6,#60 ;滿60秒，秒清零，分加一 INCR7 SJMPSEEDTIME:MOV60H,#250;數(shù)碼管動態(tài)顯示DJNZ60H,$RETTAB:DB11000000B,11111001B,10100100B,10110000B,10011001B,10010010B,10000010B,11111000B,10000000B,10010000B;-----數(shù)碼管正碼TAB1:DB11000000B,11001111B,10100100B,10000110B,10001011B,10010010B,10010000B,11000111B,1000000