片机模块设计项目1-6指导书.doc

目 录单片机模块单片机最小系统的设计与制作.1数字时钟的设计与制作.2数字闹钟的设计与制作.11作息时间控制器的设计与制作.12秒表的设计与制作.13倒计时牌的设计与制作.14简易计算器的设计与制作.15数字电压表的设计与制作.16数字温度计的设计与制作.19数字频率计的设计与制作.22周期信号脉宽测试仪的设计与制作.23FPGA模块单片机最小系统的设计与制作.1数字时钟的设计与制作.2数字闹钟的设计与制作.11作息时间控制器的设计与制作.12秒表的设计与制作.13智能仪器模块单片机最小系统的设计与制作.1数字时钟的设计与制作.2数字闹钟的设计与制作.11作息时间控制器的设计与制作.12秒表的设计与制作.13虚拟仪器模块单片机最小系统的设计与制作.1数字时钟的设计与制作.2数字闹钟的设计与制作.11作息时间控制器的设计与制作.12秒表的设计与制作.13DSP模块单片机最小系统的设计与制作.1数字时钟的设计与制作.2数字闹钟的设计与制作.11作息时间控制器的设计与制作.12秒表的设计与制作.13单片机最小系统的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之单片机最小系统的设计与制作一、设计要求制作一个单片机的最小系统。要求：1.对每个引脚留有方便接口，以备后续项目扩展使用。建议每个单片机引脚使用插针引出。 2.制作完成后，用示波器检测单片机的XTAL2 (18)引脚是否有脉冲信号输出。3.制作完成后，用示波器检测单片机的ALE(30)引脚是否有脉冲信号输出。二、电路原理电路原理参考图0-1，单片机每个引脚使用插针引出。晶振频率根据后续电路选取。三、设计与制作报告此项目作为后面所有项目的基础，不单独作报告。图0-1 单片机最小系统电路原理图3数字时钟的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之一数字时钟的设计与制作一、设计要求用单片机设计并制作一多功能数字钟。要求：1.数字钟具有显示时、分、秒的功能；2.具有校时和校分的功能；3.在按键时会发出提示音。二、电路原理电路原理可参考图1-1，图中6位共阳数码管采用动态显示方式，考虑到单片机引脚的输出电流有限，为了保证数码管的亮度，在位选端增加了三极管9012用于电流放大。在段选端增加了限流电阻。键盘电路采用4*4的行列式结构，按键功能自行定义。发声电路采用了蜂呜器，为使蜂呜器声音达到一定的分贝，增加了一个三极管驱动电路。电路也可自行设计，比如采用静态显示方式或液晶显示方式、减少按键数量、利用串行口扩展等。三、程序的设计1.键盘扫描子程序设计键盘结构及按键定义如图2所示。按键扫描的工作过程可描述如下： 判断键盘中是否有键按下； 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动； 读取按键的位置码； 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、2、F。4*4键盘扫描流程图如图1-2所示。设上述行扫描过程结束后得到的行号存放在R0中，列号存放在R2中。键值（号）的获得通常采用计数译码法。每个按键的值=行号每行的按键个数+列号，即键号（值）=行首键号+列号。则：第0行的键值为： 0行4+列号(03)为0,1,2,3；第1行的键值为： 1行4+列号(03)为4,5,6,7；图1-1 数字钟电路原理图数字时钟的设计与制作图1-2 4*4键盘扫描流程图第2行的键值为： 2行4+列号(03)为8,9,A,B；第3行的键值为： 3行4+列号(03)为C,D,E,F。具体程序如下（程序执行后键值放在A中）：KEY：MOV P1,#0F0H；令所有行为低电平KEY1：MOV R7，#0FFH ；设置计数常数 DJNZ R7，KEY1 ；延时 MOV A,P1；读取P1口的列值 ANL A，#0F0H；判别有键值按下吗？CPL A；求反后，有高电平就有键按下 JZ EKEY；无键按下时退出 LCALL DEL20 ms；延时20 ms去抖动SKEY：MOV A，#0；下面进行行扫描，1行1行扫 MOV R0，A；R0作为行计数器，开始为0 MOV R1，A；R1作为列计数器，开始为0 MOV R3 #0FEH；R3为行扫描字暂存，低4位为行扫描字SKEY2：MOV A，R3 MOV P1，A；输出行扫描字，高4位全1 NOP NOP NOP；3个NOP操作使P1口输出稳定MOVA，P1；读列值MOVR1,A；暂存列值ANLA，#0F0H；取列值CPLA；高电平则有键闭合S123：JNZSKEY3；有键按下转SKEY3，无键按下时进行一行扫描INCR0；行计数器加1SETBC；准备将行扫描左移1位，形成下一行扫描字,C=1保证输出行扫描字中高4位全为1，为列输入作准备，低4位中只有1位为0MOVA，R3；R3带进位C左移1位RLCAMOVR3，A；形成下一行扫描字R3MOVA，R0CJNEA，#04H，SKEY1；最后一行扫（4次）完了吗？EKEY：RETSKEY3：MOVA，R1JNBACC.4，SKEY5JNBACC.5，SKEY6JNBACC.6，SKEY7JNBACC.7，SKEY8AJMPEKEYSKEY5：MOVA，#00HMOVR2,A；存0列号AJMPDKEYSKEY6：MOVA，#01HMOVR2，A；存1列号AJMPDKEYSKEY7：MOVA，#02HMOVR2，A；存2列号AJMPDKEYSKEY8：MOVA，#03HMOVR2，A；存3列号AJMPDKEY；键位置译码DKEY：MOVA，R0；取行号ACALLDECODEAJMPEKEY；键值（键号）译码DECODE：MOV A，R0；取行号送AMOVB，#04H；每一行按键个数MULAB；行号按键数ADDA，R2；行号按键数+列号=键值（号），在A中RET2.6位数码管动态显示子程序设计图1-1的电路中，将多位LED段选线并联在一起，由P0口控制。而共阳极公共端分别由相应的P2口的信号来控制晶体管的导通和截止，实现各位的分时选通。图1-3 显示子程序流程图显示子程序的流程图如图1-3所示。设要显示的数据从高到低位依次存放在7AH-7FH存储单元中，可显示0-9、A-F等字符。 DISP：MOVR0，#7FH ；显示缓冲区末地址R0MOVR2，#0DFH；位控字，先点亮最低位（要使三极管导通，基极应该给低电平）MOVA，R2MOVDPTR，#TAB ；字型表头地址DPTRLP0：MOVP2，AMOVA,R0 ；取显示数据MOVC A,A+DPTR ；取出字形码MOVP0，A ；送出显示ACALL D1MS ；调延时子程序DECR0 ；数据缓冲区地址减1MOVA，R2JNB ACC.0 ,LP1 ；扫描到最左面的显示器了吗?RRA ；没有到，右移1位（显示器左移）MOVR2，AAJMPLP0LP1：RETTAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H DB 92H, 82H，0F8H，80H，90HDB 88H，83H, 0C6H，0A1H，86H DB 8EH，0BFH，0FFHD1MS：MOVR7，#02H；延时1 ms子程序（6MHz晶振）DL： MOVR6,#0FFHDL1： DJNZR6，DL1 DJNZR7，DL RETC.不可调时的数字钟实现程序 参考程序如下：ORG 0SJMP MAINORG 0BHLJMP SERVE ORG 30HMAIN: MOV TMOD,#01H MOV 20H，#0AH CLR A MOV 30H，A MOV 31H，A MOV 32H，A SETB ET0 SETB EA MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0 LP: LCALL DISP ;(显示子程序见上文) SJMP LP;以下为中断定时子程序：SERVE: PUSH PSW PUSH ACC MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH DJNZ 20H,RETUNT MOV 20H，#0AH MOV A，#01H ADD A，32H DA A MOV 32H，A CJNE A，#60H，ZH MOV 32H，#00H MOV A，#01H ADD A，31H DA A MOV 31H，A CJNE A，#60H，ZH MOV 31H，#00H MOV A，#01H ADD A，30H DA A MOV 30H，A CJNE A，#24H，ZH MOV 30H，#00HZH: LCALL BCDZHRETUNT：POP ACC POP PSW RETI BCDZH: MOV R0, #30H MOV R1, #7AH MOV R7, #3BL: MOV A, R0 ANL A, #0F0H SWAP A MOV R1, A INC R1 MOV A, R0 ANL A, #0FH MOV R1 , A INC R0 INC R1 DJNZ R7, BL RET以上程序的定时取值以6MHz晶振为例。功能仅能从00时00分00秒开始计时，且不能进行任何设置，针对本设计要求的其他功能，请自行修改。四、设计与制作报告1.设计任务2.硬件电路设计及描述对硬件电路分模块进行介绍，并介绍元件选择的依据。3.软件设计流程及描述程序分模块进行介绍，要有流程图及流程图的文字说明。4.源程序代码（要有注释）5.调试过程中出现的问题及解决方法先介绍你的调试过程，再介绍调试过程中出现的问题及解决方法。6.总结包括测试结果（电路所具有的功能和现象）、硬件操作说明（各数码管的意义，各按键的功能及操作）、心得体会等内容。7.参考文献。(注:元器件查阅参考网址：, /; 单片机学习资料网址：/, /, /; 元件库存情况查询校园网。)14数字闹钟的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之二数字闹钟的设计与制作一、设计要求用单片机设计并制作一数字闹钟。要求：1.具有显示时、分、秒的功能；2.具有整点报时和可调的闹时功能。二、电路原理电路原理图可参见图1-1，也可自行设计。三、程序的设计程序参考项目一，增加部分请自行设计。四、设计与制作报告1.设计任务2.硬件电路设计及描述对硬件电路分模块进行介绍，并介绍元件选择的依据。3.软件设计流程及描述程序分模块进行介绍，要有流程图及流程图的文字说明。4.源程序代码（要有注释）5.调试过程中出现的问题及解决方法先介绍你的调试过程，再介绍调试过程中出现的问题及解决方法。6.总结包括测试结果（电路所具有的功能和现象）、硬件操作说明（各数码管的意义，各按键的功能及操作）、心得体会等内容。7.参考文献。 (注:元器件查阅参考网址：, /; 单片机学习资料网址：/, /, /; 元件库存情况查询校园网。)作息时间控制器的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之三作息时间控制器的设计与制作一、设计要求用单片机设计并制作一作息时间控制器。要求：1.能实时显示时、分、秒；2.按学校作息时间表实现实时打铃。二、电路原理电路原理图可参见图1-1，也可自行设计。三、程序的设计程序参考项目一，增加部分请自行设计。四、设计与制作报告1.设计任务2.硬件电路设计及描述对硬件电路分模块进行介绍，并介绍元件选择的依据。3.软件设计流程及描述程序分模块进行介绍，要有流程图及流程图的文字说明。4.源程序代码（要有注释）5.调试过程中出现的问题及解决方法先介绍你的调试过程，再介绍调试过程中出现的问题及解决方法。6.总结包括测试结果（电路所具有的功能和现象）、硬件操作说明（各数码管的意义，各按键的功能及操作）、心得体会等内容。7.参考文献。 (注:元器件查阅参考网址：, /; 单片机学习资料网址：/, /, /; 元件库存情况查询校园网。)数字闹钟的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之四秒表的设计与制作一、设计要求用单片机设计并制作一秒表。要求：1.可进行时钟和秒表功能切换2.在时钟状态能实时显示时、分、秒；3.在秒表状态时能实现跑表的暂停、累计、清零功能。二、电路原理电路原理图可参见图1-1，也可自行设计。三、程序的设计程序参考项目一，增加部分请自行设计。四、设计与制作报告1.设计任务2.硬件电路设计及描述对硬件电路分模块进行介绍，并介绍元件选择的依据。3.软件设计流程及描述程序分模块进行介绍，要有流程图及流程图的文字说明。4.源程序代码（要有注释）5.调试过程中出现的问题及解决方法先介绍你的调试过程，再介绍调试过程中出现的问题及解决方法。6.总结包括测试结果（电路所具有的功能和现象）、硬件操作说明（各数码管的意义，各按键的功能及操作）、心得体会等内容。7.参考文献。 (注:元器件查阅参考网址：, /; 单片机学习资料网址：/, /, /; 元件库存情况查询校园网。)倒计时牌的设计与制作电子系统设计与实现实训项目之五倒计时牌的设计与制作一、设计要求用单片机设计并制作一倒计时牌。要求：1.可显示剩余天数；2.可显示剩余时、分、秒；3.可切换至实时时钟状态。二、电路原理电路原理图可参见图1-1，也可自行设计。三、程序的设计程序参考项目一，增加部分请自行设计。四、设计与制作报告1.设计任务2.硬件电路设计及描述对硬件电路分模块进行介绍，并介绍元件选择的依据。3.软件设计流程及描述程序分模块进行介绍，要有流程图及流程图的文字说明。4.源程序代码（要有注释）5.调试过程中出现的问题及解决方法先介绍你的调试过程，再介绍调试过程中出现的问题及解决方法。6.总结包括测试结果（电路所具有的功能和现象）、硬件操作说明（各数码管的意义，各按键的功能及操作）、心得体会等内容。7.参考文献。 (注:元器件查阅参考网址：http:/www.21icsearch.