B08022034周星宇.doc

南京邮电大学 2011 /2012 学年 第 一 学期 课程设计 实验报告模 块 名 称 51单片机 （动态广告屏设计） 专 业 网络工程 学 生 班 级 20班 学 生 学 号 B08022034 学 生 姓 名 周星宇 指 导 教 师 林建中 梅霆 汪胡青 日期： 2011年9月26日 至 2011年10月20日 51单片机课程设计报告一，课程设计目的课程设计II是多门课程学习结果的检验过程，是理论与实践相结合的过程，是学生动手能力培养的重要环节。课程设计II是软件设计的延续，设计教学重在过程，侧重于学生的独立思考能力、软硬件系统的综合应用能力、知识交叉能力的培养，自律意识、团队精神和合作能力的培养。 二，实验设备(1)计算机一台(2)Proteus仿真软件平台(3)Keil 编程软件平台(2)AT89S51V1.4硬件实验板三，课程设计内容总体要求：本课程设计是在理论课程的基础上，重点培养学生的动手能力，通过电路设计、理论计算、实际编程、调试、测试、分析查找故障，解决在实际设计中的问题，使设计好的电路能正常工作，并可能结合实际的实验板进行下载测试。在此基础上根据实验大纲的要求，每组同学提供可以在“51单片机课程设计选题表”中任选一空题（各组间不能重题），实现其功能。有能力的同学可以超出题目要求发挥设计。分类要求：基于单片CPU的动态显示器设计基本：1 用数码管或LCD正常显示数字“12345678”。2 通过按键可改变显示方式。3 设计显示屏的动态效果，用10个按键，每键对应一种滚动技术。 发挥：1 设计所有动作的联合效果。2 设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。3 设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，数据每10秒变换一次。 动态显示格式：1 静止2 整体闪烁3 单字闪烁4 整体向前、向后滚动5 单字移动6 两边向中间压缩7 中间向两边扩张8 上下压缩9 文字上下滚动10 组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动） 相关软件介绍1. ProteusProteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外 围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。2. KeilKeil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。四，分组和实验注意事项本次实验以proteus软件平台为主，以硬件设计和实现为最终目标，完成MSC51单片机系统的课程设计实验。软件设计平台43组，每组2位同学，分AB二个群，需要完成课程设计选题的基本要求后，经老师同意可以进入第3部分的设计，也可直接申请采用硬件设计。硬件设计的基本条件是MCS51实验板（每组领取自行保管）+电源（每工作台1个，公用）+MedWin+FM（GAL编译器）+编程器（公用）+51仿真器（需要时借用）。课程设计每两名同学为一组，自由组合，每组同学应分工合作，共同完成实验。实验工作要细心认真、防止意外，有问题及时向指导老师反映，分清责任，不影响别组同学的实验。课程设计的学习过程：（1） 听课，实验方法介绍（2） 学习proteus软件的使用（3） 学习汇编语言以及C语言在51编程上的使用（4） 学习系统测试（5） 自主实验 五，课程设计过程1. 数码管电路8段数码管属于LED发光器件的一种，分为8段：A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP是小数点位，还包括一个公共端COM端。从电气上，8段数码管又分为共阴和共阳两种。共阴指数码管的公共端接负极，而各段接正极；共阳则正好相反。如果有多个数码管，它们的各段输入一般都分别接在一起，公共端分开。开发板上采用的是二位一体的共阳数码管。数码管显示方法分为静态显示和动态显示两种。静态显示就是每个数码管的8段输入各自分开，其COM口电平一直有效。它的优点是控制方便，显示稳定，但要占用较多的I/O口。动态显示的原理是，各个数码管的段输入相应位接在一起，共同占用8位数据线，公共端分开，利用扫描和人视觉上的短暂停留性，依次给出各个数码管COM端使能信号，并同时给出各数码管的数据。它的优点是占用I/O口少，但控制较静态显示复杂。一般在数码管较多的情况下都采用动态显示。开发板上设置了6位8段数码管，采用动态扫描方式连接，各位数码管的ADP互联后经拨码开关S1后由P0口控制，数码管的COM分别经拨码开关S2后由P10P15控制。另外，在各位数码管的COM端设计了三极管Q3Q8用于增加驱动电流。当某一数码管COM口控制端为低电平时，三极管导通，该位数码管选中，此时可通过P0口发送待显示数据的编码。2.矩阵键盘电路 按键是一种通过外力控制电路通断的器件。在单片机系统，常用来实现功能的设置，是人机交互的重要手段。按键与单片机的连接方式有独立式和矩阵式，其中矩阵式按键较为常用，它可以减少对I/O的占用，节省单片机资源。对于矩阵式键盘可设计为查询式和中断式。查询式占用较多的处理器时间，但电路组成和编程较简单。当系统检测到有键按下时，对矩阵式按键进行横列式扫描，以辨认出是哪个键被按下，完成按键识别后便可根据所按键的键值调用相应的处理程序，完成该键所设定的功能。开发板上通过采用8255并行口扩展芯片，扩展了3个8位的并行口，并通过该器件扩展了44矩阵按键，行由8255的PA0PA3端口控制，列由8255的PC0PC3端口控制。正常态下，复位行（或列）口，通过读取列（或行）口来判断有无按键按下，当有键按下时，读取的数据中便由一位为低电平，此后再进行键盘扫描，最终确定是哪个键被按下。（1） 键盘定义 K1：静态显示 K2: 整体闪烁 K3: 向左移动显示 K4: 向右移动显示 K5: 单字闪烁（从左往右逐个闪烁显示）K6: 中间向两边扩展显示（2） 流程图 主流程图开始系统初始化键盘扫描数据转换（3） 程序部分以下为主程序#include #includekey.h#includesegment.h#includebeep.h/#includeADC0809.h/#includeDAC0832.h/#includeuart.h/extern unsigned char AdcValue8;/声明为外部变量，在ADC0809.c中定义/*/ main()unsigned char KeyValue=0;/INT0_Init();/外部中断0初始化/Uart_Init();/串口初始化TMOD=0x11;/工作模式设置EA=1;TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;ET0=1;while(1)if(KeyValue=KeyRead()!=0xff)/判断是否有按键按下，如有读取键值switch (KeyValue)case 0:/进行ADC转换flag=0;nn=0;nnn=0;break;case 1:flag=1;nn=0;nnn=0;break;case 2:flag=2;nn=0;nnn=0;break;case 3: flag=3;nn=0;nnn=0;break; case 4: flag=4;nn=0;nnn=0;break; case 5:VOICE();/控制蜂鸣器蜂鸣一声break; case 6:flag=6;nn=0;nnn=0;break; default:break;while(KeyRead()!=0xff);/等待按键释放 Display();/SoftDelay(5);/软件延时以利用数码管的显示/ return 0; /*-*/*5mS定时中断服务?函数*/void T0_srv(void) interrupt 1 TH0=-(5000/256);TL0=-(5000%256);deda+; if(deda=200) sec+;deda=0;if(sec=60) min+; sec=0; if(min=60) min=0; hour+=1; if(hour=24)hour=0; 以下为键盘程序#include key.h/*按键编码查表，可得到键值*/const unsigned char Key_code=0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd,0xdb,0xd7,0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77;/*8255端口地址分配定义*/xdata unsigned char PA8255ADDR _at_ (BASE8255+0);xdata unsigned char PB8255ADDR _at_ (BASE8255+1);xdata unsigned char PC8255ADDR _at_ (BASE8255+2);xdata unsigned char CON8255ADDR _at_ (BASE8255+3);/*延时函数*/static void SoftDelay(unsigned int time)unsigned char n;while(time-)for(n=0;n50;n+);/*8255工作方式选择*void Set_8255_Mode(unsigned char mode)CON8255ADDR = mode;/*按键编码和键值转换函数*/unsigned char Key_code_value(unsigned char key_code)unsigned char i;for(i=0;i16;i+)if(Key_codei=key_code)return i;return 0xff;/*按键扫描程序，返回按键键值，采用翻转法*/unsigned char Key_Scan(void)unsigned char temp;temp= PC8255ADDR;temp&=0x0f;Set8255_Mode(0x90);/模式0，PA口输入，下PC口输出（PA为矩阵键盘的行，下PC口为列）PA8255ADDR = 0x0f;/PC8255ADDR = temp;temp |=(PA8255ADDR4);/形成按键编码，PA（低位）值为高4位，PC（低位）值为低4位return (Key_code_value(temp);/*功能：判断是否有键按下，如有返回键值*/unsigned char KeyRead(void)Set8255_Mode(0x81);/模式0，PA口输出，下PC口输入（PA为矩阵键盘的行，下PC口为列）PA8255ADDR = 0x00;/PA口输出低电平PC8255ADDR = 0x0f;/if(PC8255ADDR&0x0f)!=0x0f)/读取8255的下PC口，即读取矩阵按键的列状态SoftDelay(1);/软件延时去抖if(PC8255ADDR&0x0f)!=0x0f)/如果矩阵按键列状态不为0x0f，则说明有键按下return (Key_Scan();/按键键值扫描else return 0xff;elsereturn 0xff;以下为附加BEEP程序#includebeep.hsbit BEEP = P17;/*时函数*/void DelayMs(unsigned int count1)while (count1-)unsigned char count2 = 0;for (; count230; count2+);/*发音*/void VOICE(void)unsigned int count1,count2;for (count1=0; count1800; count1+)BEEP = BEEP;DelayMs(1);for (count2=0; count2400; count2+)BEEP = BEEP;DelayMs(2);六、实验过程及记录USBASP下载器采用PROGISP软件作为下载软件，其界面下图所示。主要包括菜单项和可视化界面。操作步骤 将下载器USB端通过USB电缆与PC机相连。红灯点亮。 将AT89S51/52开发板和下载器利用10针扁平线连接，注意1脚对齐。 在PROGISP界面中的“编程器及接口”下拉菜单中选择USPASP、usb；在“选择芯片”下拉菜单中选择AT89S52。 点击“芯片识别字”中RD按钮，可读取用户单片机芯片的识别字节，如用户选择的芯片类型与所用单片机芯片类型不符，软件报错。 点击“调入Flash”按钮，可选择要下载的程序。其他功能类似。 在“编程”项目框内可设置编程的科目和过程等，选择好后，点击“自动”按钮即可。 如果用户芯片为MEGA系列也可通过左边项目选项配置并编程熔丝位。7、 课程设计总结本次51课程设计相比之前的AVR软件设计多了个硬件实现的过程，其实对于已经做过AVR软件仿真的我们来说难度其实并不是很大。当然这个也是个系统化的工程，一开始总归会有点无从下手我说一自己的设计经过吧：