单片机课设报告

课程设计报告课程设计报告 2011 2012 年度第二学期 名 称 单片机与嵌入式系统 题 目 单片机及接口电路设计与编程 院 系 控制与计算机工程学院 班 级 测控 0901 班 学 号 1091160108 学生姓名 吴运慧 指导教师 吕跃刚 设计周数 1 周 成 绩 日期 2012 年 5 月 21 日 课程课程 课程设计 综合实验 报告课程设计 综合实验 报告 1 一 课程设计的目的与要求一 课程设计的目的与要求 运用 单片机与嵌入式系统 课程所学知识 学生独立完成微处理器与外围电路设计与软件编 程 内容包括 51 单片机 脉冲信号采集与处理 键盘与 LED 显示等 要求使用 protel99 SE 电路制版软 件及 madwin 仿真软件工具完成设计任务 具体内容 1 使用 protel99 SE 电路制版软件 独立完成单片机与外围电路设计 内容包括 51 单 片机及电源接口 复位与晶振电路 脉冲信号输入接口 1 个按键及接口 2 位 LED 数码显示驱动电路 2 要求使用 madwin 仿真软件 完成包括脉冲采集 按键处理及显示功能的软件编程 二 设计正文二 设计正文 1 设计原理 利用定时器的门控信号 GATE 进行控制可以实现脉冲宽度的测量 对定时器 T1 来讲 如果 GATE 0 必须使软件控制位 TR1 1 且 INT1 为高电平方可启动定时器 T1 即定时器 T1 的启动要受外部中断请求 信号的影响 利用此特点 被测脉冲信号从端引入 为低电平是启动定时器 T1 高电平时 1INT1INT 停止计时 定时器的计数值乘以机器周期即为脉冲宽度 也即是定时时长 因为晶振频率为 12MHz 所以 机器周期即为 1us 所以把定时器的值经过转换成 BCD 码送到端口 最后经过译码接到数码管显示就好了 数码管用的是共阴极数码管 其原理图如下 为低时启动 T1 为高则停止 被检测脉冲信号 1INT 计数时长 2 硬件电路设计 本系统电路采用 C51 系列单片机 硬件电路主要有电源电路 晶振电路 复位电路 显示电路以及 一些复位电路等 AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器 FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压 高性能 CMOS 8 位微处理器 使用高密度 非易失存储技术制造 并且与 80C51 引脚和指令系统完全兼容 2 电源电路 电源电路是系统最基本的部分 任何电路都离不开电源部分 我们采用 7809 电源提供 5V 稳压电源 晶振震荡电压 MCS 51 单片机内部的震荡电路是一个高增益反相放大器 引线 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向振荡 放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出 该反向放大器可以配置为内部振荡 器 这里 我们选用 51 单片机 12MHZ 的内部振荡方式 电路如下 电容器 C1 C2 起稳定振荡频率 快 速起振的作用 C1 和 C2 可以在 20 100PF 之间取 这里取 30PF 接线时使晶体振荡器 X1 尽可能接近单 课程课程 课程设计 综合实验 报告课程设计 综合实验 报告 2 片机 复位电路 采用上电 按键复位电路 上电后 由于电容充电 使 RST 持续一段高电平时间 当单片机已经运行 之中时 按下复位键也能是 RET 持续一段时间的高电平 从而实现上电加开关复位的操作 这不仅能使 单片机复位 而且还能使单片机的外围芯片也同时复位 当程序出现错误是 可以随时使电路复位 显示电路 显示电路既可以选用液晶显示器 也可以选用数码管显示 我们采用的是数码管显示电路 用 2 个共 阴极 LED 显示 LED 是七段式显示器 内部有 7 个条形发光二极管和 1 个小圆点发光二极管组成 根据 各管的亮暗组合成字符 在用数码管显示时 我们有静态及动态两种选择 静态显示程序简单 显示稳定 但是占用端口比较 多 动态显示所使用的端口比较少 可以节省单片机的 I O 口 在设计中 我们采用 LED 静态显示 用 P1 口驱动显示 3 电路原理图 三 课程设计总结或结论三 课程设计总结或结论 1 误差分析 因为显示的单位是毫秒 而机器周期是微妙 只显示两位 把定时器的低位给忽略了 这有一定的误 差 但可忽略 数码管显示的最大值是 9 9 毫秒 大于 9 9 后就会出现错误 2 总结 通过这次单片机课程设计 使我将课堂上弄不懂的抽象的程序有了感性的认识 也使我加深了对单 片机程序的理解 更重要的所讲的知识与具体的实际中应用的程序连接起来提高了我的动手与思考能力 单片机设计总的来讲说对我们这些没经历过实践检验的学生来说是很有挑战的 因为他不同于课堂 在 编程序的过程中遇到了很多课堂上没理解的知识 但通过大量书籍的查阅以及同学们的帮助 这些问题 课程课程 课程设计 综合实验 报告课程设计 综合实验 报告 3 都解决了 通过这次课程设计 使我得到了一次用专业知识 专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼 使我在单片机的基本原理 单片机应用系统结合过程 以及在常用编程设计思路技巧 特别是汇编语言 C51 语言 的掌握方面都能向前迈了一大步 还基本熟悉了 protel99se 和 medwin 的使用 在我的以后的 学习中应该会有用武之地 四 参考文献四 参考文献 1 王力 张伟 Protel99se 典型实例 人民邮电出版社 第一版 2006 年 12 月 2 王庆 郑初华等 Protel99se复位 转入口主程序 ORG 0100H MAIN MOV SP 60H MOV TMOD 90H T1 为方式 1 MOV TL1 00H MOV TH1 00H LOOP0 JB P3 3 LOOP0 等待 P3 3 低电平 SETB TR1 如果低 启动 T1 LOOP1 JNB P3 3 LOOP1 等待 P3 3 升高 CLR TR1 停止计数 MOV R0 TL1 定时器的值转换成 BCD 码 MOV R1 TH1 CLR A MOV R2 A 先清零 MOV R3 A MOV R4 A MOV R5 16 共转换 16 位数 LOOP CLR C MOV A R0 从待转换数的高端移出一位到 Cy RLC A MOV R0 A MOV A R1 RLC A MOV R1 A MOV A R4 送到 BCD 码的低端 ADDC A R4 带进位加 自身相加 相当于左移一位 DA A 十进制调整 变成 BCD 码 MOV R4 A MOV A