单片机课程设计指导书

1、单片机原理及应用单片机原理及应用 课程设计指导书课程设计指导书 赵新蕖赵新蕖 编编 自动控制系自动控制系 目目 录录 1 简易波形发生器 .1 1.1 设计任务 .1 1.2 硬件原理图 .1 1.3 软件设计 .1 1.4 思考题 .3 2 单片机交通灯控制器 .4 2.1 任务目标 .4 2.2 硬件原理图 .4 2.3 软件设计 .4 3 简易数字电压表 .5 3.1 设计任务 .5 3.2 硬件原理图 .5 3.3 软件设计 .5 3.4 思考题 .7 4 简易频率测量仪 .8 4.1 任务目标 .8 4.2 硬件原理图 .8 4.4 思考题 .12 5 简易时钟.13 5.1 任务目

2、标 .13 5.2 硬件原理图 .13 5.3 软件设计 .13 5.4 思考题 .17 6 电子密码锁.18 6.1 任务目标 .18 6.2 硬件原理图 .18 6.3 软件设计 .18 6.4 思考题 .24 7 排队叫号机 .25 7.1 任务目标 .25 7.2 硬件原理图 .25 7.3 软件设计 .26 7.4 思考题 .31 8 两车间数据通信控制 .32 8.1 任务目标 .32 8.2 硬件原理图 .32 8.3 软件设计 .32 8.4 思考题 .36 1 1 简易波形发生器简易波形发生器 1.11.1 设计任务设计任务 设计简单的波形发生器，要求能输出固定频率的方波、三

3、角波、占空比 1:3 的矩形波和 锯齿波，并利用按键实现波形的切换。 1.21.2 硬件原理图硬件原理图 1.31.3 软件设计软件设计 参考程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 0030H - + K1 K2 K3 K4 R1 10K 12MHz C1 30PF DI0 Vcc DI1 ILE DI2 /XFER DI3 DI4 RFB DI5 DAC0832 DI6 IOUT1 DI7 /CS IOUT2 /WR1 /WR2 GND P2.7 +5V OUT C3 22F SW1 +5V C2 30PF XTAL1 P0.0 P0.

4、1 P0.2 XTAL2 P0.3 P0.4 P0.5 RST P0.6 P0.7 AT89C52 P2.7 /EA /WR P1.0 P1.1 P1.2 / INT0 P1.3 MAIN: MOV SP , #70H SETB EA SETB EX0 SETB IT0 MOV DPTR , #7FFFH SJMP $ ORG 0070H INT_0: JNB P1.0 , FANG JNB P1.1 , JUCHI JNB P1.2 , JUXING JNB P13 ,SANJIAO FANG: LJMP FANGBO JUCHI: LJMP JUCHIBO JUXING: LJMP JUB

5、O SANJIAO: LJMP SANJIAOBO ORG 0100H FANG: MOV A , #00H MOVX DPTR , A LCALL DELAY MOV A , #0FFH MOVX DPTR , A LCALL DELAY SJMP FANG ORG 0150H JUCHIBO: MOV A , #00H LOP: MOVX DPTR , A INC A SJMP LOP ORG 0200H JUBO: MOV A , #0FFH MOVX DPTR ,A LCALL DELAY MOV A , #00H MOVX DPTR , A LCALL DELAY LCALL DEL

6、AY SJMP JUBO ORG 0260H SANJIAOBO: MOV A , #80H L1: MOVX DPTR ,A INC A CJNE A , #00H , L1 SJMP SANJIAOBO ORG 0230H DELAY: MOV R7 , #100 L2: MOV R6 , #250 DJNZ R6 , $ DJNZ R7 ,L2 RET END 1.41.4 思考题思考题 1. DAC0832 的输出方式是单极性的还是双极性的？ 2.四个按键 K1、K2、K3 和 K4 按下时，OUT 端输出的电压波形的时序图分别是什么？ 2 2 单片机交通灯控制器单片机交通灯控制器 2

7、.12.1 任务目标任务目标 某十字路口，南北向为主干道，东西向为支道，每个道口安装一组交通灯：红、黄、绿。 设计十字路口的交通灯控制器，使交通灯按状态 1 状态 2 状态 3 状态 4 的规律变化，循环不 止。 状态 1：东西向绿灯亮，南北向红灯亮，其他灯全灭，保持 30 秒 状态 2：东西向黄灯亮，南北向红灯亮，其他灯全灭，保持 5 秒 状态 3：东西向红灯亮，南北向绿灯亮，其他灯全灭，保持 20 秒 状态 4：东西向红灯亮，南北向黄灯亮，其他灯全灭，保持 5 秒 2.22.2 硬件原理图硬件原理图 2.32.3 软件设计软件设计 本课题的软件部分主要由两部分组成：主程序和延时子程序。 +

8、5V 东西向 红 黄 绿 红 黄 绿 红 黄 绿 红 黄 绿 南北向 R=1K R1 10K 12MHz C1 30PF C3 22F SW1 +5V C2 30PF XTAL1 P0.0 P0.1 P0.2 XTAL2 P0.3 P0.4 P0.5 RST AT89C52 /EA P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 3 3 简易数字电压表简易数字电压表 3.13.1 设计任务设计任务 利用 ADC0809 实现对 100V 以内的电压值进行测量。 3.23.2 硬件原理图硬件原理图 3.33.3 软件设计软件设计 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 003

9、0H MAIN: MOV SP , #70H LOP:LCALL ADCHANGE LCALL BCDANGE LCALL SHOW a b c d e f g h a b c d e f g h R1 10K COMCOM P3.2 信号 输入 D0 CLK REF+ D1 EOC D2 D3 IN-7 D4 IN-6 D5 ADC0809 D6 IN-5 D7 IN-4 C IN-3 B IN-2 A IN-1 ALE IN-0 START REF- OE R2 19K R3 1K +5V 4 12MHz C1 30PF C3 22F SW1 +5V C2 30PF XTAL1 ALE P

10、0.0 P0.1 P0.2 XTAL2 P0.3 P0.4 P0.5 RST P0.6 P0.7 AT89C52 P2.7 /EA P2.6 P1.0 P2.5 P1.1 /WR P1.2 P2.4 P1.3 P1.4 /RD P1.5 P2.0 P1.6 P2.1 P1.7 SJMP LOP ORG 0050H ADCHANGE:MOV DPTR , #6000H MOVX A , DPTR JNB P3.2 , $ MOVX A , DPTR RET ORG 0070H BCDCHANGE:MOV B , #0AH DIV AB MOV 30H , A MOV 31H , B RET OR

11、G 0100H SHOW: MOV DPTR , #TAB MOV A , 31H MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A MOV P2 , #01H LCALL DELAY MOV A , 30H MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A MOV P2 , #02H LCALL DELAY RET ORG 0200H DELAY:MOV R7 , #50 L1:MOV R6 , #200 L2:NOP NOP NOP DJNZ R6, L2 DJNZ R7 , L1 RET ORG 0280H TAB:DB 0C0H , 0F9H , 0A4H , 0B0H , 9

12、9H , 92H , 82H DB 0F8H , 80H , 90H END 3.43.4 思考题思考题 1. 原理图中的电阻 R2 和 R3 的作用是什么？ 2.两个八段数码管那个是显示电压的个位，那个显示电压的十位？ 3.如果要加大电压表的量程，在软硬件设计上分别要做怎样的改动？ 4 4 简易频率测量仪简易频率测量仪 4.1 任务目标任务目标 对 8001200HZ 中频电源进行频率监控，测量精度不低于 1%并用数码管实时显示被 测脉冲频率值。 主要任务： 1. 信号变送：对被测信号实现两个变换：强电弱电；正弦方波 2. 频率计算：计算频率并保存两位小数 3. 频率显示：十六进制BCD 码

13、 4.2 硬件原理图硬件原理图 4.3 软件设计软件设计 参考程序 a b c d e f g h 12MHz C1 30PF R1 10K C3 22F SW1 +5V C2 30PF 12MHz C1 30PF XTAL1 XTAL2 P3.4 RST AT89C52 /EA P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P2.0 P1.4 P2.1 P1.5 P2.2 P1.6 P2.3 P1.7 +5v C4 4.7K R3 R2 4.7K 14 CD4093B 1 3 2 7 变压器次级 COMCOMCOMCOM ORG 0000H SJMP MAIN ORG 000BH LJMP T0_

14、S ORG 0030H MAIN:MOV SP , #60H SETB ET0 SETB EA MOV TMOD , #51H MOV R7 , #04H CLR A MOV R0 , #41H CLEAR:MOV R0 , A INC R0 DJNZ R7 , CLEAR MOV TH0 ，#3CH MOV TL0 , #0B0H MOV TH1 , #00H MOV TL1 , #00H MOV 40H , #00H MOV TCON , #50H START:LCALL H_BCD LCALL DISP SJMP START ORG 0200H T0_S:PUSH ACC MOV TH0

15、 , #3CH MOV TL0 , #0B0H INC 40H MOV A , 40H CJNE A , #14H , DONE MOV TCON , #0A0H MOV 46H , TL1 MOV 45H , TH1 MOV 40H , #00H MOV TH1 , #00H MOV TL1 , #00H MOV TCON , #50H DONE:POP ACC RETI ORG 0300H H_BCD:PUSH PSW SETB RS0 MOV R1 ，#41H MOV R5 ，#03H CLR A HB1:MOV R1 , A INC R1 DJNZ R5 , HB1 MOV R7 ,

16、#10H HB2: MOV R0 , #45H MOV R6 , #02H CLR C HB3: MOV A , R0 RLC A MOV R0 , A INC R0 DJNZ R6 , HB3 MOV R1 , #41H MOV R5 , #03H NOP HB4: MOV A , R1 ADDC A , R1 DA A MOV R1 , A INC R1 DJNZ R5 ,HB4 DJNZ R7 ,HB2 POP PSW RET ORG 0400H DISP:MOV R1， #41H MOV R3 , #02H MOV R4 , #0FEH MOV DPTR , #TAB LOP:MOV

17、A , R1 ANL A , #0FH MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A MOV P2 , R4 LCALL DELAY MOV A , R4 RL A MOV R4 , A MOV A , R1 SWAP A ANL A , #0FH MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A MOV P2 , R4 LCALL DELAY INC R1 DJNZ R3 , LOP RET TAB : DB 3FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ORG 0500H DELAY: MOV 31H , #

18、200 DL1: NOP NOP NOP DJNZ 31H , DL1 RET 4.44.4 思考题思考题 1. CD4093 前端接的变压器的作用是什么？ 2.频率显示中的高低位的排序是怎样的？ 5 5 简易时钟简易时钟 5.1 任务目标任务目标 利用单片机内部的定时计数器和八段 LED 数码管设计一个实时时钟，主要功能如下： 1.六个数码管实时显示时间：时分秒 2.能够手动设置时间时、分 5.2 硬件原理图硬件原理图 5.3 软件设计软件设计 参考程序 ORG 0000H LJMP MAIN SW2 SW3 a b c d e f g h COMCOMCOM COM COMCOM R1 1

19、0K C3 22F SW1 +5V C2 30PF 12MHz C1 30PF /EA P2.0 P2.1 RST P3.2 XTAL1 AT89C52 XTAL2 P1.0 P1.1 P0.0 P1.2 P0.1 P1.3 P0.2 P1.4 P0.3 P1.5 P0.4 P1.6 P0.5 P1.7 ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 000BH LJMP T0_S ORG 0030H MAIN: MOV SP , #60H SETB EA SETB ET0 SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 CLR PT0 SETB PX0 SETB P

20、X1 MOV R2 , #00H MOV R3 , #00H MOV R4 , #00H MOV TMOD , #01H MOV TH0 , #3CH MOV TL0 , #0B0H MOV R0 ,#30H SETB TR0 MOV R7 , #20 LOOP:LCALL BCD_CH LCALL DISPLAY SJMP LOOP ORG 0100H T0_S:MOV TH0 , #3CH MOV TL0 , #0B0H DJNZ R7 ,OUT MOV R7 , #20 INC R2 CJNE R2 , #60,OUT MOV R2 , #00H INC R3 CJNE R3 , #60

21、 ,OUT INC R4 MOV R3,#00H CJNE R4 , #24 ,OUT MOV R4 , #00H OUT:RETI ORG 0200H INT_0:JNB P2.1 ， SHI INC R3 CJNE R3 , #60 ,OUT1 MOV R3 , #00H SJMP OUT1 SHI:INC R4 CJNE R4 , #24,OUT1 MOV R4 , #00H OUT1:RETI ORG 0300H BCD_CH: MOV R0 , #30H MOV A , R2 MOV B ,#10 DIV AB MOV R0 , B INC R0 MOV R0 ,A INC R0 M

22、OV A, R3 MOV B ,#10 DIV AB MOV R0 , B INC R0 MOV R0 ,A INC R0 MOV A , R4 MOV B , #10 DIV AB MOV R0 ,B INC R0 MOV R0 ,A RET ORG 0500H DISPLAY:MOV DPTR , #TAB1 MOV R0 , #30H MOV 40H , #06H MOV 50H , #0FEH MOV A , 50H LOP:MOV P0 , A MOV A , R0 MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A LCALL DEL INC R0 MOV A ,50H RL A

23、 MOV 50H ,A DJNZ 40H ,LOP RET ORG 0600H DEL:MOV 51H , #200 LP1:NOP NOP NOP DJNZ 51H , LP1 RET TAB1:DB 3FH ,06H ,5BH ,4FH ,66H DB 6DH ,7DH ,07H ,7FH ,6FH END 5.45.4 思考题思考题 1. 记录时、分、秒的单元分别是什么？ 2.SW1、SW2 和 SW3 的作用分别是什么？ 3.时、分、秒的显示的位显信号分别对应 P0 口的那个引脚？ 6 6 电子密码锁电子密码锁 6.1 任务目标任务目标 利用单片机 AT89c52 单片机设计一个电子密

24、码锁，实现以下功能： 1.利用键盘输入实现 6 位数的密码设定输入； 2.实现密码识别：正确时，开锁；错误时，发出提示声，连续错误 3 次，锁定一段时间 6.2 硬件原理图硬件原理图 6.3 软件设计软件设计 参考程序 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT0_S ORG 0030H MAIN: MOV SP , #70H SW2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 确认 删除 R1 10K C3 22F SW1 +5V C2 30PF 12MHz C1 30PF /EA RST P3.2 XTAL1 AT89C52 XTAL2 P0.0 P0.1 P

25、1.0 P0.2 P0.3 P0.6 P1.1 P0.5 P0.4 P1.7 MOV IE , #81H SETB IT0 MOV 60H , #00H MOV R1 , #40H MOV R6 , #06H L1:LCALL KEY_SCAN LCALL KEY_DO LCALL SHIBIE SJMP L1 KEY_SCAN:LCALL SCAN JNZ LK1 LJMP OUT LK1: LCALL DELAY LCALL SCAN JNZ LK2 LJMP OUT LK2: MOV R3 , #00H MOV R2 , #0FEH LK3: MOV A , R2 MOV P0 , A

26、MOV A , P0 ANL A , #0F0H MOV R4 , A CJNE A , #0F0H ,LK4 MOV A , R2 JNB ACC.3 , OUT RL A MOV R2 , A INC R3 SJMP LK3 LK4: MOV A ,R3 RL A ADD A ,R3 MOV R5 ,A MOV A ,R4 SWAP A MOV R6 ,#03H LK5: RRC A JNC OUT INC R5 DJNZ R6 , LK5 OUT:RET SCAN: MOV P0 , #0F0H MOV A , P0 ANL A , #070H ORL A , #8FH CPL A RE

27、T KEY_DO:MOV DPTR , #TAB MOV A , R5 RL A MOV R5 , A ADD A , R5 JMP A+DPTR TAB: LCALL KEY_0 RET LCALL KEY_1 RET LCALL KEY_2 RET LCALL KEY_3 RET LCALL KEY_4 RET LCALL KEY_5 RET LCALL KEY_6 RET LCALL KEY_7 RET LCALL KEY_8 RET LCALL KEY_9 RET LCALL KEY_10 RET LCALL KEY_11 RET KEY_0:MOV A , #00H RET KEY_

28、1:MOV A , #01H RET KEY_2:MOV A , #02H RET KEY_3:MOV A , #03H RET KEY_4:MOV A , #04H RET KEY_5:MOV A , #05H RET KEY_6:MOV A , #06H RET KEY_7:MOV A , #07H RET KEY_8:MOV A , #08H RET KEY_9:MOV A , #09H RET KEY_10:MOV A , #0AH RET KEY_11:MOV A , #0FFH RET SHIBIE: CJNE A , #0AH ,JX1 MOV R0 , #30H MOV R1

29、, #40H MOV R7 , #06H NEXT: MOV A , R0 MOV 50H , R1 CJNE A , 50H ,ERR INC R1 INC R0 DJNZ R7 , NEXT CLR P1.0 LCALL DELAY1 SJMP GO ERR: INC 60H CJNE 60H , #03H ,GOON CLR EA LOCK:MOV R6 , #20 LCALL DELAY1 DJNZ R6 , LOCK SETB EA MOV 60H , #00H SJMP GO GOON:CLR P1.1 LCALL DELAY1 GO:RET JX1:CJNE A , #0FFH

30、, JX2 DEC R1 MOV R1 , #00H RET JX2:MOV R1, A INC R1 RET DJNZ R6 ,SHURU LCALL KEY_10 SJMP SHI_OUT SHURU: MOV R1 , A INC R1 SHI_OUT:RET INT0_S:PUSH PSW SETB RS0 MOV R0 , #30H LOOP:LCALL KEY_SCAN LCALL KEY_DO CJNE A ,#0FFH ,LOOP1 DEC R0 MOV R0 , #00H SJMP LOOP2 LOOP1: MOV R0 , A INC R0 LOOP2: CJNE R0 ,

31、#36H , LOOP CLR RS0 POP PSW RETI DELAY1: MOV 5FH , #25 DEL1: MOV 5EH , #200 DEL2: MOV 5DH , #200 DEL3: NOP NOP NOP DJNZ 5DH , DEL3 DJNZ 5EH , DEL2 DJNZ 5FH , DEL1 RET END 6.46.4 思考题思考题 1. P1.0、P1.1 模拟的功能是什么？ 2. 连续错误 3 次，锁定多长时间？ 3. 设定的密码保存在哪些单元？开锁时输入的密码又保存在哪些单元？ 7 7 排队叫号机排队叫号机 7.1 任务目标任务目标 1. 由按键实现根据

32、三种不同的情况分别排队，并从号码上加以区分。 例如：银行排队叫号机。根据个人存取款业务、大额存取款业务（5 万元以上）和其他 交费业务分别排号，并以首写字母 A、C 和 E 对其进行区分。 2统计功能，对三种情况进行总计，并由按键控制显示 7.2 硬件原理图硬件原理图 7.3 软件设计软件设计 a b c d e f g h R1 10K C3 22F SW1 +5V C2 30PF 12MHz C1 30PF P3.3 /EA P2.0 P2.1 P2.2 RST P3.2 XTAL1 AT89C52 XTAL2 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P0.0 P1.4 P0.1 P1.5

33、 P0.2 P1.6 P0.3 P1.7 SW3 SW4 SW5 SW2 参考程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 0013H LJMP INT_1 ORG 0030H MAIN: MOV SP , #60H MOV IE , #85H SETB PX1 MOV TCON ,#05H MOV A , #00H MOV R1 , #30H MOV R3 , #09H CLEAR :MOV R1 ,A INC R1 DJNZ R3 , CLEAR WAIT:LCALL DISP1 SJMP WAIT ORG 0070H INT_0: JNB

34、 P2.0 , SW3_S JNB P2.1 , SW4_S INC 32H MOV 35H , #0AH MOV A ,32H LCALL DH_BCD LCALL DISP RETI SW3_S:INC 30H MOV 35H ,#0CH MOV A , 30H LCALL DH_BCD LCALL DISP RETI SW4_S:INC 31H MOV 35H , #0EH MOV A ,35H LCALL DH_BCD LCALL DISP RETI ORG 0150H INT_1: MOV R0 , #30H MOV R1 , #33H MOV A , R0 INC R0 ADD A

35、 ,R0 MOV R1 ,A INC R1 MOV A , #00H ADDC A , #00H MOV R1 ,A DEC R1 MOV A ,R1 INC R0 ADD A , R0 MOV R1 , A INC R1 MOV A , R1 ADDC A , R1 MOV R1 , A LCALL SH_BCD LCALL DISP RETI ORG 0300H DH_BCD: MOV R0 ,#36H MOV B , #100 DIV AB MOV R0 ,A MOV A , B MOV B , #10 DIV AB INC R0 MOV R0 , A INC R0 MOV R0 ,B

36、RET SH_BCD: PUSH PSW SETB RS0 MOV 35H , #00H MOV R1 ，#36H MOV R5 ，#03H CLR A HB1:MOV R1 , A INC R1 DJNZ R5 , HB1 MOV R7 , #10H HB2: MOV R0 , #34H MOV R6 , #02H CLR C HB3: MOV A , R0 RLC A MOV R0 , A INC R0 DJNZ R6 , HB3 MOV R1 , #36H MOV R5 , #03H NOP HB4: MOV A , R1 ADDC A , R1 DA A MOV R1 , A INC

37、R1 DJNZ R5 ,HB4 DJNZ R7 ,HB2 POP PSW RET DISP: MOV R1 , #35H MOV R6 , #04H MOV R2 ,#0F7H MOV DPTR , #TAB DIL1:MOV R1 , A MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A MOV A ,R2 MOV P0 , A LCALL DELAY RC A MOV R2 , A INC R1 DJNZ R6 ,DIL1 RET TAB : DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH，77H DB 7CH，39H，5EH，79H，71H DI

38、SP1: MOV R0 , #35H MOV R4 , #04H MOV A , #08H DIS2: MOV R0 , A INC R0 DJNZ R4 , DIS2 LCALL DISP RET DELAY: MOV 40H ,#20 L1:MOV 41H , #200 L2:NOP NOP NOP DJNZ 41H ,L2 DJNZ 40H ,L1 RET 7.47.4 思考题思考题 1. 按键 SW2-SW5 的功能分别是什么？ 2. 显示总数时以什么符号开头？ 3. 无按键按下时，八段数码管显示什么？ 8 8 两车间数据通信控制两车间数据通信控制 8.1 任务目标任务目标 某厂的两车

39、间是生产链上的上下级，由各自的单片机系统对生产过程进行控制，要求甲 车间单片机采集数据保存在外部 RAM1000H 为首的 8 个存储单元中，并传送给乙车间的单片 机控制乙车间的生产过程，每 30 秒发送一次。若数据发送正确，甲车间指示灯灭，乙车间 加工；若数据发送错误，甲车间灯亮，乙车间停止加工，甲车间重新发送。 12MHz 晶振，波特率 1200 8.2 硬件原理图硬件原理图 8.3 软件设计软件设计 参考程序 甲车间单片机发送程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0050H MAIN: MOV SP , #60H MOV SCON , #50H MOV PCON , #0

40、0H MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0E6H 74LS07 VD1 +5V 470 74LS04 +5v AT89C52 甲 TXD RXD P1.2 GND AT89C52 乙 RXD TXD P1.4 GND J MOV TL1 , #0E6H SETB TR1 CLR EA CLR P1.2 START : MOV A , #48H ;“H”的 ASCII 码是 48H MOV SBUF , A BB1: JBC TI , BB2 SJMP BB1 BB2: JBC RI , BB3 SJMP BB2 BB3: MOV A , SBUF CJNE A , #59H , CCUO SJMP SEND CCUO: LJMP CUO SEND: MOV R6 , #08H MOV R4 , #00H MOV DPTR , #1000H SEND1: MOVX A , DPTR XCH A ,