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1、精品学习资源单片机课程设计姓名：吕长明学号： 04040804021专业班级：机电四班欢迎下载精品学习资源一、单片机原理及应用简介随着国内超大规模集成电路的显现，微处理器及其外围芯片有了快速的进展；集成技术的最新进展之一是将CPU 和外围芯片，如程序储备器、数据储备器、并行、串行I/O口、定时 / 计数器、中断掌握器及其他掌握部件集成在一个芯片之中，制成单片运算机Single-ChipMicrocomputer ）；而近年来推出的一些高档单片机仍包括有很多特别功能单元，如 A/D 、D/A 转换器、调制解调器、通信掌握器、锁相环、DMA 、浮点运算单元等；因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道
2、接口就可以构成各种运算机应用系统，如工业掌握系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等；二、系统硬件设计8052 是标准的 40 引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照单片机引脚图图 1：图 18052引脚P0.0P0.7 P0 口 8 位双向口线 在引脚的 3932号端子）；P1.0P1.7 P1 口 8 位双向口线 在引脚的 18 号端子）；P2.0P2.7 P2 口 8 位双向口线 在引脚的 2128号端子）；P3.0P3.7 P2 口 8 位双向口线 在引脚的 1017号端子）；8052 芯片管脚说明：VCC：供电电压；GND：接地； P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开
3、路双向 I/O口，每脚可吸取8TTL门电流； 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入； P0 能够用于欢迎下载精品学习资源外部程序 数 据储备器，它可以被定义为数据 / 地址的第八位；在 FIASH 编程时， P0 口 作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部 必 须被拉高；P1 口： P1 口是一个内部供应上拉电阻的8 位双向 I/O口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流； P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平常，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故；在FLASH编程和校验时， P1 口
4、作为第八位地址接收；P2口： P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向 I/O口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入；并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流；这是由于内部上拉的缘故； P2 口当用于外部程序储备器或16 位地址外部数据储备器进行存取时， P2 口输出地址的高八位；在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据储备器进行读写时，P2 口输出其特别功能寄存器的内容； P2口在 FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和掌握信号；P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉
5、电阻的双向I/O口，可接收输出 4 个TTL 门电流；当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入；作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流 ILL ）这是由于上拉的缘故；P3 口也可作为 AT89C51的一些特别功能口，如表 1 所示：口管脚备选功能P3.0 RXD P3.1 TXD P3.2 /INT0 P3.3 /INT1P3.4 T0串行输入口串行输出口外部中断 0外部中断 1记时器 0 外部输入P3.5 T1 P3.6 /WRP3.7 /RD记时器 1 外部输入外部数据储备器写选通外部数据储备器读选通表 1特别功能口P3 口同时为闪耀编程和编程校验接收一
6、些掌握信号；RST：复位输入；当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平常间；欢迎下载精品学习资源ALE/PRO：G 当拜访外部储备器时，地址锁存答应的输出电平用于锁存地址的位置字节；在 FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲；一般情形下，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6 ；因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的；然而要留意的是：每当用作外部数据 储备器时，将跳过一个 ALE 脉冲；如想禁止ALE 的输出可在 SFR8EH地址上置0；此时， ALE 只有在执行 MOV，X MOVC指令是 ALE才起作用；另外，该引脚被 略微拉高；假如微处
7、理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效；/PSEN：外部程序储备器的选通信号；在由外部程序储备器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效；但在拜访外部数据储备器时，这两次有效的/PSE N信号将不显现；/EA/VPP：当 /EA 保持低电平常，就在此期间外部程序储备器0000 H- FFFFH），不管是否有内部程序储备器；留意加密方式1 时， /EA 将内 部 锁定为 RESE；T 当/EA 端保持高电平常，此间内部程序储备器；在FL ASH编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源 来实现电子万年历的功能；共具备两个功能:1）显示年月日及分秒信息2）具有可调整日期和时间功能；该电子万年
8、历能够胜利实现时钟运行，调整功能，且精确度经调试一天的误差在 2S 内；1 微处理器在设计过程中我使用 12MHZ晶振与单片机 8052 相连接, 通过软件编程的方法实现了以 24 小时为一个周期同时显示小时 , 分钟和秒的要求 , 该定时闹钟设有九个按键，使之具备了校时、定时功能；利用单片机定时器及计数器产生定时成效通过编程形成数字钟成效，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据；同时通过端口读入当前外部掌握状态来转变程序的不同状态，实现不同功能；在 PROTEU软S 件环境下的 8052 芯片如图 4 所示：三、系统总体方案欢迎下载精品学习资源图 4 PROTEUS软件环境下的 805
9、2芯片2 显示电路就时钟而言，通常可采纳液晶显示或数码管显示；由于一般的段式液晶屏，需要特地的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块字符或点阵），一般多采纳并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多；另外，89C2051 本身无特地的液晶驱动接口，因此，本设计采纳点阵式数码管显示 ，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合；初始化时，由软件编写的指令就集中在显示功能的设置上；LGM12641BS1R的指令可带一个、两个参数，或无参数；如指令中含有参数，就每条指令执行时均须先送入参数，再送入指令代码；由于状态
10、位作用不一样，因此执行不同指令必需检测不同状态位；液晶显示模块 LGM12641BS1如R 图 5 所示：欢迎下载精品学习资源图 5显示电路 LGM12641BS1R3 按键电路由于我设计的是电子万年历，需要实现多种功能的显示，并要能够切换显示和调剂年月日，因此，在设计过程中按键的设计就显得尤为重要；在设计过程中我一共采纳了4 个按键，尽量在小的空间里实现最多的功能；其中 MODE键是年月日与时间显示切换键，按下一次就能够更换一次显示位；在调整显示环境下 UP和 DONW键是显示调整位的的加 1 减 1 键， FUNCTION键实现清零，并提高万年历显示的精确性；按键电路如图6 所示：欢迎下载
11、精品学习资源图 6按键电路四、硬件电路的总体框图设计该设计的硬件电路的总体框图如图7 所示：按键与按钮 电路液晶显示电路 复位等帮助电路总体开关电源系统图 7总体框图五、硬件电路原理图设计该万年历是以单片机 8052 为核心来完成的；在硬件电路中采纳 P0 口作为 6 位液晶显示电路的驱动接口，这是由于P0 口输出驱动电路工作处于开漏状态 , 它的驱动才能强 , 故只需外接上拉电阻便可以把LED数码管点亮；由于共阴的 LED数码管它的驱动电流是分开的 , 在单片机进行动态扫描的时候不会影响彼此的电流 , 故该电路中的 8 位 LED数码管均用共阳阴极的数码管； 8 位 LED 数码管的位选线分
12、别由相应的P2. 0 P2. 5掌握, 而将其相应的段选线并联在一起 , 由一个 8 位的 I/O 口掌握, 即 P0 口；P3 口与八个校时按键相连，以胜利实现万年历校时的功能；电路原理图如图8 所示：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源六、主程序流程图设计图 8硬件电路欢迎下载精品学习资源该设计主程序流程图如图 9 所示：欢迎下载精品学习资源初始化 定时器初始化定时器初始化串口初始化显示待机指示符设置年Y设定月启动走时变量初始化 判时分变化否Y刷新显示判秒到否？Y秒指示时间显示Y欢迎下载精品学习资源显示刷新图 9 主程序流程图7 / 12岁月显示星期显示欢迎下载精品学习资源基本显示模块
13、设计的重点是由显示代码取得相应的段码、显示段码数据的串行发送，程序流程如图所示；其中时个位的段码必需加上小数点， 即带小数点显示时个位，目的是以小数点符代替时间分割符“ - ”；软件秒脉冲发生器其实质是利用了定时器0 的定时溢出中断，将它设定为100ms溢出中断，就 10 次中断的时间正好为 1s；将时间参数设计为 100ms的缘由有两个：）依据系统时钟主频为 6M的特点， 16 位定时器最大定时时间为 65536 2MM为机器周期，这里是 2），即 131ms，取整数 100 便于计次数；）如取的太短，如 10ms，就定时器频繁中断，干扰系统正常运行成效；有了秒脉冲发生器， 10 次中断为
14、1s，秒指示灯闪亮 1 次，秒变量单元加1，60 后分变量单元加1，假如为 60 分就时变量单元加 1；任何一个变量的变化，就显示刷新一次 更新）；上述思想的实现均集成在定时器0 的中断子程序中；该设计显示模块流程图如图 10 所示：将进制时分数据转化为显示代码关显示以免显示抖动通过串口将时十位段码送入对应的将时个位段码送入对应的将分十位和个位段码送入各自对应打开显示图 10基本显示模块的程序流程图七、仿真过程1、仿真: 打开 WAVE600，0 输入所编写的源程序并对程序进行编译，在软件的帮忙下检查其中的错误并进行反复修改，知道编译正确后运行，确保没有错误以后对正确的源程序进行储存，储存时给
15、其命名，以便将来载入程序时简单找到；欢迎下载精品学习资源2、打开 PROTEU软S 件，并出画单片机电子万年历详细运行电路图；3、检查所画电路运行图，确保没有错误以后，在PROTEU下S 对原理图进行加载 WAVE600下0 的源程序；4、加载完成后，单击电路图框下的开头按钮，进行仿真，观看 LED数码管现实情形，此时 LED数码管开头显示数字；调剂开关进行时间的调剂；当秒的显示间隔快与或慢与实际间隔时，调剂石英晶体震荡器的频率参数，从而使秒的间隔达到标准；然后检查电路其它问题，并对其的各参数进行调整，使之正确；八、仿真结果通过在 WAVE600下0 对源程序的编译，改正了其中的很多错误，然后
16、运行，保证源程序的正确性；然后按原理图挑选正确合理的电器元件，画出正确的电路图，加载源程序运行，顺当实现了单片机数字电子钟的“小时”、“分钟”、“秒”的显示；该电子万年历的显示成效及电子万年历时间和日期的调剂成效分别如图 12 和图 13 所示：图 12电子万年历的运行成效欢迎下载精品学习资源图 13电子万年历时间和日期的调剂成效九、体会程设通过这一周的课程设计，我学到了不少的学问；把以前没有学好的模拟电路的学问进行了补充和加强；这使我受益很大；加深了我对于单片机和数字电路的熟识，信任在以后的学习和工作中遇到这些基础的元器件我会更加得心应手；通过查阅大量的资料，我获得了以前在课堂上学不到的东西
17、，我想这对于以后的毕业设计，或者工作也好，都是很有帮忙的；我很仔细地对待这个过程中的每一个细节，期望自己能做得更好；期望今后仍有这样的机会，能够让我学到更多的学问；在此次的数字钟设计过程中 , 更进一步地熟识了芯片的结构及把握了各芯片的工作原理和其详细的使用方法；在连接六进制 , 十进制, 六十进制的进位及十二进制的接法中 , 要求熟识规律电路及其芯片各引脚的功能 , 那么在电路出错时便能精确地找出错误所在并准时订正了；在设计电路中 , 往往是先仿真后连接实物图 , 但有时候仿真和电路连接并不是完全一样的 , 例如仿真的连接示意图中 , 往往没有接高电平的 16 脚或 14 脚以及接低电平的 7 脚或 8 脚, 因此在实际的电路连接中往往简单遗漏；在设计电路的连接图中出错的主要缘由都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的；对该设计的建议：欢迎下载精品学习资源此次的电子万年历设计重在于仿真和接线常显示, 但对于电路本身的原理并不是非常熟识更进一步地增强了试验的动手才能；, 虽然能把电路图接出来, 并能正. 总的来说 , 通过这次的设计试验学无止境，我们现在所做的一切都仍只是一个开头；欢迎下载