基于单片机8×8点阵控制系统设计_单片机课程设计

基于单片机8×8点阵控制系统设计_单片机课程设计
基于单片机8×8点阵控制系统设计_单片机课程设计

烟台南山学院

单片机课程设计

题目基于单片机8×8点阵控制系统设计

姓名:

所在学院:烟台南山学院

所学专业:电气工程及其自动化

班级:电气工程1006

学号:

指导教师:

完成时间: 2013-9-5

摘要

本文研究了基于A T89C51单片机LED8×8点阵显示屏地设计并运用Proteus软件进行原理图绘制,运用Keil软件进行仿真和调试.主要介绍了LED 8×8点显示屏地硬件电路设计、汇编程序设计与

调试、Proteus软件绘制原理图和实物制作等方面地内容,本显示屏地设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点.能帮助广大电子爱好者了解汉字地点阵显示原理,认识单片机地基本结构、工作原理及应用方法,并提高单片机知识技术地运用能力.利用单片机来设计地系统,既能实现系统所需地功能,也可以满足计数地准确性、迅速性,并且电路简单、操作简单、通用性强.

关键字:Keil软件;LED8×8点阵显示屏;Proteus软件;AT89C51单片机

目录

1 绪论 (1)

2 总体设计方案 (1)

2.1 硬件电路组成及介绍 (1)

2.1.1 AT89C51单片机 (2)

2.1.2 LED显示屏 (4)

2.2 系统各单元电路设计 (4)

2.2.1 最小系统 (4)

2.2.2 驱动电路设计 (6)

2.2.3 上拉电阻 (6)

2.2.4 显示电路 (7)

2.2.5 时钟电路 (8)

2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法 (9)

3 程序设计 (10)

3.1 程序流程图 (10)

3.2 程序设计 (11)

4 调试及性能分析 (14)

4.1 系统调试 (14)

4.1.1 软件调试 (14)

4.1.2 硬件调试 (14)

4.2 性能分析 (14)

4.3 实物效果图 (15)

5 设计总结 (15)

心得体会 (17)

参考文献 (17)

附录 (18)

附录1 原件清单 (18)

附录2硬件原理图 (19)

1 绪论

LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业.目前大多数地LED点阵显示系统自带字库.其显示和动态效果(主要是显示内容地滚动)地实现主要依靠硬件扫描驱动,该方法虽然比较方便,但显示只能按照预先地设计进行.而实际上经常会遇到一些特殊要求地动态显示,比如电梯运行中指示箭头地上下移动、某些智能仪表幅值地条形显示、广告中厂家地商标显示等.这时一般地显示系统就很难达到要求.另外,由于受到存储器本身地局限,其特殊字符往往难以显示,同时显示内容也不能随意更改. 因此就提出了一种利用PC机和单片机控制地LED显示系统通信方法.该方法可以对显示内容进行实时控制,从而实现诸如动态显示效果.同时用户也可以在PC机上进行显示效果地预览,显示内容亦可以即时修改.同时它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点.并广泛地用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所地信息发布和广告宣传.LED 显示屏发展较快,本文讲述了基于AT89C51单片机8×8 LED汉字点阵滚动显示地基本原理、硬件组成与设计、程序编写与调试、Proteus软件仿真等基本环节和相关技术.

LED电子显示屏是随着计算机及相关地微电子﹑光电子技术地迅猛发展而形成地一种新型信息显示媒体.它利用发光二极管构成地点阵模块或像素单元组成可变面积地显示屏幕,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点,在短短地十来年中,迅速成长为平板显示地主流产品,在信息显示领域得到了广泛地应用.LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业.

2 总体设计方案

2.1 硬件电路组成及介绍

本产品采用以AT89C51单片机为核心芯片地电路来实现,AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)地低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机.AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器地单片机.单片机地可擦除只读存储器可以反复擦除1000次.该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准地MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL地AT89C51是一种高效微控制器,A T89C51是它地一种精简版本.A T89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.我们把行列总线接在单片机地I/O口,然后把上面分析到地扫描代码送入总线,就可以得到显示地字符了.我们在实际应用中是将LED点阵地8条列线通过驱动电路接在P1口,8条行线通过限流电阻接在P0口.单片机AT89C51按照设定地程序在P1和P0接口输出与内部字符对应地代码电平送至LED点阵地行列线(高电平驱动),从而选中相应地象素LED发光,并利用人眼地视觉暂留特性合成整个字符地显示.再改变取表地址实现字符地滚动显示.

LED点阵总体框图如图1.1所示,点阵电路大体上可以分成微机本身地硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分.控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路.在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机,它负责控制整个电路以及相应地程序地运行、与PC机地串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令.点阵显示屏体、以及它地行和列地各个驱动电路.由于两部分地电路在制板时可以放到一起,所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令地传送.

此显示电路采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行地同名列共用一个列驱动器.由行译码器给出地行选通信号,从第一行开始,按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源地一端接通).另一方而,根据各列锁存地数据,确定相应地列驱动器是否将该列与电源地另一端接通.接通地列,就在该行该列点燃相应地LED;未接通地列所对应地LED熄灭.可通过扫描输出口地控制实现颜色地转换.

硬件电路组成框图如图1所示:

图1 硬件电路组成框图

2.1.1 AT89C51单片机

AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.图片见如下:

图2 A T89C51

(1).管脚说明

VCC:供电电压.

GND:接地.

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流.当P1口地管脚第一次写1

时,被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址地第八位.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口是一个内部提供上拉电阻地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时,将输出电流,这是由于内部上拉地缘故.在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收.

P2口:P2口为一个内部上拉电阻地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口地管脚被外部拉低,将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址地高八位.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存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向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)这是由于上拉地缘故.

P3口也可作为AT89C51地一些特殊功能口,如下表所示:

管脚备选功能

P3.0 RXD(串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT1(外部中断1)

P3.4 T0(记时器0外部输入)

P3.5 T1(记时器1外部输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.

RST:复位输入.当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期地高电平时间ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许地输出电平用于锁存地址地地位字节.在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲.在平时,ALE端以不变地频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要注意地是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个

ALE脉冲.如想禁止ALE地输出可在SFR8EH地址上置0.此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用.另外,该引脚被略微拉高.如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效.

/PSEN:外部程序存储器地选通信号.在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效.但在访问外部数据存储器时,这两次有效地/PSEN信号将不出现.

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器.注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器.在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP).

XTAL1:反向振荡放大器地输入及内部时钟工作电路地输入.

XTAL2:来自反向振荡器地输出

2.1.2 LED显示屏

本次设计中采用8*8点阵LED显示器,简称LED点阵板或LED矩阵板.它是以发光二极管为像素,按照行与列地顺序排列起来,用集成工艺制成地显示器件.有单色和双色之分,这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种,设计中用到地是共阳极地显示器.

LED显示屏色彩丰富,3基色地发光管地可以显示全彩色,显示显示方式变化多(文字、图形、动画、视频、电视画面等)、亮度高,是集光电子技术、微电子技术、计算

机技术、信息处理技术于一体地高技术产品,可用来显示文字、计算机屏幕同步地图形.

其次,LED显示屏地象素采用LED发光二极管,将多个发光二极管以序列地形式构成

LED显示阵列,这种显示屏具有耗电省、成本低、亮度清晰度高、寿命长等优点,而且LED显示屏以其受空间限制较小,并可以根据用户要求设计屏地大小,具有全彩色效果,视角大,是信息传播设施划时代地产品.再次,LED显示屏应用广泛,金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面,显示效果清晰稳定,越来越多地地方开始使用LED电子显示屏,有巨大地社会效益和经济效益.具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少视角大、可视距离远等特点,,是目前国际上使用广泛地显示系统.

2.2 系统各单元电路设计

2.2.1 最小系统

最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分.如图4 所示:

图4 AT89C51单片机最小系统

复位电路:

单片机在启动运行时需要复位,使CPU以及其他功能部件处于一个确定地初始状态,并从这个状态开始工作,另外,在单片机工作过程中,如果出现死机时,也必须对单片机进行复位,使其重新开始工作.其电路图如图5..

图5 电路地设计

电源电路:

电源电路采用普通集成稳压电路,在本次设计中,由于考虑到成本问题,这

部分电路就以输出+5V地稳压电源代替.

晶体振荡电路:

AT89C51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成地振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路地地输入端和输出端,时钟可有内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡.系统采用地定时元件为石英晶体和电容组成地并联谐振回路.晶振频率fosc采

用12MHZ,C1、C2地电容值取30pF,电容地大小起频率微调地作用.

2.2.2 驱动电路设计

正向点亮一颗LED,至少也要10~20mA,若电流不够大,则LED不够大.而不管是AT89C51地I/O口,还是TTL、CMOS地输出端,其高态输出电流都不是很高,不过1~2mA而已.因此很难直接

图6 驱动电路图

2.2.3 上拉电阻

从电源高电平引出地电阻接到输出端,如果电平用OC(集电极开路,TTL)或OD(漏极开路,CMOS)输出,那么不用上拉电阻是不能工作地,管子没有电源就不能输出高电平了.

图8 显示器组成原理图

图8为8×8点阵LED外观及引脚图,,只要其对应地X、Y轴顺向偏压,即可使LED发亮.例如如果想使左上角LED点亮,则电子模块中地0口为1,A口为0即可.应用时限流电阻可以放在横轴或列轴.

图9 8×8点阵LED外观及引脚

(1)把“单片机系统”区域中地P0端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中地

“A~H”端口上;

(2)把“单片机系统”区域中地P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中地

“0~7”端口上;

为了方便于单片机连接,我们在焊接地过程中特意将0~7接口排列出来作为列,将A~H接口作为行,这样我们就可以直接将AT89C51单片机地P0口与0~7接口一次连接,将AT89C51单片机地P1口与A~H接口一次连接.要使LED发亮即使给予数字端高电平,字母端给予低电平,就能使二极管发亮.

(3)8*8点阵LED显示器与单片机地接口

8*8点阵LED地引脚图如图2-8所示,当采用单片机进行控制时,连接点阵显示器地共阳r端与单片机地P2口相连,而共阴极c端需经限流电阻与单片机地P0口相连.在编程控制时,将8*8点阵LED显示分成行和列两部分,字符数据从P0口输出,扫描控制字从P2

口输出每一列由一个字节地数据组成,数据可一次送入,然后扫描一行,显示一个字需要扫描8次. 2.2.5时钟电路

单片机地时钟电路AT89C51单片机内部地振荡电路是一个高增益反向放大器,引线X1和X2分别是放大器地输入端和输出端.单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路.A T89C51地时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部钟方式.由于外部时钟方式用于多片单片机组成地系统中,所以此处选用内部时钟方式. 内部时钟方式:利用其内部地振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡.最常用地是在X1和X2之间接晶体振荡器与电路构

成稳定地自激振荡器,如图4所示电路所示为单片机最常用地时钟振荡电路地接法,其中晶振可选用振荡频率为12MHz地石英晶体,电容器一般选择30PF左右.

2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法

我们以UCDOS中文宋体字库为例,每一个字由8行8列地点阵组成显示.我们可以把每一个点理解为一个象素,而把每一个字地字形理解为一幅图像.事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字,也可以显示在64象素范围内地任何图形.如查用8位地A T89C51单片机控制,如图所示

图10 8×8点阵等效电路

为了弄清楚汉字地点阵组成规律,首先通过列扫描方法获取汉字地代码.首先将8行分成4位地上、下两部分,把发光地象素位编为0不发光地象素位为1地十六进制代码.这样就把要显示地“2”字编为如下代码:

0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e,

其仿真图11如下:

图11 仿真图

由这个原理可以看出,无论显示何种字体或图像,都可以用这个方法来分析出他地扫描代码从而显示在屏幕上.上述方法虽然能够让我们弄清楚字符点阵代码地获取过程.字符点阵显示一般有点扫描、行扫描和列扫描3种.为了符合视觉暂留要求,点扫描方法地扫描频率必须大于16×64—1024 Hz,周期小于1 ms即可.行扫描和列扫描方法地扫描频率必须大于16×8—128 Hz,周期小于7.8 ms即可.

3 程序设计

3.1 程序流程图

图12 主程序流程图

3.2 程序设计

Keil uVision3 介绍

C语言是一种通用地计算机程序设计语言,在国际上十分流行,它既可用来编写计算机地系统程序,也可用来编写一般地应用程序[5].C语言既具有一般高级语言地特点,又能直接对计算机地硬件进行操作,表达和运算能力也较强,许多以前只能采用汇编语言来解决地问题现在都可以改用C语言来解决.Keil C5l是一种专为8051单片机设计地高效率C语言编译器,符合ANSI标准,生成地程序代码运行速度极高,所需要地存储器空间极小,完全可以和汇编语言相媲美. Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机地软件,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地仿真调试器等在内地完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision3)将这些部份组合在一起.运行Keil软件需要Pentium或以上地CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲地硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统.掌握这一软件地使用对于使用51系列单片机地爱好者来说是十分必要地,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你地不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买地仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用地集成环境、强大地软件仿真调试工具也会令你事半功倍.PROTEUS软件介绍PROTEUS嵌入式系统仿真

与开发平台由美国Labcenter Electronic公司开发(授权风标科技公司为中国大陆地总代理)地,是目前世界上最先进最完整地嵌入式系统设计与仿真平台.PROTEUS可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设地混合电路系统地电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等全部功能. PROTEUS软件包在全球拥有庞大地企业用户群,是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试地EDA工具,真正实现了在没有目标原形时就可对系统进行调试、测试与验证.PROTEUS软件包大大提高了企业地开发效率,降低了开发风险.用EDA设计技术进行电路地设计与实现.EDA技术地设计思路是:从元器件地选取到连线,直到电路地调试、分析和软件地编译,都是在计算机中完成,所有地工作先在虚拟环境下进行.采用EDA技术,在原理图设计阶段就可以对设计进行评估,验证所设计电路是否达到设计要求地技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化.这样就无须多次购买元器件及制板,节省了时间与经费,提高了设计效率与质量. PROTEUS是一款新地EDA软件.该软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真,并提供了简便易用地印刷电路板设计工具. PROTEUS软件提供了三十多个元器件库、数千种元器件.元器件涉及电阻、电容、二极管、三极管、MOS管、变压器、继电器、各种放大器、各种激励源、各种微控制器、各种门电路和各种终端等.在PROTEUS软件包中提供地仪表有交直流电压表、交直流电流表、逻辑分析仪、定时/计时器和信号发生器等.而且PROTEUS还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化地信号,以图形方式实时显示出来,其作用与示波器相似.PROTEUS提供了丰富地测试信号用于电路测试,这些测试信号包括模拟信号和数字信号

打开keil软件,编写程序如下:

#include "REG51.H"

void delay1ms()。//延时约1ms函数声明

void main()

{

unsigned char code led[]={0x18,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x18, //0

0x00,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18, //1

0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e, //2

0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x30,0x30,0x1e, //3

0x00,0x30,0x38,0x34,0x32,0x3e,0x30,0x30, //4

0x00,0x1e,0x02,0x1e,0x30,0x30,0x30,0x1e, //5

0x00,0x1c,0x06,0x1e,0x36,0x36,0x36,0x1c, //6

0x00,0x3f,0x30,0x18,0x18,0x0c,0x0c,0x0c, //7

0x00,0x1c,0x36,0x36,0x1c,0x36,0x36,0x1c, //8

0x00,0x1c,0x36,0x36,0x36,0x3c,0x30,0x1c}。//9

unsigned char w。

unsigned int i,j,k,m。

while(1) {

for(k=0。k<10。k++) //字符个数控制变量

{

for(m=0。m<400。m++) //每个字符扫描显示400次,控制每个字符显示时间 {

w=0x01。//行变量w指向第一行

j=k*8。//指向数组led地第k个字符第一个显示码下标

for(i=0。i<8。i++)

{

P1=w。//行数据送P1口

P0=led[j]。//列数据送P0口

delay1ms()。

w<<=1。//行变量左移指向下一行

j++。//指向数组中下一个显示码

}

}

}

}

}

//函数名:delay1ms

//函数功能:采用软件实现延时约1ms

//形式参数:无

//返回值:无

void delay1ms()

{

unsigned char i。

for(i=0。i<0xf0。i++)。

}

4 调试及性能分析

4.1 系统调试

4.1.1 软件调试

首先根据各单元电路模块,利用Proteus软件将总地硬件原理图绘制好,设计好各模块要使用地I/O口,如:8×8点阵LED显示屏时候插反,先检测下,无硬件错误后,再进行程序编程.

利用C语言地编程方式,将系统要求地基本功能,以及创新功能根据程序流程图编写出来,用Keil软件调试无误后,生成Hex文件.

双击Proteus中地A T89C51芯片,将Keil生成地Hex加载到芯片内,进行仿真,经调试后所编写地程序能够完美实现系统所需地各种功能.

4.1.2 硬件调试

硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等.具体步骤及测试结果如下:

(1) 检查电源与地线是否全部连接上,用万用表对照电路原理图测试各导线是否完全连接,对未连接地进行修复.

(2) 参照原理图,检查各个器件之间地连接是否连接正确,是否存在虚焊,经测试,各连接不存在问题.

(3) 以上两项检查并修复完后,给该硬件电路上电,电源指示灯点亮.

(4) 将烧录好程序地最小单片机系统接入各模块后,各模块能过正常工作,如:数码管正常发光.

4.2 性能分析

将烧录好程序地最小单片机系统与各模块连好后,8×8点阵LED显示屏显示初始值.经软件调试和硬件调试,所设计系统完美实现所需地控制要求和创新要求.

此次系统设计结果较好,LED显示屏能很好地显示信息.LED显示屏由4块8×8地LED小模块组成,整个显示屏可以显示8×8地“8051”字型.这个方案设计地8x8地点阵LED图文显示屏,电路简单,成本较低,且较易扩展;显示屏各点亮度均匀、充足;显示图形或文字稳定、清晰无串扰.

4.3 实物效果图

5 设计总结

本LED显示屏控制系统已能实现LED显示地基本功能,并且体现出了相对于传统地基于8位/16位普通单片机地显示系统地优越性,但由于本组成员水平和设计时间有限,离一个完全实用地、能够完全符合市场需求地LED显示系统还有一定地差距.因此,在以后地研制过程中,还需要在以下几个方面做大量地工作:

(1)在系统抗干扰方面,

不论是硬件部分还是软件部分,都还必须在工作现场根据实际情况进行大量地实验,调试工作,才能最终实现LED显示系统地可靠工作.

(2)在增强图文屏显示效果上,可使用双色屏或多色屏,双色(或多色)屏所使用地LED点阵单元在同一点阵位置上安装了两个(或多个)不同颜色地LED发光灯,对不同颜色地显示控制方面进行进一步地设计,以满足显示更加丰富多彩地图形和文字.

(3)由于ARM微处理器地强大运算能力和丰富地片内外围,可将LED显示屏方便地接入以太网络,每一个LED显示控制器可作为一个网络节点,方便地组成基于工业以太网地LED显示网络,在这方面还

应该进行进一步地研究与实验,以满足更高,更复杂地使用要求.

基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本

《单片机技术》 课程设计报告 题目:基于MCU-51单片机的秒表设计班级: 学号: 姓名: 同组人员: 指导教师:王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日

目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)

基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要:单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,安全性高,使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表,它采用键盘输入,单片机技术控制。设计容以硬件电路设计,软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示,在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的容,进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求

单片机课程设计完整版样本

课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录

一,任务目的 (3) 二,任务要求 (3) 三,电路与元器件 (4) 四,程序设计 (5) 五,程序运行测试 (6) 六,任务小结 (7) 七,心得体会 (8) 八,参考文献 (9) 1.任务目的

经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位

P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1

80c51单片机交通灯课程设计报告1.pdf

80C51单片机交通灯课程设计报告 目录 第一章引言 (3) 第二章单片机概述 (4) 第三章芯片介绍 (6) 3.1AT89S51单片机介绍 (6) 3.1.1简介 (6) 3.1.2主要管脚介绍 (6) 3.274LS164介绍 (8) 3.3共阳数码管介绍 (8) 3.3.1分类简介 (8) 图3.3LED数码管引脚定义 (9) 3.3.2驱动方式 (9) 3.3.3主要参数 (10) 3.3.4应用范围 (10) 第四章系统硬件设计 (11) 4.1硬件设计要求 (11) 4.2硬件设计所用元器件 (11) 4.3硬件设计图 (11) 4.4设计流程图 (12) 第五章系统软件设计 (13) 5.1流程图 (13)

5.2程序设计 (14) 第六章结论 (16) 参考文献 (18)

第一章引言 在今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。 1914年,电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。 智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化。 本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化.分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。

单片机课程设计报告模板资料

哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日

1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法(至少两例)。答:(1)问题说明: 解决方法: (2)问题说明: 解决方法: 2、教师现场提的问题记录在此(不少于2个问题)。

目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II

1 设计任务 支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速,就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。

单片机课程设计题目

《单片机原理与应用》课程设计题目 1.基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个按键,三位数码管显示,打开电源开关后显示8,每秒循环左移一位,即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…,按A键开始计时,实时显示所经历的时间,按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0~99.9秒。 要求按键输入采用中断方式,按键A接INT0,按键B接INT1。 2.智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转(正转/反转),用一个光敏电阻传感器测量室内光强度,并用两位数码管显示测量结果,设置三个按键:手动/自动切换、手动正转和手动反转,用一个发光二极管显示手动/自动状态,自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关,用于保护百叶窗叶片:当正转到极限位置压下行程开关时,电机停止正转,但还可以反转;当反转到极限位置压下行程开关时,电机停止反转,但还可以正转。 按键输入采用中断方式,按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2(S2 > S1)和实测光强P控制电机M的动作:当P<=S1时,控制M正转以增加进光量; 当P>S2时,控制M反转以减少进光量; 当S1S+1时,控制R断开电加热回路; 当S-1

单片机课程设计报告电子密码锁完整版

单片机课程设计报告电 子密码锁 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

山东交通学院 单片机原理与应用课程设计院(部):轨道交通学院 班级:自动化121 学生姓名: 学号: 指导教师: 时间:— 课程设计任务书 题目电子密码锁设计 系 (部) 轨道交通学院 专业班级自动化121 学生姓名 学号 06 月 01 日至 06 月 12 日共 2 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 年月日

目录 3.总体设计 (2)

4 密码比较模块 (6) (6) (8) (9) 附录 (10)

摘要 设计运用了ATMEL公司的AT89S52芯片系统,将微处理器、总线、蜂鸣器、矩阵键盘、存储器和I/O口等硬件集中一块电路板上,通过读取键盘输入的数据(密码)并储存到ATMEL912 24C08存储器中,然后判断之后键盘输入的数据与已存储的数据是否相同来决定打开密码箱或锁键盘或报警。在keil4软件中编程,系统可实现6位密码的处理,并通过控制步进电机控制密码箱门的电子锁,同时还可以修改改密码。利用单片机系统制作的密码箱安全性能更高,更易操作且体积小。 关键词:单片机、密码锁、修改密码 1.设计要求 本实验将实现六位数的电子密码锁。要求使用4X4 行列式键盘作为输入,并用LCD 实时显示。具体要求如下:1. 开机时LCD显示“welcome to use”,初始化密码为“123456”,密码可以更改。 2. 按下“10”,开始则显示“Enter Please:”。3. 随时可以输入数值,并在LCD上实时显示‘*’。当键入数值时,为了保密按从左到右依次显示‘*’,可键入值为0~9。 4. 按下“13”键,则表示确定键按下,进行密码对比。如相符则在LCD第一行显示“Open the door!”,同时指示灯亮起并且步进电机旋转一定的角度;如不符,则LCD第一行显示“Wrong password!”,并且蜂鸣器同时提示一下。如果密码连续三次错误则蜂鸣器连续响5下,并且持续5秒不能进行任何操作 5.在开锁状态下按下“12”键,进入修改密码状态,LCD同时提示“Enter new code!”。为删除按键,出入之后可以进行删除。按键为关闭按键,只有在打开状态下才可以关闭,按下之后LCD显示“Close the door!”。 2.功能概述 此设计分为四个功能模块。 第一模块:按键输入模块,用于密码的输入以及其他的密码操作按键。 第二模块:LCD模块,是与使用者交流的界面,用于显示各种状态下的内容。 第三模块:步进电机模块,用于控制密码锁的打开与关闭。 第四模块:24C08模块,用于储存输入的密码并读出来。 3.总体设计 本次设计作品的主要构成部分包括80C51单片机、LCD1602、24C08、矩阵按键、LED 等、蜂鸣器。如图1总体仿真图,图2实物图。 图1 总体电路图 图2 密码锁实物图 4.硬件设计 矩阵按键设计 如图3所示矩阵按键由P1口控制,了加强密码的保密性,采用一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码(1-16位长度),从而提高了密码的保密性,同时也能减少与单片机接口时所占用的I/O口线的数目,节省了单片机的宝贵资源,在按键比较多的时候,通常采用这种方法。 每一行与每一列的交叉处不相同,而是通过一个按键来连通,利用这种行列式矩阵结构只需要N根行线与M根列线,即可组成具有N × M 个按键的矩阵键盘。 在这种行列式矩阵键盘编码的单片机系统中,键盘处理程序首先执行等待按键并确

基于51单片机课程设计报告

单片机课程设计 课题:基于51单片机的交通灯设计 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 指导教师:邵添 设计日期:2017/12/18 成绩: 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告

一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器DS18B20,单片机AT89C52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差,为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED显示部分,传感器部分,复位部分,按键设置部分,时钟电路。主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED显示部分是指四位共阴极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路,按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 (1).利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 (2).利用数码管实时显示温度。 (3).当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警,LED闪烁指示。 (4).能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一:由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下:

基于单片机的定时闹钟课程设计报告书

任务书 一、设计目的 本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展,是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时,按对应的按键即可,经过多次验证,此设计灵活简便,可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。 二、设计要求 1、能显示时时—分分—秒秒。 2、能够设定定时时间,并修改定时时间。 3、定时时间到能发出警报声。

目录 1.绪论 (1) 2.方案论证 (1) 3.方案说明 (2) 4.硬件方案设计 (2) 4.1单片机STC89C52 (2) 4.2 时钟电路 (4) 4.3数码管显示电路 (4) 4.4键盘电路 (6) 4.5报警电路 (7) 5.软件方案设计 (7) 5.1系统软件设计 (7) 5.2键盘程序 (7) 5.3 LED (8) 5.4音响报警电路 (8) 5.5 程序流程图 (8) 6.调试 (9) 7.小结 (10) 8.参考文献 (11) 9.附录:定时闹钟源程序 (12)

1.绪论 系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件,在其基础上外围扩展芯片和外围电路,附加时钟电路,复位电路,键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统,即定时时间到,通过扬声器发出报警声,提示预先设定时间时间到,从而起到定时作用。 外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)等。 在LED显示器中,分成静态显示和动态显示两类,在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能,动态显示器利用了人视觉的短暂停留,在数据的传输中是一个一个传输的,且先传输低位。 2.方案论证 单片机作为核心的控制元件,使得电路的可靠性比较高,功能也比较强大,而且可以随时的更新系统,进行不同状态的组合。 本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件,利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器,可显示时,分钟,秒,单片机外围接有定时报警系统,定时时间到,蜂鸣器发出报警声,提示预先设定时间到。 电路由下列部分组成:时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路,芯片选用STC89C52单片机。 系统基本框图如图2.1所示:

单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告设计题目: 学院: 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 年月日 目录

设计题目:PWM直流电机调速系统 本文设计的PWM直流电机调速系统,主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式,PWM是脉冲宽度调制,通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制,LED实现对测量数据(速度)的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波,通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数,计算出电机的速度,实现了直流电机的反馈控制。 关键词:直流电机调速;定时中断;电动机;波形;LED显示器;51单片机 1 设计要求及主要技术指标: 基于MCS-51系列单片机AT89C52,设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。 设计要求 (1)在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298,驱动直流测速电动机。 (2)使用定时器产生可控的PWM波,通过按键改变PWM占空比,控制直流电动机的转速。 (3)设计一个4个按键的键盘。 K1:“启动/停止”。 K2:“正转/反转”。 K3:“加速”。 K4:“减速”。 (4)手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在

手动状态下,每按一次键,电动机的转速按照约定的速率改变。 (5)*测量并在LED显示器上显示电动机转速(rpm). (6)实现数字PID调速功能。 主要技术指标 (1)参考L298说明书,在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。 (2)使用定时器产生可控PWM波,定时时间建议为250us。 (3)编写键盘控制程序,实现转向控制,并通过调整PWM波占空比,实现调速; (4)参考Protuse仿真效果图:图(1) 图(1) 2 设计过程 本文设计的直流PWM调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功率GTR为开关器件、H桥单极式电路为功率放大电路的结构。PWM调制部分是在单片机开发平台之上,运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调的矩形波。通过调节波形的宽度来控制H电路中的GTR通断时间,以达到调节电机速度的目的。增加了系统的灵活性和精确性,使整个PWM脉冲的产生过程得到了大大的简化。 本设计以控制驱动电路L298为核心,L298是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。可驱动2个电机,OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA,ENB接控制使能端,控制电机的停转。 本设计以AT89C52单片机为核心,如下图(2),AT89C52是一个低电压,高性能 8位,片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(),器件采用的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图(2) 对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性:闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差(额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比)要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范

单片机课程设计报告模板

单片机系统课程设计报告 专业:自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:2011 年 3 月17 日

目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误!未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误!未定义书签。附录3 程序清单 (17)

1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒, 支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速, 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西

51单片机课程设计源程序

TIME0_DOWN EQU F0 ;将F0设置为定时器0定时到标志 FINISH_ID EQU 30H ;学号发送标志 KEY_FLAG BIT 00H ;有键按下标志 KEY_LONG BIT 01H ;键长按 KEY_D EQU 31H ;键值存放地址 ADC0809_AD EQU 8000H ;设置ADC0809地址 DAC0832_AD EQU 0000H ;设置DAC0832地址 ADC_FLAG BIT 02H ;设置ADC0809读数据标志 ADC_DATE EQU 32H ;设置ADC0809数据地址 ADC_0 EQU 33H ;ADC0809转化为BCD码后个位存放地址 ADC_1 EQU 34H ;十分位存放地址 ADC_2 EQU 35H ;百分位存放地址 ADC_3 EQU 36H ;千分位存放地址 ORG 0000H ;程序开始,跳转至主程序 0000 020030 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0入口0003 020141 LJMP INT0_IN ORG 000BH ;设置定时器0中断入口地址 000B 020132 LJMP TIME0 ORG 0013H ;外部中断1入口0013 020151 LJMP INT1_IN ORG 0030H ;主程序开始地址 0030 758169 MAIN: MOV SP,#69H ;初始化堆栈指针 0033 C292 CLR P1.2 ;显示器清零 0035 D292 SETB P1.2 0037 753000 MOV FINISH_ID,#0 ;将标志位清零 003A C2D5 C LR TIME0_DOWN 003C C200 CLR KEY_FLAG 003E C201 CLR KEY_LONG 0040 753100 MOV KEY_D,#0 0043 C202 CLR ADC_FLAG 0045 753200 MOV ADC_DATE,#0 0048 753300 MOV ADC_0,#0 004B 753400 MOV ADC_1,#0 004E 753500 MOV ADC_2,#0 0051 753600 MOV ADC_3,#0 0054 C291 CLR P1.1 ;初始化键盘,行线置零,有键按下触发中断 0056 C293 CLR P1.3

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

(完整word版)51单片机课程设计实验报告

51单片机课程设计报告 学院: 专业班级: 姓名: 指导教师: 设计时间:

51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务:制作并调试51单片机学习板 2.要求: (1)了解并能识别学习板上的各种元器件,会读元器件标示; (2)会看电路原理图; (3)制作51单片机学习板; (4)学会使用Keil C软件下载调试程序; 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1.总原理图 2.元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统: 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路, 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容;

图 1 图 2 复位电路使用RC 电路,使用普通的电解电容与金属膜电阻即可; 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同,此时RST 为高电平,之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电,放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平,高电平复位。 2. 显示模块: 分析发光二极管显示电路: 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为

LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0,则短路,电阻为一适值,电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要,按功能划分的器件进行焊接,顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接,这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1)检查原理图连接是否正确 2)检查原理图与PCB图是否一致 3)检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4)用万用表检查是否有虚焊,引脚短路现象 5)查询器件的DATASHEET,分析一下时序是否一致,同时分析一下命令字是否正确 6)通过示波器对芯片各个引脚进行检查,检查地址线是否有信号的 7)飞线。用别的的口线进行控制,看看能不能对其进行正常操作,多试验,才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象,并作故障分析,及解决方法。 六、软件调试

单片机开发课程设计报告书模板2015

安康学院单片机课程设计报告书 课题名称:简易秒表设计 姓名:李岩 学号:2012020134 院系:电子与信息工程系 专业:电子信息工程 指导教师: 时间:2015年1月

课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表

课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统总体方案 (1) 3.2、模块电路设计 (1) 四、系统调试与结果 (3) 五、主要元器件与设备 (3) 六、课程设计体会与建议 (3) 6.1、设计体会 (3) 6.2、设计建议 (3) 七、参考文献 (4)

一、设计目的 1、熟悉单片机定时计数器的工作原理 2、掌握C51语言编程方法。 3、熟悉数码管显示原理 4、熟悉按键工作原理。 二、设计思路 1、设计数码管显示电路。 2、设计按键电路。 三、设计过程 3.1、系统总体方案 数字抢答器总体方框图如图1所示。 其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置于“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。 3.2、模块电路设计 抢答器电路如图2所示。 图2 数字抢答器电路 该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。 工作过程:开关S置于“清除”端时,RS触发器的R端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的ST=0,使之处于工作状态。当开关S置于“开始”时,

单片机课程设计电阻测量(完整版)

课程设计报告课程名称:单片机课程设计 设计题目:电阻测量 院系:通信与控制工程系 专业:通信工程 班级: 学生姓名: 学号: 08409212 起止日期: 指导教师: 教研室主任:

摘要 本设计电阻测量是利用A/D转换原理,将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路,测量精度高,读数方便,在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中,A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量,逻辑控制电路产生控制信号,按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开,保证A/D 转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成BCD码,最后驱动显示器显示相应的数值。本系统以单片机AT89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个电阻测量表,能够测量一定数值之间的电阻值,通过四位数码显示。具有读数据准确,测量方便的特点。 关键词:单片机(AT89C52);电压;A/D转换;ADC0809

目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3方案对比与比较................................... 错误!未定义书签。 2、系统硬件电路的设计 (2) 2.1振荡电路模块 (2) 2.2A/D转换电路模块 (3) 2.2.1主要性能 (3) 2.2.2 ADC0809芯片的组成原理 (4) 2.2.3 ADC0809引脚功能 (4) 2.3主控芯片AT89C52模块 (5) 2.3.1主要功能特性 (6) 2.3.2 主要引脚功能 (6) 2.4显示控制电路的设计及原理 (8) 3、程序设计 (9) 3.1初始化程序 (9) 3.2主程序 (10) 3.3显示子程序 (10) 3.4A/D转换测量子程序 (11) 4、调试及性能分析 (11) 4.1调试与测试 (11) 4.2性能分析 (12) 5、元件清单 (13) 6、总结与思考及致谢............................... 错误!未定义书签。参考文献. (13)

89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告.

这里可以加学校LOGAL 单片机课程设计报告 院系:12级物信系 班别:光信息科学与技术7班 课程名称:秒表设计 姓名:龚俊才欧一景 学号:1210407033 1210407041 指导老师:张涛 2011.12.23

目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2软件方案设计 3 程序编写流程及课程设计效果3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会 5 相关查阅资料

1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”,显示时间为 00.00~99.99秒,每10毫秒自动加一,每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键(即清零),一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决三个主要问题,一是有关单片机定时器的使用;二是如何实现LED 的动态扫描显示;三是如何对键盘输入进行编程。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键:其中key1按键按下去时开始计时,即秒表开始键(同时也用作暂停键),key2按键按下去时数码管清零,复位为“00.00”. 五、课程设计的意义 1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的应用进一步 的了解。 2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编辑,校验。 4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理,设计简单的计时器系统,拥有正确的 计时、暂停、清零,并同时可以用数码管显示,在现实生活中应用广泛,具有现实意义 六、课程设计仪器 a) 集成电路芯片8051,七段数码管,89C51单片机开发板 b) MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件(Keil uvision2)。

单片机课程设计报告书模板

. .. . .. .. 西南科技大学 2011级微机原理与接口技术 课程设计报告 课题名称微机原理与接口技术 姓名 学号 院、系、部制造科学与工程学院 专业 指导教师 2014年月日

目录 一、绪言 (1) 二、系统设计 (1) 2.1系统整体流程图 (1) 2.2日历时钟的控制方案论证 (1) 2.3单片机的选择方案论证 (2) 2.4键盘选择方案论证 (2) 2.5显示模块的选择方案论证 (2) 2.6模块的选择方案论证 (2) 三、硬件电路设计 (2) 3.1日历时钟的控制电路图 (2) 3.2行列式键盘的设计 (3) 3.3数码管显示电路的设计 (3) 3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)

3.5主要元器件选择 (4) 四、程序流程图 (5) 五、c语言程序设计 (5) 六、日历时钟的控制器仿真 (19) 6.1K e i l调试 (19) 6.2P r o t e u s调试 (19) 七、结束语 (20) 八、参考文献 (21) 1、绪言 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一,广泛应用于手机,电脑,汽车等社会生活需要的各个方面,及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件,附以上电复位电路,时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

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