单词记忆测试器Word版

自动化专业综合设计报告设计题目：单词记忆测试器所在实验室：数院407
指导教师：刘华东
学生姓名：陈文
班级：计112-2
学号：201163872215
成绩评定：
设计目的
1.综合设计是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

2.通过本次单片机综合设计，使加深对C51单片机的认识，提高编程应用能力，并掌握Proteus仿真软件的使用。

一、设计要求
设计一个以单片机为核心的单词记忆测试器：
（1）实现单词的录入（为使程序具有可演示性，单词不少于10个）。

（2）单词用按键控制依次在屏幕上显示，按键选择认识还是不认识，也可以直接进入下一个或者上一个。

（3）单词背完后给出正确率。

二、设计内容
3.1 设计思路
本题目实质上是一个具有一定复杂程度键盘扫描程序，可将单词存储在一个二维数组中，按“确定”键开始程序后，次显示0行的数组，即第一个单词。

之后按下“向上”按键，显示上一行数组，即上一个单词；按下“向下”按键，显示下一行数组，即下一个单词。

当显示的行数超过9时，程序结束，并通过按“确认”的次数，计算出正确率。

根据课题要求，使用C51进行编程，建立字符型数组存放单词，通过LCD1602显示所存放的单词。

通过对简易键盘的扫描确定按下了那个按键，对单词做以下四种处理：（1）确认：表示对当前单词认识，使显示下一个单词，并置计数数组的对应位为1；
（2）不认识：表示对当前单词不认识，使显示下一个单词，并置计数数组的对应位为0；
（3）上一个：不对当前单词做任何处理，使显示上一个单词，计数数组对应位不变；
（4）下一个：不对当前单词做任何处理，使显示下一个单词，计数数组对应位不变；
没显示一个单词，在LCD显示已经显示单词的认识个数，如“1/10”，当10个单词显示完毕，最后给出单词认识率，如“70%”。

此时，按下任何按键，系统自动回到初始状态。

3.2 电路设计原理图
电路原理图设计使用集原理图设计、PCB设计、电路仿真功能为一体的PROTUES软件。

以该软件设计的电路原理图图11。

电路设计参数：
（1）C1 C2 为20-30PF瓷片电容，与12M晶振组成时钟振荡电路；
（2）复位电路使用R1为10K电阻、C3为10uF电解电容；
（3）1602液晶模块与单片机P0口连接，因P0口为真正的三态门结构，因些作数据总线使用时要外接上拉电阻，可使用10K的排阻；
（4）电路的供电为5V直流电源；
（5）D1为输入错误的状态指示灯，加220欧限流电阻连到VCC,因为STC89C51单片机IO的电流灌入能力要强于电流输出能力，因此一般使IO为低电平时点亮LED灯。

3.3软件编程设计
1．键盘扫描
a=P1; //读取按键
switch(a)
{ case 0xff:b=0;break; //没有按下按键
case 0xfe:{
czhi[i]=1; //用数组记录当前单词是认识的
i++; //指向下一个单词
b=0; //指示灯不亮
while(sure!=0);//按键松手检测
}
break; //确定，下一个
case 0xfd:{
czhi[i]=0; //记录当前单词是不认识的，c认识单词个数不变
i++; //下一个单词
b=1; //指示灯亮
while(unknown!=0);
}
break; //不认识，下一个
case 0xfb:{
b=0;
i--;
while(up!=0); //松手检测
}
break; //上一个
case 0xf7:{
b=0;
i++;
while(down!=0); //松手检测
}
break; //下一个}
2．检查状态是否忙
bit test() //读忙信号
{
bit busy;
RS=0;
RW=1;
E=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
busy=BF;
E=0;
return busy;
}
3．写控制字
void write_com(uchar com) //写控制字
{
while(test()==1)
;
RS=0;
RW=0;
E=0;
_nop_();
_nop_();
P0=com;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
E=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
E=0; //写指令，RL=0，RW=0,E=高脉冲
}
4．LCD液晶初始化
void LCD_init(void) //液晶初始化
{
delay(15);
write_com(0x38);
delay(5);
write_com(0x38);
delay(5);
write_com(0x38);
delay(5);
write_com(0x0c);
delay(5);
write_com(0x06);
delay(5);
write_com(0x01);
delay(5);
}
5．LCD显示函数
void write_date(uchar date) //写数据到LCD 显示出来
{
while(test()==1)
;
RS=1;
RW=0;
E=0;
P0=date;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
E=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
E=0; //写数据，RS=1，RL=0,E=高脉冲
}
三、实验与结果分析
加电初始化：
当开启Proteus电源，加载了HEX文件的A T89C51单片机就会执行程序，下图为LCD 显示器的显示效果。

开始显示单词后，可以按动四个按键，分别表示“确认”、“不认识”、“上一个”、“下一个”，在显示单词的同时，LCD还显示从开始到目前用户按下“确认”按键的次数以及当前为第几个单词，即用户认识单词的个数和已经看过的单词的个数，最后当十个单词显示完毕，会在LCD上显示出用户对当前单词认识的正确率。

图1 实时显示正确的个数图2 有不认识的单词
图3 十个单词结束后的正确率图4 看过的单词可以回看图 1 向我们表明在单片机仿真运行时，当用户按下“确认”键，则实时更新用户所认识单词的个数。

其中，LCD正显示第4个单词，而右上角显示“3/10”，表明十个单词中，用户目前认识了三个单词。

图2 表明用户正在看的是第10个单词，而前9个单词只认识6个，应为当用户不认识某个单词的时候，用户可以按下“不认识”按键，则对应单词就不会被标记认识，故不会被算在认识的单词之列，所以认识的单词数量和所显示当前的单词所在位置不同。

图3 LCD显示“Accuracy：”是应为在图14的基础上，用户按下“确认”键表示认识该单词，则十个单词显示完毕，最后得出正确率。

此时，当按下四个按键中的任意一个，LCD 显示器将会重新从第一个单词开始显示，重复过程。

图4 中，当前显示单词为第3个，但是右上角却显示用户已经至少看到过6个单词并认识，表明该程序提供返回查看功能。

当用户按下“上一个”按键时，若当前单词不是第1个，则LCD显示前一个单词，而对已经浏览过的单词是否认识不做处理，保留当前已经认识单词的书目。

而当用户按下“下一个”按键时，LCD同样会显示下一个单词，若当前单词为第10个，就直接显示正确率，第10个单词默认为不认识。

四、心得体会
由于本人对单片机的认识有限，在设计过程中遇到不少困难。

在设计程序方面出现不少问题，所以用了比较简单的程序运算。

虽然花了好几天的时间尽力把综合设计业做好，但由于本人能力的原因，整个系统还有待完善，但是在整个设计的过程中我积累了不少的经验，学会一些系统的应用。

课程设计重在过程。

可能每个人的设计题目有难有易，但是只要我们想学习，都能学到很多知识。

整个综合设计的过程，其实也就是自我不断学习的过程。

所以，在整个课程设计过程中我学到了许多新的知识，能力也真真切切提高了不少。

这些收获给我带来的喜悦是课本上的理论知识所做不到的，让我对单片机的热爱也逐渐加深，对研究它的兴趣更加浓厚了。

我相信，以后再做这些设计的时候一定还可以做得更好。