使用定時(shí)器延時(shí)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1. 總體設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　1.1.設(shè)計(jì)思路2</p><p>　　1.1.1.設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.1.2.設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容2</p><p>　　1.1.3.芯片簡(jiǎn)介2</p>

2、<p>　　1.2.設(shè)計(jì)方框圖4</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)原理分析6</p><p>　　2.1.定時(shí)器工作方式0分析與計(jì)算6</p><p>　　2.2.電路模塊7</p><p>　　2.2.1.LED燈顯示模塊7</p><p>　　2.2.1.復(fù)位電路7</p>

3、<p>　　2.2.2.晶振電路8</p><p><b>　　3. 系統(tǒng)調(diào)試8</b></p><p>　　4. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)8</p><p><b>　　附錄8</b></p><p>　　附錄1：程序清單9</p><p>　　附錄2：電路設(shè)計(jì)

4、總圖11</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)思路</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?）

5、加深對(duì)單片機(jī)原理、數(shù)字電路、模擬電路等課程的理解。</p><p>　?。?）考察近幾年來所學(xué)的軟硬件實(shí)際操作能力。</p><p>　?。?）應(yīng)聘工作時(shí)可以當(dāng)做代表作進(jìn)行展示。</p><p>　?。?）當(dāng)作實(shí)際制作的作品展示。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容</b></p><p>

6、;<b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　單片機(jī)采用AT89C51芯片，使用8個(gè)發(fā)光二極管，開始時(shí)接在單片機(jī)P1端口的P1.7亮，用定時(shí)器延時(shí)100ms后P1.6亮，如此向右移動(dòng)，移到最右端P1.0亮后，又回到最左端重新開始向右移動(dòng)，不斷循環(huán)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　系

7、統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，在Protues軟件上仿真</p><p><b>　　芯片簡(jiǎn)介</b></p><p>　　AT89C 51單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS

8、 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高

9、且價(jià)廉的方案。引腳排列如圖1-1所示 </p><p>　　圖1-1.AT89C51引腳排列</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　與MCS-51 兼容 ，4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器，壽命：1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年，全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz，三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定，128×8位內(nèi)部R

10、AM，32可編程I/O線，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p><b>　　特性概述:</b></p><p>　　AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行

11、通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)方框圖</b></p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)以

12、AT89C51單片機(jī)為核心，LED燈顯示,復(fù)位電路 ，晶振電路組成。</p><p><b>　　硬件模塊</b></p><p>　　圖1-2.硬件方框圖</p><p><b>　　軟件模塊</b></p><p><b>　　N</b></p><p&

13、gt;<b>　　Y</b></p><p>　　圖1-3.程序流程圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理分析</b></p><p>　　定時(shí)器工作方式0分析與計(jì)算</p><p>　　MCS-51片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可以通過對(duì)特殊功能寄存器TMOD中的控制字C/T的設(shè)置來選擇定時(shí)器方式或計(jì)數(shù)器

14、方式；通過對(duì)M1M0兩位的設(shè)置選擇四種工作方式。</p><p><b>　　T0的方式0：</b></p><p>　　當(dāng)M1M0置為00時(shí)，定時(shí)器選定為方式0工作。在這種情況下，16位寄存器只用了13位。由TH0的8位和TL0的低五位組成一個(gè)13位寄存器。</p><p>　　當(dāng)GATE=0時(shí)，只要TCON中的TRO為1，TL0及THO組成

15、的13位計(jì)數(shù)器就開始計(jì)數(shù)；當(dāng)GATE=1時(shí)，此時(shí)僅TR0=1仍不能使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，還需要INT0引腳為1才能使計(jì)數(shù)器工作。由此可知，當(dāng)GATE=1和TR0=1時(shí)，TH0+TL0是否計(jì)數(shù)取決于INT0引腳的信號(hào)，當(dāng)INT0由0變1時(shí)，停止計(jì)數(shù)，這樣就可以用來測(cè)量在INT0端出現(xiàn)的脈沖寬度。</p><p>　　當(dāng)13位計(jì)數(shù)器加1到全1以后，再加1就產(chǎn)生溢出。這時(shí)，置TCON的TF0位為1，同時(shí)把計(jì)數(shù)器變?yōu)槿?.<

16、;/p><p><b>　　計(jì)算定時(shí)器初值計(jì)算</b></p><p>　　時(shí)鐘頻率為12MHz，12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，此時(shí)機(jī)器周期就是1μs，設(shè)TH0和TL0初值都為0，則計(jì)滿TH0和TL0就需要2^13-1個(gè)數(shù)，再來一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器溢出，隨后向CPU請(qǐng)求中斷。因此溢出一次共需8192μs，約為8.2ms，定時(shí)5ms時(shí)給TH0和TL0裝入的初值為8192-5000

17、=3192=110001111000；TH0=1100011;TL0=11000.</p><p>　　定時(shí)100ms時(shí)需要程序產(chǎn)生20次5ms。</p><p><b>　　電路模塊</b></p><p><b>　　LED燈顯示模塊</b></p><p>　　圖2-1.LED顯示電路圖<

18、;/p><p>　　從LED顯示電路圖中可以看出，LED采用的是共陽極，電阻阻值為220R如果要讓接在P1.7口的D8亮起來那么只要把P1.7口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?相反如果要接在P1.7口的D8熄滅就要把P1.7口的電平變?yōu)楦唠娖?同理接在P1.0-P1.6口的其他7個(gè)LED的點(diǎn)亮和熄滅的方法同D8。因此要實(shí)現(xiàn)燈亮向右移動(dòng)功能，我們只要將發(fā)光二極管D8-D1依次點(diǎn)亮、熄滅8只LED燈便會(huì)一亮一暗的向右移動(dòng)

19、了。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短我們?cè)诳刂贫O管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間，否則我們就看不到“流水”效果了，其中延時(shí)為</p><p>　　100ms由定時(shí)器工作方式0產(chǎn)生，其具體硬件組成如附件。</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位方式有多種，本設(shè)計(jì)采加電自動(dòng)

20、復(fù)位，如圖2-2.</p><p>　　在RST輸入端出現(xiàn)高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)位和初始化。在振蕩器運(yùn)行的情況下，要實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使RST引腳至少保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩機(jī)器周期）的高電平。CPU在第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作，以后每一個(gè)機(jī)器周期重復(fù)一次，直至RST端電平變低。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及PSEN信號(hào)。內(nèi)部復(fù)位操作使堆棧指示器SP為07H,個(gè)端口都為1，特殊功能寄存器都復(fù)位為0，但不影響RAM的狀態(tài)

21、。當(dāng)RST引腳返回低電平以后，CPU從0地址開始執(zhí)行程序。</p><p>　　加電自動(dòng)復(fù)位電路。加電瞬間，RST端的電位與VCC相同，隨著RC電路充電電流的減小，RST端的電位逐漸下降。只要RST端保持10ms以上的高電平就能使單片機(jī)有效復(fù)位。復(fù)位電路中的RC參數(shù)通常由實(shí)驗(yàn)調(diào)整。當(dāng)振蕩頻率選12MHz時(shí)，C1選10uf，R1選10K便能可靠地實(shí)現(xiàn)加電自動(dòng)復(fù)位。 若采用RC電路接施密特電路的輸入端，施密特電路輸出

22、端接單片機(jī)和外圍電路的復(fù)位端，即可使系統(tǒng)可靠地同步復(fù)位。</p><p><b>　　圖2-2.復(fù)位電路</b></p><p><b>　　晶振電路</b></p><p><b>　　晶振電路原理圖</b></p><p>　　圖2-3.晶振模塊原理圖</p>

23、<p>　　電容C1、C2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了震蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。</p><p>　　選取原則：傳統(tǒng)做法，但能夠?qū)崿F(xiàn)所需，即最簡(jiǎn)單也最是實(shí)用。電容選取22pF，晶振為12MHz。</p><p><b>　　

24、系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　4.課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步。本次課程設(shè)計(jì)的過程是艱辛的，不過收獲卻是很大的。</p><

25、p>　　在設(shè)計(jì)過程中，會(huì)出現(xiàn)了一些問題，但都是常見的小問題，如：寫C程序是經(jīng)常出現(xiàn)少符號(hào)，輸入字母出錯(cuò)等，在調(diào)試時(shí)出現(xiàn)異常，不過這些都是經(jīng)常性錯(cuò)誤，經(jīng)過調(diào)試修改都一一解決，程序順利完成，并實(shí)現(xiàn)了其功能。</p><p>　　綜合課程設(shè)計(jì)讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)得到鞏固和進(jìn)一步的提高認(rèn)識(shí)，對(duì)已有知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)。在此，由于自身能力有限，在課程設(shè)計(jì)中碰到了很多的問題，我通過查閱相關(guān)書籍、資料以及和周圍

26、同學(xué)交流。</p><p>　　當(dāng)然，通過這次課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足之處，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)不斷的完善自我。 </p><p><b>　　附錄 </b></p><p><b>　　附錄1：程序清單</b></p><p>　

27、　#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　uchar n,a;</p><p><b>　　main()</b></p><p

28、><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0X00; //設(shè)置定時(shí)器0工作方式0</p><p>　　TH0=0X63; //裝初值12MHz晶振定時(shí)5ms數(shù)為3192</p><p><b>　　TL0=0X18;</b></p><p>

29、<b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　a=0x7f;</b></p><p><b>　　while(1)</b>

30、;</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=a;</b></p><p><b>　　if(n==20)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　n=0

31、;</b></p><p>　　a=_cror_(a,1); //將a循環(huán)右移1位后再賦給a</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

32、p>　　void T0_time() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=0X63;</b></p><p><b>　　TL0=0X18;</b></p><p><b>　　n++;</b

33、></p><p><b>　　}</b></p><p>　　附錄2：電路設(shè)計(jì)總圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.蔡美琴.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用. 北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　2.郭天祥.51

34、單片機(jī)C語言教程.北京：電子工業(yè)出版社，2009</p><p>　　3.李全利遲容強(qiáng).單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京高等教育出版社2004 </p><p>　　4.何力民. 單片機(jī)高級(jí)教程.北京航空航天大學(xué)出版社2000 </p><p>　　5.李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù). 北京航空航天大學(xué)出版社1997 </p><p&g