單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 (2)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)各領(lǐng)域的滲透，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入。由于其功能強(qiáng)，體積小，功耗低，工作可靠，使用方便，因此特別適合于和控制有關(guān)的系統(tǒng)。它也越來越廣泛地應(yīng)用到自動(dòng)控制，智能化儀器、儀表，數(shù)據(jù)采集以及家電等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，再根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，并針對(duì)具體對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行軟件結(jié)合，達(dá)到

2、完善功能的目的。</p><p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是指以單片機(jī)為核心，配上一定的外圍電路和輔助軟件，從而實(shí)現(xiàn)用戶所要求的功能的系統(tǒng)。通過課程設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)的前后聯(lián)系能力，同時(shí)有助于學(xué)生鞏固單片機(jī)以及數(shù)電、模電的相關(guān)知識(shí)。</p><p>　　電子鐘是一種典型的數(shù)字電路，它包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。因此，我此次設(shè)計(jì)數(shù)字鐘是為了了解數(shù)字鐘的原理，進(jìn)而學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)數(shù)字鐘。而且通過

3、數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解各種中小規(guī)模集成電路的作用。</p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）能通過鍵盤預(yù)置時(shí)間、星期，采用增量鍵盤；</p><p>　?。?）采用字符型LCD液晶顯示器或七位共陰LED顯示星期、時(shí)、分、秒；</p><p>　?。?）具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能；</p&g

4、t;<p>　?。?）可采用12小時(shí)制或24小時(shí)制；</p><p>　?。?）顯示驅(qū)動(dòng)器可采用MC14543、CD14543。</p><p>　　二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)框圖如下圖所示，主要包括單片機(jī)、顯示器、鍵盤輸入、蜂鳴器。&l

5、t;/p><p><b>　　數(shù)字鐘系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　2.系統(tǒng)框圖說明：</b></p><p><b>　　1、單片機(jī)</b></p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，本設(shè)計(jì)采用AT89C51。</p><p><b

6、>　　2、顯示器</b></p><p>　　顯示電路采用字符型LCD液晶顯示器。</p><p><b>　　3、鍵盤輸入</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)采用獨(dú)立鍵盤。</p><p><b>　　4、蜂鳴器</b></p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)

7、數(shù)字鐘整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，在電路中加入蜂鳴器。它由單片機(jī)控制，低電平有效，并采用PNP型三極管驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、單片機(jī)</b></p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、RAM、ROM、I/O口和

8、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅晶片上構(gòu)成的一個(gè)小但完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)有40個(gè)引腳，可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O口。 </p><p><b>　　電源：</b></p><p>　　VCC—芯片電源，接+5V；</p><p><b>　　VSS—接地端 <

9、/b></p><p><b>　　時(shí)鐘：</b></p><p>　　XTAL1—晶體振蕩電路反相輸入端；</p><p>　　XTAL2—晶體振蕩電路反相輸出端。 </p><p><b>　　控制線：</b></p><p><b>　　控制線共有4根

10、</b></p><p>　　1、ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖</p><p>　　ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址；PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。</p><p>　　2、PSEN:外ROM讀選通信號(hào)</p><p>　　3、RST/VPD:復(fù)

11、位/備用電源</p><p>　　RST功能：復(fù)位信號(hào)輸入端；VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。 </p><p>　　4、EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。 </p><p>　　EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。</p><p>　　Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電壓Vpp。 &

12、lt;/p><p><b>　　四、I/O口</b></p><p>　　ATC89C51共有4個(gè)8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口。 </p><p>　　P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0口寫“1”后，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地

13、址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上電阻。但是P0口在程序校驗(yàn)作為輸出指令字節(jié)時(shí)，需要外部加上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部具有上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口緩沖器能接收輸出4個(gè)TTL門電流。P1口寫“1”后，內(nèi)部上拉電阻將其拉高，此時(shí)可以作為作輸入口使用。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于存在內(nèi)部電阻，會(huì)輸出電流。</p><p>　　P2口：P2

14、口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 口寫“1”后，內(nèi)部上拉電阻將其拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。</p><p>　　P3口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”后，內(nèi)部上拉電阻將其拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作輸入口時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流。

15、</p><p><b>　　2、LCD顯示器</b></p><p>　　字符型LCD液晶顯示器是由字符液晶顯示器件和專用的行、列驅(qū)動(dòng)器、控制器及必要的連接件、結(jié)構(gòu)件裝配而成的。它可以顯示數(shù)字和西文字符，是一類專用于顯示字母、數(shù)字的液晶顯示器。</p><p>　　LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　一、

16、顯示容量:16×2個(gè)字符；</p><p>　　二、芯片工作電壓:4.5—5.5V；</p><p>　　三、工作電流:2.0mA </p><p>　　本次設(shè)計(jì)LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳如下表所示:</p><p>　　字符型液晶顯示模塊的引腳主要分為3類：數(shù)據(jù)線（D0～D7）；控制線（RS、R/W、E）；電源線（

17、VDD、VSS、VL）。</p><p><b>　　引腳功能介紹：</b></p><p>　　D0～D7：數(shù)據(jù)總線。用于與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線連接。</p><p>　　RS： 寄存器選擇端。</p><p><b>　　R/W：讀寫端。</b></p><p><b&g

18、t;　　E：芯片使能端。</b></p><p>　　VDD：電源線。LCD顯示器電源為＋5V。</p><p><b>　　VSS：接地線。</b></p><p>　　VL：液晶顯示偏壓。接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。</p><

19、;p>　　BLA：背光源正極。</p><p>　　BLK：背光源負(fù)極。</p><p><b>　　3、鍵盤輸入</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)采用獨(dú)立鍵盤，通過鍵盤開關(guān)觸點(diǎn)的斷開、閉合來實(shí)現(xiàn)高低電平的輸入。單片機(jī)接受該指令，然后做出相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p><b>　　4、整點(diǎn)報(bào)時(shí)<

20、;/b></p><p>　　整點(diǎn)報(bào)時(shí)采用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)，由PNP型三極管驅(qū)動(dòng)，低電平有效。當(dāng)P3.0輸出電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器接通并發(fā)出報(bào)時(shí)聲音。</p><p><b>　　整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路</b></p><p><b>　　四、系統(tǒng)軟件</b></p><p>　　1.系統(tǒng)軟件主框圖

21、 2.LCD初始化程序流程圖</p><p><b>　　3.按鍵流程圖</b></p><p><b>　　五、總結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)到僅學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)是不夠的。要想真正用于實(shí)踐還要學(xué)習(xí)很多。另外，還有必要采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式。在查

22、閱資料并動(dòng)手設(shè)計(jì)的過程中，雖然各種資料對(duì)于本課設(shè)多少有介紹，但是拿過來自己做，并完整地做出來還是有困難的。但是，最終我做出了課程設(shè)計(jì)，同時(shí)鍛煉了自己的獨(dú)立思考并解決問題的能力。另外，本次課程設(shè)計(jì)要用到一些軟件如Protel 99se，我學(xué)了這些軟件其中很多功能。雖然學(xué)習(xí)這些軟件的過程比較累，但是當(dāng)畫出了理想的圖形時(shí)的成就感是不言而喻的。</p><p>　　總之，通過這次課程設(shè)計(jì)，我收獲非常大。獨(dú)立設(shè)計(jì)成功了基于

23、AT89C51和LCD1602的的數(shù)字鐘（包括硬件電路和軟件部分）。這次課程設(shè)計(jì)我也付出了很多努力，同時(shí)也學(xué)習(xí)到了很多實(shí)際的知識(shí)，自己的能力也得到了鍛煉。我為自己的成長感到驕傲。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．張毅剛,彭喜元,彭宇. 單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版）. 高等教育出版社，2010.</p><p>

24、;　　2.林志琦．基于Proteus的單片機(jī)可視化軟硬件仿真[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006. </p><p>　　3.黃正謹(jǐn)．綜合電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]．東南大學(xué)出版社．2002.</p><p>　　4.楊欣等．電子設(shè)計(jì)從零開始[M]．清華大學(xué)出版社．2005.</p><p>　　5.謝嘉奎．電子線路[M]．高等教育出版社．2003.&

25、lt;/p><p>　　6.汪道輝．單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]．北京：電子工業(yè)出版社.2006</p><p>　　7.施隆照．?dāng)?shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制器及其應(yīng)用[J].國外電子元器件，2004.</p><p>　　8．張毅剛.新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　9．張毅剛．單

26、片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　10．張毅剛．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.</p><p>　　11、王幸之．AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.</p><p><b>　　附錄A</b></p><p&

27、gt;<b>　　附錄B</b></p><p>　　數(shù)字鐘程序如下所示：</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><

28、p>　　uchar hour,min,sec,count,hour1,hour2,</p><p>　　sec1,sec2,min1,min2,keystopc,temp;</p><p>　　sbit keystop=P1^4;</p><p>　　sbit keyh=P1^5;</p><p>　　sbit keym=P1^6;&l

29、t;/p><p>　　sbit keys=P1^7;</p><p>　　sbit lcden=P3^4;</p><p>　　sbit lcdrs=P3^5;</p><p>　　uchar code table[]={</p><p>　　'0','1','2','

30、;3','4','5','6','7','8','9',':'};</p><p>　　void init()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　count=0;<

31、/b></p><p><b>　　hour=23;</b></p><p><b>　　min=59;</b></p><p><b>　　sec=50;</b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=(65536

32、-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>

33、;<b>　　}</b></p><p>　　void delay(uint z) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)<

34、/p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uchar com)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lcdrs=0;</

35、b></p><p><b>　　P0=com;</b></p><p><b>　　delay(0);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(0);</b></p>&l

36、t;p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_data(uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lcdrs=1;</b&g

37、t;</p><p><b>　　P0=date;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><

38、p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init_1602()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p&

39、gt;<p>　　write_com(0x38);</p><p>　　write_com(0x0c);</p><p>　　write_com(0x06);</p><p>　　write_com(0x01);</p><p>　　write_com(0x80);</p><p><b>　　

40、}</b></p><p>　　void display(uchar hour1,uchar hour2,uchar min1,uchar min2,uchar sec1,uchar sec2) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　init_1602();</p><p>　　/

41、/write_com_nextl(0x80+0x40+0x03);</p><p>　　write_data(table[hour1]);</p><p>　　write_data(table[hour2]);</p><p>　　write_data(table[0x0a]);</p><p>　　write_data(table[min1

42、]);</p><p>　　write_data(table[min2]);</p><p>　　write_data(table[0x0a]);</p><p>　　write_data(table[sec1]);</p><p>　　write_data(table[sec2]);</p><p><b>

43、;　　}</b></p><p>　　void count0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><

44、b>　　count++;</b></p><p>　　if(count==20)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p><b>　　sec++;</b></p><p&

45、gt;　　if(sec==60)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　min++;</b></p><p>　　if(min==60)</p><p><b>　

46、　{</b></p><p><b>　　min=0;</b></p><p><b>　　hour++;</b></p><p>　　if(hour==24)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　h

47、our=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

48、}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{

49、</b></p><p>　　if(keystop==0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(keystop==0)</p><p><b>　

50、　{</b></p><p>　　if(keystopc!=1) keystopc++; </p><p>　　else keystopc=0;</p><p>　　while(keystop==0); </p><p><b>　　delay(5

51、);</b></p><p>　　while(keystop==0); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　switch(keystopc)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 1:TR0=0;break

52、; </p><p>　　case 0:TR0=1;break;</p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(keyh==0)

53、 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(keyh==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(hour!=23)

54、hour++;</p><p>　　else hour=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(!keyh); </p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　while(!ke

55、yh);</p><p>　　hour1=hour/10; </p><p>　　hour2=hour%10;</p><p>　　min1=min/10;</p><p>　　min2=min%10;</p><p>　　sec1=sec/10;</p><p>　　sec2=sec

56、%10;</p><p>　　display(hour1,hour2,min1,min2,sec1,sec2);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(keym==0) </p><p><b>　　{</b></p><p

57、><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(keym==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(min!=59)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

58、　min++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　min=0;</b></p><p>&

59、lt;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(!keym);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　while(!keym);</p><p>　　hour1=ho

60、ur/10;</p><p>　　hour2=hour%10;</p><p>　　min1=min/10;</p><p>　　min2=min%10;</p><p>　　sec1=sec/10;</p><p>　　sec2=sec%10;</p><p>　　display(hour1

61、,hour2,min1,min2,sec1,sec2); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(keys==0) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p&

62、gt;<p>　　if(keys==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(sec!=59)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sec++;</b></p><p><

63、;b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sec=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

64、;<b>　　}</b></p><p>　　while(!keys);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　while(!keys);</p><p>　　hour1=hour/10;</p><p>　　hour2=hour%10;

65、</p><p>　　min1=min/10;</p><p>　　min2=min%10;</p><p>　　sec1=sec/10;</p><p>　　sec2=sec%10;</p><p>　　display(hour1,hour2,min1,min2,sec1,sec2);</p><

66、;p><b>　　}</b></p><p>　　hour1=hour/10;</p><p>　　hour2=hour%10;</p><p>　　min1=min/10;</p><p>　　min2=min%10;</p><p>　　sec1=sec/10;</p>&