使用定時器延時單片機課程設計報告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1. 總體設計方案2</p><p>　　1.1.設計思路2</p><p>　　1.1.1.設計目的2</p><p>　　1.1.2.設計任務和內(nèi)容2</p><p>　　1.1.3.芯片簡介2</p>

2、<p>　　1.2.設計方框圖4</p><p>　　2. 設計原理分析6</p><p>　　2.1.定時器工作方式0分析與計算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. 課程設計總結8</p><p><b>　　附錄8</b></p><p>　　附錄1：程序清單9</p><p>　　附錄2：電路設計

4、總圖11</p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p><b>　　總體設計方案</b></p><p><b>　　設計思路</b></p><p><b>　　設計目的</b></p><p>　?。?）

5、加深對單片機原理、數(shù)字電路、模擬電路等課程的理解。</p><p>　　（2）考察近幾年來所學的軟硬件實際操作能力。</p><p>　　（3）應聘工作時可以當做代表作進行展示。</p><p>　　（4）當作實際制作的作品展示。</p><p><b>　　設計任務和內(nèi)容</b></p><p>

6、;<b>　　設計任務</b></p><p>　　單片機采用AT89C51芯片，使用8個發(fā)光二極管，開始時接在單片機P1端口的P1.7亮，用定時器延時100ms后P1.6亮，如此向右移動，移到最右端P1.0亮后，又回到最左端重新開始向右移動，不斷循環(huán)。</p><p><b>　　設計內(nèi)容</b></p><p>　　系

7、統(tǒng)的硬件和軟件設計，在Protues軟件上仿真</p><p><b>　　芯片簡介</b></p><p>　　AT89C 51單片機簡介</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（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。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高

9、且價廉的方案。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存儲器，壽命：1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間：10年，全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz，三級程序存儲器鎖定，128×8位內(nèi)部R

10、AM，32可編程I/O線，兩個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。</p><p><b>　　特性概述:</b></p><p>　　AT89C51 提供以下標準功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行

11、通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，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/計數(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硬件復位。</p><p><b>　　1.2 設計方框圖</b></p><p>　　整個設計以

12、AT89C51單片機為核心，LED燈顯示,復位電路 ，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>　　設計原理分析</b></p><p>　　定時器工作方式0分析與計算</p><p>　　MCS-51片內(nèi)的定時器/計數(shù)器可以通過對特殊功能寄存器TMOD中的控制字C/T的設置來選擇定時器方式或計數(shù)器

14、方式；通過對M1M0兩位的設置選擇四種工作方式。</p><p><b>　　T0的方式0：</b></p><p>　　當M1M0置為00時，定時器選定為方式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13位寄存器。</p><p>　　當GATE=0時，只要TCON中的TRO為1，TL0及THO組成

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

16、;/p><p><b>　　計算定時器初值計算</b></p><p>　　時鐘頻率為12MHz，12個時鐘周期為一個機器周期，此時機器周期就是1μs，設TH0和TL0初值都為0，則計滿TH0和TL0就需要2^13-1個數(shù)，再來一個脈沖計數(shù)器溢出，隨后向CPU請求中斷。因此溢出一次共需8192μs，約為8.2ms，定時5ms時給TH0和TL0裝入的初值為8192-5000

17、=3192=110001111000；TH0=1100011;TL0=11000.</p><p>　　定時100ms時需要程序產(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LED的點亮和熄滅的方法同D8。因此要實現(xiàn)燈亮向右移動功能，我們只要將發(fā)光二極管D8-D1依次點亮、熄滅8只LED燈便會一亮一暗的向右移動

19、了。在此我們還應注意一點由于人眼的視覺暫留效應以及單片機執(zhí)行每條指令的時間很短我們在控制二極管亮滅的時候應該延時一段時間，否則我們就看不到“流水”效果了，其中延時為</p><p>　　100ms由定時器工作方式0產(chǎn)生，其具體硬件組成如附件。</p><p><b>　　復位電路</b></p><p>　　復位方式有多種，本設計采加電自動

20、復位，如圖2-2.</p><p>　　在RST輸入端出現(xiàn)高電平時實現(xiàn)復位和初始化。在振蕩器運行的情況下，要實現(xiàn)復位操作，必須使RST引腳至少保持兩個機器周期（24個振蕩機器周期）的高電平。CPU在第二個機器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復位操作，以后每一個機器周期重復一次，直至RST端電平變低。復位期間不產(chǎn)生ALE及PSEN信號。內(nèi)部復位操作使堆棧指示器SP為07H,個端口都為1，特殊功能寄存器都復位為0，但不影響RAM的狀態(tài)

21、。當RST引腳返回低電平以后，CPU從0地址開始執(zhí)行程序。</p><p>　　加電自動復位電路。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有效復位。復位電路中的RC參數(shù)通常由實驗調(diào)整。當振蕩頻率選12MHz時，C1選10uf，R1選10K便能可靠地實現(xiàn)加電自動復位。 若采用RC電路接施密特電路的輸入端，施密特電路輸出

22、端接單片機和外圍電路的復位端，即可使系統(tǒng)可靠地同步復位。</p><p><b>　　圖2-2.復位電路</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與晶體構成一個諧振型網(wǎng)絡，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個180度相移，從而和非門構成一個正反饋網(wǎng)絡，實現(xiàn)了震蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準確。</p><p>　　選取原則：傳統(tǒng)做法，但能夠實現(xiàn)所需，即最簡單也最是實用。電容選取22pF，晶振為12MHz。</p><p><b>　　

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

25、p>　　在設計過程中，會出現(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，輸入字母出錯等，在調(diào)試時出現(xiàn)異常，不過這些都是經(jīng)常性錯誤，經(jīng)過調(diào)試修改都一一解決，程序順利完成，并實現(xiàn)了其功能。</p><p>　　綜合課程設計讓我把以前學習到的知識得到鞏固和進一步的提高認識，對已有知識有了更進一步的理解和認識。在此，由于自身能力有限，在課程設計中碰到了很多的問題，我通過查閱相關書籍、資料以及和周圍

26、同學交流。</p><p>　　當然，通過這次課程設計，我也發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足之處，在以后的學習中，我會不斷的完善自我。 </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; //設置定時器0工作方式0</p><p>　　TH0=0X63; //裝初值12MHz晶振定時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：電路設計總圖</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.蔡美琴.MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應用. 北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　2.郭天祥.51

34、單片機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.單片機原理及接口技術.北京高等教育出版社2004 </p><p>　　4.何力民. 單片機高級教程.北京航空航天大學出版社2000 </p><p>　　5.李朝青. 單片機原理及接口技術. 北京航空航天大學出版社1997 </p><p&g