電風扇控制系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　通信與信息工程學院</b></p><p>　　2012 /2013 學年 第 一 學期</p><p>　　課程設(shè)計 實驗報告</p><p>　　模 塊 名 稱 51單片機課程設(shè)計</p><p>　　專 業(yè) 通信工程 </p>

2、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計設(shè)計一個電風扇模擬控制系統(tǒng)設(shè)計?；贏T89C51芯片實現(xiàn)了用數(shù)碼管低兩位實時顯示電風扇的工作狀態(tài)，高位顯示風類：“自然風”顯示“1” 、“常風”顯示“2” 、“睡眠風”顯示“3”。低位顯示風速，“低”顯示“1” 、“中”顯示“2” 、“高”顯示“3”：設(shè)置一個搖頭健，通過三四兩位數(shù)碼管小數(shù)點閃動反應(yīng)搖

3、頭狀態(tài)；設(shè)置一個定時鍵，觸發(fā)后數(shù)碼管高兩位五六位動態(tài)倒計時顯示剩余的定時時間，倒計時到0風扇關(guān)閉，最終完成了設(shè)計任務(wù)。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.設(shè)計要求２</b></p><p>　　2 Keil的使用３</p><p>　　2.1軟件

4、的打開３</p><p><b>　　2.2工作界面３</b></p><p>　　2.3 電風扇實例程序設(shè)計４</p><p>　　3 電風扇硬件控制系統(tǒng)８</p><p>　　3.1設(shè)計方案特點８</p><p>　　3.2關(guān)于AT89C51單片機的介紹８</p>&

5、lt;p>　　3.2.1主要特性：９</p><p>　　3.2.2管腳說明：９</p><p>　　3.2.3．振蕩器特性：１１</p><p>　　4.設(shè)計中遇見的問題１１</p><p><b>　　總 結(jié)１２</b></p><p><b>　　附 錄

6、１３</b></p><p>　　1.設(shè)計要求 </p><p>　　題目：電風扇模擬控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　用LED/LCD顯示電風扇的工作狀態(tài)（1,2,3,4四檔風力），</p><p>

7、　　顯示風類：“自然風”、 “常風”和“睡眠風”。</p><p>　　設(shè)計 “自然風”、 “常風”和“睡眠風” 三個風類鍵用于設(shè)置風類；</p><p>　　設(shè)計一個“搖頭” 鍵用于控制電機搖頭。 </p><p>　　設(shè)計一個“定時”鍵，用于定時時間長短設(shè)置；</p><p><b>　　顯示格式：</b>&l

8、t;/p><p>　　LED數(shù)碼管/LCD屏顯示方法自定</p><p><b>　　2 Keil的使用</b></p><p>　　學習和使用單片機， keilC51軟件應(yīng)該掌握，我們要通過它來編寫和調(diào)試單片機程序。keilC51軟件是眾多單片機應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)勢軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM語言和C語言的程序設(shè)計，界面友好，

9、易學易用。</p><p><b>　　2.1軟件的打開</b></p><p>　　雙擊桌面上的Keil uVision3 圖標或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“Keil uVision3”，出現(xiàn)如圖1.3所示界面，隨后就進入了Keil uVision3集成環(huán)境。</p><p>　　圖1.3啟動Keil uVision3時的界面&l

10、t;/p><p><b>　　2.2工作界面</b></p><p>　　Keil uVision2的工作界面是一種標準的Windows界面，包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、代碼窗口等，如圖1.4所示。</p><p><b>　　圖1.4工作界面</b></p><p>　　關(guān)于該軟件的使用，與學習

11、其他軟件的方法沒有多大區(qū)別，當然我們也不是每個功能都使用，沒必要逐一介紹，下面舉一個例子說明使用就行了，如果想詳細了解，請搜索其詳細使用資料。</p><p>　　2.3 電風扇實例程序設(shè)計</p><p>　　建立一個新工程，單擊Project菜單，在彈出的下拉菜單中選中New Project選項，如圖1.5所示。</p><p>　　圖1.5  選擇建

12、立工程菜單</p><p>　　確定之后選擇你要保存的路徑,輸入工程文件的名字,比如保存到“電風扇”目錄里,工程文件的名字為“電風扇”如下圖1.6所示，然后點擊保存。</p><p><b>　　圖1.6 創(chuàng)建工程</b></p><p>　　隨后會彈出一個對話框，要求你選擇單片機的型號，你可以根據(jù)你使用的單片機來選擇，KeilC51

13、幾乎支持所有的單片機，由于Proteus選用AT89C52原理圖，那么選擇AT89C52之后，右邊欄是對這個單片機的基本的說明,然后點擊確定即可，如圖1.7所示。</p><p>　　圖1.7選擇單片機的型號</p><p>　　完成上一步驟后，工程到此就已經(jīng)創(chuàng)建起來了，其屏幕如圖1.8所示</p><p><b>　　。</b></p&

14、gt;<p>　　圖1.8已創(chuàng)建好的工程</p><p>　　工程雖然已經(jīng)創(chuàng)建好，即已經(jīng)建立好了一個工程來管理跑電風扇這樣一個項目，但我們還沒寫一行程序，因此還需要建立相應(yīng)的C文件或匯編文件。下面我們就來新建一個C文件，新建之后并保存，如圖1.9所示。</p><p>　　圖1.9新建C文件并保存</p><p>　　把剛才新建的電風扇.c添加到工程來

15、添加后的界面如圖1.10所示。</p><p>　　圖1.10 添加完成后的界面</p><p>　　單擊“Project”菜單，再在下拉菜單中單擊“ ” 在下圖中，單擊“Output”中單擊“Create HEX File” 選項，使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼，以便在Proteus里加載可執(zhí)行代碼，并單擊“Target”選項，更改晶振頻率（本例使用12M晶振），其如圖1.11所示。<

16、/p><p>　　圖1.11 修改晶振頻率</p><p>　　到此，設(shè)置工作已完成，下面我們將編譯、鏈接、轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行文件（.HEX的文件）。</p><p>　　編譯、鏈接、生成可執(zhí)行文件。如圖3.18所示。</p><p>　　圖1.12  編譯、鏈接、生成可執(zhí)行文件圖標</p><p>　　依次單擊上述圖

17、2-12所示圖標，如果沒有語法錯誤，將會生成可執(zhí)行文件，即本例可執(zhí)行文件為“電風扇.hex”。</p><p>　　3 電風扇硬件控制系統(tǒng)</p><p><b>　　3.1設(shè)計方案特點</b></p><p>　　初始加電時，電風扇不加電，數(shù)碼顯示器顯示00，只有按下“自然風”，“常風”和“睡眠風”任意按鍵，電風扇開始工作。同時，定時器只要不

18、進行時間設(shè)置，電路就將按系統(tǒng)默認控制負責定時工作的時間方式自動開始運行。</p><p>　　電路允許用戶隨時通過按鍵開關(guān)設(shè)置定時關(guān)閉，觸發(fā)定時開關(guān)，開始30s倒計時，數(shù)碼管高兩位動態(tài)顯示剩余時間。</p><p>　　按下“搖頭”鍵，通過三四位數(shù)碼管小數(shù)點左右閃動反映搖頭狀態(tài)。</p><p>　　在整個定時狀態(tài)下，電路具有允許用戶隨時自行選擇風類，風速，是否搖頭

19、。</p><p>　　3.2關(guān)于AT89C51單片機的介紹</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管

20、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，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。如圖2.1。</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　3.2.1主要特性：oe^4V-P33461電子園51單片機學習網(wǎng),_8i3u'{5rrtu·與MC

21、S-51 兼容電子園51單片機學習網(wǎng) k1`*k"G3?u7w]0oaI數(shù)據(jù)保留時間：10年電子園51單片機學習網(wǎng)o,o `LJ#QN·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz電子園51單片機學習網(wǎng) R\@.Ju]e·三級程序存儲器鎖定電子園51單片機學習網(wǎng)|q&A1`&_mh-m{!q#G I·128*8位內(nèi)部RAM電子園51單片機學習網(wǎng)1nOcBzz6~

22、·32可編程I/O線NB f+T!MV5{/Cb!J33461·兩個16位定時器/計數(shù)器電子園51單片機學習網(wǎng){;ma2xSs+kHs2v33461·可編程串行通道電子園51單片機學習網(wǎng)-?"JA4xF;|Tme·低功耗的閑置和掉電模式電子園51單片機學習網(wǎng)"~ZD{6N&U9r aC·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p&g

23、t;<p>　　)w5} Kb2n33461 </p><p>　　3.2.2管腳說明：zoc!FT口管腳 備選功能電子園51單片機學習網(wǎng) iL(N9F,{veP3.2 /INT0（外部中斷0）電子園51單片機學習網(wǎng)%H:P xFfl]w;k t1vP3.3 /INT1（外部中斷1）o,q _{R%h0Z4~33461P3.4 T0（記時器0外部輸入）IF8

24、XthwOM c RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。@\7a f%JnQ334XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p>

25、<p>　　4.設(shè)計中遇見的問題</p><p><b>　　關(guān)于搖頭</b></p><p>　　設(shè)計要求需要指示風扇搖頭狀態(tài)，最開始我想通過板上的LED彩燈使用類似于流水燈的方式表示，編程后發(fā)現(xiàn)按下?lián)u頭健后彩燈雖然后從左到右，從右到左的閃動，但是此時LED數(shù)碼管部分出現(xiàn)了全1的亂碼，查看原理圖發(fā)現(xiàn)，8個LED彩燈和8位數(shù)碼管串聯(lián)，改變彩燈電平后，數(shù)碼

26、管的位選和數(shù)選也隨之改變，從而出現(xiàn)亂碼，由于硬件是做好的，該方案不可行。因此采用了用三四兩位的小數(shù)點指示搖頭狀態(tài)，這樣不會和顯示風類，風力，定時的數(shù)碼管位產(chǎn)生沖突。</p><p>　　驗收時候老師提出是否可以用八位數(shù)碼管的小數(shù)點同時反映搖頭狀態(tài)，同時不影響定時，風類，風力正常的顯示。對此我的初步設(shè)計思路是：采用掃描判斷的方式，比如從左到右高兩位五六位是顯示定時的，若沒有觸發(fā)定時功能，則直接顯示小數(shù)點，若在定時過

27、程中，則進行判斷，進行替換，如將“2”替換成“2.”，依次類推，三四位沒有用作其他顯示，可以直接顯示小數(shù)點，一二位顯示風速，風類，需要采用掃描判斷。-</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本系統(tǒng)是以單片機AT89C51芯片為核心部件，實現(xiàn)了電風扇系統(tǒng)控制功能，上網(wǎng)找資料，上圖書館，盡可能的了解有關(guān)于電風扇的知識。通過這次設(shè)計，使我得到

28、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(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步。</p><p>　　本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的目的是通過在“單片機原理及應(yīng)用”課堂上學習的知識，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學的能力。并且引導(dǎo)一種創(chuàng)新的思維，把學到的知識應(yīng)用到日常生活當中。在設(shè)計的過程中，不斷的學習，思考和同學間的相互討論，運用科學的分析問題的方法解

29、決遇到的困難，掌握單片機系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學會對常見問題的處理方法，積累設(shè)計系統(tǒng)的經(jīng)驗，充分發(fā)揮教學與實踐的結(jié)合。全能提高個人系統(tǒng)開發(fā)的綜合能力，開拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過本次課程的設(shè)計，不但加深我對在課程上所學到的單片機理論知識的認識和理解，重新讓自己認識到了這門學科的在應(yīng)用方面的廣闊前景，并且通過知識與應(yīng)用于實踐的結(jié)合更加豐富了自己的知識。擴展了知

30、識面，不但掌握了本專業(yè)的相關(guān)知識，而且對其他專業(yè)的知識也有所了解，而且較系統(tǒng)的掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程，因而自身的綜合素質(zhì)有了全面的提高 。</p><p>　　經(jīng)過這次一個較完整的產(chǎn)品設(shè)計和制作過程，對于認識到自己在知識方面存在的不足，明確今后的學習方向是非常有益的，為將來的的就業(yè)提前打了下堅實的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，得到了我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)與幫助，還有其他老師和同學的大力支持和協(xié)助，在此一并表示衷心的感

31、謝。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include"keyscanmode.h"</p><p>　　/***************************************</

32、p><p><b>　　數(shù)碼管顯示編碼</b></p><p>　　***************************************/</p><p>　　const unsigned char display_seg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x7f}

33、;</p><p>　　//數(shù)碼管的段編碼// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . const unsigned char seg_position[]={0xef,0xdf};//數(shù)碼管的位選擇編碼</p><p>　　// 5 6 位數(shù)碼管</p><p>

34、　　union mytime{//利用這一聯(lián)合體結(jié)構(gòu)便于實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)顯示</p><p>　　unsigned char time[2];</p><p><b>　　struct{</b></p><p>　　unsigned char ge;</p><p>　　unsigned char shi;</p&

35、gt;<p><b>　　}split;</b></p><p><b>　　};</b></p><p>　　union mytime mt;</p><p>　　unsigned char xx,location,flag;//數(shù)碼管顯示位標志</p><p>　　#define

36、SEG P0</p><p>　　/*************************************</p><p><b>　　聲明為外部變量</b></p><p>　　*************************************/</p><p>　　extern xdata unsigne

37、d char PA8255ADDR ;</p><p>　　extern xdata unsigned char PB8255ADDR ;</p><p>　　extern xdata unsigned char PC8255ADDR ;</p><p>　　extern xdata unsigned char CON8255ADDR;</p><

38、;p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char KeyValue=0,temp=0,temp1=0,temp2=4,temp3=0,temp4=0,i,j=0,k=3;</p><p>　　unsigned char xx=0,location=0,flag

39、=0;//數(shù)碼管顯示位標志</p><p>　　mt.split.ge = 0;</p><p>　　mt.split.shi = k;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((KeyValu

40、e=keyscan())!=0xff)//判斷是否有按鍵按下，如有讀取鍵值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(KeyValue==0||KeyValue==1||KeyValue==2||KeyValue==3)// 風力</p><p>　　temp1=KeyValue ;</p><p&

41、gt;　　if(KeyValue==4||KeyValue==5||KeyValue==6) //風類</p><p>　　temp2=KeyValue ; </p><p>　　if(KeyValue==7)//搖頭</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　t

42、emp3++;</b></p><p>　　temp3=temp3%2;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(KeyValue==12) //定時</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

43、　temp4++;</b></p><p>　　temp4=temp4%2;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(KeyValue==15)//啟動</p><p><b>　　{</b></p><p><b

44、>　　temp++;</b></p><p>　　temp=temp%2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp==1)//風扇啟動</p><p><b>　　

45、{</b></p><p>　　if(temp1==0)//風力</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xf9;</b></p><p><b>　　P1=0xfe;</b></p><p><

46、;b>　　} </b></p><p>　　if(temp1==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xa4;</b></p><p><b>　　P1=0xfe;</b></p><p>

47、<b>　　} </b></p><p>　　if(temp1==2)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xb0;</b></p><p><b>　　P1=0xfe;</b></p><p

48、><b>　　} </b></p><p>　　if(temp1==3)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0x99;</b></p><p><b>　　P1=0xfe;</b></p>&l

49、t;p><b>　　} </b></p><p>　　SoftDelay(1);</p><p>　　if(temp2==4) //風類</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xf9;</b></p><

50、p><b>　　P1=0xfd;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(temp2==5)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xa4;</b></p>&

51、lt;p><b>　　P1=0xfd;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(temp2==6)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P0=0xb0;</b></p>

52、<p><b>　　P1=0xfd;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　SoftDelay(1);</p><p>　　if(temp3==1) //搖頭</p><p><b>　　{</b></p>&l

53、t;p><b>　　if(j<200)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0x7f;</b></p><p><b>　　P1 =0xfb;</b></p><p>　　SoftDelay(1);

54、</p><p><b>　　j++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(j>=200&&j<600)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0

55、=0x7f;</b></p><p><b>　　P1 =0xf7;</b></p><p>　　SoftDelay(1);</p><p><b>　　j++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(j=

56、=600)</p><p><b>　　j=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp4==1)//定時</p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag++; //先計數(shù)

57、</p><p>　　if(flag==200)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag = 0;</b></p><p>　　mt.split.ge--;</p><p>　　if(mt.split.ge==-1)</p>

58、<p><b>　　{</b></p><p>　　mt.split.ge = 9;</p><p>　　mt.split.shi--;</p><p>　　if(mt.split.shi==-1)</p><p><b>　　{</b></p><p><

59、b>　　P1=0xff;</b></p><p>　　SoftDelay(1);</p><p><b>　　temp=0;</b></p><p><b>　　temp1=0;</b></p><p><b>　　temp2=4;</b></p>

60、<p><b>　　temp4=0;</b></p><p>　　mt.split.ge = 0;</p><p>　　mt.split.shi = k;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

61、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　//再顯示</b></p><p>　　SEG = display_seg[mt.time[xx]];//獲取顯示位的段碼，顯示順序為</p><p><b>　　個、十、百、千位</b></p><p>　　P1

62、 = seg_position[location];</p><p><b>　　xx++;</b></p><p>　　location++;</p><p>　　if(xx==2)//判斷數(shù)碼管掃描一次是否完成</p><p><b>　　{</b></p><p>&

63、lt;b>　　xx=0;</b></p><p>　　location=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　SoftDelay(1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else<

64、;/b></p><p>　　{ P1=0xff;</p><p>　　SoftDelay(1);</p><p>　　mt.split.ge = 0;</p><p>　　mt.split.shi = k;</p><p><b>　　}</b></p><p>

65、<b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p>　　//SoftDelay(1);</p><p>

66、　　//temp4=0;</p><p>　　mt.split.ge = 0;</p><p>　　mt.split.shi = k;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>