單片機課程設計--節(jié)日彩燈控制器的設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  課程設計成果 </p><p>  設計地點(單位): </p><p>  設計題目: 節(jié)日彩燈控制器的設計 </p><p>  完成日期: 2014 年 1 月3日 </p

2、><p>  指導教師評語:________________________________________________ </p><p>  ____________________________________________________________________________________________________________________________

3、________________________________________________________________________________________________________________________________________</p><p>  成績(五級記分制):____________________</p><p>  教師簽名:___

4、__________________</p><p><b>  目 錄</b></p><p>  1 摘要……………………………………………………………………1</p><p>  2 系統(tǒng)簡介………………………………………………………………2</p><p>  2.1 總體設計方案說明…………………………

5、…………………2</p><p>  2.2 單片機系統(tǒng)組成方框圖………………………………………2</p><p>  2.3 AT89S51單片機介紹……………………………………… 2</p><p>  3 系統(tǒng)設計………………………………………………………………4</p><p>  3.1 系統(tǒng)總體設計………………………………………

6、…………4</p><p>  3.2 硬件電路設計…………………………………………………5</p><p>  3.3 軟件設計………………………………………………………7</p><p>  4 實驗結(jié)果與討論…………………………………………………… 11</p><p>  5 結(jié)論 …………………………………………………………………1

7、2</p><p>  6 參考文獻 ……………………………………………………………12</p><p>  7附錄………………………………………………………………… 13</p><p><b>  1 摘要</b></p><p>  隨著科技的發(fā)展,節(jié)日彩燈已經(jīng)作為節(jié)日的一個重要部分越來越豐富多彩了,同時它作為

8、節(jié)日的一部分給我們的生活帶來了許多美好。</p><p>  本文分析了彩燈四種不同亮法的原理,基于匯編語言設計了一種按鍵控制的可以有四種不同亮法的彩燈,當按下第一個鍵的時候彩燈從上到下亮,按下第二個鍵時候彩燈從下到上亮,第三個鍵彩燈從中間到兩邊亮,第四個彩燈從兩邊到中間亮。通過設計能使彩燈亮的方式更多樣、更漂亮。</p><p>  本文介紹一種新型的彩燈控制系統(tǒng)的設計方法,以STC89

9、C52單片機作為主控核心,與按鍵,顯示器等較少的輔助硬件電路相結(jié)合,利用軟件實現(xiàn)對彩燈進行控制。本系統(tǒng)具有體積小,硬件少,電路結(jié)構簡單及容易操作等優(yōu)點。首先描述系統(tǒng)硬件工作原理,并附以系統(tǒng)結(jié)構框圖加以說明,著重介紹了本系統(tǒng)所應用的各硬件接口技術和各個接口模塊的功能及工作過程,其次,詳細闡述了程序的各個模塊和實現(xiàn)過程。本設計以數(shù)字集成電路技術為基礎,單片機技術為核心。本文編寫的主導思想是軟硬件相結(jié)合,以硬件為基礎,來進行各功能模塊的編寫。

10、同時對控制系統(tǒng)進行了仿真,實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)可以成功的控制彩燈。</p><p><b>  2 系統(tǒng)簡介</b></p><p>  2.1 總體設計方案說明</p><p>  以單片機為核心,設計一個節(jié)日彩燈控制器。(1)P1.2—開始,按此鍵則燈開始流動(由上而下);(2)P1.3—停止,按此鍵則停止流動,所有燈為暗;(3)P1.

11、4—上,按此鍵則燈由上向下流動;(4)P1.5—下,按此鍵則燈由下向上流動。</p><p>  2.2 單片機系統(tǒng)組成方框圖</p><p>  AT89S51單片機的片內(nèi)硬件組成結(jié)構</p><p>  2.3 AT89S51單片機介紹</p><p>  VCC:電源。GND:接地。</p><p>  

12、P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時,P0口作為原碼輸入口,當FIASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。</p><p>  AT89S51引腳圖</p><p>  P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8

13、位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。</p><p>  P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,P2

14、口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>  P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電

15、流。當P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。</p><p>  P3口也可作為AT89C52的一些特殊功能口,如下表所示:</p><p><b>  口管腳備選功能</b></p><p>  P3.0 RXD(串行輸入口)</p>

16、<p>  P3.1 TXD(串行輸出口)</p><p>  P3.2 /INT0(外部中斷0)</p><p>  P3.3 /INT1(外部中斷1)</p><p>  P3.4 T0(記時器0外部輸入)</p><p>  P3.5 T1(記時器1外部輸入)</p><p>  P3.6 /WR(外

17、部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)</p><p>  P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)</p><p>  P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>  RST:復位輸入。當振蕩器復位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>  ALE/PROG:當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地

18、址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時,ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。

19、 </p><p>  PSEN:外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間,每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>  EA/VPP:當/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲(0000H-FFFF

20、H),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時,/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當/EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。 </p><p><b>  3 系統(tǒng)設計</b></p><p>  3.1 系統(tǒng)總體設計</p><p>  3.1.1

21、 系統(tǒng)總體功能介紹</p><p>  通過按按鈕來控制彩燈的點亮方式</p><p>  3.1.2 電路控制方框圖</p><p>  3.2 硬件電路設計</p><p>  3.2.1 硬件設計思想</p><p>  節(jié)日彩燈控制器是利用將單片機的CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器及輸入/輸出(I/

22、O)接口電路集成在一塊集成電路芯片上的特點。通過其與發(fā)光二極管及驅(qū)動電路的連接,從而構成一個完整的硬件電路。然后通過對單片機的ROM進行編程,實現(xiàn)對彩燈閃爍的控制。</p><p>  3.2.2 電路原理</p><p>  以STC-89C52單片機作為主控核心,與按鍵、電阻等較少的輔助硬件電路相結(jié)合,并輔以由電器元件組成的復位電路和時鐘電路,利用軟件實現(xiàn)對LED彩燈進行控制。<

23、/p><p>  3.2.3電路原理圖</p><p>  3.2.3.1 時鐘晶振電路圖</p><p>  由兩個22PF電容加11.0592的晶振組成,晶振兩端一邊分別與單片機的18、19號引腳相連,一邊分別與兩個電容一段相連,兩個電容的另一端接在一起并且接地,從而構成了時鐘晶振電路。</p><p>  3.2.3.2 復位電路<

24、;/p><p>  由2個電阻、1個電解電容、1個按鈕組成</p><p>  3.2.3.3 按鈕電路圖</p><p>  由四個按鈕分別接單片機的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5即單片機的3、4、5、6號引腳相連,按鈕的另一端接電源負極,通過按按鈕輸入低電平信號來控制彩燈</p><p>  3.2.3.4彩燈電路</p>

25、;<p>  由8個發(fā)光二極管、8個200歐的電阻組成,8個發(fā)光二極管的正極分別接單片機的P0.0-P0.7口,即32-39號引腳,另一端分別接電阻,電阻另一端分別接電源正極,通過按鈕輸入低電平來達到對彩燈的控制情況。</p><p>  3.2.3.5 系統(tǒng)總電路</p><p><b>  3.3 軟件設計</b></p><p&

26、gt;  3.3.1 軟件設計思想 </p><p>  通過編程改變P1口的狀態(tài),從而改變彩燈的閃爍。本程序主要可分為主程序模塊,比較模塊TURN、DOWN和狀態(tài)顯示程序模塊TURN1、DOWN1、UPP延時程序模塊DELAY等模塊。</p><p>  3.3.2 程序流程圖</p><p>  3.3.2.1 主程序流程圖</p><

27、p>  3.3.2.2 正向流動程序流程圖和反向流動程序流程圖</p><p>  3.3.2.3 延時子程序流程圖</p><p>  3.3.2.4 按鍵掃描子程序流程圖</p><p>  3.3.3 程序清單</p><p>  ORG 0000H LJMP START

28、START:MOV A,P1 ;將P1口的值傳送給累加器A CJNE A,#0FFH,DEL ;判斷是否有鍵按下,有就轉(zhuǎn)DEL JNB P1.2,TURN ;“開始”鍵按下轉(zhuǎn)子程序TURN SJMP START ;無鍵按下轉(zhuǎn)主程序繼續(xù)掃描DEL: MOV 40H,A

29、 ;累加器A的值傳給40H LCALL DEK ;調(diào)用10ms防抖動子程序 MOV A,P1 ;將P1的值傳送A CJNE A,40H,START ;確認無鍵按下轉(zhuǎn)START RET TURN: MOV R0,#0FEH

30、 ;給R0賦值0FE</p><p>  4、 實驗結(jié)果與討論</p><p><b>  4.1 實驗結(jié)果</b></p><p><b>  仿真結(jié)果圖</b></p><p><b>  4.2 實驗討論</b></p><p> 

31、 在這次課程設計中,我們首先編寫程序然后對其進行了仿真,雖然仿真結(jié)果是正確的,但是在焊接電路的時候不知道是什么原因?qū)е虏荒茱@示結(jié)果,我嘗試這從短路、接觸不良等方面去尋找問題,最終還是沒有找出問題,逼不得已只得重新焊,然而第二塊板子也沒成功,只好找同學幫忙,找了半天同樣也沒找出問題來,當時就失望了,好不容易把東西焊出來結(jié)果不能調(diào)試成功,是多么的悲慘啊,最后抱著換個IC座和電容再焊一塊試試的心態(tài)又焊了一塊,終于成功了。這讓我體會到了只有堅持

32、才能成功,我想前兩塊課可能是IC座接觸不良的緣故吧。</p><p><b>  5 結(jié)論 </b></p><p>  雖然這次課程設計我焊了三塊電路板(還好當時買元器件的時候?qū)I了點備份),但是通過這次的設計使我認識到掌握單片機方面的知識太重要了,它是我們作為在這科技飛速發(fā)展的時代里的新青年要掌握的必不可少的一項技術。我還發(fā)現(xiàn)自己對于書本上的很多知識還不夠熟悉,有

33、很多我們需要掌握的知識還沒掌握,我會在以后的學習生活中彌補我所缺少的知識。本次的設計使我從中學到了一些很重要的東西,那就是如何從理論到實踐的轉(zhuǎn)化,怎樣將我所學到的知識運用到我以后的工作中去。大學的課堂的學習只是在給我們灌輸專業(yè)知識、打好理論基礎,而我們應把所學的用到我們現(xiàn)實的生活中去,充分運用我們的知識體現(xiàn)我們的價值。我會在以后的學習、生活中不斷磨練自己,使自己適應于以后的競爭,不會在激烈的競爭中掉隊。在查找資料的過程中我也學到了許多單

34、片機技術的相關知識,不僅拓展了我的知識面,同時激起了我對單片機相關技術的興趣。當然不能忽略在協(xié)作過程中我和同組的同學一起設計增進了同學間的友誼。我相信這次課程設計對我以后的課程設計和畢業(yè)設計將會有很大的幫助。</p><p><b>  6 參考文獻</b></p><p>  1、張毅剛 彭喜元 彭宇.單片機原理及應用[M].北京高等教育出版社.2010<

35、/p><p>  2、鄒麗新 翁桂榮.單片機微型計算機原理,蘇州大學出版社.2001</p><p>  3、 鄒麗新 翁桂榮.單片機微型計算機及接口技術,蘇州大學出版社,2002</p><p>  4、李飛.單片機原理及其應用 西安電子科技大學出版社 .2007 </p><p><b>  

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