按鍵點(diǎn)亮發(fā)光二極管課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與硬件組成2</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　2.2 硬件組成2</p><p>　　2

2、.3 晶振震蕩電路3</p><p>　　2.4 按鍵復(fù)位電路4</p><p>　　2.5 開關(guān)電路4</p><p>　　2.6 LED顯示部分5</p><p>　　第3章 程序設(shè)計(jì)6</p><p>　　第4章 結(jié)論與體會(huì)7</p><p><b>　　

3、參考文獻(xiàn)8</b></p><p><b>　　附錄9</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　目前，一個(gè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見的速度被

4、單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說，智能控制與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。</p><p>　　單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部

5、分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱為微控制器(Microcontroller)，由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。</p><p>　　單片機(jī)用于控

6、制有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的最小化和單片化，簡(jiǎn)化一些專用接口電路，如編程計(jì)數(shù)器、鎖相環(huán)（PLL）、模擬開關(guān)、A/D和D/A變換器、電壓比較器等組成的專用控制處理功能的單板式微系統(tǒng)。單片機(jī)是所有微處理機(jī)中性價(jià)比最高的一種，隨著種類的不斷全面，功能不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴(kuò)大。單片機(jī)在智能儀表、實(shí)時(shí)控制、機(jī)電一體化、辦公機(jī)械、家用電器等方面都有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的

7、發(fā)展趨勢(shì)，大致有：</p><p>　　低功耗CMOS化</p><p><b>　　微型單片化</b></p><p><b>　　主流與多品種共存</b></p><p>　　第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與硬件組成</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案<

8、;/p><p>　　在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通過按鍵控制相應(yīng)二極管亮滅等功能之前，首先應(yīng)該先確定其系統(tǒng)框架。系統(tǒng)框圖如下：</p><p><b>　　圖2-1 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　2.2 硬件組成</b></p><p>　　按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)

9、、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、2個(gè)全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使AT89C51單片機(jī)時(shí)無須外擴(kuò)存儲(chǔ)器?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)采用3個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能，第一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)按鍵后相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，第二個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)流水

10、燈功能，第三個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)1S的小燈亮滅。</p><p>　　圖2-2 AT89C51單片機(jī)硬件組成圖</p><p>　　2.3 晶振震蕩電路</p><p>　　在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2 。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器

11、，這就是單片機(jī)的時(shí)鐘電路，如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 晶體振蕩電路</p><p>　　時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才成為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。一般地，電容C1和C2取30 pF左右，晶體的振蕩頻率范圍是1.2～12 MHz。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。我選用振蕩頻率為12 MHz的晶振。</p>&l

12、t;p>　　2.4 按鍵復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要紅能是把程序計(jì)數(shù)器PC內(nèi)容初始化為0000H，也就是使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，同時(shí)使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。8051單片機(jī)采用兩種復(fù)位方式：一種是加電自動(dòng)復(fù)位，另一種為手動(dòng)按鍵復(fù)位。</p><p>　　單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使RS

13、T/VPD 或RST引（9）加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)振蕩周期）的高電平。2μs以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。上電復(fù)位電路是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，在電源Vcc的上升時(shí)間不超過1ms就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。在接電瞬間，RESET端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RESET的電位逐漸下降。只要保證RESET為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，便能

14、正常復(fù)位。 手動(dòng)按鍵復(fù)位要求在電源接通的條件下，用按鍵開關(guān)操作使但單片機(jī)復(fù)位，如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 復(fù)位電路</p><p>　　2.5 開關(guān)電路 </p><p>　　S2、S3、S4 分別控制3種LED顯示效果，即第一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)按鍵后相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，第二個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)流水燈功能，第三個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)1S的小燈亮滅。讓接在P2.0口的發(fā)光二

15、極管亮起來，那么只要把P2.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在P2.0口的發(fā)光二極管熄滅，就要把P2.0口的電平變?yōu)楦唠娖?。如果要讓接在P2.0^P2.7的8個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)點(diǎn)亮，只要把這八個(gè)口的電平同時(shí)變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?。如果要?shí)現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1～LED8依次點(diǎn)亮、熄滅，8只LED燈便會(huì)一亮一暗的做流水燈了。如果要實(shí)現(xiàn)小燈間隔1s的亮滅，那么只需P2.0口的電平每間隔1s由高電平→低電平→高電平，

16、循環(huán)進(jìn)行，發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮，再間隔1s熄滅，間隔1s再點(diǎn)亮……</p><p>　　圖2-5 開關(guān)電路</p><p>　　2.6 LED顯示部分</p><p>　　發(fā)光二極管電壓2伏，，經(jīng)過的電流大概為10毫安，所以限流電阻為300歐姆。</p><p>　　圖2-6 LED顯示電路</p><p>&l

17、t;b>　　第3章 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用3個(gè)按鍵第一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)按鍵后相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，第二個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)流水燈功能，第三個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)1S的小燈亮滅。其程序流程圖如下：</p><p>　　圖3-1 程序流程圖 </p><p>　　第4章 結(jié)論與體會(huì)</p><p>　　通過這次課

18、程設(shè)計(jì)，我鍛煉了能力，拓寬了知識(shí)面，綜合素質(zhì)得到提高。通過理論與實(shí)際的結(jié)合、與同學(xué)的溝通，進(jìn)一步提高思想覺悟和領(lǐng)悟力。尤其是觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力。這次實(shí)習(xí)的一個(gè)重要功能，在于運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識(shí)，嘗試性地應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作，并從理論的高度對(duì)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提出一些有針對(duì)性的建議和設(shè)想。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大距離，并通過綜合分析，找出學(xué)習(xí)中存在的不

19、足，以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃，改變學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐依據(jù)。實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次預(yù)演和準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。課程設(shè)計(jì)促進(jìn)了我系人才培養(yǎng)計(jì)劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。課程設(shè)計(jì)之后，我普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力差

20、，這應(yīng)該是個(gè)警示，在剩下的大學(xué)生活里，我應(yīng)該好好珍惜，好好學(xué)習(xí)各方面的知識(shí)。在單片機(jī)方面也，通過一些軟件模擬設(shè)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]樓然苗.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2003.</p><p>　　[2]肖洪兵.跟我學(xué)用單片機(jī)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版

21、社,2002.</p><p>　　[3]楊國田.51單片機(jī)實(shí)用C語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：中國電力出版社,2009.</p><p>　　[4]楊居義.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：清華大學(xué)出版社,2009.</p><p>　　[5]周潤(rùn)景.Proteus入門實(shí)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.</p><p>　　[6]夏

22、繼強(qiáng).單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2001.</p><p>　　[7]趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].天津：天津大學(xué)出版社，2001.</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#in

23、clude<intrins.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　void delay(uint z);</p><p>　　//uchar keyscan();</p><p

24、>　　void init();</p><p>　　sbit key0=P1^0;</p><p>　　sbit key1=P1^1;</p><p>　　sbit key2=P1^2;</p><p>　　uchar aa,temp,temp1,tt;</p><p>　　void main()</p&g

25、t;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key0==0)</p&g

26、t;<p><b>　　temp=1;</b></p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>　　temp=2;</b></p><p>　　if(key2==0)</p><p><b>　　temp=3;</b></p>&

27、lt;p>　　if(temp==1)</p><p><b>　　P2=0x00;</b></p><p>　　if(temp==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp1=0x7f;</p><p>　　while(key0==1&a

28、mp;&key2==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp1=_crol_(temp1,1);</p><p><b>　　P2=temp1;</b></p><p>　　delay(200);</p><p><b>　

29、　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp==3)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　P2=0x0

30、0;</b></p><p>　　while(key0==1&&key1==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(tt==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p

31、><b>　　tt=0;</b></p><p><b>　　P2=~P2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p&

32、gt;<p>　　TH0=(65536-1000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-1000)%256;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

33、<p>　　void delay(uint z) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);<

34、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-1000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-1000)%256;&

35、lt;/p><p><b>　　tt++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　tt=0;</b></p

36、><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=(65536-1000)/256;</p><p>　　TL0=(65536-1000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p>