單片機(jī)實(shí)訓(xùn)報(bào)告 未添加目錄.doc

單片機(jī)實(shí)訓(xùn)報(bào)告 -智能風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 姓名：周高才 學(xué)號(hào)：090101432 班級(jí)：電氣四班1. 設(shè)計(jì)方案1.1總體方案本設(shè)計(jì)中以MCS51單片機(jī)為核心,智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)，是指通過按鍵輸入操作信號(hào)，將電風(fēng)扇的直流電機(jī)作為被控制對(duì)象，由單片機(jī)分析所接收到的數(shù)字操作信號(hào)并發(fā)出相應(yīng)控制指令，以使控制模塊對(duì)風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、調(diào)速、以及制動(dòng)的控制操作。從而達(dá)到通過簡(jiǎn)單的按鍵操作就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)力大小之效果;同時(shí)通過數(shù)碼顯示器顯示數(shù)字反應(yīng)只能風(fēng)扇所處工作狀態(tài)。1.2調(diào)速設(shè)計(jì)規(guī)則風(fēng)類有“常風(fēng)”、“自然風(fēng)”、“睡眠風(fēng)”，風(fēng)類的調(diào)節(jié)以按鍵1每按一次當(dāng)前風(fēng)類調(diào)換一次，以“初始狀態(tài)”“自然風(fēng)” “常風(fēng)” “睡眠風(fēng)”“初始狀態(tài)”形式循環(huán)調(diào)節(jié)，并采用PWM實(shí)現(xiàn)調(diào)速；而時(shí)間的調(diào)節(jié)以按鍵2每按一次，時(shí)間增加 10秒“-”“010”“050”“100”“110” “450”“000”的形式循環(huán)調(diào)節(jié)。1.3顯示設(shè)計(jì)規(guī)則用4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示風(fēng)扇的工作狀態(tài)，最高位顯示風(fēng)類：“初始狀態(tài)”顯示“0”、“自然風(fēng)”顯示“1”、“常風(fēng)”顯示“2”、“睡眠風(fēng)”顯示“3”；第2位顯示分鐘，第3和第4位顯示定時(shí)時(shí)間，以動(dòng)態(tài)倒計(jì)時(shí)的形式顯示剩余時(shí)間，無定時(shí)顯示“000”。其中，“-”表示非定是狀態(tài)，此狀態(tài)可以沒有時(shí)間限制的讓風(fēng)扇工作；而其它狀態(tài)時(shí)是定時(shí)狀態(tài)，定時(shí)器會(huì)被啟動(dòng)。分別用兩個(gè)電機(jī)來分別模擬電風(fēng)扇電機(jī)和模擬風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)。2.硬件設(shè)計(jì)2.1總體硬件設(shè)計(jì)2.1.1系統(tǒng)示意圖2.1.2總體硬件圖2.2各功能模塊介紹2.2.1單片機(jī)芯片及時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào),其結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，一般情況下單片機(jī)時(shí)鐘晶振電路提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快,在本次實(shí)訓(xùn)中選用的是12MHZ經(jīng)偵時(shí)鐘電路；MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端微芯片引腳的XTAL1,其輸出端為引腳XTAL2。并且這兩腳用于外接時(shí)鐘晶體振蕩器以及輔助元件構(gòu)成的外圍電路，組成單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩電路。時(shí)鐘電路 MCS-51系芯片 2.2.2風(fēng)扇搖頭模塊2.2.3數(shù)碼顯示模塊 下圖所示是四個(gè)獨(dú)立的數(shù)碼管，但此次實(shí)訓(xùn)中采用的是集成的四位七段LED數(shù)碼管；故在此簡(jiǎn)單介紹下所用數(shù)碼管的先關(guān)資料；其內(nèi)部的四個(gè)數(shù)碼管共用adp這8根數(shù)據(jù)線，為人們的使用提供了方便，因?yàn)槔锩嬗兴膫€(gè)數(shù)碼管，所以它有四個(gè)公共端，加上adp，共有12個(gè)引腳，共陰的四位數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（共陽的與之相反）。引腳排列依然是從左下角的那個(gè)腳（1腳）開始，以逆時(shí)針方向依次為112腳，其個(gè)管腳功能在此就不多做介紹了，詳細(xì)資料請(qǐng)自行查閱。數(shù)碼顯示模塊2.2.4風(fēng)扇調(diào)速模塊風(fēng)扇調(diào)速模塊2.2.5復(fù)位電路通過復(fù)位電路將單片機(jī)的CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件同時(shí)處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)下開始工作；無論是在單片機(jī)剛開始接上電源是，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位條件是：必須是RST/VPD或RST引腳加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平；下圖為上電復(fù)位電路，同時(shí)利用電容充電來實(shí)現(xiàn)的；在接電瞬間，RST端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RST的點(diǎn)位逐漸下降。只要保證RST為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。 復(fù)位電路2.2.6蜂鳴器模塊、按鍵連接 3軟件設(shè)計(jì)3.1程序執(zhí)行流程圖開始中斷入口顯示子程序定時(shí)子程序定時(shí)顯示按鍵控制蜂鳴器電機(jī)調(diào)速 檔位選擇RET復(fù)位結(jié)束3.2源程序JNB K1,S2JNB K2,S3JNB K3,S4LJMP A1S1: LCALL DELAY1JB K0,A1MOV A,#10ADD A,SEC MOV SEC,A MOV A,SEC CJNE A,#60,J0 MOV SEC,#00 INC MIN MOV A,MIN CJNE A,#6,J0 CLR MIN CLR SEC AJMP A1J0: JNB K0,$S2: LCALL DELAY1K0 BIT P1.0 K1 BIT P1.1 K2 BIT P1.2 K3 BIT P1.3 SEC EQU 30H MIN EQU 31H TCNT EQU 32H ORG 0000HSJMP STARTORG 000BHLJMP INTSTART:MOV SEC,#00MOV MIN,#00MOV TCNT,#00HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV IE,#82HA1 LCALL DISPLAYJNB K0,S1MOVC A,A+DPTR MOV P0,A DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.1 MOV A,B CLR P2.0 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.0 MOV A,MIN MOV B,#10 DIV AB CLR P2.3 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ JB K1,A1 LCALL DISP0 JNB K1,$ AJMP A1S3: LCALL DELAY1 JB K2,A1 LCALL DISP1 JNB K2,$ AJMP A1S4: LCALL DELAY1 JB K3,A1 LCALL DISP2 JNB K3,$ AJMP A1DISPLAY:MOV A,SEC MOV R7,#00H MOV DPTR,#TAB MOV B,#10 DIV AB CLR P2.1 SETB P2.3 MOV A,B CLR P2.2 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.2 RETINT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H INC TCNT MOV A,TCNT CJNE A,#20,RN DEC SEC MOV TCNT,#00H MOV A,SEC CJNE A,#00,RN MOV A,MIN CJNE A,#00,SE1 SJMP SE0SE1: MOV A,#59 MOV SEC,A DEC MIN MOV A,MIN CJNE A,#00,RN SETB P2.6SE0: SETB P2.7 LCALL DELAY2 CLR P2.7 LCALL DELAY2 CJNE R0,#10,SE0 CLR TR0 CLR P2.7 SJMP $RN: RETIDISP0:MOV A,SEC CJNE A,#00H,WO1 MOV A,MIN CJNE A,#00H,WO1LP2: LCALL LOOP MOV R7,#00H CLR P2.3 MOV P0,#06H DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.3 SJMP WE1WO1: SETB TR0WE1: SETB P2.6 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CLR P2.6 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP2LP0: CLR P2.6 CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 SETB P2.6 CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP0 RETDISP1:MOV A,SEC CJNE A,#00H,WO2 MOV A,MIN CJNE A,#00H,WO2LP3: LCALL LOOP MOV R7,#00H CLR P2.3 MOV P0,#5BH DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.3 SJMP WE2WO2: SETB TR0WE2: SETB P2.6 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 CLR P2.6 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP3LP4: SETB P2.6 CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 CLR P2.6CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP4 RETDISP2:MOV A,SEC CJNE A,#00H,WO3 MOV A,MIN CJNE A,#00H,WO3LP5: LCALL LOOP MOV R7,#00H CLR P2.3 MOV P0,#4FH DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.3 SJMP WE3WO3: SETB TR0WE3: SETB P2.6CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP6 RETLOOP: CLR P2.0 MOV R7,#00H MOV P0,#40H DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.0 CLR P2.1 MOV P0,#40H DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.1 CLR P2.2 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 CLR P2.6 SETB P2.5 CLR P2.4 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP5 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 LCALL DELAY1 CJNE R0,#100,LP6 RETLP6: SETB P2.6 CLR P2.5 SETB P2.4 LCALL DELAY1 CLR P2.6MOV P0,#40H DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ SETB P2.2 RETTAB: DB3FH,06H,5BH,4FH,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fhDELAY1:MOV R4,#20D1: MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D1 RETDELAY2:MOV R4,#0FFHD3: MOV R5,#0FFHD2: NOP DJNZ R5,D2 DJNZ R4,D3 RET END4功能測(cè)試在確認(rèn)智能風(fēng)扇硬件系統(tǒng)焊接無誤后，將燒錄好程序的單片機(jī)芯片插接到硬件系統(tǒng)的單片機(jī)插座上,并給予系統(tǒng)+5V直流電源，觀察各功能模塊所帶負(fù)載發(fā)現(xiàn)：1蜂鳴器自動(dòng)發(fā)聲報(bào)警；2.LED數(shù)碼管出現(xiàn)短暫閃爍，消失后再經(jīng)調(diào)試無效未能正常顯示；3.主被空對(duì)象風(fēng)扇電機(jī)無反應(yīng)，測(cè)試結(jié)果電動(dòng)機(jī)性能良好，經(jīng)調(diào)試無效電動(dòng)機(jī)未能按理想設(shè)定情況運(yùn)轉(zhuǎn)；4.對(duì)系統(tǒng)按鍵進(jìn)行手動(dòng)操作，系統(tǒng)相