單片機實訓(xùn)報告 未添加目錄.doc

單片機實訓(xùn)報告 -智能風(fēng)扇的設(shè)計 姓名：周高才 學(xué)號：090101432 班級：電氣四班1. 設(shè)計方案1.1總體方案本設(shè)計中以MCS51單片機為核心,智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)，是指通過按鍵輸入操作信號，將電風(fēng)扇的直流電機作為被控制對象，由單片機分析所接收到的數(shù)字操作信號并發(fā)出相應(yīng)控制指令，以使控制模塊對風(fēng)扇電機進行啟動、調(diào)速、以及制動的控制操作。從而達到通過簡單的按鍵操作就能實現(xiàn)自動調(diào)整風(fēng)力大小之效果;同時通過數(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實現(xiàn)調(diào)速；而時間的調(diào)節(jié)以按鍵2每按一次，時間增加 10秒“-”“010”“050”“100”“110” “450”“000”的形式循環(huán)調(diào)節(jié)。1.3顯示設(shè)計規(guī)則用4位數(shù)碼管實時顯示風(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位顯示定時時間，以動態(tài)倒計時的形式顯示剩余時間，無定時顯示“000”。其中，“-”表示非定是狀態(tài)，此狀態(tài)可以沒有時間限制的讓風(fēng)扇工作；而其它狀態(tài)時是定時狀態(tài)，定時器會被啟動。分別用兩個電機來分別模擬電風(fēng)扇電機和模擬風(fēng)扇搖頭機構(gòu)。2.硬件設(shè)計2.1總體硬件設(shè)計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單片機芯片及時鐘電路 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號,其結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，一般情況下單片機時鐘晶振電路提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快,在本次實訓(xùn)中選用的是12MHZ經(jīng)偵時鐘電路；MCS-51芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，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，組成單片機的時鐘振蕩電路。時鐘電路 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 下圖所示是四個獨立的數(shù)碼管，但此次實訓(xùn)中采用的是集成的四位七段LED數(shù)碼管；故在此簡單介紹下所用數(shù)碼管的先關(guān)資料；其內(nèi)部的四個數(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，因為里面有四個數(shù)碼管，所以它有四個公共端，加上adp，共有12個引腳，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腳（1腳）開始，以逆時針方向依次為112腳，其個管腳功能在此就不多做介紹了，詳細資料請自行查閱。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)位電路將單片機的CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件同時處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)下開始工作；無論是在單片機剛開始接上電源是，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。單片機的復(fù)位條件是：必須是RST/VPD或RST引腳加上持續(xù)兩個機器周期的高電平；下圖為上電復(fù)位電路，同時利用電容充電來實現(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的點位逐漸下降。只要保證RST為高電平的時間大于兩個機器周期，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3.1程序執(zhí)行流程圖開始中斷入口顯示子程序定時子程序定時顯示按鍵控制蜂鳴器電機調(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芯片插接到硬件系統(tǒng)的單片機插座上,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蜂鳴器自動發(fā)聲報警；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.主被空對象風(fēng)扇電機無反應(yīng)，測試結(jié)果電動機性能良好，經(jīng)調(diào)試無效電動機未能按理想設(shè)定情況運轉(zhuǎn)；4.對系統(tǒng)按鍵進行手動操作，系統(tǒng)相