80C51可控流水燈單片機(jī)課程設(shè)計報告

1、80c51單片機(jī)流水燈實訓(xùn)和 調(diào)試報告 班級： 姓名： 學(xué)號：單片機(jī)及應(yīng)用課程設(shè)計：可控流水燈設(shè)計1 目的單片機(jī)課程設(shè)計主要是為了讓我們增進(jìn)對80c51單片機(jī)電路的感性認(rèn)識，加深對理論方面的理解。了解軟硬件的有關(guān)知識，并掌握軟硬件設(shè)計過程、方法及實現(xiàn)，為以后設(shè)計和實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。另外，通過簡單課題的設(shè)計練習(xí)，使我們了解必須提交的各項工程文件，達(dá)到鞏固、充實和綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的目的。2.2 課題的意義這次單片機(jī)課程設(shè)計是為了通過對流水燈控制的設(shè)計加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊配合的能力和創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實際工程技術(shù)問題的能力。能夠讓學(xué)生深入真是的體會到所學(xué)的理論知識和實踐

2、相結(jié)合的過程。找出自身的不足并加以改正。2.3 預(yù)期的目標(biāo)對8個led燈設(shè)計5種流水燈顯示方式，用一個按鍵進(jìn)行方式選擇，并用一個數(shù)碼管顯示方式編號；用兩個鍵來控制流水燈流動的速度。2.4 面對的問題這次課程設(shè)計是通過80c51位單片機(jī)實現(xiàn)。但面對的問題卻是兩方面的：一個是軟件的設(shè)計，也就是實現(xiàn)流水燈控制功能的程序編輯；另一個是硬件的設(shè)計，需要我們自己連接、焊接電路板。而更為嚴(yán)峻的就是設(shè)計的最后還要將軟硬件相結(jié)合。首先我們需要通過protel將設(shè)計的實物的電路圖畫出來，再根據(jù)電路圖連接實物電路。2.5 課題的技術(shù)led燈的顯示方式、模式切換按鈕的控制、亮燈速度的按鍵控制等技術(shù)。3 系統(tǒng)分析3.1

3、 涉及的基礎(chǔ)知識電路焊接：制造電子產(chǎn)品的重要手段。80c51單片機(jī)指令系統(tǒng)：規(guī)定80c51單片機(jī)內(nèi)操作的語句或命令。led數(shù)碼管的顯示：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。3.2 80c51單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹本次實習(xí)的目的在于加深80c51單片機(jī)的理解，首先來簡單認(rèn)識一下，它的引腳如圖3-1所示：圖3.1 80c51的引腳圖單片機(jī)的39個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和i/o引腳。1.電源:（1）vcc：芯片電源，接+5v；（2）vss：接地端；2.時鐘:xtal1、xtal2 ：晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。3.控制線:控制線共有4根，（1）ale/prog：地址鎖存允許/

4、片內(nèi)eprom編程脈沖ale功能：用來鎖存p0口送出的低8位地址prog功能：片內(nèi)有eprom的芯片，在eprom編程期間，此引腳輸入編程脈沖。（2） psen:外rom讀選通信號。（3）rst/vpd:復(fù)位/備用電源。rst（reset）功能：復(fù)位信號輸入端。vpd功能：在vcc掉電情況下，接備用電源。（4）ea/vpp:內(nèi)外rom選擇/片內(nèi)eprom編程電源。ea功能：內(nèi)外rom選擇端。vpp功能：片內(nèi)有eprom的芯片，在eprom編程期間，施加編程電源vpp。4.i/o線80c51共有4個8位并行i/o端口：p0、p1、p2、p3口，共32個引腳。p3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入

5、輸出和控制信號（屬控制總線）。3.3 解決問題的基本思路因為選定用循環(huán)移位法來實現(xiàn)亮燈程序的，所以在一種設(shè)計好一種亮燈方式的前提下編程實現(xiàn)一個循環(huán)結(jié)構(gòu)體，分別來實現(xiàn)五種不同的亮燈方式。另外再編一個實現(xiàn)延時控制的調(diào)用程序，來提供亮燈速度的控制。3.4 總體方案在做本次課程設(shè)計之前將小組內(nèi)人員分為兩小組：一組分負(fù)責(zé)硬件設(shè)計，另一組負(fù)責(zé)軟件編程。硬件小組負(fù)責(zé)實物的連接和焊接，并進(jìn)行硬件測試；軟件小組負(fù)責(zé)實現(xiàn)流水燈的各部分程序設(shè)計，并進(jìn)行軟件的仿真測試。最后將完成的軟硬件相結(jié)合，從而達(dá)到實現(xiàn)課程設(shè)計的效果。4 系統(tǒng)設(shè)計4.1 硬件設(shè)計按照單片機(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)、最小

6、功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。80c51單片機(jī)是本次課程設(shè)計運(yùn)用的主要原件。流水燈控制設(shè)計是用一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機(jī)。4.2 軟件設(shè)計單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到流水燈循環(huán)點亮的現(xiàn)象，我們還需要編寫程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來實現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一滅。軟件編程是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，也是本次課程設(shè)計的重點和難點。我們編程實現(xiàn)流水燈的方法是循環(huán)移位法，下面我們就來簡述一下循環(huán)移位法的工作原理。循環(huán)移位法是采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行編程。我們在程序一

7、開始就給p1口送一個數(shù)，這個數(shù)本身就讓p1.0先低，其他位為高，然后延時一段時間，再讓這個數(shù)據(jù)向高位移動，然后再輸出至p1口，這樣就實現(xiàn)“流水”效果了。另外，由于80c51系列單片機(jī)的指令中只有對累加器acc中數(shù)據(jù)左移或右移的指令，因此實際編程中我們應(yīng)把需移動的數(shù)據(jù)先放到acc中，讓其移動，然后將acc移動后的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)送到p1口，這樣也可以實現(xiàn)“流水”效果。4.3 元件清單表4-1 元件清單名稱型號數(shù)量電阻2209電容1034開關(guān)1芯片1單片機(jī)80c511pc機(jī)串行口led燈8電源指示燈1二極管2三極管4數(shù)碼顯示器1按鍵44.4 硬件原理圖圖 4-1硬件原理圖4.5 硬件焊接圖圖 4-2硬件焊

8、接圖4.6 設(shè)計主要功能打開電路開關(guān)，按下第一個模式控制鍵，8個led數(shù)碼管會從右向左一個接著一個亮燈，led顯示器會顯示數(shù)字“1”來表示當(dāng)前的亮燈方式是模式1。在8個led數(shù)碼管全部亮后再次按下第一個模式控制鍵，8個led數(shù)碼管會從又向左2個一組的一次亮燈，同時led顯示器會顯示數(shù)字“2”來表示當(dāng)前的亮燈方式是模式2。以此類推，一共有5種顯示模式。而第2、3個按鍵分別控制亮燈速度的快慢。5 代碼編寫org 00h ;設(shè)置主程序開始地址clr p3.4 ;這里可以使小喇叭發(fā)出嗒、嗒聲 delay: mov r6, #255 ;延時0.1s d1: mov r7,#255 ;延時一段時間 djn

9、z r7, $ ;原地等待 djnz r6, d1 retenddelay1: mov r6, #150 ;延時0.05s d2: mov r7,#150 djnz r6, d2 retendstart: mov a,p1.4 ;選中p1.4 數(shù)碼管使能 jz ttt add r5,acjne r5,#3,c1ajmp m1c1:cjne r5,#3,c1ajmp m3c2: jnc c2c3:ttt:inc am1: mov p0,#7eh ;把7eh送p0口,數(shù)碼管顯示1lcall delay ;數(shù)碼管亮后的緩沖mov a, #11111110b ;賦值mov r4,a ;保存所賦的值lo

10、op: mov p2, a ;值給led燈acall v ;調(diào)用延時子程序mov a,r4 ;保存的值還給arl a ;左移 ajmp loop ;不為零，重復(fù)把值給led燈retm2:mov p0,#0a2h ;數(shù)碼管顯示2lcall delayagain: mov r3, #8hloop1: mov a, #fehmov r4,ax1: mov p2, aacall v ;調(diào)用延時子程序mov a,r4rl adjnz r3, x1mov r3, #8loop2: mov a, #7fhx2: mov p2, aacall v ;調(diào)用延時子程序mov a,r4rr adjnz r3, x2

11、ajmp againretm3:mov p0, #62h ;數(shù)碼管顯示3lcall delay mov r1, #05houtl: mov dptr, #tablemov r2,#04hmov a, 00hinl: mov r0, a movc a, a+dptr mov p2, aacall v ;調(diào)用延時子程序mov a, r0inc adjnz r2, inldjnz r1, outltable: db 7eh, 0bdh, 0dbh, 0e7hretm4:mov p0,#74h ;數(shù)碼管顯示4lcall delaymov a, #01111111bmov r4,a loop: mov

12、p2, aacall v ;調(diào)用延時子程序mov a,r4rl a ajmp loop retm5:mov p0,#61h ;數(shù)碼管顯示5;lcall delay mov r1, #05houtl: mov dptr, #tablemov r2,#04hmov a, 00hinl: mov r0, a movc a, a+dptr mov p2, aacall v ;調(diào)用延時子程序mov a, r0inc adjnz r2, inldjnz r1, outltable: db 0e7h , 0dbh , 0bdh ,7eh ret;延時選擇程序v: delay mov a, p1.5 ;p1.

13、5低電平時延時長，流水燈速度慢 jz delay mov a, p1.6 ;p1.6低電平時延時短，流水燈速度快 jz delay1 ret ;子程序返回end ;程序結(jié)束6 程序調(diào)試本程序運(yùn)行過程中沒有錯誤。但對于雙鍵控制流水燈亮燈速度的功能并沒有得到實現(xiàn)。將電路板用數(shù)據(jù)線連接，打開開關(guān)，按鈕用來切換模式，一共有五種流動方式，每按一次按鈕就會有一種方式，并在led顯示器上面顯示出該模式的序號。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到流水燈循環(huán)點亮的現(xiàn)象，我們還需要告訴單片機(jī)怎么來進(jìn)行工作，即編寫程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來實現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一

14、滅。軟件編程是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，是單片機(jī)學(xué)習(xí)的重點和難點。下面我們以最簡單的流水燈控制功能即實現(xiàn)8個led燈的循環(huán)點亮，來介紹實現(xiàn)流水燈控制的幾種軟件編程方法。位控法這是一種比較笨但又最易理解的方法，采用順序程序結(jié)構(gòu)，用位指令控制p1口的每一個位輸出高低電平，從而來控制相應(yīng)led燈的亮滅。程序如下：org 0000h ；單片機(jī)上電后從0000h地址執(zhí)行ajmp start ；跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處org 0030h ；設(shè)置主程序開始地址start：mov sp，#60h ；設(shè)置堆棧起始地址為60hclr p1.0 ；p1.0輸出低電平，使led1點亮acalldelay ；

15、調(diào)用延時子程序setbp1.0 ；p1.0輸出高電平，使led1熄滅clr p1.1 ；p1.1輸出低電平，使led2點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序setbp1.1 ；p1.1輸出高電平，使led2熄滅clr p1.2 ；p1.2輸出低電平，使led3點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序setbp1.2 ；p1.2輸出高電平，使led3熄滅clr p1.3 ；p1.3輸出低電平，使led4點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序setbp1.3 ；p1.3輸出高電平，使led4熄滅clr p1.4 ；p1.4輸出低電平，使led5點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序setbp1.4 ；p1.4輸出高電平，使led5熄滅clr p1.5 ；p1.5輸出低電平，使led6點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序setbp1.5 ；p1.5輸出高電平，使led6熄滅clr p1.6 ；p1.6輸出低電平，使led7點亮acalldelay ；調(diào)用延時子程序s