基于AT89C51單片機(jī)的滾動(dòng)電梯顯示設(shè)計(jì)

1、江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)8×8LED 點(diǎn)陣屏仿電梯數(shù)字滾動(dòng)顯示 系 電子信息工程系 專業(yè) 電子信息工程 姓名 姚新宇 班級(jí) 電信122 學(xué)號(hào)121043209 指導(dǎo)教師 鄭雪芳 職稱 講師 設(shè)計(jì)時(shí)間 先空著 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要摘要要重寫，注意摘要寫的是你做了什么。本畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了一個(gè)的系統(tǒng)，（系統(tǒng)是如何工作的，此處作一個(gè)介紹）本文分成。個(gè)部分，第一部分介紹了。，第二部分介紹了。，第三部分介紹。以此類推關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，電梯，C語(yǔ)言，再找兩個(gè)目錄摘要2目錄3第1章 緒論41.1 研究的背景及意義41.2 課題的內(nèi)容與要求4第2章 方案設(shè)計(jì)1第3章 硬件電

2、路設(shè)計(jì)23.1 單片機(jī)23.2 元件43.3晶振、復(fù)位電路4第四章 軟件設(shè)計(jì)65.1 程序流程圖65.2 各模塊的流程圖7第5章 仿真結(jié)果9總結(jié)與展望12參考文獻(xiàn)13致謝14附錄一 電路圖15附錄二 完整程序15附錄二 完整程序16第1章 緒論1.1 研究的背景及意義當(dāng)今世界，電子技術(shù)迅猛發(fā)展，點(diǎn)陣式顯示器件作為信息顯示的重要媒體，在金融證券、體育、郵電電信、指揮調(diào)度、國(guó)防軍事等許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。因此點(diǎn)陣式顯示器件的研制、生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。由于LED電子顯示屏具有所顯內(nèi)容信息量大，外形美觀大方，操作使用方便靈活，適用于火車、汽車站、碼

3、頭、金融證券市場(chǎng)、文化中心、信息中心體育設(shè)施等公共場(chǎng)所。該設(shè)計(jì)廣泛涉及了計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)中的電源技術(shù)，單片機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)，顯示技術(shù)，存儲(chǔ)技術(shù)，系統(tǒng)軟件技術(shù)，接口及驅(qū)動(dòng)等技術(shù)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對(duì)信息傳播有越來(lái)越高的要求，可以相信，LED電子顯示屏以其大的顯示信息量，壽命長(zhǎng)，耗電量小，重量輕，空間尺寸小，穩(wěn)定性高，易于操作，安裝和維護(hù)等特點(diǎn)，將在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色。1.2 課題的內(nèi)容與要求本課題的主要任務(wù)是完成一個(gè)電梯LED滾動(dòng)顯示，即根據(jù)每個(gè)樓層不同顧客的按鍵要求，讓電梯顯示出樓層，正確高效的指導(dǎo)電梯完成各項(xiàng)載客任務(wù)。設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的LED滾動(dòng)顯示系統(tǒng)的硬件電路與軟件程序

4、，給出硬件系統(tǒng)的電路原理圖，對(duì)硬件電路與軟件分別進(jìn)行調(diào)試，得到調(diào)試成功的基于單片機(jī)的電梯LED顯示控制系統(tǒng)。（只是led滾動(dòng)顯示，不涉及電梯智能控制，不能亂寫，本部分需要重新寫）根據(jù)此任務(wù)，本課題需要研究的內(nèi)容有：1、根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件的總體方案設(shè)計(jì)；2、學(xué)習(xí)單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，并且加以運(yùn)用；3、選擇適當(dāng)?shù)男酒?，并?duì)其內(nèi)部協(xié)議有所掌握，便于應(yīng)用。4、研究單片機(jī) C 語(yǔ)言編程，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，用 C 語(yǔ)言加以實(shí)現(xiàn)；5、對(duì)軟件和硬件進(jìn)行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務(wù)。第2章 方案設(shè)計(jì)8×8LED 點(diǎn)陣仿電梯數(shù)字滾動(dòng)屏以。為核心，用。作為顯示屏，硬件部分包括。電路。并

5、畫出系統(tǒng)的組成框圖框圖后面，對(duì)系統(tǒng)的工作過(guò)程作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。本文介紹了一種采用單片AT89S51芯片進(jìn)行電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，主要闡述如何使用單片機(jī)進(jìn)行編程來(lái)實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)的方法，利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)功能，簡(jiǎn)潔而又多變的設(shè)計(jì)方法，縮短了研發(fā)周期，同時(shí)使電梯控制系統(tǒng)體積更小功能更強(qiáng)大。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)所需的一些基本功能，能通過(guò)數(shù)字按鍵選擇樓層，數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)樓層數(shù)。原理圖采用proteus專業(yè)軟件來(lái)設(shè)計(jì)。原理圖如下：原理圖放到第三章第3章 硬件電路設(shè)計(jì)先對(duì)系統(tǒng)的工作過(guò)程作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，之后將硬件電路圖放在此處。3.1 單片機(jī)1. AT89C51單片機(jī) AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能

6、CMOS8 位單片機(jī)帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（PENROM）。和128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）這種器件采用（ATMEL）公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),并且能夠與 MCS-51 系列的單片機(jī)兼容。片內(nèi)含有 8 位中央處理器和閃爍存儲(chǔ)單元,有較強(qiáng)的功能的 AT89C51單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。本設(shè)計(jì)采用 AT89C51,它提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn):4K 字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器,128 字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,32個(gè)I/O口,2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,1個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，1個(gè)串行通信口,片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。另外,AT89C51還可以進(jìn)行 0HZ的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟

7、件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作,能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容,但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位。2. 74LS245單片機(jī)（這個(gè)不是單片機(jī)吧？查查資料）74LS245是我們常用的芯片,用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED或者其他的設(shè)備,它是8路相同三態(tài)雙向總線收發(fā)器,可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能,既可以輸出,也可以輸入數(shù)據(jù)。8051單片機(jī)的 P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò) P0口最大負(fù)載能力時(shí), 必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí),DIR=“0”,信號(hào)由B向A

8、傳輸;(接收)DIR=“1”,信號(hào)由A向B傳輸;(發(fā)送)當(dāng) CE 為高電平時(shí),A、B均為高組態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位,接口時(shí)74LS245d 三態(tài)控制端1G和2G接地,P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地,保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR,使得RD且PSEN有效時(shí),74LS245 輸入(P0.1D1),其他時(shí)間處于輸出(P01D1)。3.2 8*LED點(diǎn)陣8×8點(diǎn)陣共由64個(gè)發(fā)光二極管組成,且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上。當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置1,某一列置0，則相應(yīng)的二極管就亮。LED點(diǎn)陣顯示器是由一串發(fā)

9、光或者不發(fā)光的點(diǎn)狀顯示器按矩陣的方式排列組成的。不論顯示圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或者文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖形,再按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數(shù)據(jù)。對(duì)顯示屏而言，每一個(gè)LED發(fā)光器件占數(shù)據(jù)中的一位,在需要該器件發(fā)光的數(shù)據(jù)相應(yīng)的位填1,否則填0.根據(jù)控制電路的安排,相反的定義同樣可行。3.3晶振、復(fù)位電路晶振是電路中常用用的時(shí)鐘元件,全稱是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片

10、機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。 晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。復(fù)位電路復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路

11、通電時(shí)馬上進(jìn)行復(fù)位操作；二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作；三是根據(jù)程序或者電路運(yùn)行的需要自動(dòng)地進(jìn)行。復(fù)位電路都是比較簡(jiǎn)單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了。再?gòu)?fù)雜點(diǎn)就有三極管等等配合程序來(lái)進(jìn)行了。為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過(guò)4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才會(huì)撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。3.4按鍵模塊 乘客可由按鍵控制電梯上升下降,按下對(duì)應(yīng)樓層按鍵

12、,點(diǎn)陣屏數(shù)字將從當(dāng)前位置向下或向上平滑滾動(dòng)顯示到指定樓層位置。第四章 軟件設(shè)計(jì)5.1 程序流程圖本文設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制下電梯智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案?？梢园凑粘丝偷囊螅瑢⒊丝退偷揭サ哪康膶?。但是，電梯還有很多的擴(kuò)展的空間并未實(shí)現(xiàn)，比如電梯自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，樓層監(jiān)控系統(tǒng)，節(jié)能設(shè)計(jì)以及其它更多的服務(wù)。開(kāi)始主程序鍵盤掃描子程序K1K5按下？點(diǎn)亮相應(yīng)的LED鍵盤掃描子程序開(kāi)T0中斷鍵盤掃描子程序K1K5按下？2S到，當(dāng)前樓層+1=鍵值？返回主程序轉(zhuǎn)判斷子程序存鍵值YNNY5.2 各模塊的流程圖1.主程序模塊開(kāi)始P3口初始化0x08對(duì)定時(shí)器TMOD賦值0x01計(jì)算初值，并寫入TH0 TL0啟動(dòng)

13、定時(shí)器TR1對(duì)IE中斷賦值，開(kāi)放中斷調(diào)信號(hào)采集子程序系統(tǒng)主程序主要用于變量及其他部件的初始化,如定時(shí)器T0的初始化,以便能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行相應(yīng)的操作。同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的功能鍵判斷，從而實(shí)現(xiàn)特殊功能。其相應(yīng)的流程圖如下：2 判斷子程序在相應(yīng)的中斷子程序中，需要進(jìn)行相應(yīng)樓層的邏輯判斷，尤其是兩個(gè)樓層申請(qǐng)的時(shí)候，一般都需要根據(jù)現(xiàn)在的樓層狀態(tài)以及相應(yīng)的升降標(biāo)志位進(jìn)行相應(yīng)的處理，例如在上升狀態(tài)時(shí)，若第二個(gè)樓層的申請(qǐng)較第一個(gè)申請(qǐng)離現(xiàn)在的樓層狀態(tài)更近，則應(yīng)先響應(yīng)第二個(gè)申請(qǐng)的響應(yīng)，然后再對(duì)第一個(gè)申請(qǐng)進(jìn)行響應(yīng)，若有樓層申請(qǐng)?jiān)诋?dāng)前樓層的下面，也應(yīng)根據(jù)升降的標(biāo)志位進(jìn)行判斷，如果是上升狀態(tài)，應(yīng)先響應(yīng)上面的樓層，然后再響應(yīng)其他

14、的申請(qǐng)。當(dāng)然，如果處于下降狀態(tài)，則以相反的順序進(jìn)行響應(yīng)。這里只是兩個(gè)樓層申請(qǐng)時(shí)的討論。當(dāng)有更多樓層響應(yīng)時(shí)，還需進(jìn)一步進(jìn)行邏輯的思考與判斷。FLAG=1?SEC>NOW?判斷子程序NSEC>FIR?SEC>NOW?SEC>FIR?先上升到SEC樓層上升到未到的層返回到主程序下降到FIR層先上升到FER樓層下降到未到的層返回主程序NYNNNYN下降FIR樓層第5章 仿真結(jié)果在Proteus中完成電路圖的繪制，并將數(shù)碼管顯示的溫控電動(dòng)機(jī)的程序輸入到keil中，并進(jìn)行編譯，生成hex文件。之后將生成的hex文件添加到單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)二者的聯(lián)調(diào)，得到仿真結(jié)果。按下按鍵。，出現(xiàn)如圖5

15、.1所示的界面。按下開(kāi)關(guān)K2，出現(xiàn)。按下開(kāi)關(guān)K3，出現(xiàn)按下開(kāi)關(guān)K4，出現(xiàn)按下開(kāi)關(guān)K5，出現(xiàn)總結(jié)與展望一、總結(jié)通過(guò)此次電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我收獲頗豐。設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是利用單片機(jī)C51的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)控制外圍各電路的運(yùn)行。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我熟練掌握了程控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，熟悉了編程軟件的用法，并對(duì)編程能力起到了一定的提高作用。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。在此次設(shè)計(jì)中，我們得到以下體會(huì)：一、在這次點(diǎn)陣設(shè)計(jì)的過(guò)程讓我進(jìn)一步熟悉KEIL及Proteus的使用。二、通過(guò)這次點(diǎn)陣設(shè)計(jì)，重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MCS-52優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。三、在后的設(shè)計(jì)中，既要想到電路器

16、件的聯(lián)合使用，又要靈活變通，舉一反三。二、今后研究方向重寫參考文獻(xiàn)1 李朝青.單片機(jī)通訊技術(shù)與工程實(shí)踐.北京：航空航天大學(xué)出版，2007.22 李群芳.單片機(jī)原理接口與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2005.63 朱清慧,張鳳蕊,翟天嵩,王志奎.Proteus教程電子線路設(shè)計(jì)、制作與仿真M. 北京：清華大學(xué)出版社，2008.4 康華光，陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 第五版M.北京：高等教育出版社，20055 郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程M.北京:電子工業(yè)出版社.2008.6 陳小忠.單片機(jī)接口技術(shù)使用子程序M.北京：人民郵電出版社，2005.7 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程M.北京：電子工業(yè)出版

17、社，2009.8 何希才.新型實(shí)用電子電路 400 列M.北京：電子工業(yè)出版社，2006.字體段落格式致謝感謝我的導(dǎo)師鄭雪芳老師，她耐心回答我不懂的問(wèn)題，她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。感謝所有教過(guò)我的科任老師的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)和各種實(shí)踐活動(dòng)感謝我的室友們，在和他們相處的兩年多里，我學(xué)會(huì)了很多，會(huì)體會(huì)別人的感受，天天在一起快樂(lè)的學(xué)習(xí)，一起愉快的玩耍，有什么不能解決的問(wèn)題我們都是互幫互助。雖然馬上要各奔東西，但是我會(huì)記住我們?cè)谝黄鸬臅r(shí)光。希望大家可以找到滿意的工作，為了更美好的明天而奮斗。感謝我的父母，在這些年里他們對(duì)我照顧，我會(huì)找一個(gè)好工作，賺更多的錢來(lái)回報(bào)他們

18、。附錄一 硬件電路圖附錄二 完整程序#include <reg51.h> /52 系列單片機(jī)頭文件#include <intrins.h>#define uchar unsigned char #define uint unsigned intuchar code Table_OF_Digits= 0x00,0x3C,0x66,0x42,0x42,0x66,0x3C,0x00,/0 0x00,0x08,0x38,0x08,0x08,0x08,0x3E,0x00,/1 0x00,0x3C,0x04,0x04,0x3C,0x20,0x3C,0x00,/2 0x00,0x3C

19、,0x04,0x3C,0x04,0x04,0x3C,0x00,/3 0x00,0x20,0x28,0x28,0x3C,0x08,0x08,0x00,/4 0x00,0x3C,0x20,0x20,0x3C,0x04,0x3C,0x00,/5 0x00,0x20,0x20,0x20,0x3C,0x24,0x3C,0x00,/6 0x00,0x3C,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00/7; uint r = 0; char offset = 0; uchar Current_Level = 1,Dest_Level = 1,x = 0,t = 0; /- /主程序 /-void main() P3 = 0x80; Current_Level = 1; Dest_Level = 1; TMOD = 0x01; TH0 = -4000/256; TL0 = -4000%256; TR0 = 1; IE = 0x82; while(1);/-/ TO 中斷/-void LED_Scre