51單片機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上51單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué) 院： 物理與信息工程 專業(yè)班級： B（電信111） 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 王 莉 專心-專注-專業(yè)目 錄1、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求-2(1) 概述-2(2) AT89C52介紹-2(3) 引腳功能說明-22、 總原理圖及元器件清單-3(1) 總原理圖-3(2) 元器件清單-33、 硬件模塊分析-4(1)74LS245引腳結(jié)構(gòu)及功能-4(2)LED顯示模塊-4(3)數(shù)碼管顯示模塊-5(4)蜂鳴器模塊-64、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖及程序流程圖-7(1)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖-7(2)程序流程圖-75、調(diào)試及結(jié)論-8(1)單元調(diào)試-8(2)整體調(diào)試-86、實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)果-8(1)數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)及流水燈-9(2)8個LED燈同步閃爍-9(3)數(shù)碼管顯示HELLO-10(4)播放音樂-107、心得體會-108、參考文獻(xiàn)-129、附錄：C源程序代碼-121、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求（1）概述 通過自選課題課程設(shè)計(jì)，將理論知識和實(shí)際操作結(jié)合起來，熟悉STC89C52的工作原理，運(yùn)用所學(xué)知識，完成設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)選用比較常用的AT89C52單片機(jī)，顯示模塊分為三個：LED燈；數(shù)碼管；蜂鳴器。利用定時(shí)器控制數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)的時(shí)間間隔和LED流水燈的時(shí)間間隔，以及蜂鳴器播放音樂時(shí)音律的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)、LED閃爍、音樂播放的功能。使用uVision軟件，利用匯編語言編寫程序

3、，并用Protues軟件進(jìn)行硬件仿真，掌握這兩款軟件的基本使用方法，熟悉掌握匯編語言的編寫，提高動手和思維能力。（2）AT89C52介紹·與MCS-51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 ·8K字節(jié)可重擦寫flash閃速存儲器 ·1000次擦寫周期·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz·三級程序存儲器鎖定·256*8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線·3個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器·8個中斷源 ·可編程串行UART通道·低功耗的閑置和掉電模式（3）引腳功能說明（1）.電源引腳

4、Vcc（40腳）：典型值5V。 Vss（20腳）：接低電平。（2）.外部晶振 X1、X2分別與晶體兩端相連接。當(dāng)采用外部時(shí)鐘信號時(shí)，X2接振蕩信號，X1接地。（3）.輸入輸出口引腳： P0口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P1口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P2口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P3口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。（4）.控制引腳： RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組成了MSC-51的控制總線。 RST/Vpd（9腳）：復(fù)位信號輸入端（高電平有效）。 第二功能：加+5V備用電

5、源，可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)RAM信息不丟失。ALE/-PROG(30腳）：地址鎖存信號輸出端。 第二功能：編程脈沖輸入。-PSEN（29腳）：外部程序存儲器讀選通信號。-EA/Vpp(31腳）：外部程序存儲器使能端。 第二功能：編程電壓輸入端（+21V）。2、總原理圖及元器件清單（1）基于Proteus 7.8的總原理圖（2）元器件清單（1） 控制部分：AT29C52單片機(jī)1個，彈跳式開關(guān)1個。（2） 顯示部分：8個發(fā)光二極管（LED燈），1個6位七段數(shù)碼管。（3） 聲音部分：蜂鳴器1個。（4） 收發(fā)器：74LS245芯片1個。3、硬件模塊分析（1）74LS245引腳結(jié)構(gòu)及功能 74LS245是我們

6、常用的芯片，用來驅(qū)動led或者其他的設(shè)備,用法很簡單如上圖,這里簡單的給出一些資料，他是8路同相三態(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)。      當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。      當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）

7、60;*DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。（2）LED顯示模塊（實(shí)現(xiàn)閃爍功能） 圖（1）發(fā)光二極管實(shí)物圖 圖（2）發(fā)光二極管原理圖 LED顯示模塊包括控制參數(shù)調(diào)整顯示模塊和交叉口倒計(jì)時(shí)顯示模塊兩部分，此兩部分的8位LED均采用動態(tài)顯示方式，采用共陽極連接方式，將所有二極管的陽極端連在一起，陰極接到P0口，通過AT89C52對各個LED進(jìn)行控制從而實(shí)現(xiàn)對LED的定時(shí)選通。（3）數(shù)碼管顯示模塊（實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能） 圖（1）引腳圖 圖（2）六位7段數(shù)碼管實(shí)物圖 這類數(shù)碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽極就是

8、把所有LED的陽極連接到共同接點(diǎn)com，而每個LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是把所有LED的陰極連接到共同接點(diǎn)com，而每個LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)），如下圖所示。圖中的8個LED分別與上面那個圖中的ADP各段相對應(yīng)，通過控制各個LED的亮滅來顯示數(shù)字。（4）蜂鳴器模塊（實(shí)現(xiàn)播放音樂功能） 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。常見的一種了解方式如右圖。

9、 本設(shè)計(jì)通過已編好的C語言源程序控制AT89C52單片機(jī)來驅(qū)動蜂鳴器，C程序中包含的音樂代碼，能讓蜂鳴器播放出音樂生日快樂歌。4、 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖和程序流程圖（1）系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖（2）程序流程圖5、調(diào)試及結(jié)論（1）單元調(diào)試a 顯示模塊的測試：顯示模塊包括LED顯示和數(shù)碼管計(jì)數(shù)器的顯示。 剛開始將顯示模塊的程序編譯后進(jìn)行仿真，開始仿真時(shí)數(shù)碼管顯示英文的同時(shí)，8個LED沒有同步閃爍。分析程序后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)時(shí)間參數(shù)設(shè)置錯誤，導(dǎo)致二者沒能同步顯示。經(jīng)過修改程序并再次編譯運(yùn)行、仿真，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管和LED燈都按程序預(yù)定規(guī)則正常顯示。 開始的時(shí)候，使用的是AT89C51單片機(jī)，由于本次課程設(shè)計(jì)中數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)、

10、LED流水燈和音樂播放程序都需要用到定時(shí)器，而AT89C51只有兩個定時(shí)器可同時(shí)使用，難以滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過小組討論，我們決定使用AT89C52代替AT89C51，以滿足定時(shí)要求。數(shù)碼管顯示模塊：當(dāng)8位LED同步閃爍三次后熄滅的同時(shí)，6位七段數(shù)碼管顯示出英文單詞“HELLO”。但是開始的時(shí)候最后一位數(shù)碼管并不是空白，而是有雜亂的顯示。經(jīng)分析后，我們將最后一位接入低電平，使之固定為完全不顯示，再次編譯運(yùn)行并仿真，得到預(yù)期的“HELLO”英文字幕顯示。調(diào)試成功。b 聲音模塊的測試：聲音模塊由蜂鳴器組成，將開關(guān)按下后，蜂鳴器會播放生日快樂歌。剛開始的時(shí)候，音樂雖然可以正常播放，但是聲音有點(diǎn)嘈雜，分析

11、之后，我們在單片機(jī)上加了一個晶體振蕩器，然后重新仿真，這次播放出來的音樂相比之前而言就清晰了很多。（2）整體調(diào)試 課程設(shè)計(jì)的整體測試是希望得到實(shí)現(xiàn)要求的功能，將總體設(shè)計(jì)程序進(jìn)行編譯運(yùn)行，生成.hex文件后，加載到硬件仿真系統(tǒng)，開始仿真，單片機(jī)的運(yùn)行不僅可以按顯示模塊的程序正常運(yùn)行，也可以通過按鍵控制音樂播放，聲音模塊和按鍵模塊同樣可行。通過幾個循環(huán)并無發(fā)現(xiàn)錯誤，由此我們便可以得出，編出來的程序符合我們的設(shè)計(jì)要求。6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)+流水燈（2）倒計(jì)時(shí)完成后，8個LED燈同步閃爍：（3）閃爍完成后，所有LED燈滅，同時(shí)數(shù)碼管顯示“HELLO”：（4）按下開關(guān)后，數(shù)碼管熄滅，同時(shí)蜂鳴器

12、播放音樂生日快樂歌。7、課程設(shè)計(jì)收獲與總結(jié)這學(xué)期我們開了單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用的課程，這也是第一次與“單片機(jī)”接觸。說實(shí)話剛開始聽到這個課程真是一頭霧水?！皢纹瑱C(jī)”是什么的？做什么用的？都不知道。學(xué)了單片機(jī)這門課程后我明白了：單片機(jī)是一塊在集成電路芯片上集成了一臺有一定規(guī)模的微型計(jì)算機(jī)。簡稱為單片微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。片機(jī)的應(yīng)用到處可見，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要應(yīng)用在智能儀表、實(shí)時(shí)控制、通信、家電等方面。在單片機(jī)這門課中我們學(xué)C51，畢竟C51和我書上講的C語言，有些類似，編程的思想可以說是相通的。而且C51還有更大的優(yōu)點(diǎn)就是編寫大程序時(shí)的優(yōu)越性更不言而喻，當(dāng)然在那時(shí)，我并沒有想的那么深遠(yuǎn)，C5

13、1的特點(diǎn)，還是在后來的實(shí)踐過程中，漸漸體會到了！ 在學(xué)完了這門課之后，我們不考試，只做一個課程設(shè)計(jì)就行。我們這組共有三名成員，我們這一小組足足花了兩個星期才將這個課程設(shè)計(jì)所有的工作完成，包過選題，畫流程圖，程序設(shè)計(jì)，仿真運(yùn)行。當(dāng)然這設(shè)計(jì)期間我們也遇到了很多的困難，比喻在設(shè)計(jì)流水燈這一模塊，流水燈經(jīng)常有一個不亮，而且不能和數(shù)碼管同步，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和運(yùn)行，我們發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槎〞r(shí)器0的時(shí)間初值沒有算正確，重新計(jì)算初值后，這一問題就解決了。在數(shù)碼管這一模塊中，我們選擇的是數(shù)碼管的動態(tài)顯示倒計(jì)時(shí)。但是最仿真初運(yùn)行的 結(jié)果是變成了靜態(tài)顯示單個數(shù)字和我們預(yù)期的效果不一樣，通過查看程序我們發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槲覀冄訒r(shí)的時(shí)

14、間太長了，將延時(shí)的時(shí)間縮短就解決了這一問題。因?yàn)閿?shù)碼管動態(tài)動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時(shí)輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，

15、由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。 最后我們還用一個用開關(guān)來控制一首歌曲的播放，但是由于AT89C51芯片只有兩個定時(shí)器，在前面的流水燈和數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)中你都用了。為了將這首歌曲能夠添加進(jìn)去，我們是想盡了各種辦法，但是由于定時(shí)器不能共用，最后都失敗了。實(shí)在是沒有辦法，我們就該用了AT89C52這個芯片，因?yàn)锳T89C52芯片有三個定時(shí)器，剛好能夠滿足我們的要求。最后終于達(dá)到了我們的預(yù)期效果。在這次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的中，我感受頗深，收獲頗多。第一，必須要有學(xué)習(xí)單片機(jī)的熱情，不是說今天

16、去圖書館看了一個下午關(guān)于單片機(jī)的書，而明天玩上半天，后天就不知道那個本書在講什么東西了。還是先說說我吧，我在從學(xué)校出來之前，正如上面所說的：我知道有種芯片叫單片機(jī)，但是具體長成什么樣子，卻一點(diǎn)也不知道！而我對單片機(jī)的癡迷更是常人所不能想象的地步，雖然有很多不懂，但是我還是堅(jiān)持了下來，當(dāng)時(shí)我就想過，為了單片機(jī)值不值得我這樣去付出，不過我還是橫下一條心，堅(jiān)持看我的書和資料。 第二，既然我們想學(xué)好單片機(jī)，除了上課認(rèn)真聽講之外，那就要多看下課本和資料書更重要的是還要多在仿真軟件上面調(diào)試和運(yùn)行一下，看一下仿真結(jié)果。因?yàn)槔碚撀?lián)系實(shí)際才是最重要的。即使你每天捧著本書，把那本書翻爛，也永遠(yuǎn)學(xué)不會單片機(jī)的！ 第

17、三，想學(xué)單片機(jī)的必需工具-電腦PC。因?yàn)閷懗绦?，編譯或者是仿真都是通過PC完成的。如果沒有PC，什么也做不了！有了PC最好還要可以上網(wǎng)，因?yàn)槿绻銢]有可以和你交流單片機(jī)的人，遇到自己解決不了的問題，一直都想不通，那么估計(jì)你學(xué)習(xí)單片機(jī)的熱情就會隨著時(shí)間的推移而慢慢耗盡。如果你能上網(wǎng)通過論壇或者QQ群，問題就很快得到解決。這樣的學(xué)習(xí)效率一定很高！真正的高手是從論壇中泡出來的！總之，在本次課程設(shè)計(jì)中我感覺我學(xué)到的東西比一個學(xué)期學(xué)的東西還多，軟件繪圖技巧在平常的學(xué)習(xí)中是學(xué)不到，我希望以后能夠有更多的這種上機(jī)的機(jī)會，這兩個月感覺過的很充實(shí)，我也真正的融入到了學(xué)習(xí)當(dāng)中去，別無他思，一切都還不錯，而且在繪圖

18、時(shí)耐心和細(xì)心是必不可少的，感覺非常好！我達(dá)到了我自己的預(yù)期目標(biāo)和要求，受益匪淺！同時(shí)我也感覺到了一個團(tuán)隊(duì)，一個小組，必須要有團(tuán)隊(duì)精神，必須要有團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，不然就是一盤散沙。只有大家團(tuán)結(jié)協(xié)作，目標(biāo)一致，共同努力，才能夠高效率的解決做課程設(shè)計(jì)時(shí)所遇到的困難，才能在最短的時(shí)間里完成老師布置的任務(wù)。因?yàn)槌晒Φ膱F(tuán)隊(duì)沒有失敗的個人，失敗的個人沒有成功的團(tuán)隊(duì)，因?yàn)橹匾牟皇俏?，重要的是我?、參考文獻(xiàn)（1）單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用基于Proteus仿真（第2版），姜志海、趙艷雷、陳松（編著），電子工業(yè)出版社。（2）單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，張毅坤(編著)，西安電子科技大學(xué)出版社 1998 。（3）微

19、型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（第4版），周荷琴、吳秀清（編著），中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社。（4）單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)，侯殿有（編著），人民郵電出版社 2010 。9、附錄：C源程序代碼#include<reg52.h> /52單片機(jī)頭文件#include <intrins.h> /包含有左右循環(huán)移位子函數(shù)的庫#define uint unsigned int /宏定義#define uchar unsigned char /宏定義/sbit dula=P26;/sbit wela=P27;sbit speaker=P27;uchar code table= /顯示數(shù)據(jù)編碼0x3

20、f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76,0x79,0x38,0x3f，0x00;uchar temp,t0,t1,bai,shi,ge,flag,flag1,flag3; unsigned char k,i;uint shu;void init(); /函數(shù)聲明void display(uchar aa,uchar bb,uchar cc,uchar bai,uchar shi,uchar ge);void delay(uint z) /延時(shí)子函數(shù)uint x,y;for

21、(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-); unsigned char timer2h,timer2l,time; /生日歌code unsigned char sszymmh=5,1,1, 5,1,1, 6,1,2, 5,1,2, 1,2,2, 7,1,4, 5,1,1, 5,1,1, 6,1,2, 5,1,2, 2,2,2, 1,2,4, 5,1,1, 5,1,1, 5,2,2, 3,2,2, 1,2,2, 7,1,2, 6,1,2, 4,2,1, 4,2,1, 3,2,2, 1,2,2, 2,2,2, 1,2,4; / 音階頻率表 高八位code unsig

22、ned char FREQH= 0xF2,0xF3,0xF5,0xF5,0xF6,0xF7,0xF8, 0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,0xFC, /1,2,3,4,5,6,7,8,i 0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE, 0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF, ; / 音階頻率表 低八位code unsigned char FREQL= 0x42,0xC1,0x17,0xB6,0xD0,0xD1,0xB6, 0x21,0xE1,0x8C,0xD8,0x68,0xE9,0x5B,0x8F, /1,2,

23、3,4,5,6,7,8,i 0xEE,0x44, 0x6B,0xB4,0xF4,0x2D, 0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16, ;void delay2(unsigned char t) unsigned char t7; unsigned long t2; for(t7=0;t7<t;t7+) for(t2=0;t2<8000;t2+) ; TR2=0; void t0int() interrupt 5 TF2=0; TR2=0; speaker=!speaker; TH2=timer2h; TL2=timer2l; TR2=1; void s

24、ong() TH2=timer2h; TL2=timer2l; TR2=1; delay2(time); / unsigned char k,i; /T2CON=0x00; /置CT0定時(shí)工作方式1 /EA=1; /ET2=1;/IE=0x82 /CPU開中斷,CT0開中斷 /* T2CON = 0x00; RCAP2H = (uint8)(65536UL - SYS_MCLK/1000) >> 8); RCAP2L = (uint8)(65536UL - SYS_MCLK/1000); TH2 = (uint8)(65536UL - SYS_MCLK/1000) >>

25、 8); TL2 = (uint8)(65536UL - SYS_MCLK/1000); ET2 = 1; TR2 = 1; */void main() /主函數(shù)init();while(1)if(flag1!=1) /如果flagi不再等于1則顯示數(shù)據(jù)display(7,6,5,bai,shi,ge);elsedisplay(16,17,18,18,19,20);if(flag3) i=0; while(i<75) /音樂數(shù)組長度 ，唱完從頭再來 k=sszymmhi+7*sszymmhi+1-1; timer2h=FREQHk; timer2l=FREQLk; time=sszymm

26、hi+2; i=i+3; song(); flag3=0; /否則顯示hellovoid init() /初始化函數(shù)shu=432;temp=0xfe;P1=temp;TMOD=0x11;TH0=(65536-50000)/256; /定時(shí)器初始化TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;T2CON=0x00;ET2=1; TR2=1;EX0=1;IT0=1;void timer0() interrupt 1 /定時(shí)器0中斷TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;t0+;if(flag!=1) /flag不等于1時(shí)進(jìn)行流水燈if(t0=10)t0=1;temp=_crol_(temp,1);P1=temp;else /否則進(jìn)行燈閃爍if(t0%4=0) /小燈每200毫秒變化一次P1=P1;/if(t0=60)if(t0=25)TR0=0; /3秒后關(guān)閉定時(shí)器0，關(guān)閉燈，并置flag=1P1=0xff;flag1=1;void timer1() interrupt 3 /定時(shí)器1中斷函數(shù)