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1、单片机课程设计报告题 目：广告灯控制实验姓 名： 裴长青 专 业： 电子信息工程技术 学 号： 070301116 班 级： 电信071 指导教师： 吴海红 设计完成日期 2009 年 6 月 18 日 目录第一章 前言1单片机的应用介绍1第二章 课程设计的目的和要求2 第三章 总体设计2 第四章 硬件设计2 4.1 8051引脚及功能介绍 4.2 I/0各端口命令控制格式 4.3 硬件接线图第五章 软件设计 6 5.1 程序流程框图 5.2 源程序及注释第六章 实用proteus软件调试仿真说明 9第七章 总结与体会、致谢. 9 第八章 参考文献. 10 第一章 前言单片机的应用介绍单片机具
2、有体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，广泛用于国民经济的各个领域。单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，以前由模拟电路和数字电路实现的大部分电路，现在都能用单片机通过软件方法来实现。现就单片机的应用从以下几个方面简要介绍。单片机广泛用于导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通信与数据传输、机器人、工业自动化过程的实时控制和数据处理。在这些实时控制系统中，都可用单片机作为控制器，单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。在复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般用于由若干台功能各异的单片机组成
3、，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。单片机在工业控制的应用，特别是在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。广告灯控制的出现，对广告夜景的美化和视觉享受，起到了十分重要的作用，也为一个城市商务区增添了一道靓丽的风景线。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计广告灯，系统实用性强、操作简单
4、、扩展性第二章 课程设计的目的和要求课程设计目的：课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对我们进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的，也是非常必要的。课程设计要求：用AT89C51产生2秒钟的定时，每当2秒定时到来时，更换指示灯闪烁，每个指示闪烁的频率为0.2秒，也就是说，开始L1指示灯以0.2秒的速率闪烁，当2秒定时到来之后，L2开始以0.2秒的速率闪烁，共有L1-L4四灯如此闪烁下去。0.2秒的闪烁速率由定时/计数器T0来完成。单片机晶振频率
5、为12MHz。第三章 总体设计硬件设计主要包括电路设计、选取元器件、编辑元器件、元器件属性设置、连插件、连接电路和电气检测、。软件设计主要包括：添加源程序、编辑源程序、编译源程序，生成目标代码文件（扩展名为HEX）。第四章 硬件设计4.1 8051引脚及功能介绍8051的40个引脚可分为：电源引脚2根、时钟引脚2根、控制引脚4根和I/O引脚32根。这些引脚的功能描述如下：1.电源引脚（2根） VCC（40脚）：电源端，接+5V电源。GND（20脚）：接地端。2.时钟引脚（2根）XTAL1（19脚）：接外部晶振和微调电容的一端。采用外部时钟电路时，对HMOS型工艺的单片机，此引脚应接地；对CHM
6、OS型而言，此引脚应接外部时钟的输入端。XTAL2（18脚）：接外部晶振和微调电容的另一端。采用外部时钟电路时，对HMOS型工艺的单片机，此引脚应接外部时钟的输入端；对CHMOS型而言，此引脚应悬空。 3.控制引脚（4根）（1） RST/Vpd（9脚）：复位信号/备用电源输入引脚。当RST引脚保持两个机器周期的高电平后，就可以使8051完成复位操作。该引脚的第二功能是Vpd,即备用电源的输入端，具有掉电保持功能，若在引脚接+5V备用电源，在使用中若主电源Vcc掉电，可保护片内RAM中的信息不丢失。（2） ALE（30脚）：地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入引脚。当CPU访问片外存储器时，ALE
7、输出信号控制锁存P0口输出的低8位地址，从而实现P0口数据与低位地址的分时复用。当8051上电正常工作后，自动在ALE端输出频率为fosc/6的脉冲序列（fosc代表振荡器的频率）。 该引脚的第二功能PROG是对8751内部4KB EPROM编程写入时，做为编程脉冲的输入端。（3） EA/Vpp（31脚）：外部程序存储器地址允许输入端/编程电压输入端。当EA接高电平时，CPU执行片内ROMa指令，但当PC值超过0FFFH时，将自动转去片外ROM指令；当接低电平时，CPU只执行片外ROM指令。该引脚的第二功能是pp是对8751片内EPROM编程写入时，作为21V编程电压的输入端。（4） PSEN
8、(29脚)：片外ROMa读选通信号端。在读片外ROM时，PSEN有效，为低电平，以实现对片外ROM的读操作。4.I/0引脚（48=32根）(1) P0.0-P0.7(39-32脚)：P0口的8位双向I/O口线。P0即可作地址/数据总线使用，又可作为通用的I/O口使用。当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作为低8位地址总线，后作双向数据总线，此时，P0就不能再做I/O使用了。(2) P1.0-P1.7（1-8脚）：p1口的8位双向I/O口线。P1口作为通用的I/O口使用。(3) P2.0-P2.7（21-28脚）：P2口的8位准双向I/O口线。P2口即可作为通用的I/O口使用，也可作为片外存储
9、器的高8位地址总线，与P0口配合，组成16位片外存储器单元地址。(4) P3.0-P3.7（10-17脚）：P3口的8位准双向I/O口线。P3口除了作为通用的I/O口使用外，每个引脚还具有第二功能。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能 口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程
10、校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。4
11、.2 I/O各端口命令控制格式（1） P0口用作通用I/O P0口用作输入口P0口用作输入口时，数据可以读自端口的锁存器，也可以读自端口的引脚，这要看输入操作执行的是“读锁存器”指令还是“读引脚”指令。方式1：读引脚。CPU在执行“MOV“类输入指令时（如：MOV A，P0），内部产生的操作信号是“读引脚” ，P0.X引脚上的数据经过缓冲器2送到内部总线。方式2：读引脚。CPU在执行“MOV“类输入指令时（如：ANL P0，A），内部产生的操作信号是“读锁存器” ，P0.X引脚上的数据经过缓冲器1送到内部总线，然后与A的内容进行逻辑与，结果送回P0的端口锁存器并出现在引脚，除了MOV类指令外，
12、其他的读口操作指令都属于这种情况。（2） P1口仅能作为通用I/O使用，其功能同P0口。（3） P2口 P2口用作通用I/O口当不需要在单片机外部扩展程序存储器，只需扩展256B的片外RAM时，访问片外RAM就可以使用“MOVX Ri”类指令使用。这时，只用到地址的低8位,P2口不受该类指令的影响，仍可用作通用I/O口。 P2口用作地址总线当要在单片机的芯片外部扩展程序存储器和扩展的RAM容量超过256B时，该片外程序存储器采用MOVC指令（此时EA=0），读/写片外采用“MOVX DPTR”类指令。（4） P3口不仅可以用作通用I/O，还具有第二功能。此时，对于输入而言，无论该位是作为通用输
13、入口还是作为第二功能输入口，相应的锁存器和选择输出功能都应置1，这个工作在开机或复位时完成。4.3硬件接线图第五章 软件设计5.1 程序流程框图5.2 源程序及注释ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH 定时器0中断入口地址 LJMP T00 ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#02H 置定时器0位工作方式2 MOV TH0,#38H 置0.2ms定时初值 MOV TL0,#38H SETB EA CPU开中断 SETB ET0 定时器0开中断 SETB TR0 启动定时器0 CLR 08H 清0.1s计满标志位 MOV R3,#50 置0.2ms计数循环初值
14、 MOV R4,#10 MOV A,#0FEH 送显示初值 LP1: MOV R1,#10 送闪烁次数 LP2: MOV P1,A 把显示初值赋给P1口 JNB 08H,$ 查询0.1s时间到否 CLR 08H 清标志位 MOV P1,#0FFH JNB 08H,$ 查询0.1s时间到否 CLR 08H 清标志位 DJNZ R1,LP2 闪烁次数不够10次，继续 RL A JNB ACC.4,MAIN LJMP LP1 ORG 0100H 表示程序从地址0200H存放 T00: DJNZ R4,EXIT 判断0.1s定时到否 MOV R4,#10 重置0.2ms循环初值 DJNZ R3,EXI
15、T 判0.1s定时到否 MOV R3,#50 重置0.2ms循环初值 SETB 08H 标志位置1EXIT: RETIEND第六章 使用proteus软件调试仿真说明1. 新建设计文件，默认选择“DEFAULT”模版。2. 设置图纸尺寸，选择A4图纸。3. 设置网格。4. 保存设计文件，保存类型为“Design Files”的文件。 5. 选取元器件，选取所需元器件。6. 放置元器件，将选取的元器件放置在合理位置。7. 编辑元器件，对元器件的参数惊醒设置。8. 放置终端，放置电源和接地等。9. 连线，将选取的元器件连接起来。10. 添加源程序。11. 编辑源程序，将程序代码写入，保存。12.
16、编译源程序，构建生成“HEX”目标代码文件。13. 加载目标代码文件，晶振频率12MHz。14. 仿真。点击全速运行按钮，观察仿真结果。第七章 总结与体会、致谢本系统是以单片机AT89C51芯片为核心部件，实现了能根据实际控制量通过AT89C51芯片设置不同点亮顺序的功能。此次在软件上是花费时间最多的，我们上网找资料，上图书馆，尽可能的了解有关于广告灯控制这方面的知识。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步。通过本次毕业设计，我在吴老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢吴老师以及许多同学的指导和支持。第八章 参考文献1. 江力，蔡骏，王艳春，董泽芳。单片机原理与应用技术。清华大学出版社，20062. 蔡骏。单片机实验指导教程。安徽大学出版社，2008
