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七、设计心得......................................12
八、附录..........................................13
摘要
近年来随着计算机在社会各领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
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,以作完善。
【关键词】单片机;
AT89S52;
LED;
开关;
电容;
电阻等。
Abstract
Inrecentyears,withthecomputerinallareasofinfiltration,SCMapplicationsareconstantlydeepening,ledthetraditionalcontroltestatthesametime,Crescentbenefitupdate.Inreal-timedetectionandautomaticcontroloftheSCMapplications,MCUisoftenasacorecomponenttouseonlySCMknowledgeisnotenough,thestructureshouldbebasedonspecifichardwareandapplication-specificcharacteristicsoftheobjectSoftwarecombinationforperfect.
【Keywords】SCM;
AT89S52;
LED;
SWITCHED;
CAPACITOR;
RESISTANCE。
一、任务
本设计使用AT89S52芯片,利用P1的8个端口连接8个发光二极管,通过P1.0到P1.7的值控制“流水灯”的亮灭,以达到显示效果。
我们通过利用外部中断0(INT0)对进行亮的流水灯进行临时性的断开。
利用一个+5V的电源和一个AT89S52的芯片及晶振的零件进行对LED灯的控制。
我们设计的电路有主电路、电源电路、晶振电路、复位电路及中断电路组成。
单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(CenterProcessingUnit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上,构成一个最小的计算机系统,而现代的单片机则加上了中断单元。
我们设计的是单片机的流水灯的设计我们的任务是开发单片机最小系统该系统,要求它所具有的基本功能是具有八路发光二极管显示各种流水灯。
主程序具有以下功能:
1、八只灯全亮、延时1s,全灭、延时1s;
2、再依次点亮(每次亮一只)延时1s;
3、左侧四只同时点亮(只亮四只)延时1s;
4、右侧四只点亮(只亮四只)延时1s;
5、第1、3、5、7灯亮,延时1s;
灭掉,延时1s,点亮第2、4、6、8灯;
延时1s;
再灭掉;
6、从中间依次点亮(每次亮一只,每次延时1s);
7、从中间依次熄灭(每次灭一只,每次延时1s);
再从第1步开始重复。
中断采用外部中断0中断,触发方式为电平触发。
中断程序具有暂停、启动功能。
当按下中断开关时,八只LED灯暂停闪烁(暂停到当前执行的程序);
当再次按下中断开关时,八只LED灯
继续闪烁(从暂停的程序继续执行)。
三、设计框图
四、硬件电路
1、主电路:
8个LED灯采用共阳极接法,采用P1口连接,并且连接510欧的限流电阻。
2、晶振电路:
晶振电路由电源、电阻、电容晶振组成,由AT89S52的18、19引脚连接。
在AT89S52芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚的XTAL1,和输出端为引脚XTAL2。
在芯片的外部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的晶振电路。
在我们设计的晶振电路中使用的两个微调电容选为33pF,晶体振荡频率为12MHz。
3、复位电路
单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。
单片机复位使CPU和系统中的其他功能部件都在处在一个确定的初始状态下,并从这个状态下开始工作。
单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。
4、电源电路
电源电路采用正5伏直流电源,并且安装了电源指示灯。
5、中断电路
中断电路由开关和电阻组成,它由12引脚连接。
中断的定义——由预先安排好的内部或外部事件触发引起CPU中止正在正常执行的程序,而转去执行另一段为触发事件而编写的程序,等为触发事件而编写的程序执行完后再返回到被打断处继续执行。
请求中断的来源称为中断源,它们是一些预先按排好的事件。
中断优先级的概念有两层含义:
一是指的是当多个中断源同时请求中断时,CPU先执行为哪个中断而编写的中断服务程序,哪个中断源的优先级就高;
二是指CPU正在执行某个中断源的中断服务程序时又收到另一个中断源的中断请求时,CPU能否暂停正在执行的中断服务程序,而转去执行为另一个中断源而编写的中断服务程序,如果另一个中断源的优先级高,CPU就暂停正在执行中断服务程序而转去执行为另一个中断源而编写的中断服务程序,否则,另一个中断源就不能打断正在执行的中断服务程序。
五、软件设计
此程序主要有主程序、中断程序组成。
软件设计应该自己学会发现问题和学会如何解决问题。
这就需要学习调试程序的方法,比如MedWin里,可以下断点,查看寄存器内容等等,这些都是调试程序的手段,当发现写的程序运行结果和想象中不一样的时候,可以单步,也可以下断点,然后跟踪,查看各相关寄存器内容,看看程序运行过中是不是有什么偏差,找出影响结果的地方,改正过来。
这一个过程非常重要,通过程序的排错,可以学到的知识是书上得不到的。
六、成本核算
器件
数量
单价(元)
总价(元)
单片机
1
10
LED灯
9
0.2
1.8
电阻
12
0.1
1.2
电容
2
电解电容
0.3
开关
0.4
晶振
0.5
电源座
电池
DIP40座
3
总价
19.4
七、设计心得
开动脑筋,运用多种方法,不断优化自己的程序。
想想用各种不同方法来实现同一功能。
这是一个练习和提高的过程,一个问题,你解决了,那么你再想想,能不能换种写法,也可以实现同一功能,或者说,你写出来的代码,能不能再精简一点,让程序执行效率更高,这个过程,就是一个进步的过程。
很多知识和经验的获得,并不是直接写在书让你看就可以得到的,需要自己去实践,开动脑筋,经验才能得到积累,编程水平才能有所提高。
多利用网络的搜索,学会提问题。
一般来说,学习过程中,你遇上的问题,前人们多数也有遇上的,所以如果有什么不懂,在自己解决不了的时候,最好先到网上搜索一下,看能不能找到答案,找不到再到论坛里发问,发问也要有目的性,尽量简单明了的描述问题,让帮助你的人可以用最少的时间就看懂你说什么,毕竟人家帮助你是免费的,时间也是有限的。
设计实物也基本达到预期的效果,但由于能力和时间的关系,总是觉得有很多不尽人意的地方,譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数
这次做单片机流水灯的经历也会使我终身受益,我感受到做硬件设计、软件设计是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究,就不会有所突破,那也就不叫论文了。
希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,可以大大减少你的开发时间。
通过这次的课程设计作品的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解,将理论很好地应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的创新精神,从而不断地战胜自己,超越自己。
创新可以是在原有的基础上进行改进,使之功能不断完善,成为真己的东西。
同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距,书本上的知识很多都是理想化后的结论,忽略了很多实际的因素,或者涉及的不全面,可在实际的应用时这些是不能被忽略的,我们不得不考虑这方的问题,这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果,有时结果甚至很差别很大。
通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性,我们在今后的学习工作中会更加的注重实际,避免纸上谈兵。
八、附录
电路原理图
PCB板图
代码
ORG0000H
AJMPMAIN;
指向主程序
ORG0003H
AJMPINTT0;
指向中断程序
MAIN:
SETBPX0;
置外部中断0为高优先级中断
MOVTCON,#00H;
置外部中断0为电平触发
MOVTMOD,#10H;
置定时器1为方式1
MOVTH1,#3CH
MOVTL1,#0B0H
MOVIE,#81H;
开外部中断0
START:
MOVP1,#00H;
全亮
ACALLDELAY
MOVP1,#0FFH;
全灭
MOVR0,#08H;
从右向左依次点亮
MOVA,#0FEH
NEXT0:
MOVP1,A
RLA
DJNZR0,NEXT0
MOVR1,#08H;
从左相右依次熄灭
MOVA,#80H
NEXT1:
RRA
DJNZR1,NEXT1
MOVP1,#0FH;
左侧4只亮
MOVP1,#0F0H;
右侧4只亮
MOVP1,#55H;
第1、3、5、7只亮
MOVP1,#0AAH;
第2、4、6、8只亮
MOVP1,#0E7H;
从中间依次点亮
MOVP1,#0C3H
MOVP1,#81H
MOVP1,#00H;
从中间依次熄灭
MOVP1,#0E7H
MOVP1,#0FFH
SJMPSTART;
循环执行主程序
INTT0:
CPLTR1;
中断子程序
RETI
DELAY:
MOVR3,#14H;
延时子程序
SETBTR1
LP1:
JBCTF1,LP2
SJMPLP1
LP2:
MOVTL1,#0FEH
DJNZR3,LP1
RET
END
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