硬件课程设计报告.doc

硬件课程设计报告.doc

《硬件课程设计报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硬件课程设计报告.doc（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

硬件课程设计报告

硬件课程设计报告

专业

班级

学号

姓名

中国矿工业大学计算机科学与技术学院

2011年12月

目录

一、概要 3

二、焊接工艺总结 3

三、程序设计 3

（一）LED灯应用 3

（二）数码管显示 12

（三）蜂鸣器播放音乐 21

（四）按键识别 23

（五）串口通信 26

（六）时钟——定时器中断应用 33

（七）时钟日历——时钟芯片DS1302应用 37

（八）数字温度计——温度传感器DS18B20应用 47

四、体会与建议 53

一、概要

实验开发板配置为STC89C52RC单片机，内置8K的ROM程序存储器，支持串口ISP在线下载。

实验板上有8位数码管，可做静态显示、动态扫描以及数字时钟显示等；16位LED发光二极管，可进行流水灯等实验；6个按键可实现按键查询、按键中断等；利用蜂鸣器可进行报警提示、播放音乐等；利用DS1302时钟芯片可进行时钟精确计时，制作简易的时钟日历；通过温度传感器DS18B20接口可编程获取环境温度，制作数字温度计；MAX232芯片构成标准的RS232串行通信接口，可与PC机、单片机开发板进行串行通信，也可由计算机直接下载程序至单片机进行程序的烧录。

通过编程设计与本开发板配套的程序，完成相关硬件设备的应用，充分理解与掌握单片机的原理与应用，提高动手实践与编程的综合能力。

二、焊接工艺总结

本实验板为双面板，2条腿以上的元件，焊上后拆下重焊比较困难。

应按照顺序先焊易焊元件如电阻、小电容、12M和32768HZ的晶振、小开关等无极性元件。

在焊电路板时，首先焊接电源部分的元器件，J1、J2、S1、E1、E2、R5，然后接电源，检查电路板是否正常；然后焊接7段LED显示器下面的元件，并安装好7段LED显示器下的一个橡胶垫；然后焊其它元件，焊接元件按低高顺序，先焊低的，后焊高的，再焊集成电路插座，最后焊接7段LED显示器和串口插座等。

焊接过程中应注意排阻的公共端不能焊反，以及四位的LED数码管和LED发光二极管等具有极性的元件的电极也不能焊反。

三、程序设计

（一）LED灯应用

1. 流水灯

（1）实现功能

在实验板上点亮第一个LED灯后，再熄灭第一个LED灯，然后延时一段时间，接着再点亮第二个LED灯，接着再熄灭第二个LED灯……直至16个灯依次被点亮和熄灭，如此循环构成16个LED灯亮灭显示的流水灯。

（2）编程思想

①利用循环移位

先将P2赋值为0xff关闭右边8个灯，再将P0口赋值为0xfe点亮第一个LED灯，延时50ms后，将0xfe循环左移一位再赋给P0，接着再延时50ms,如此循环下去，待P0口控制的8个灯循环完毕后，再将P0赋值为0xff关闭左边8个灯将P2口赋值为0xfe，重复上述的循环操作。

这样可使16个LED灯实现右移的流水灯。

实现左移的流水灯时，可先将P0赋值为0xff关闭左边8个灯，再将P2口赋值为0x7f，然后延时50ms，接着将0x7f循环右移一位再赋给P2，如此循环下去，循环完毕后再将P0口赋值为0x7f重复上述循环操作。

这样可使16个LED灯实现左移的流水灯。

②利用取表方式

定义两个数组a,b,数组a中存放依次点亮8个灯时P0和P2口应赋的8个值,然后让P0和P2循环取遍a中的值，如此可构成右移的流水灯,数组b中反序存放数组a中8个值，然后让P0和P2循环取遍b中的值，如此可构成左移的流水灯。

（3）程序框图

①循环移位方式

主程序框图：

右移函数框图：

P0=0xff，P2=0xfe

开始

P2=0xff，P0=0xfe

延时50ms

延时50ms

P2口的值0xfe循环左移1位

P0口的值0xfe循环左移1位

循环8次？

循环8次？

否否

结束

是是

左移函数框图：

P2=0xff，P0=0x7f

开始

P2=0x7f，P0=0xff

延时50ms

延时50ms

否

P0口的值0x7f循环右移1位

P2口的值0x7f循环右移1位

否

循环8次？

循环8次？

结束

是是

②取表方式

主程序框图：

右移函数框图：

P0=0xff

开始

P2=0xff

P2=a[i]

延时50ms

P0=a[i]

延时50ms

否

i自增1

i自增1

否

循环8次

循环8次？

结束

是是

左移函数框图：

P2=0xff

开始

P0=0xff

P0=b[i]

延时50ms

P2=b[i]

延时50ms

i自增1

i自增1

循环8次？

循环8次？

否否

结束

是是

（4）程序代码

①循环移位方式

#include

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

uchartemp,i,j;

voiddelayms（uchar）;

voidyouyi（）;

voidzuoyi（）;

voidmain（）

{while

（1）

{youyi（）;

zuoyi（）;

}

}

voidyouyi（）

{temp=0xfe;

P2=0xff;

P0=temp;

for（i=0;i<8;i++）

{ delayms（50）;

temp=_crol_（temp,1）;

P0=temp;

}

P0=0xff;

temp=0xfe;

P2=temp;

for（j=0;j<8;j++）

{delayms（50）;

temp=_crol_（temp,1）;

P2=temp;

}

}

voidzuoyi（）

{temp=0x7f;

P0=0xff;

P2=temp;

for（i=0;i<8;i++）

{

delayms（50）;

temp=_cror_（temp,1）;

P2=temp;

}

P2=0xff;

temp=0x7f;

P0=temp;

for（j=0;j<8;j++）

{delayms（50）;

temp=_cror_（temp,1）;

P0=temp;

}

}

voiddelayms（ucharz）//z取值（1~127）

{ucharx,y;

for（x=2*z;x>0;x--）

for（y=248;y>0;y--）;

}

②取表方式

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

uchartemp,i,j;

ucharcodea[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

ucharcodeb[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};

voiddelayms（uchar）;

voidyouyi（）;

voidzuoyi（）;

voidmain（）

{while

（1）

{youyi（）;

zuoyi（）;

}

}

voidyouyi（）

{P2=0xff;

for（i=0;i<8;i++）

{ P0=a[i];

delayms（50）;

}

P0=0xff;

for（j=0;j<8;j++）

{P2=a[j];

delayms（50）;

}

}

voidzuoyi（）

{P0=0xff;

for（i=0;i<8;i++）

{ P2=b[i];

delayms（50）;

}

P2=0xff;

for（j=0;j<8;j++）

{ P0=b[j];

delayms（50）;

}

}

voiddelayms（ucharz）//z取值（1~127）

{ucharx,y;

for（x=2*z;x>0;x--）

for（y=248;y>0;y--）;

}

2.闪烁灯

（1）实现功能

在实验板上点亮第一个LED灯后延时一段时间再熄灭第一个LED灯，然后再点亮第一个LED灯延时一段时间再熄灭第一个LED灯，让第一个灯总共这样亮灭4次，接着再让第二个LED灯亮灭4次，如此下去实现16个灯的亮灭闪烁并且能循环右移和左移。

（2）编程思想

定义两个数组a,b,数组a中存放依次点亮8个灯时P0和P2口应赋的8个值,然后让P0和P2循环取遍a中的值，每取a中的一个值时按如下方式循环4次：

P0和P2每次取值后先延时100ms再赋值为0xff再延时100ms。

这样下去可构成循环右移的闪烁灯。

数组b中反序存放数组a中8个值，然后让P0和P2按上述方式循环取遍b中的值，如此可构成循环左移的闪烁灯。

（3）程序框图

主程序框图：

右移闪烁函数程序框图：

左移闪烁函数程序框图：

（4）程序代码

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

uchartemp,i,j;

ucharcodea[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

ucharcodeb[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};

voiddelayms（uchar）;

voidyoushan（）;

voidzuoshan（）;

voidmain（）

{whil