定时与计数演示灯设计1.docx
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定时与计数演示灯设计1.docx
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定时与计数演示灯设计1
课程设计说明书
课程名称:
单片机原理及应用
设计题目:
定时与计数演示灯设计
院系:
电子信息与电气工程系
学生姓名:
学号:
专业班级:
指导教师:
14日
课程设计任务书
设计题目
定时与计数演示灯设计
学生姓名
所在院系
电子信息与电气工程系
专业、年级、班
设计要求:
1、具有电源开关及指示灯,有复位按键;
2、单片机P式;T0定时时间为50ms,计满产生的输出信号由P1.7口LED显示,同时,将该1端口接8只LED;
3、T0设置为定时方式,T1设置为计数方信号输入到T1作为T1的计数输入脉冲。
4、T1初始值为100,则计满所需时间为50msX2X100,即10s,计满输出信号由P1.0口LED显示,因此P1.0端口的灯点亮熄灭交替。
学生应完成的工作:
1、查找资料并绘制电路草图,寻找可行性方案;
2、在专业软件上绘制精细电路图;
3、依据设计要求画出流程图并编写出程序;
4、在软件上进行可行性调试,并找出不足;
5、将最合适的方案教给老师审核并领取元器件;
6、在万用板上焊接电路(主要负责);
7、将程序拷进单片机中并接入电源调试;
8、写出课程设计说明书。
参考文献阅读:
[1]杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用.北京:
电子工业出版社,2007.1
[2]王毅.单片机器件应用手册.北京:
人民邮电出版社,1994.4
[3]张毅刚.单片机原理及应用.北京:
高等教育出版社,2003.12
[4]阎石.数字电子技术基础(第五版).北京:
高等教育出版社,2005
[5]文涛.PROTEUS仿真软件应用.武汉:
华中科技大学出版社,2010.2
工作计划:
5月04日--5月05日:
硬件电路设计。
5月06日--5月07日:
软件流程图绘制及程序的编写。
5月10日--5月11日:
焊接制板。
5月12日--5月13日:
烧制程序。
5月14日:
电路调试。
任务下达日期:
指导教师(签名):
学生(签名):
定时与计数演示灯设计
摘要:
本设计用了AT89C52,晶振,发光二极管,7805,桥堆2W10,电容,电阻等元件设计了一个具有电源开关及指示灯,复位键,并且由T0定时50ms,由P1.7口LED显示,由T1计时10s,且P1.0端口LED交替熄灭点亮的一个定时与计数演示灯设计的系统。
关键词:
AT89C52LED晶振计数定时桥堆2W10电容电阻
目录
1.设计背景……………………………………………………………1
1.1时代背景………………………………………………………1
1.2专业背景………………………………………………………1
2.设计方案……………………………………………………………1
2.1硬件设计方案…………………………………………………1
2.2软件设计方案…………………………………………………4
3.方案实施………………………………………………………………4
3.1硬件方案实施……………………………………………………5
3.2软件方案实施…………………………………………………7
4.结果与结论…………………………………………………………9
4.1结果………………………………………………………9
4.2结论………………………………………………………10
5.收获与致谢……………………………………………………10
6.参考文献………………………………………………………10
7.附录……………………………………………………………10
附录一…………………………………………………………………10
1.设计背景
1.1时代背景
单片机作为最典型的嵌入式系统,它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。
近年来,除了各种类型的工控机,各种以通用微处理器构成的计算机方板模块、以通用微处理器为核,片内扩展一些外围功能电路单元构成的嵌入式微处理器,甚至单片形态的PC机等,都实现了嵌入式应用,成为嵌入式系统的庞大家族。
目前,许多单片机类课程教材都是以80C51系列为基础来讲授单片机原理及其应用的。
这是因为MCS-51系列单片机奠定了8位单片机的基础,形成了单片机的经典体系结构。
MCS-51系列中的8051成为许多半导体厂家、电气公司竞相选用的对象,并以此为基核,推出了许多兼容性的CHMOS单片机。
这些单片机都具有极好的兼容性,并有很强的生命力,统称为80C51系列。
单片机是现代计算机、电子技术的新兴领域,无论是单片机本身还是单片机应用系统设计方法都会随时代不断发生变化。
1.2专业背景
作为典型嵌入式系统的单片机,在我国大规模应用已有十余年历史。
在全国高等工科院校中,已普遍开高单片机及其相关课程。
单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段。
除了单独设课程外,在涉及的许多实践环节,如课程设计、毕业设计、研究生论文课题中,单片机系统都是最广泛的应用手段。
近年来,在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中,采用单片机系统来解决各类电子技术问题已成趋势。
2.设计方案
2.1硬件设计方案
1、对于本次设计方案我们有三种选择,主要是复位电路方面,我主要负责这一块工作:
第一种复位电路方案电路图如图2.1.1:
图2.1.1上电复位电路
第二种复位电路方案电路图如图2.1.2:
图2.1.2按键电平复位电路
第三种复位电路方案电路图如图2.1.3:
图2.1.3按键脉冲复位电路
方案的对比选择:
第一个为上电复位电路,第二个为按键电平复位电路,第三个为按键脉冲复位电路,第一个没有按键使用期间不很方便,第二个是用电平复位的,本设计用的是按键电平复位电路。
2、主要芯片AT89C52简介:
AT89C52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器,如图2.1.4:
主要管脚有:
XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz晶振。
RST/Vpd(9脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。
VCC(40脚)和VSS(20脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。
P0-P3口为可编程通用I/O脚,其功能用途由软件定义。
图2.1.4AT89C52引脚图
3、时钟电路
单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准,有条不紊地一拍一拍地工作。
常用的时钟电路设计有两种方式,一种是内部时钟方式,另一种方式是外部时钟方式。
在这次课程设计中,我组采用的是内部时钟方式。
2.2软件设计方案
T0定时50ms,P1.7口LED显示,由T1计时10s,且P1.0端口LED交替熄灭点亮的一个定时与计数演示灯设计的系统这些要求编写出程序流程图如图2.2.1:
图2.2.1程序流程图
3.方案实施
3.1硬件方案实施
1、复位电路设计:
AT89C52的复位是由外部的复位电路来实现的。
复位引脚RST通过一个施密特触发器与复位电路相连,施密特触发器用来抑制噪声,在每个周期的S5P2,施密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
按键手动电平复位有电平方式和脉冲方式两种。
其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的,本次实验采用的是电平复位电路如图3.1.1:
图3.1.1电平复位电路
2、时钟电路设计:
单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反相放大器的输入端为单片机的XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚外部跨接石英振荡器X1和微调电容C1和C2,构成了稳定的自激振荡器。
而电容的大小会影响振荡的频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性,因此对于电容选择是很关键的,我们这次设计的时钟电路采用了所提供的30pF电容可以构成稳定的自激振荡器电路。
并且选取的是振荡频率11.0925MHz。
如图3.1.2:
图3.1.2时钟电路
3、电源电路设计:
电源电路主要用用于为整个系统提供电源。
我们日常用电都是220V的交流电,所以在设计电源时要先把交流电整成直流,然后再经过稳压管输出整个系统所需的稳定的直流电压。
整流主要采用2W10桥堆和电容滤波以得到基本稳定的输出电压。
稳压部分是采用常用的稳压管W7805得到稳定的输出正5V电压。
电源电路图如图3.1.3:
图3.1.3电源电路图
4、LED显示电路设计:
LED主要是显示单片机的定时与计数的完成,单片机的P1.0-P1.7接发光二极管LED灯,由于采用的是阳极接5V电源的接法,所以需要限流电阻与发光二极管串联。
发光二极管允许通过的电流是3mA至10mA左右,为了使发光二极管亮度高点,所以,选择了串联1K欧电阻。
LED显示电路图见图3.1.4:
图3.1.4LED显示电路图
5、总电路图设计:
将以上各种电路与芯片AT89C52结合起来,即使如图3.1.5:
图3.1.5总电路图
3.2软件方案实施
1、程序流程图3.2.1:
图3.2.1程序流程图
2、依据流程图,利用keil软件写出程序:
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPITOP0
ORG001BH
LJMPITOP1
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#60H
LCALLPTOM
HERE:
LJMPHERE
PTOM:
MOVTMOD,#61H;T1为方式2计数器,T0为方式1定时器
MOVTL0,#0B0H;T0置初值
MOVTH0,#3CH
SETBTR0;启动T0
SETBET0;允许T0
SETBTR1;启动T1
SETBET1;允许T1
MOVTH1,#9CH;T1置初值
MOVTL1,#9CH
CLRP1.0
SETBP1.7
SETBEA;CPU开放中断
RET
ITOP0:
MOVTL0,#0B0H;重新给T0置初值
MOVTH0,#3CH
SETBP1.7;产生下降沿,为T1提供计数输入脉冲
NOP
NOP
CLRp1.7
RETI
ITOP1:
CPLP1.0
RETI
END
4.结果与结论
4.1结果
两周忙碌后,我们基本完成了设计的要求:
画出电路图,流程图,焊接电路板等一系列学生该完成的工作,最终实现了波动电源开关,其指示灯会亮;单片机所接的LED全部点亮,按复位键,之后经过50ms,T0产生中断,P1.7端口所接的LED熄灭一次,然后又恢复点亮;同时T1开始工作,当T1计满100时,其产生中断,P1.0端口所接的LED熄灭,T1又重新计数,当再计满100时,P1.0端口所接的LED点亮;结果P1.0端口的LED点亮熄灭交替进行。
4.2结论
这次实习设计,开始我们的程序写错了,电路是基本没有什么问题,经过老师的指导后我们正确的修改好程序,然后就是焊接出现问题,导致没有达到预期结果,经过分析为虚焊原因,又再次焊接一次,最后成功做出电路板。
总体来说合作还是很愉快的,增进了同学的友谊。
5.收获与致谢
经过实习设计,在合作方面,我学会了要合作,一个人做东西总要出错的,同时让我们增进了友谊,锻炼了动手能力,为以后的工作打下坚实的基础;在学习方面,我更深的理解了单片机,一些单片机引脚已经知道怎么用了,至于程序这块还是不太熟练,以后要努力弥补。
最后感谢安阳工学院电子信息与电气工程系给我们这次机会,感谢段德功等老师不辞辛劳的为我们购买元器件,感谢丁莹亮老师对我们的细心指导,谢谢您们。
6.参考文献
[1].杜尚丰.CAN总线
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- 关 键 词:
- 定时 计数 演示 设计