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花样流水灯
单片机C语言
课程设计指导书
长春工业大学人文信息学院
电子信息系
2011年9月
第一章概述
1.1课程设计的目的
《单片机C语言》这门课程是以目前市场上广泛应用的MCS-51系列单片机为主,系统地讲述了单片机芯片的内部硬件结构、51指令集、C语言程序实例、系统扩展及应用等理论知识。
本次课程设计旨在利用已学理论的基础上,进一步锻炼和提高学生对单片机的实际应用能力,包括单片机系统硬件设计、软件编制、软硬件调试、提高系统可靠性和抗干扰能力等,熟悉和掌握以单片机为核心的产品开发的基本过程,为后续课程如《微型计算机控制技术》、《智能仪器》等课程打下良好的基础。
1.2课程设计的要求
1)学生根据个人的兴趣和实际能力,参考本指导书附录中列出的设计题目,选择1至2个题目作为本次设计的主要工作。
2)硬件设计,基本内容包括单片机起振电路、上电复位电路、手动复位电路及根据题目要求的扩展电路等。
3)软件设计,根据题目要求,编制能够完成所要实现的功能的程序,采取由下至上的原则。
4)调试,采用仿真器进行软硬件检测。
5)将程序固化到程序存储器,完成设计。
6)撰写课程设计报告书。
统一用B5纸书写,设计报告统一打印封面,封面包括(实践课程名称、设计题目、指导教师、系别、班级、姓名、成绩、日期),设计报告内容包括所选题目要求、硬件原理图及说明、软件流程图、程序清单(含注释)、调试过程、设计总结、心得等。
字数不少于3000字。
1.3教学安排
课程设计一般分为三个阶段:
1)预设计阶段:
包括教师授课、方案论证、完成电路设计
2)安装调试阶段:
包括组装电路、硬件调试和软件调试,完成设计任务。
3)撰写设计报告阶段:
撰写设计报告,考核并评定成绩。
第二章设计题目
2.1花样流水灯
名称:
花样流水灯
说明:
16只LED分两组按预设的多种花样变换,显示花样自行选定,美观大方
2.2LED模拟交通灯
名称:
LED模拟交通灯
说明:
东西向绿灯亮若干秒,黄灯闪烁5次后红灯亮,红灯亮后,南北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北向黄灯闪烁5此后变红灯,东西向变绿灯,如此重复。
2.38只数码管滚动显示单个数字
名称:
8只数码管滚动显示单个数字
说明:
数码管从左到右依次滚动显示0~7,程序通过每次仅循环选通一只数码管
2.48只数码管闪烁显示数字串
名称:
8只数码管闪烁显示数字串
说明:
数码管闪烁显示由0~7构成的一串数字
用动态刷新法显示一串数字,在停止刷新时所有数字显示消失。
2.58只数码管滚动显示数字串
名称:
8只数码管滚动显示数字串
说明:
数码管向左滚动显示3个字符构成的数字串
2.6数码管显示4X4矩阵键盘按键号
名称:
数码管显示4X4矩阵键盘按键号
说明:
按下任意键时,数码管都会显示其键的序号,扫描程序首先判断按键发生在哪一列,然后根据所发生的行附加不同的值,从而得到按键的序号。
2.7数码管显示拨码开关编码
名称:
数码管显示拨码开关编码
说明:
系统显示拨码开关所设置的编码000~255
2.8INT0中断计数
名称:
INT0中断计数
说明:
每次按下计数键时触发INT0中断,中断程序累加计数,计数值显示在3只数码管上,按下清零键时数码管清零。
2.910s的秒表
名称:
10s的秒表
说明:
首次按键计时开始,再次按键暂停,第三次按键清零。
2.108X8LED点阵显示数字
名称:
8X8LED点阵显示数字
说明:
8X8LED点阵屏循环显示数字0~9,刷新过程由定时器中断完成。
2.11按键控制8X8LED点阵屏显示图形
名称:
按键控制8X8LED点阵屏显示图形
说明:
每次按下K1时,会使8X8LED点阵屏循环显示不同图形。
本例同时使用外部中断和定时中断。
2.12串行数据转换为并行数据
名称:
串行数据转换为并行数据
说明:
串行数据由RXD发送给串并转换芯片74164,TXD则用于输出移位时钟脉冲,74164将串行输入的1字节转换为并行数据,并将转换的数据通过8只LED显示出来。
本例串口工作模式0,即移位寄
存器I/O模式。
2.13并行数据转换为串行数据
名称:
并行数据转换为串行数据
说明:
切换连接到并串转换芯片74LS165的拨码开关,该芯片将并行数据以串行方式发送到8051的RXD引脚,移位脉冲由TXD提供,显示在P0口。
2.14甲机通过串口控制乙机LED
名称:
甲机发送控制命令字符
说明:
甲单片机负责向外发送控制命令字符“A”、“B”、“C”,或者停止发送,乙机根据所接收到的字符完成LED1闪烁、LED2闪烁、双闪烁、或停止闪烁。
2.15单片机之间双向通信
说明:
甲机向乙机发送控制命令字符,甲机同时接收乙机发送的数字,并显示在数码管上。
乙机程序接收甲机发送字符并完成相应动作;乙机接收到甲机发送的信号后,根据相应信号控制LED完成不同闪烁动作。
附录:
EL-MUT-8051-KeilC模块使用指导
1)仿真芯片资源介绍:
1、支持KeilC环境下的汇编、C;
2、完全仿真P0、P1、P2口;
3、可以设置单步全速断点运行方式;
4、可以查阅变量RAM、xdata等数据;
5、仿真器占用了单片机的串行口和定时器2的资源以及部分程序空间。
6、从0地址开始仿真。
用汇编时,注意中断矢量单元为标准设置(如:
外部中断0为0003H,T0溢出中断为000BH)。
2)硬件准备:
1、把EL-MUT-8051-KeilC模块插入EL-MUT-III实验箱或实验台的CPU插座。
(EL-MUT-8051-KeilC模块上的40脚单片机管座上需插有“达盛仿真芯片”,不能换为其它单片机芯片)
2、将交叉串口电缆的一端(针形口)与EL-MUT-8051-KeilC模块左侧的串行插口(孔形口)插座连接,另一端(孔形口)与PC机的COM1连接。
3、打开EL-MUT-III实验箱或实验台电源开关,通电。
3)软件设置:
(KeilC软件环境的安装请参照安装程序包中的安装说明文件。
)
1、打开KeilC环境。
2、新建工程或打开工程文件:
在主菜单上选“Project”项,在下拉列表中选择“NewProject”新建工程,浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。
或在下拉列表中选择“Openproject”打开已有的工程文件。
3、环境设置:
新建工程文件后,在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境
,或从主菜单“Project”项中选择“OptionsforTarget‘Target1’”,打开如下图设置窗口。
在“Device”项下选择要仿真的芯片类型,如:
Generic–>8051。
在“Target”项下的晶振设置中修改为硬件电路所用晶振频率,如:
6MHz。
选择合适存储模式。
在“Output”项下如在CreatHEXFile选项前打勾,则在编译的同时生成可下载执行的HEX文件,用仿真芯片仿真时可以不进行此项设置。
在“Debug”项下选择“Use:
KeilMoniter-51Driver”使用硬件仿真。
点击“Settings”按钮,进入串口选择及波特率设置窗口(如下图所示)。
选择合适的波特率及串口号。
“SerialInterrupt”项不可选,把前面的勾打掉。
点OK保存设置。
在“OptionforTarget‘Target1’”窗口中,点确定,退出环境设置。
4、新建文件:
在主菜单的“File”下拉列表中选“New…”新建文件。
编辑文件并保存文件。
文件保存为扩展名为“.C”或“.ASM”的文件。
5、添加文件:
在左边的“ProjectWindow”窗口中,用右键选取“SourceGroup1”,在弹出的列表中选择“AddFilestoGroup‘SourceGroup1”,弹出浏览窗口。
浏览添加编辑好的C或ASM文件。
添加完毕点“Close”,关闭窗口。
这时发现添加的文件名已出现在“ProjectWindow”窗口中。
双击刚添加的C或ASM文件。
打开编辑文件窗口。
6、译链接:
在“BuildBar”
工具条中,选第二项编译当前文件,第三项为编译全部。
编译完成,在下方“Output”窗口中出现编译结果。
7、仿真调试:
点击调试按钮
,或从主菜单选取调试“Start/StopDebguSessionCTRL+F5”(快捷键CTRL+F5),程序下载到仿真芯片中。
窗口下方显示下载进度条。
100%下载完成后出现如下窗口。
8、序仿真:
运用运行“DebugBar”调试工具条
,进行单步、进入、跳出、运行到光标、全速运行等。
全速运行后,程序不受控。
如需再次单步调试,需点击调试工具
停止按钮,停止调试。
停止后,硬件复位仿真芯片,再次运行第7步。
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