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1、目錄
摘要:?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種集成在電路芯片,是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)從0到99的計(jì)數(shù)功能,其結(jié)果顯示在兩位一體的共陽(yáng)極數(shù)碼管上。
關(guān)鍵詞:脈沖計(jì)數(shù)器 數(shù)碼管 單片機(jī)
本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)原理,以單片機(jī)芯片STC89C52作為核心控制器,通過硬件電路的制作以及軟件程序的編制,設(shè)計(jì)制作出一個(gè)計(jì)數(shù)器,包括以下功能:輸出脈沖,按下鍵就開始計(jì)數(shù),并將數(shù)值顯示在兩位一體
2、的共陽(yáng)極數(shù)碼管上。
1課題原理
PCB板上設(shè)置開始計(jì)數(shù)按鍵和清零按鍵,以上按鍵與89C52單片機(jī)的P1口連接,通過查詢按鍵是否被按下來(lái)判斷進(jìn)行計(jì)數(shù)或者清零。若按下計(jì)數(shù)健,則單片機(jī)控制兩位一體的共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示從00開始的數(shù)字,按下一次,則數(shù)字加一,一次類推;若按下清零鍵,則程序返回程序開始處,并且數(shù)碼管顯示00。
2 硬件及軟件設(shè)計(jì)
2.1 硬件系統(tǒng)
2.1.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
此設(shè)計(jì)是在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)和拓展,增加了按鍵電路和和數(shù)碼管顯示電路,由于單片機(jī)輸出電流不足以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管發(fā)光,所以數(shù)碼管需要驅(qū)動(dòng)電路。我們采用了三極管對(duì)數(shù)碼管電流進(jìn)行放大,使
3、電流大小達(dá)到要求值。
2.1.2 單元電路設(shè)計(jì)
基本框架如下圖2.1
加
一
按
鍵
開
始
按
鍵
清零按鍵
數(shù)碼管
顯示
89C52單片機(jī)
控制
2.1基本框架圖2.2 計(jì)數(shù)器原理圖
圖2.3 計(jì)數(shù)器PCB圖
1.STC89C52芯片
STC89C52RC芯片包括: 8k字節(jié)Flash,512字節(jié)RAM, 32位I/O口線,看門狗定時(shí)器,兩個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口, 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。STC89C52RC芯片可降至0H
4、z靜態(tài)邏輯操作,時(shí)鐘頻率0-80MHz,支持2種軟件可選擇節(jié)電模式??臻e模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下,RAM內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié), 單片機(jī)一切工作停止,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程。芯片如圖2.4所示。
圖2.4 STC89C52芯片
2.按鍵電路
K1鍵為啟動(dòng)鍵,K2鍵為清零鍵,K3鍵為計(jì)數(shù)鍵,通過按鈕的連接,實(shí)現(xiàn)開始、計(jì)數(shù)清零功能,連接電路如圖2.5所示。
圖2.5 按鍵電路
5、
3.復(fù)位電路
單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài),其電路圖如圖2.6所示:
圖2.6復(fù)位電路
4.晶振電路
單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作。在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路,只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元,決定單片機(jī)的工作速度。時(shí)鐘電路如下圖2.7所示。
圖2.7 晶振電路
5.?dāng)?shù)碼管顯示電路
選用的是兩位一體的共陽(yáng)數(shù)碼管,將P0口分別接數(shù)碼管的八段發(fā)光二極管,將電源VCC端口接經(jīng)數(shù)碼管位選三極管,構(gòu)成顯示電路。電路圖如圖2.8所示
6、
圖2.8 數(shù)碼管顯示電路
6.電平轉(zhuǎn)換與PC機(jī)接口電路
電平轉(zhuǎn)換電路,實(shí)現(xiàn)芯片與PC機(jī)的電壓相匹配,同時(shí)實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)之間的連接。電路圖如圖2.9所示
圖2.9電平轉(zhuǎn)換與PC機(jī)接口電路
2.2 軟件系統(tǒng)
2.2.1 軟件系統(tǒng)分析
1.單片機(jī)機(jī)器接口設(shè)計(jì);
2.數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì),兩位數(shù)碼管顯示;
3.按鍵取值電路設(shè)計(jì),K1,K2,K3 分別控制計(jì)數(shù)器的開始,清零和加一。
2.2.2 流程圖
外部脈沖計(jì)數(shù)器的軟件流程圖如圖2.10
注:K1鍵是啟動(dòng)鍵;K2鍵是復(fù)位鍵;K3鍵是外部脈沖鍵。
K1鍵接P0口;K2鍵接P1口;K3鍵P2口.
Y
7、N
Y
N
Y
N
N
Y
Y
N
顯示
R1加一
R1≥9?
R0≥9?
K3按下?
K2按下?
K1按下?
顯示
R0加一
R0清零
#DPTR→DPTR
R0,R1清零
圖2.10 外部脈沖計(jì)數(shù)器的流程圖
2.2.3 程序
匯編語(yǔ)言源程序:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0100H
START: JB P1.0 ,
8、 START ;檢查K1是否按下
LCALL DELAY1 ;消除抖動(dòng)
JB P1.0,START
MOV R0,#0 ;個(gè)位清零
MOV R1,#0 ;十位清零
MOV DPTR,#DTAB ;表格首地址賦給DPTR,為后面顯示做準(zhǔn)備
JISHU: JNB P1.1,D3 ;檢查K2否按下 ,如果按下則復(fù)位
LCALL DISPLAY
JB P1.2,JISHU ;檢查有沒脈沖
9、
LCALL DELAY1 ;消除抖動(dòng)
JB P1.2,JISHU ;確認(rèn)有脈沖
MOV DPTR,#DTAB ;表格首地址賦給DPTR,為后面顯示做準(zhǔn)備
CJNE R0,#9H,SMALL ;判斷個(gè)位是否等于9,等于9則跳到SAMLL
SMALL: JNC BIG ;判斷是否大于9,大于9則跳到BIG
INC R0
LCALL DISPLAY
AJMP JISHU
BIG: MOV R0,#00H
10、 ;個(gè)位清零
CJNE R1,#9H,D1 ;判斷十位是否等于9
D1: JNC D3 ;判斷是否大于9,大于9 則跳到D3
INC R1
AJMP JISHU
D3: MOV R0,#0 ;個(gè)位清零
MOV R1,#0 ;十位清零
AJMP JISHU ;循環(huán)計(jì)數(shù)
DISPLAY:CLR A ;顯示程序
CLR P1.4
MOV A,R
11、0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
LCALL DELAY
SETB P1.4
CLR P1.5
CLR A
MOV A,R1
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
LCALL DELAY
SETB P1.5
JNB P1.1,LOOP
JNB P1.2,LOOP
AJMP DISPLAY
LOOP: RET
DTAB: DB 0C0H,0F9H,
12、0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H
DELAY: MOV R7,#012H ;短延時(shí)子程序
DEL1: MOV R6,#0FFH
DEL2: DJNZ R6,DEL2
DJNZ R7,DEL1
RET
DELAY1: MOV R7,#06FH ;長(zhǎng)延時(shí)子程序
DEL3: MOV R6,#0FFH
DEL4: DJNZ R6,DEL4
DJNZ R7,DEL3
RET
END
3實(shí)習(xí)心得
4 參考文獻(xiàn)
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[2] 吳炳勝 80C51 單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) 冶金工業(yè)出版社
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[5] 張大明 單片微機(jī)控制應(yīng)用技術(shù)實(shí)操指導(dǎo)書機(jī) 械工業(yè)出版社
[6] 胡漢才 單片機(jī)原理及其接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社