單片機(jī)課程設(shè)計(jì)---8段 2位數(shù)碼led掃描輸出

1、<p>　　設(shè)計(jì)題目：8段 2位數(shù)碼LED掃描輸出（顯示控制輸入）</p><p>　　學(xué)院名稱： 汽車工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 汽車服務(wù)工程 </p><p>　　班 級： xxxxxxx </p><

2、;p>　　姓 名： XXXXXXXX </p><p>　　學(xué) 號： XXXXXXX </p><p>　　指導(dǎo)老師： XXXXXX </p><p><b>　　2012年6月</b></p&g

3、t;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 題目 …………………………………………................. 3</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)要求與目的 …………………………………………… 4</p><p>　　3. 器件選型 ……………………………………………………

4、 5</p><p>　　4 安裝與調(diào)試 ………………………………………………… 5</p><p>　　4.1 器件介紹 …………………………………………………. 6</p><p>　　4.2 安裝要求 …………………………………………………. 6</p><p>　　4.3 硬件測試 …………………………………………

5、………. 6</p><p>　　4.4 功能測試 …………………………………………………. 7</p><p>　　5設(shè)計(jì)步驟 …………………………………………………. 7</p><p>　　6. 電路硬件圖 ………………………………………………… 8</p><p>　　6.1 8段2位數(shù)碼LED掃描輸出（顯示

6、控制輸入）工作理 圖 ................................... 8</p><p>　　6.2 單片機(jī)系統(tǒng) …………………………………………… 9</p><p>　　6.3 MAX232芯片系統(tǒng) …………………………………… 9</p><p>　　7. 程序流

7、程圖 ………………………………………………… 10</p><p>　　8. 實(shí)驗(yàn)源程序 ………………………………………………… 11</p><p>　　9. 調(diào)試過程及結(jié)果分析 ……………………………………… 13 </p><p>　　10. 實(shí)驗(yàn)總結(jié) ………………………………………………….. 13</p><

8、p>　　10.1 單片機(jī)的概念理解 ………………………………….. 13</p><p>　　10.2 實(shí)驗(yàn)流程簡述 ……………………………………… 14</p><p>　　11. 課程設(shè)計(jì)心得 …………………………………………… 15</p><p>　　12. 參考文獻(xiàn) ………………………………………………… 16<

9、;/p><p>　　摘要：當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)?？梢哉f，智能控制與自動控制的核心就是單片機(jī)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：LED 單片機(jī) 控

10、制系統(tǒng) </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)選課題目 </b></p><p>　　題目：8段 2位數(shù)碼LED掃描輸出（顯示控制輸入）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求與目的</b></p><p>　　①設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)控制電路，使連接在該電路上的１個(gè)LED燈按開關(guān)控制</p>

11、<p><b>　　相應(yīng)數(shù)字切換閃爍。</b></p><p>　　②設(shè)計(jì)目的：1.進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。</p><p>　　2.掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法。</p><p>　　3.通過課程設(shè)計(jì)，掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，了解有關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。</p&

12、gt;<p>　　4.通過實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。</p><p>　　5.通過完成一個(gè)包括電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)的完整過程，為我們今后從事相應(yīng)工作打下基礎(chǔ)</p><p><b>　　器件選型</b></p><p><b>　　任務(wù)所需元器件：</b></p>

13、<p>　　（1）AT89C51 單片機(jī)一個(gè) </p><p>　?。?）CRYSTAL 12MHZ 晶振一個(gè)</p><p>　?。?）10uF 電解電容一個(gè)</p><p>　　30pF 片源電容二個(gè)</p><p>　　（極性不得接反,否則漏電流較大,或者導(dǎo)致危險(xiǎn). ）</p><p>　?。?

14、）阻值為10K歐姆的電阻2個(gè)</p><p>　　阻值為510歐姆的電阻7個(gè)</p><p>　　阻值為47K歐姆的電阻2個(gè)</p><p>　?。?）8段數(shù)碼管一個(gè)(共陽型動態(tài)數(shù)碼管,使用時(shí)各段必須串入電阻限流,每個(gè)LED段不得超過15mA,否則極易燒毀.)</p><p>　?。?）MAX232 芯片一個(gè)</p><

15、p>　　（7）DB9(USB) 接口一個(gè)</p><p>　?。?）USB->RS232轉(zhuǎn)換線一條</p><p>　　(9) 開關(guān)（非自鎖）１個(gè) </p><p><b>　?。?0）面包板一塊</b></p><p><b>　?。?1）導(dǎo)線若干</b></p>&l

16、t;p><b>　　儀器設(shè)備</b></p><p><b>　　（1）編程器</b></p><p><b>　?。?）萬用表</b></p><p><b>　　（3）示波器</b></p><p>　?。?）邏輯筆、分析儀</p>

17、<p><b>　　器件介紹－電阻</b></p><p>　　510 Ω : LED限流 510Ω色環(huán): 綠棕黑黑棕</p><p>　　5.1K : 上拉,晶體管基極偏流 5.1K色環(huán): 綠棕黑棕棕</p><p><b>　　電容</b><

18、/p><p><b>　　4. 裝焊調(diào)試</b></p><p>　　面包板：面包板（集成電路實(shí)驗(yàn)板）是電路實(shí)驗(yàn)中一種常用的具有多孔插座的插件板，在進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以根據(jù)電路連接要求，在相應(yīng)孔內(nèi)插入電子元器件的引腳以及導(dǎo)線等，使其與孔內(nèi)彈性接觸簧片接觸，由此連接成所需的實(shí)驗(yàn)電路。SYB—118型面包板示意圖，為4行59列，每條金屬簧片上有5個(gè)插孔，因此插入這5個(gè)孔內(nèi)的

19、導(dǎo)線就被金屬簧片連接在一起?；善g在電氣上彼此絕緣。插孔間及簧片間的距離均與雙列直插式（DIP）集成電路管腳的標(biāo)準(zhǔn)間距2.54mm相同，因而適于插入各種數(shù)字集成電路。</p><p>　　【內(nèi)部結(jié)構(gòu)】：面包板上下部分內(nèi)部連線和中間部分不同，如圖：</p><p>　　【用途】：對集成電路進(jìn)行試驗(yàn) </p><p>　　【使用】：不用焊接和手動接線，將元件插入孔中就

20、可測試電路及元件，使用方便。使用前應(yīng)確定哪些元件的引腳應(yīng)連在一起，再將要連接在一起的引腳插入同一組的5個(gè)小孔中。</p><p><b>　　4.1 安裝要求</b></p><p><b>　　面包板使用注意事項(xiàng)</b></p><p>　　插入面包板上孔內(nèi)引腳或?qū)Ь€銅芯直徑為0.4～0.6mm，即比大頭針的直徑略微細(xì)

21、一點(diǎn)。元器件引腳或?qū)Ь€頭要沿面包板的板面垂直方向插入方孔，應(yīng)能感覺到有輕微、均勻的摩擦阻力，在面包板倒置時(shí)，元器件應(yīng)能被簧片夾住而不脫落。面包板應(yīng)該在通風(fēng)、干燥處存放，特別要避免被電池漏出的電解液所腐蝕。要保持面包板清潔，焊接過的元器件不要插在面包板上。</p><p><b>　　4.3 硬件測試</b></p><p><b>　　通電前的測試內(nèi)容<

22、;/b></p><p>　　（1）確認(rèn)電源電壓正常</p><p>　?。?）確認(rèn)電源連接極性正確</p><p>　?。?）確認(rèn)極性電容未接反</p><p>　　（4）確認(rèn)電路電源未短路</p><p>　　先用簡單程序測試單片機(jī)是否運(yùn)行程序</p><p>　　若無法正常運(yùn)行程序,

23、按下述順序檢查</p><p>　　檢查VCC(40腳)工作電壓是否正常；</p><p>　　檢查EA(31腳)是否已接高電平；</p><p>　　檢查RST(9腳)是否為低,復(fù)位電路是否正常；</p><p>　　檢查18,19腳晶振電路是否正常；</p><p>　　在單片機(jī)電源端加接濾波電容(100uF,0.

24、1uF)；</p><p>　　若上述均無誤,則更換單片機(jī).</p><p><b>　　4.4 功能測試</b></p><p>　　程序必須首先在PC機(jī)上模擬通過</p><p><b>　　檢查時(shí)序，邏輯關(guān)系</b></p><p><b>　　檢查關(guān)鍵變量&

25、lt;/b></p><p><b>　　檢查執(zhí)行流程</b></p><p>　　燒寫單片機(jī)，硬件驗(yàn)證</p><p><b>　　使用LED測試</b></p><p><b>　　使用串口調(diào)試</b></p><p><b>　　5

26、.1設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　1.明確條件和要求</b></p><p>　　首先要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其他有關(guān)資料，弄清楚該程序設(shè)計(jì)的條件和設(shè)計(jì)要求，如：硬件、軟件的狀況和采用的語言、編碼、輸入、輸出、文件設(shè)置、數(shù)據(jù)處理等方面的要求，以及本程序和其他各項(xiàng)程序之間的關(guān)系等。</p><p><b>　　2.分

27、析數(shù)據(jù)</b></p><p>　　必須要對處理的進(jìn)行仔細(xì)的分析，弄清楚數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容和特點(diǎn)之后，才能進(jìn)一步按照要求確定數(shù)據(jù)的數(shù)量和層次結(jié)構(gòu)，安排輸入、輸出。存儲、加工處理的步驟以及一些具體的計(jì)算方法。</p><p><b>　　3.確定流程</b></p><p>　　確定流程是為了完成規(guī)定的任務(wù)而給計(jì)算機(jī)安排的具體操作步驟一般

28、用統(tǒng)一的符號把數(shù)據(jù)的輸入、輸出、存儲、加工等處理過程繪制成流程圖（簡稱框圖），作為編寫程序的依據(jù)。</p><p><b>　　4.編寫程序</b></p><p>　　編寫程序是采用一種程序設(shè)計(jì)語言，按其規(guī)定的語言規(guī)則把確定的流程描寫出來。</p><p><b>　　5.檢查和調(diào)試</b></p><

29、;p>　　檢查內(nèi)容包括程序結(jié)構(gòu)是否得當(dāng)，語句的選用和組織是否合理，語法是否符號規(guī)定，語義是否正確等。一個(gè)程序往往要經(jīng)過反復(fù)多次的調(diào)試：運(yùn)行、檢查、修改，之后才能通過。</p><p><b>　　編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　電路硬件圖</b></p><p>　　6.1 8段2位數(shù)碼LED

30、掃描輸出（顯示控制輸入）工作原理圖</p><p>　　6.2 AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)</p><p>　　6.3 MAX232芯片系統(tǒng)</p><p><b>　　7. 程序流程圖</b></p><p>　　開始時(shí)先初始化顯示程序，接著分別顯示子程序或某單元驅(qū)動子程序，最后返回。

31、 </p><p><b>　　主程序流程圖</b></p><p>　　8. 實(shí)驗(yàn)源程序 </p><p>　　注： 程序老師已經(jīng)寫好 學(xué)生只需將程序讀入單片機(jī)即可 </p><p>　　原 8段 2位數(shù)碼LED掃描輸出（顯示控制輸入）程序如下：</p><p>　　這是一種比較笨但又

32、最易理解的方法，采用順序程序結(jié)構(gòu)，用位指令控制P1口的每一個(gè)位輸出高低電平，從而來控制相應(yīng)LED燈的亮滅。程序如下：</p><p>　　ORG00HSTART:MOVDPTR,#TABLE;設(shè)置段碼表首地址MOVR0,#00H;計(jì)數(shù)值存R0MOVP0,#00HMOVP2,#00H;數(shù)碼顯示初始化S1:INCR0;計(jì)數(shù)值加1CJNE

33、R0,#100,S2;判斷計(jì)數(shù)值是否達(dá)到最大MOVR0,#00HS2:JBP3.7,$;等待按鍵LCALLDELAYJBP3.7,S2;消除按鍵抖動S3:MOVA,R0MOVB,#10DIVAB;分離計(jì)數(shù)值的十位和個(gè)位MOVCA,@A+DPTR;分別取十位和個(gè)位的段碼并顯示MOVP0,AMOVA,BMOV

34、CA,@A+DPTRMOVP2,AJBP3.7,S1;等待按鍵抬起LJMPS3DELAY:MOVR5,#20;延時(shí)10毫秒D1:MOVR6,#250DJNZR6,$DJNZR5,D1</p><p>　　9. 調(diào)試過程及結(jié)果分析</p><p>　　在將程序?qū)戇M(jìn)單片機(jī)時(shí)，由于線路接錯(cuò)，好多次都讀不進(jìn)去，導(dǎo)致

35、失敗，經(jīng)過反復(fù)檢查，問同學(xué)，問老師，察看資料，找到原因，最終將程序成功讀入單片機(jī)。</p><p>　　調(diào)試過程是充滿艱辛的：第一次接電源時(shí)，沒有亮燈，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)后得知，因粗心把有LED燈的正負(fù)極給接反了，經(jīng)反復(fù)核實(shí)，排除問題后，終于得出各個(gè)開關(guān)控制各自的LED指示燈。</p><p>　　而且因?yàn)檫^程中的失敗，導(dǎo)致有些元器件的失效，結(jié)果還得去再配備元器件，所以以后再做的話，最好多買一些

36、元器件以防萬一。</p><p>　　所以在調(diào)試與焊接過程中得細(xì)心，不然出錯(cuò)一步將導(dǎo)致全過程的失敗。</p><p>　　10. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)</p><p>　　10.1 單片機(jī)的概念理解</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)一般由包含多個(gè)模塊得主程序和。各種子程序組成。每一模塊都要完成一個(gè)明確的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)某個(gè)具體的功能，如計(jì)算、接受、發(fā)送

37、、延時(shí)、顯示和打印等。 采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，就是將這些具體功能程序進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和分別調(diào)試，最后將這些模塊程序配成整體程序并進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。模塊化程序設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)模塊可以為多個(gè)程序所共享；單個(gè)功能明確的程序模塊的設(shè)計(jì)和調(diào)試比較方便，容易完成；利用編好的成熟模塊，將大大縮短開發(fā)程序的時(shí)間，降低開發(fā)成本。 </p><p>　　采用循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)可以使程序的容量大大減少，提高程序的效率，節(jié)省內(nèi)存。對于

38、多重循環(huán)，要注意各重循環(huán)的初值和循環(huán)結(jié)束的條件，避免出現(xiàn)程序無休止的“死循環(huán)”現(xiàn)象；對于通用的子程序除了用于存放程序入口參數(shù)的寄存器外，子程序中用到的其他寄存器的內(nèi)容應(yīng)壓入堆棧操作的壓入和彈出的平衡；對于中斷處理子程序除了要保護(hù)處理程序中用到的寄存器外，還要保護(hù)標(biāo)志寄存器。</p><p>　　10.2 實(shí)驗(yàn)流程簡述</p><p><b>　　1.明確條件和要求</b&

39、gt;</p><p>　　首先要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其他有關(guān)資料，弄清楚該程序設(shè)計(jì)的條件和設(shè)計(jì)要求，如：硬件、軟件的狀況和采用的語言、編碼、輸入、輸出、文件設(shè)置、數(shù)據(jù)處理等方面的要求，以及本程序和其他各項(xiàng)程序之間的關(guān)系等。</p><p><b>　　2.分析數(shù)據(jù)</b></p><p>　　必須要對處理的進(jìn)行仔細(xì)的分析，弄清楚數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容和特點(diǎn)

40、之后，才能進(jìn)一步按照要求確定數(shù)據(jù)的數(shù)量和層次結(jié)構(gòu)，安排輸入、輸出。存儲、加工處理的步驟以及一些具體的計(jì)算方法。</p><p><b>　　3.確定流程</b></p><p>　　確定流程是為了完成規(guī)定的任務(wù)而給計(jì)算機(jī)安排的具體操作步驟一般用統(tǒng)一的符號把數(shù)據(jù)的輸入、輸出、存儲、加工等處理過程繪制成流程圖（簡稱框圖），作為編寫程序的依據(jù)。</p><

41、;p><b>　　4.編寫程序</b></p><p>　　編寫程序是采用一種程序設(shè)計(jì)語言，按其規(guī)定的語言規(guī)則把確定的流程描寫出來。</p><p><b>　　5.檢查和調(diào)試</b></p><p>　　檢查內(nèi)容包括程序結(jié)構(gòu)是否得當(dāng)，語句的選用和組織是否合理，語法是否符號規(guī)定，語義是否正確等。一個(gè)程序往往要經(jīng)過反復(fù)

42、多次的調(diào)試：運(yùn)行、檢查、修改，之后才能通過。</p><p>　　6：編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　11. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)心得</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題、鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)、是對我們以后的實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和生活考察過程的訓(xùn)練。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)英勇中

43、空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在如（手機(jī)，電腦，電視，空調(diào)等家用電器），因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。</p><p>　　回顧此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，設(shè)計(jì)結(jié)果能夠符合題意，成功完成了此次實(shí)習(xí)要求，我們不只在乎這一結(jié)果，更加在乎的是這個(gè)過程。這個(gè)過程中，我們花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，更重要的是，我們在學(xué)會創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，同時(shí)還懂得合作精神的重要性，學(xué)會了與他人合作。

44、的確，從選題到定稿，從理論到時(shí)間，在接近二星期的日子里，學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的只是，而且學(xué)到了很多書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識和時(shí)間結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中，可以說的是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)

45、計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的只是理解得不夠深刻，掌握的不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，特別是對單片機(jī)匯編語言掌握得不好。通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在趙良老師和同學(xué)的辛勤指導(dǎo)幫助下，終于設(shè)計(jì)成功。同時(shí)，在趙亮老師那里我學(xué)得到很多實(shí)用的知識，在此我表示感謝！同時(shí)，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)

46、和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！</p><p>　　12. 參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1] 宋培義，劉立新. 單片機(jī)原理接口技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：中國廣播電視臺出版社， 1999.</p><p>　　[2] 梁恩主，梁恩維編著. Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.</p><p

47、>　　[3] 潘新民, 王燕芳編著. 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M]. 北京：人民郵電出版社，1999.</p><p>　　[4] 馬志良編著. 單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[5] 李廣弟, 朱月秀, 王秀山編著. 單片機(jī)基礎(chǔ)（第二版）[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[