單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-pwm波信號(hào)發(fā)生器的研制

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　脈沖寬度調(diào)制是現(xiàn)代控制技術(shù)常用的一種控制信息輸出，可以有效地利用數(shù)字技術(shù)控制模擬信號(hào)的技術(shù)。PWM(Pulse Width Modulation)又稱脈沖寬度調(diào)制，屬于脈沖調(diào)制的一種，即脈沖幅度調(diào)制（PAM）、脈沖相位調(diào)制（PPM）、脈沖寬度調(diào)制（PWM）和脈沖編碼調(diào)制（PCM）。它們本來是應(yīng)用于電子信息系統(tǒng)和通信領(lǐng)域的一種信號(hào)

2、變換技術(shù)，但從六十年代中期以來后，隨著電力電子技術(shù)被引入到電力變換領(lǐng)域，PWM技術(shù)廣泛運(yùn)用于各種工業(yè)電力傳動(dòng)領(lǐng)域乃至家電產(chǎn)品中。目前，隨著微機(jī)技術(shù)日益廣泛深入工業(yè)控制領(lǐng)域，單片機(jī)控制的PWM技術(shù)迅速發(fā)展，其突出特點(diǎn)是可以比較容易地選擇最佳的脈沖調(diào)制頻段，更重要的，由于與單片機(jī)的結(jié)合，整個(gè)系統(tǒng)可以集成為具有更完備的保護(hù)功能、故障診斷功能和顯示功能的高可靠的微型化的系統(tǒng)。因此，被競(jìng)相開發(fā)，前景廣闊。</p><p>

3、　　在智能化產(chǎn)品開發(fā)中, 許多常用的單片機(jī)沒有提供脈寬調(diào)制(PWM ) 電壓信號(hào)輸出功能, 而在某些特定的場(chǎng)合需要得到PWM信號(hào)。 PWM控制技術(shù)以其控制簡(jiǎn)單、靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一,由于PWM可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點(diǎn)，在交流傳動(dòng)及至其它能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。目前實(shí)現(xiàn)方法為采用全數(shù)字化方案，完成優(yōu)化的實(shí)時(shí)在線的PWM信

4、號(hào)輸出。</p><p>　　本文主要介紹了PWM信號(hào)發(fā)生器的概念、作用及定義，分析了系統(tǒng)的工作原理和軟硬件的設(shè)計(jì)。主要是以AT89C51單片機(jī)為核心控制單元，通過對(duì)外圍電路芯片的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)PWM輸出波形的頻率、電壓幅值、占空比的連續(xù)調(diào)節(jié)，達(dá)到產(chǎn)生PWM信號(hào)目的。  </p><p>　　第一章 系統(tǒng)組成與工作原理</p><p>　　1.1

5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</p><p>　　一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：PWM信號(hào)發(fā)生器的研制</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　采用定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253</p><p>　　PWM信號(hào)的工作頻率為500Hz(1000Hz)</p><p>　　占空比可變且顯示占空比<

6、/p><p><b>　　1.2 系統(tǒng)組成</b></p><p>　　如圖1.1所示為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖。此系統(tǒng)由89C51單片機(jī)核心控制單元、HD7279控制的顯示與鍵盤掃描單元以及8253計(jì)數(shù)單元組成，其中還用到了74LS138譯碼器作為單片機(jī)的片選輸出來作為8253計(jì)數(shù)器的口地址控制單元，在完成89C51與8253連接的電路中還用到了74LS373地址鎖存器和一

7、些邏輯門電路組成。</p><p>　　圖1.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　1.3 工作原理</b></p><p>　　PWM信號(hào)發(fā)生器是通過89C51單片機(jī)對(duì)顯示器模塊和定時(shí)/計(jì)數(shù)器模塊的控制，采用軟件編程的方法，通過改變給8253計(jì)數(shù)器的寫入值產(chǎn)生一系列幅值相等而寬度不等的脈沖，，再通過一整形電路，產(chǎn)生規(guī)則的PWM脈沖波

8、形，而改變8253的計(jì)數(shù)器初值是通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)數(shù)碼管顯示相應(yīng)的占空比。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 方案比較與確定</p><p>　　方案一：直接采用51單片機(jī)TO/TI定時(shí),通過軟件編程產(chǎn)生PWM脈沖。以89C51單片機(jī)為核心控制單元，采用計(jì)數(shù)法加軟件延時(shí)法，以及與按鍵相配合。當(dāng)有按鍵按下后，通過鍵盤掃描將

9、所按鍵值作為PWM信號(hào)的的占空比輸入，經(jīng)軟件程序處理后實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)的占空比可變，并在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的占空比。</p><p>　　方案二：選用可編程芯片8253的計(jì)數(shù)器0作為PWM信號(hào)發(fā)生器，8253的計(jì)數(shù)器0工作在可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式1下，它的輸出口OUT0產(chǎn)生寬度可調(diào)的PWM信號(hào)脈沖，該輸出脈沖寬度為：W=N/f；輸出的占空比為：P=W1×(f/N)； 式中，W為輸出脈沖寬度，單位是秒；W1為一

10、個(gè)周期內(nèi)高電平的脈沖寬度，P為占空比；f為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號(hào)的頻率；N為單片機(jī)為其置入的計(jì)數(shù)值。PWM的頻率由GATE0上所加的信號(hào)頻率決定；在計(jì)數(shù)器0的GATE0端輸入一定頻率的方波，該頻率由計(jì)數(shù)器1的OUT1輸出產(chǎn)生，再由89C51的ALE鎖存信號(hào)給CLK1和CLK0同步的時(shí)鐘脈沖，最后改變計(jì)數(shù)器值N產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的PWM信號(hào)。如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)原理框圖</p>&l

11、t;p>　　分析：由于單片機(jī)本身內(nèi)部具有計(jì)數(shù)及定時(shí)功能，方案一與方案二相比方案一直接使用單片機(jī)內(nèi)部芯片功能產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制波形算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低廉。但是受單片機(jī)端口數(shù)量及單片機(jī)工作頻率（主要為晶振頻率）的限制，單片機(jī)無法實(shí)現(xiàn)多路控制；單片機(jī)搭建的電路抗干擾性較差，易受感性負(fù)載的影響，電路的穩(wěn)定性較低；單片機(jī)利用程序?qū)崿F(xiàn)PWM脈寬調(diào)制波形，程序執(zhí)行存在相對(duì)延遲現(xiàn)象，盡管單次延遲時(shí)間很小，但是延遲時(shí)間的累積會(huì)對(duì)較為復(fù)雜的控制產(chǎn)生難

12、以估量的影響?？紤]到必須保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以本設(shè)計(jì)采用方案二實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.2 單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 振蕩電路</p><p>　　單片機(jī)需要不斷地提供時(shí)鐘脈沖，這個(gè)時(shí)鐘脈沖就是由振蕩電路提供的，它是由一個(gè)石英晶振、兩個(gè)反饋電容組成，振蕩電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。晶振頻率多在1.2MHz～12MHz

13、之間選取，工業(yè)上常用的是6M和12M，而本次專業(yè)課設(shè)用的晶振頻率是11.0592MHz，反饋電容的取值一般在5PF～30PF 之間選擇,這里我們選用是30PF的反饋電容，它的作用有兩個(gè)：一是驅(qū)動(dòng)振蕩器工作，二是對(duì)振蕩器的頻率F 起微調(diào)作用，反饋電容值越大，振蕩器的頻率就越小，二者成反比。如圖3.2所示。</p><p>　　2.2.2 復(fù)位電路</p><p>　　單片機(jī)需要復(fù)位以后才能

14、正常工作，復(fù)位的目的就是使單片機(jī)處于一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，程序?qū)?huì)從C51的MAIN主行數(shù)的第一條語句開始執(zhí)行。一般來說復(fù)位電路有兩種，一種是手動(dòng)復(fù)位，另一種是上電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是常用的的上電復(fù)位，復(fù)位過程很簡(jiǎn)單，在電源剛剛合上時(shí)，電流經(jīng)過電阻對(duì)電解電容充電，這樣在電阻上就形成了一個(gè)電壓，對(duì)于單片機(jī)來說，這個(gè)電壓就是復(fù)位電壓。經(jīng)過若干毫秒以后，電解電容器被充滿電，這時(shí)電阻就沒有電流流過，電阻兩端也就沒有電壓，單片機(jī)的復(fù)位腳RET

15、電壓恢復(fù)為零，復(fù)位工作結(jié)束，單片機(jī)開始工作。在本次設(shè)計(jì)中選用的是10uF的電解電容，10K的電阻以及5V的外接電壓。如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 單片機(jī)振蕩電路與復(fù)位電路圖</p><p>　　2.2.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253模塊電路</p><p>　　本模塊是此次設(shè)計(jì)的核心模塊，是利用可編程計(jì)數(shù)器8253與89C51單片機(jī)的特殊連接所實(shí)現(xiàn)的。

16、</p><p>　　一片8253共有3個(gè)獨(dú)立通道，各通道共有6種工作方式，其中方式1（可編程序單穩(wěn)）的工作性能是：當(dāng)控制字裝入控制寄存器后，OUT變高，在GATE輸入信號(hào)的上升沿以后的整個(gè)技術(shù)過程中，OUT變低，一旦技術(shù)結(jié)束則OUT變高。下一次GATE上升沿觸發(fā)，OUT再一次變低，輸出一定寬度的負(fù)脈沖。若在OUT為低時(shí)寫入新的計(jì)數(shù)值，則在下一次觸發(fā)之前將不影響單穩(wěn)脈沖寬度。由8253可編程序單穩(wěn)工作特性可知，每

17、啟動(dòng)一次，定時(shí)時(shí)間由計(jì)數(shù)值而定。該特性適合本次設(shè)計(jì)PWM波形的工作要求。</p><p>　　單片機(jī)向8253的通道0賦值給方式1的控制字及計(jì)數(shù)值T0，OUT0輸出為高電平，但計(jì)數(shù)器0未啟動(dòng)不工作，這時(shí)通道處于等待狀態(tài)，等待GATE0的上升沿到來。</p><p>　　單片機(jī)向8253的通道1賦值給方式1的控制字及計(jì)數(shù)值T1，OUT1輸出由低變高，因而在GATE0端得到一個(gè)上升觸發(fā)脈沖啟動(dòng)

18、通道0定時(shí)，在定時(shí)中OUT0變?yōu)榈碗娖?，這時(shí)8253開始進(jìn)入雙定時(shí)器互相觸發(fā)啟動(dòng)的工作狀態(tài)。</p><p>　　在通道0第一次定時(shí)結(jié)束，OUT0輸出變高，是GATE1端得到一個(gè)上升觸發(fā)脈沖啟動(dòng)通道1定時(shí)，而通道0處于等待狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)時(shí)鐘頻率為f0，調(diào)寬脈沖周期為T(T=t+t’)時(shí)，則有：</p><p>　　T0=f*t, T1=f*t’

19、 （1）</p><p>　　當(dāng)t’用T與t取代時(shí)，可得：</p><p>　　T1=f*(T-t) （2）</p><p>　　由此看來，當(dāng)需要得到寬度為t的調(diào)寬脈沖時(shí)，必須給通道0置計(jì)數(shù)值為T0，通道1置計(jì)數(shù)值為T1，當(dāng)需要調(diào)整脈寬時(shí)，只需按式（

20、1）和式（2）重新計(jì)算T0和T1，置入各對(duì)應(yīng)通道，輸出波形后自動(dòng)得到調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了占空比可變的脈寬調(diào)制的目的</p><p>　　在這里單片機(jī)除了需要給8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8位數(shù)據(jù)以外，還需用到74LS373地址鎖存器對(duì)單片機(jī)的地址進(jìn)行鎖存，由于74LS373內(nèi)部是由8個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的，在這里其中的兩個(gè)觸發(fā)器輸出Q1和Q2是8253中的A0和A1的輸入信號(hào)，使得8253得到正確的控制口地址和計(jì)數(shù)器口地址，這也

21、是8253計(jì)數(shù)器正常工作所必須的。其次是單片機(jī)的P2.5作為8253的片選信號(hào)，以此來進(jìn)一步確定8253的口地址，8253</p><p>　　的讀寫信號(hào)分別由單片機(jī)的讀寫信號(hào)直接給予，然后是ALE地址所存信號(hào)給8253的CLK1和CLK0送同步時(shí)鐘信號(hào)，最后通過OUT1的輸出脈沖打開GATE0，使得OUT0經(jīng)過一個(gè)反相器后得到我們最終所需的PWM脈沖信號(hào)。如圖2.3所示。</p><p>

22、;　　圖2.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253控制電路圖</p><p>　　2.2.4 鍵盤及顯示電路</p><p>　　HD7279A 只需要4 根線（CS、CLK、DATA、KEY）與AT89C51 相連，僅僅使用單片機(jī)的P1.0—P1.3 口，大大節(jié)省了CPU 的端口資源，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路，即可實(shí)現(xiàn)鍵盤接口功能。由于HD7279A 內(nèi)部含有去抖動(dòng)電路，軟件編程時(shí)不需要鍵盤的消抖動(dòng)程序，而

23、且HD7279A 的控制指令也使得軟件編程更簡(jiǎn)單。選用HD7279A 芯片作為驅(qū)動(dòng)接鍵盤矩陣。掃描鍵盤時(shí)，如果有鍵按下，直接通過讀鍵盤數(shù)據(jù)指令即可在LCD 上顯示鍵入的鍵值，而不需要通過AT89C51 口線來控制鍵盤輸入值。所以選擇HD7279 作為驅(qū)動(dòng)芯片的鍵盤電路。</p><p>　　常用的數(shù)碼管顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光二極管a-g控制七個(gè)段的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫式

24、的七段顯示器控制簡(jiǎn)單，使用方便，而且字符較亮，價(jià)格適宜，所以選擇數(shù)碼管顯示.如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 鍵盤與顯示控制電路圖</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 編程語言的選擇</p><p>　　MCS-51 編程語言常用的有兩種，一種是匯編語言，另一種是C 語言。C 語言是一種結(jié)構(gòu)

25、化語言，在大多數(shù)情況下其機(jī)器代碼生成效率和匯編語言相當(dāng)。匯編語言的機(jī)器代碼生成效率很高，匯編語言的開發(fā)效率高，可以充分地利用片內(nèi)的資源。具有直接和硬件打道、執(zhí)行代碼的效率高等特點(diǎn)，可以做到C語言所不能做到的一些事情，例如對(duì)時(shí)鐘要求很嚴(yán)格時(shí)，使用匯編語言成了唯一的選擇。匯編在延時(shí)和中斷時(shí)有很大的作用，有時(shí)C是沒有辦法做到的 。綜合以上匯編語言的優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選擇匯編語言對(duì)51單片機(jī)進(jìn)行軟件編程。</p><p>　

26、　3.2 7279鍵盤功能設(shè)計(jì) </p><p>　　表3-1 7279鍵盤功能設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3 存儲(chǔ)單元及關(guān)鍵字介紹</p><p>　　3.3.1 存儲(chǔ)單元介紹</p><p>　　表3-2 存儲(chǔ)單元介紹</p><p>　　3.3.2 關(guān)鍵字介紹</p><p&g

27、t;　　表3-3 關(guān)鍵字介紹</p><p>　　3.4 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)總框圖</p><p>　　程序開始運(yùn)行時(shí)對(duì)存儲(chǔ)區(qū)及7279初始化，判斷是否有按鍵按下，無鍵按下，重新進(jìn)行鍵盤掃描；有鍵按下，判斷是哪個(gè)鍵按下，并進(jìn)行相應(yīng)的操作，整個(gè)程序是以AT89C51單片機(jī)為核心控制單元，通過ALE不斷給8253計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號(hào)，以及與按鍵相配合，通過對(duì)數(shù)碼管顯示占空比的改變，給計(jì)數(shù)器0口不同的輸

28、出，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。因此整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖如圖3.1所示。</p><p>　　N </p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p&g

29、t;<p>　　圖 3.1程序流程圖</p><p>　　第四章 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析</p><p>　　4.1 調(diào)試過程中主要用到的儀器和工具</p><p><b>　　數(shù)字萬用表 一個(gè)</b></p><p><b>　　穩(wěn)壓電源 一個(gè)</b></p>

30、<p>　　示波器 一臺(tái)</p><p>　　4.2 實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程 </p><p>　　采用KeilC51編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)制作。硬件電路制作完畢，用萬用表檢測(cè)有無短路開路等現(xiàn)象，確定硬件電路沒有問題后，用示波器的串口線與硬件電路相連，運(yùn)行程序進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　在軟件調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行沒

31、有錯(cuò)誤，但在輸入占空比數(shù)值后，按下確認(rèn)鍵不能在數(shù)碼管上顯示修改后的占空比值，得不到想要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而后憑借著流程圖，一步一步地檢查程序的走向，最終發(fā)現(xiàn)原來是程序中判斷是否按下確認(rèn)鍵后，沒有調(diào)用顯示程序。當(dāng)加入顯示子程序后，運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　4.3 測(cè)試結(jié)果分析</p><p>　　制作完成后，將8253計(jì)數(shù)器0的OUT0端連接示波器上。上電后，7279顯

32、示器初始化顯示“good050“字樣，示波器上顯示穩(wěn)定的占空比為50%的方波。按下“設(shè)置/確認(rèn)” 鍵后，顯示器上第6個(gè)數(shù)碼管開始閃爍，即提示可以修改此數(shù)值。選擇一個(gè)數(shù)字鍵按下，若選擇“1“或比”1“大的數(shù)字鍵，則這個(gè)數(shù)碼管仍然閃爍，即提示輸入錯(cuò)誤；若選擇”0“數(shù)字鍵，則第六個(gè)數(shù)碼管消閃并顯示了”0“，同時(shí)第七個(gè)數(shù)碼管開始閃爍，這個(gè)“0”即作為占空比的百位值。接著輸入數(shù)字，此時(shí)可以選擇”0“到”9“中的任意一個(gè)數(shù)字作為占空比的十位值（比如

33、“2”），按下后第七個(gè)數(shù)碼管消閃并顯示了所按下的數(shù)字，同時(shí)第八個(gè)數(shù)碼管開始閃爍。與第七個(gè)數(shù)碼管一樣按下一個(gè)數(shù)字鍵作為占空比的個(gè)位值（比如“5”），第八個(gè)數(shù)碼管則顯示所按下的數(shù)字，但不消閃，直到再次按下“設(shè)置/確認(rèn)”鍵后，第八個(gè)數(shù)碼管消閃。此時(shí)修改完成，顯示器上顯示“nice025”，即占空比變?yōu)?5%，從操作中可以發(fā)現(xiàn)提供修改的占空比范圍為0%-99%。再觀察示波器上的波形及相應(yīng)測(cè)量參數(shù)，可以得出輸出的PWM波占空比的確變?yōu)?5%，達(dá)到

34、設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件所組成。硬件主要指單片機(jī)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器，輸入/輸出設(shè)備等硬件部件機(jī)器，而軟件是各種工作程序的總稱。只有硬件和軟件緊密配合，協(xié)調(diào)一致，才能組成高性能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)于本次專業(yè)課程設(shè)計(jì)——PWM波的研制，是簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，采用順序設(shè)計(jì)方法。</p>

35、<p>　　回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這三周的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。體會(huì)最深刻的一點(diǎn)就是理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。

36、在設(shè)計(jì)的過程中遇到了一些問題，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說對(duì)單片機(jī)匯編語言掌握得不好，對(duì)HD7279的模塊的工作原理掌握得不夠熟練，對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)所需要的思路和方法不明確等等。通過這次專業(yè)課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。</p><p>　　專業(yè)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，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)

37、，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。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)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)生來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]韓成、張延偉主編.拿來就用單片機(jī).北京：人民郵電出版社，2008</p>

38、<p>　　[2] 樓然苗、李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[3] 王福瑞等.單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999</p><p>　　[4]蘇凱，劉慶國(guó).MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì).北京:冶金工業(yè)出版</p><p>　　[5]鄔寬明.單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè).

39、北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[6]徐建軍主編.MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用及接口技術(shù).北京：人民郵電出版社，2003</p><p>　　[7]姜至海、劉連鑫主編.單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[8] 蔡明文、馮先成. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì). 武漢:華中科技大學(xué)出版社 , 2007</p&

40、gt;<p>　　[9] 房小翠、王金鳳. 單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1996</p><p><b>　　附錄A</b></p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序代碼如下：</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　LJ

41、MP MAIN</b></p><p>　　MAIN:MOV SP,#67H </p><p>　　ACALL INIT_7279 ;7279初始化</p><p>　　L1:ACALL PWM_DEAL ;PWM的占空比數(shù)據(jù)處理</p><p>　　ACALL PWM_OUT ;PWM輸出</p&g

42、t;<p>　　ACALL DIS_DEAL ;顯示處理</p><p>　　L2:ACALL DISPLAY ;7279顯示子程序</p><p>　　ACALL KEY </p><p>　　CJNE A,#0FFH,L4 ;判斷有無鍵按下</p><p><b>　　LJMP L

43、2</b></p><p>　　L4:CJNE A,#0AH,L2 ;判斷是否按下設(shè)置鍵</p><p><b>　　ACALL TV4</b></p><p><b>　　SJMP L1</b></p><p>　　;PWM的占空比數(shù)據(jù)處理</p><p&g

44、t;　　PWM_DEAL:MOV R7,#02H</p><p>　　MOV R0,#4AH</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　L6:MOV B,#0AH</p><p>　　MUL AB ;十進(jìn)制占空比轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制 </p><p>

45、;<b>　　DEC R0</b></p><p><b>　　ADD A,@R0</b></p><p>　　DJNZ R7,L6</p><p>　　MOV B,#25H</p><p><b>　　MUL AB</b></p><p><b&

46、gt;　　MOV 50H,A</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　MOV 51H,A</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　;PWM的輸出</b>&l

47、t;/p><p>　　PWM_OUT:MOV DPTR,#0DFFFH</p><p>　　MOV A,#74H ;計(jì)數(shù)器1，方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0DFFDH；</p><p>　　MOV A,#74H

48、 ;OUT1 輸出 500HZ的方波，計(jì)數(shù)器1的初值為0E74H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV A,#0EH</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0DFFFH</p><p>　　MOV A,#32H

49、 ;計(jì)數(shù)器0，方式1，二進(jìn)制計(jì)數(shù)</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0DFFCH</p><p>　　MOV A,50H ;OUT0 輸出脈寬可調(diào)的頻率為500HZ的脈沖，計(jì)數(shù)器0的初值為鍵入值，存在50H，51H單元里 </p><p>　　MOVX @DPTR,A

50、</p><p>　　MOV A,51H </p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　;初始化顯示處理</b></p><p>　　DIS_DEAL:MOV 40H,#09H ;上電

51、后，前五個(gè)數(shù)碼管顯示"good"</p><p>　　MOV 41H,#10H</p><p>　　MOV 42H,#10H</p><p>　　MOV 43H,#11H</p><p>　　MOV 44H,#0BH</p><p>　　MOV 45H,4AH ;最后三個(gè)數(shù)碼管所顯示的占空比

52、值存于48H-4AH單元中</p><p>　　MOV 46H,49H</p><p>　　MOV 47H,48H</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　;修改后顯示處理</b></p><p>　　DIS_DEAL1:MOV 40H,#0C

53、H ;按下確認(rèn)鍵后，前五個(gè)數(shù)碼管顯示"nice"</p><p>　　MOV 41H,#0DH</p><p>　　MOV 42H,#0EH</p><p>　　MOV 43H,#0fH</p><p>　　MOV 44H,#0BH </p><p>　　MOV 45H,4AH

54、 ;最后三個(gè)數(shù)碼管所顯示的占空比值存于48H-4AH單元中</p><p>　　MOV 46H,49H</p><p>　　MOV 47H,48H</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　;鍵入占空比</b></p><p>　　TV4:MO

55、V B,A</p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p>　　MOV A,#88H ;7279閃爍指令</p><p>　　ACALL STFS</p><p>　　MOV A,#0FBH ;第六個(gè)數(shù)碼管閃爍</p><p>　　ACAL

56、L STFS</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　ACALL DIS_DEAL1 ;顯示結(jié)果處理</p><p>　　ACALL DISPLAY ;7279顯示子程序<

57、/p><p>　　ACALL KEY ;鍵入第一個(gè)值</p><p>　　CJNE A,#01H,M1 ;與1比較，不能大于等于1</p><p><b>　　M1:JC M2</b></p><p><b>　　LJMP TV4</b></p>

58、<p>　　M2:MOV 4AH,A ;將第一個(gè)值存于4AH單元中</p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p>　　MOV A,#88H </p><p>　　ACALL STFS</

59、p><p>　　MOV A,#0FDH ;第七個(gè)數(shù)碼管閃爍</p><p>　　ACALL STFS</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　L12:ACALL DIS_D

60、EAL1 ;顯示結(jié)果處理</p><p>　　ACALL DISPLAY ;7279顯示子程序</p><p>　　ACALL KEY ;鍵入第二個(gè)值</p><p>　　CJNE A,#0AH,L11 ;與10比較，不能大于等于10</p><p>　　L11:J

61、NC L12</p><p>　　MOV 49H,A ;將第二個(gè)值存于49H單元中</p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p>　　MOV A,#88H </p><p>

62、;　　ACALL STFS</p><p>　　MOV A,#0FEH ;第八個(gè)數(shù)碼管閃爍</p><p>　　ACALL STFS</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p&g

63、t;　　L13:ACALL DIS_DEAL1</p><p>　　ACALL DISPLAY</p><p>　　ACALL KEY ;鍵入第三個(gè)值</p><p>　　CJNE A,#0AH,L14 ;與10比較，不能大于等于10</p><p>　　L14:JNC L13</p>

64、;<p>　　MOV 48H,A ;將第三個(gè)值存于48H單元中</p><p>　　L15:ACALL DIS_DEAL1</p><p>　　ACALL DISPLAY</p><p><b>　　ACALL KEY</b></p><p>　　CJNE A,#0AH,L16

65、 ;判斷確認(rèn)鍵是否按下 </p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p>　　MOV A,#88H </p><p>　　ACALL STFS</p><p>　　MOV A,#0FFH

66、 ;取消閃爍</p><p>　　ACALL STFS</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　ACALL DIS_DEAL1 ;修改后的最終結(jié)果顯示處理</p><p>　　

67、ACALL DISPLAY ;7279顯示最終結(jié)果</p><p><b>　　SJMP L18 </b></p><p>　　L16:SJMP L15</p><p><b>　　L18:RET</b></p><p><b>　　;顯示部分</b>&

68、lt;/p><p>　　DISPLAY:MOV R5,#08H ;顯示子程序，顯示8個(gè)字符,顯緩區(qū)40H-47H</p><p>　　MOV R0,#40H ;顯緩區(qū)首址</p><p>　　MOV R1,#97H ;命令字控制顯示的數(shù)碼管</p><p>　　DL1:CLR P1.0</p><

69、p>　　MOV R6,#0CH</p><p>　　DL2:DJNZ R6,DL2</p><p>　　MOV A,R1 ;發(fā)送命令字</p><p>　　ACALL STFS;</p><p>　　MOV R6,#06H</p><p>　　DL3:DJNZ R6,DL3 ;延時(shí)

70、</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　ADD A,#0DH</p><p>　　MOVC A,@A+PC ;查表</p><p>　　ACALL STFS ;發(fā)送顯示內(nèi)容</p><p>　　MOV R6,#02H</p>

71、;<p>　　DL4:DJNZ R6,DL4 ;延時(shí)</p><p>　　SETB P1.0 </p><p><b>　　INC R0</b></p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　DJNZ R5,DL1 ; 循環(huán)次數(shù)</p&

72、gt;<p><b>　　RET </b></p><p>　　TAB: DB 7EH,30H,6DH,79H,33H,5BH,5FH,70H,7FH</p><p>　　DB 7BH,00H,01H,76h,30h,4Eh,6Fh,1Dh,3Dh ;字型碼</p><p><b>　　;發(fā)送一字節(jié)</b>

73、</p><p>　　STFS:MOV R7,#08H ;與7279串行發(fā)送子程序</p><p><b>　　SL1:RLC A</b></p><p>　　MOV P1.2,C</p><p><b>　　SETB P1.1</b></p><p>　　MOV R6

74、,#02H</p><p>　　SL2: DJNZ R6,SL2</p><p><b>　　CLR P1.1</b></p><p>　　MOV R6,#02H</p><p>　　SL3: DJNZ R6,SL3</p><p>　　DJNZ R7,SL1</p><p&g

75、t;<b>　　RET</b></p><p><b>　　;鍵掃</b></p><p>　　KEY:ACALL KEY1</p><p>　　CJNE A,#0FFH,KL1</p><p><b>　　CLR 00H</b></p><p><

76、;b>　　RET</b></p><p>　　KL1:JB 00H,KL2</p><p><b>　　SETB 00H</b></p><p>　　ACALL KEY2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KL2:MOV A,#

77、0FFH</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KEY1:CLR P1.0 ;讀鍵值子程序</p><p>　　MOV R6,#0CH</p><p>　　L01:DJNZ R6,L01</p><p>　　MOV A,#15H</p><

78、p>　　ACALL STFS</p><p>　　MOV R6,#06H</p><p>　　L02:DJNZ R6,L02</p><p>　　ACALL STJS</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><b>　　RET</b>&l

79、t;/p><p>　　STJS:MOV R7,#08H ;與7279串行接收子程序</p><p>　　L21:SETB P1.1</p><p><b>　　SETB P1.2</b></p><p>　　MOV R6,#02H</p><p>　　L22:DJNZ R6,L22</p

80、><p>　　MOV C,P1.2</p><p><b>　　RLC A</b></p><p><b>　　CLR P1.1</b></p><p>　　MOV R6,#02H</p><p>　　L23:DJNZ R6,L23</p><p>　　D

81、JNZ R7,L21</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KEY2:MOV B,A</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R7,#0FH</p><p>　　L31:MOV A,R2 </p><p>　　ADD

82、 A,#0AH</p><p>　　MOVC A,@A+PC</p><p>　　CJNE A,B,L32</p><p><b>　　SJMP L33</b></p><p>　　L32:INC R2</p><p>　　DJNZ R7,L31</p><p>　　L33

83、:MOV A,R2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB0: DB 1CH,1DH,1EH,1FH,14H ;7279鍵值表</p><p>　　DB 15H,16H,17H,0CH,0DH</p><p>　　DB 0EH,0FH,04H,05H,06H</p>

84、<p><b>　　DB 07H </b></p><p><b>　　;7279初始化</b></p><p>　　INIT_7279:CLR P1.0 ;7279初始化</p><p>　　MOV R6,#0CH</p><p>　　NL0:DJNZ R

85、6,NL0</p><p>　　MOV A,#0A4H</p><p>　　ACALL STFS</p><p>　　MOV R6,#02H</p><p>　　NL1:DJNZ R6,NL1</p><p>　　SETB P1.0 </p><p>　　MOV 4AH,#00H

86、 ;上電后，數(shù)碼管顯示初始值050，即占空比50%</p><p>　　MOV 49H,#05H</p><p>　　MOV 48H,#00H</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>

87、　　附錄B</b></p><p><b>　　芯片引腳圖：</b></p><p>　　AT89C51單片機(jī):</p><p>　　可編程的8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器： </p><p><b>　　HD7279:</b></p><p><b>　　74L