【正文】 uVision 中輸入控制單片機(jī)運(yùn)行的代碼，對(duì)輸入的代碼進(jìn)行編譯生成 *.HEX 文件。 先保持換向開(kāi)關(guān)和按鍵 K1 不變，即 n值不變，按動(dòng)按鍵 K2改變 P值，令 P=12，則 PWM 對(duì)應(yīng)的周期保持不變，占空比由原來(lái)的 50%變?yōu)楝F(xiàn) 在的 59%，仿真圖形如下所示，此時(shí)一二兩位顯示 PWM 波形周期為 10ms，三四兩位顯示占空比為 59%， PWM 波形輸出時(shí)間為 37秒。 20=50%，如下圖所示，一二兩位顯示 PWM 波形周期為 10ms，三四兩位顯示占空比為 50%，此時(shí) PWM 的輸出波形已經(jīng)有了 59 秒鐘。軟件調(diào)試較易進(jìn)行，但硬件電路調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試必須在電路板制作完成，待元器件焊接 完成后進(jìn)行。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 uVision 軟件 Keil uVision 是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 Protues 提供了豐富的資源 ，主要包括以下幾個(gè)方面： 可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有 30多個(gè)元件庫(kù)。 Proteus 軟件 Protues軟件是英國(guó) Labcenter electronics公司出版的 EDA工具軟件。我們可以對(duì) T0 設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)生定時(shí)中斷的時(shí)候?qū)σ粋€(gè)變量進(jìn)行賦值，而這個(gè)變量在主程序運(yùn)行的開(kāi)始已經(jīng)有了一個(gè)初值，在這里我們要設(shè)定的定時(shí)值要小于主程序的運(yùn)行時(shí)間，這樣在 主程序的尾部對(duì)變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說(shuō)明 T0 中斷正常，如果沒(méi)有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。 //顯示占空比的個(gè)位 delay(4)。 P2=0xfd。通常的數(shù)碼管又分為 8 段，分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP，其中 DP 是小數(shù)點(diǎn)位段。amp。處理連擊。當(dāng)按鍵 K3按下的時(shí)候， 端口檢測(cè)到有高電平，占空比就會(huì)逐漸的減小，此時(shí)數(shù)碼管的一二兩位隨之變化。 TL0=(65536500)%256。 一般的單片機(jī)都可以通過(guò)內(nèi)部定時(shí)器輸出 PWM，輸出 PWM 為以下過(guò)程 設(shè)置提供調(diào)制方波的片上 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的周期 在 PWM 控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間 設(shè)置 PWM 輸出的方向，這個(gè)輸出是一個(gè)通用 I/O 管腳 啟動(dòng)定時(shí)器 使能 PWM 控制器 單片機(jī)通過(guò)設(shè)置以下參數(shù)值改變 PWM 波形。 //time0 為定時(shí)器，工作方式 1； TH0=(65536500)/256。 單片機(jī)中斷程序的設(shè)計(jì) 定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到 TH和 TL 中的。 此時(shí)六位數(shù)碼管的第五六兩位開(kāi)始實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，一分鐘時(shí)間結(jié)束后如果沒(méi)有按鍵按下，則 PWM 波形的周期自動(dòng)增加。 此時(shí)六位數(shù)碼管的第五六兩位開(kāi)始實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，一分鐘時(shí)間結(jié)束 后如果沒(méi)有按鍵按下，則 PWM 波形的周期自動(dòng)增加。利用人眼的視覺(jué)暫留性，依次給出各個(gè)數(shù)碼管公共端加有效信號(hào)，在此同時(shí)給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)全段掃描速度大于視覺(jué)暫留速度時(shí)，顯示就會(huì)清晰顯示出來(lái)。而共陽(yáng)極就是將八個(gè) LED 的陽(yáng)極連在一起。當(dāng)按鍵 K3按下的時(shí)候， 端口檢測(cè)到有高電平， PWM周期就會(huì)逐 漸的減小。 在單片機(jī)應(yīng)用中鍵盤(pán)用的最多的形式是獨(dú)立鍵盤(pán)及矩陣鍵盤(pán)。該電路具有手動(dòng)復(fù)位、看門(mén)狗、電壓監(jiān)視功能。 圖 13 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)總是從地址 0000H 開(kāi)始的，所以在進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)必須對(duì)CPU 進(jìn)行復(fù)位，也叫初始化。 89 C 51單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘電路復(fù)位電路看門(mén)狗電路顯示模塊電源電路按鍵選擇 圖 10系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖 電源電路設(shè)計(jì) 電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 7805 系列。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向 PWM 可以極大地延長(zhǎng)通信距離。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM 進(jìn)行編碼。在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 (包括并行擴(kuò)展 I/O口 )時(shí) , P0 口專用于分時(shí)傳送低 8位地址信號(hào) 和 8位數(shù)據(jù)信號(hào) ,P2 口專用于傳送高 8位地址信號(hào)。 P2 口的位結(jié)構(gòu)如圖 26 所示 ，引腳上拉電阻同 P1 口。 P 0 . X鎖 存 器 _C PP 0 . X引 腳amp。② Vpp功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳用于施加編程電源Vpp。①正常工作時(shí)， RST（ Reset）端為復(fù)位信號(hào)輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平， 80C51芯片即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后一切從頭開(kāi)始， CPU 從 0000H 開(kāi)始執(zhí)行指令。當(dāng) ALE 信號(hào)有效時(shí)， P0 口傳送的是低 8位地址信號(hào)； ALE 信號(hào)無(wú)效時(shí)， P0 口傳送的是 8位數(shù)據(jù)信號(hào)。 圖 3 AT89C51封裝圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 (1)Vcc—— 芯片電源，接 +5V。 并行 I/O 口： AT89C51 芯片內(nèi)部有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0， P1， P2， P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，器件采用 ATMEL高密度非 易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 單片機(jī)。 單片?，F(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備 通信接口 ，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制。 CP U ROMRAM 內(nèi)部總線 I / 0 接口特殊功能部件 單片機(jī)圖 1 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 智能儀器 儀表上的應(yīng)用。將當(dāng)下較為熱門(mén)的單片機(jī)與脈沖寬度調(diào)制（ PWM）相結(jié)合，具有一定的研究意義與應(yīng)用價(jià)值。 1 目 錄 摘 要 .................................................... I ABSTRACT ................................................. II 1 緒論 .......................................................... 1 本文的設(shè)計(jì)背景和意義 ...................................... 1 設(shè)計(jì)要求 .................................................. 1 單片機(jī)概述 ................................................ 2 AT89C51 單片機(jī)概述 ........................................ 4 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................. 4 AT89C51 單片機(jī)引腳功能 ................................. 5 脈沖寬度調(diào)制 (PWM)概述 ..................................... 9 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................. 11 電源電路設(shè)計(jì) ............................................. 11 單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ....................................... 12 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) ....................................... 12 看門(mén)狗電路設(shè)計(jì) ........................................... 13 按鍵選擇電路設(shè)計(jì) ......................................... 15 顯示模塊電路設(shè)計(jì) ......................................... 16 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ......................................... 18 3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ................................................. 19 主程序的設(shè)計(jì) ............................................. 19 單片機(jī)中斷程序的設(shè)計(jì) ..................................... 20 程序的設(shè)計(jì) ............................................ 21 按鍵程序的設(shè)計(jì) ........................................... 22 顯示系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) ....................................... 24 2 看門(mén)狗程序的設(shè)計(jì) ......................................... 26 4 電路系統(tǒng)仿真 ................................................. 27 Proteus 軟件 ............................................. 27 uVision 軟件 ......................................... 28 與 Keil uVision 軟件的聯(lián)調(diào) ......................... 28 仿真電路 ................................................. 28 系統(tǒng)的硬件仿真輸出圖 ..................................... 29 5 本文總結(jié) ..................................................... 31 參考文獻(xiàn) ....................................................... 32 翻譯部分 ....................................................... 33 英文原文 ..................................................... 33 中文譯文 ..................................................... 42 致 謝 ......................................................... 49 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 本文的設(shè)計(jì)背景和意義 單片機(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（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器 等電路）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) 。為了防止 單片機(jī)的工作受到來(lái)自外界電磁場(chǎng)的干擾，造成程序的跑飛而陷入死循環(huán) 的現(xiàn)象，在完成以上設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加入了看門(mén)狗電路，使得單片機(jī)能夠穩(wěn)定地輸出 PWM 波形。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。本畢業(yè)論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。 最后通過(guò) Proteus 軟件中的模擬仿真器對(duì) PWM波形進(jìn)行模擬仿真輸出，PWM波形的占空比和周期及 PWM波形的輸出時(shí)間通過(guò)顯示模塊顯示出來(lái)，最終圓滿完成設(shè)計(jì)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。 3．軟件設(shè)計(jì)，包括模式選擇、時(shí)間選擇、顯示、按鍵程序等。用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 。是 臺(tái)灣 義隆公司的產(chǎn)品，有很大一部分與 PIC 8 位單片機(jī)兼容，且相兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比 PIC 的多，價(jià)格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差。 德州儀器 提供了 TMS370 和 MSP430 兩大系列通用單片機(jī) .TMS370系列單片機(jī)是 8位 CMOS單片機(jī)，具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式，適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合； MSP430 系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的 16 位低功耗單片機(jī)，特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合。其 基本組成如下圖所示： 2 個(gè) 1 6 位 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器2 5 6 B程 序 存 儲(chǔ) 器4 K B R O M振 蕩 器 及 時(shí) 序