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正文內(nèi)容

電子信息工程專業(yè)基于51單片機(jī)的9999秒倒計(jì)時(shí)器(完整版)

  

【正文】 ............................................................................................... 18 第六節(jié) 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 20 第三章 倒計(jì)時(shí)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試 .................................................................................................. 21 第一節(jié) 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 21 一、 中央處理器模塊 ........................................................................................................ 21 二、 鎖存器 ........................................................................................................................ 23 三、 矩陣鍵盤(pán) .................................................................................................................... 25 四、 LED 數(shù)碼顯示模塊 ................................................................................................... 26 第二節(jié) 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 28 一、 程序準(zhǔn)備 .................................................................................................................... 29 二、 鍵盤(pán)掃描程序設(shè)計(jì) .................................................................................................... 30 三、 倒計(jì)時(shí)初值設(shè)置 ........................................................................................................ 31 四、 倒計(jì)時(shí)模塊子程序設(shè)計(jì) ............................................................................................ 32 五、 其他子程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 33 第三節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................................... 34 一、 系統(tǒng)調(diào)試工具 Keil uVision3.................................................................................... 34 二、 調(diào)試的主要方法 ........................................................................................................ 34 結(jié) 論 ............................................................................................................................................. 38 致 謝 ............................................................................................................................................. 39 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 40 附 錄 ............................................................................................................................................. 41 一、英文原文 ............................................................................................................................. 41 二、英文翻譯 ............................................................................................................................. 51 三、源程序 ................................................................................................................................. 61 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 1 前 言 51系列單片機(jī)屬于總線型單片機(jī),具有硬件架構(gòu)完整、功能強(qiáng)大、技術(shù)成熟、通用性強(qiáng)、可外部擴(kuò)展、配套芯片齊全、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境好、實(shí)用子程序豐富以及價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn),無(wú)論是實(shí)際工程應(yīng)用,還是學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及其應(yīng)用技術(shù), 51系列單片機(jī)都是理想的選擇。 單片機(jī)的應(yīng)用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化,有助于提高勞動(dòng)效 率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)環(huán)境,減少能源和材料消耗,保證安全等 [4]。 ② 系統(tǒng)有 8 個(gè) LED 數(shù)碼管顯示器, 選擇 低四位分別顯示千位、百位、十位、 個(gè) 位 ,而高四位設(shè)置 為 一直是暗的,沒(méi)有任何顯示 。 本系統(tǒng)由于數(shù)碼顯示器的 8 個(gè)二極管和位的選擇的狀態(tài)均由 SST89E516RD 的~ 來(lái)決定,所以需要 鎖存器( DM74LS573N) 在需要的時(shí)候?yàn)槠滏i定相應(yīng)的值,從而使顯示器正確顯示倒計(jì)時(shí),如果沒(méi)有鎖存器則會(huì)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤并且不能實(shí)現(xiàn)功能 。 如果 需要再一次設(shè)置初值 的時(shí)候再次 按下 KC 鍵, 數(shù)碼管的低 四位又全部清 0,重新 等待設(shè)置初值。 通過(guò)對(duì)基于單片機(jī)控制的倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) 的過(guò)程中 , 讓我 對(duì) 單片機(jī) 的知識(shí)有一個(gè)初步 解,在學(xué)習(xí)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),結(jié)合 C語(yǔ)言學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的功能的設(shè)計(jì),做到 了主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 第二章 MCS51 單片機(jī)基本原理 第一節(jié) 單片機(jī)概述 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī), 它因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名, 就是把中央處理器 CPU(Central processing unit)、 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM( Random access memory)、只讀存儲(chǔ)器 ROM( Read only memory)、 中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及 I\O( Input/output)接口電路等主要微型機(jī)部件集成在一個(gè)芯片上。但一個(gè)單片機(jī)芯片并不能把計(jì)算機(jī)的全部電路都集成到其中,例如組成諧振電路和復(fù) 位電路的石英晶體、電阻、 電容等,這些元件在單片機(jī)系統(tǒng)中只能以散件的形式出現(xiàn)。但是兩者 在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。 縱觀單片機(jī)近 30 年的發(fā)展歷程,單片機(jī)今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價(jià)格、外圍電路簡(jiǎn) 單化以及片內(nèi)存儲(chǔ)器容量增加的方向發(fā)展。 在家用電器中的應(yīng)用 當(dāng)前,家用電器產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)就是不斷提高其智能化程度,而家電智能化的進(jìn)一步提高就需要有單片機(jī)的參與,例如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電視機(jī)和音像視頻設(shè)備等。 單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛,例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器,基于 CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器, GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)等等。這些芯片都是以 80C51 為核心并且與 MCS51 芯片兼容,但它們又各具特點(diǎn)。 8051 與 80C51 單片機(jī)的主要差別就在于芯片的制造工藝上。 圖 左邊為 MCS51 引腳圖,右邊為 MCS51 單片機(jī)邏輯符號(hào)圖 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 11 一、 主電源引腳 Vss 和 Vcc Vcc——芯片電源, 正常操作時(shí) 接 +5V 電源 ; Vss——接地端。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)。 PSEN 可作為外 ROM 芯片輸出允許 OE 的選通信號(hào)。對(duì)80C31 芯片,片內(nèi)無(wú) ROM,因此 EA 必須接地。 圖 P0 口位結(jié)構(gòu) P1 口 —— 8 位雙向 I/O 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口 (“ 準(zhǔn)雙向 ” 是指該口內(nèi)部有固定的上拉電阻 )。 P2 口的位結(jié)構(gòu)如圖 所示,引腳上拉電阻同 P1 口。 ——INT1: 外部中斷 1 請(qǐng)求輸入端 ——T0: 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 外部信號(hào)輸入端 。 第四節(jié) 中斷 一、 中斷的概念 CPU 在處理某一事件 A 時(shí),發(fā)生了另一事件 B 請(qǐng)求 CPU 迅速去處理(中斷發(fā)生), CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作,轉(zhuǎn)去處理事件 B(中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)),待 CPU 將事件 B 處理完重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 15 畢后,再回到原來(lái)事件 A 被中斷的地方繼續(xù)處理事件 A(中斷返回),這一過(guò)程稱為中斷 ,如 下 圖 。 5 個(gè)中斷源有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),每個(gè)中斷源可以編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷,可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序的嵌套。 當(dāng) CPU 檢測(cè)到 引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號(hào)時(shí),中斷標(biāo)志 IE1()置 1, 向 CPU 申請(qǐng)中斷。其格式為: EX0(): 外部中斷 0 允許位; ET0(): 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷允許位; EX1(): 外 部中斷 0 允許位; ET1(): 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷允許位; ES( ): 串行口中斷允許位; EA (): CPU 中斷允許(總允許)位。如果定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)模式,則表示定時(shí)時(shí)間已到;如果工作于計(jì)數(shù)模式,則表示計(jì)數(shù)值已滿。 (3) M1M0:工作方式設(shè)置位。所以, TF1 可用作查詢測(cè)試的標(biāo)志。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 初始化程序 ① 對(duì) TMOD 賦值,以確定 T0 和 T1 的工作方式 [9]。 在 對(duì)單片機(jī)的基本原理介紹的基礎(chǔ)上,接下來(lái)就是對(duì)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試,以完成本次設(shè)計(jì)。其中 本次設(shè)計(jì) P0~P3 口用到的是 ~ 口(作為輸入輸出口)、P1 口的 ~ 口(分別是鎖存器的使能端 ,從而控制著鎖存器的應(yīng)用 ) 、左邊的一個(gè)復(fù)位系統(tǒng)等等 , 各個(gè)引腳都 實(shí)現(xiàn) 了其應(yīng)有的價(jià)值, 從而實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的功能。 單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì) 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 23 復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào),復(fù)位信號(hào)送入 RST 后還要送至片內(nèi) 的施密特觸發(fā)器,由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周器的 S5P2 時(shí)刻對(duì)觸發(fā)器輸出采樣信號(hào),然后由內(nèi)部復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位操作所要的信號(hào) [11]。只有在有鎖存信號(hào)時(shí)輸入的狀態(tài)被保存到輸出,直到下一個(gè)鎖存信號(hào)。當(dāng) 0OE? 時(shí),表示打開(kāi)該鎖存器,此時(shí)鎖存器的輸入值等于輸出值(即 A1~A4 的值等于 D0~D3
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