【文章內(nèi)容簡介】 行復(fù)位，復(fù)位電路圖如圖 25 所示。 MCS5l 系列單片機的復(fù)位引腳 RST（ 第 9 管腳） 出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電自動復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。圖中所示的復(fù)位電路就包括了這兩種復(fù)位方式。上電瞬間，電容兩端電壓不能突變，此時電容的負極和 RESET 相連，電壓 全部加在了電阻上， RESET 的輸入為高，芯片被復(fù)位。隨之 +5V 電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最后約等于 0，芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時候電路實現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片正常工作后，通過按下按鍵使 RST 管腳出現(xiàn)高電平達到手動復(fù)位的效果。一般來說，只要 RST 管腳上保持 10ms 以上的高電平，就能使單片機有效的復(fù)位。圖中所示的復(fù)位電阻和電容為經(jīng)典值，實際制作是可以用同一數(shù)量級的電阻和電容代替，也可自行計算 RC 充電時間或在工作環(huán)境實際測量，以確保單片機的復(fù)位電路可靠。 顯示電路部分 顯示部分主要是由八個 LED 和兩個七段數(shù)碼管組成，八個 LED 由限流電阻限流 8 后接入 p1 口， p0 口接入上拉電阻，并接限流電阻和數(shù)碼管 DYP71 的七段 LED，數(shù)碼管 DYP72 的七段 LED 和限流電阻接入 p2 口，兩個數(shù)碼管的公共端并接限流電阻后接 VCC，顯示電路如圖 26 所示。 26 復(fù)位電路圖 AT89C51 單片機最小系統(tǒng) AT89C51 單片機最小系統(tǒng)如圖 27 所示。 9 圖 27 AT89C51 單片機最小系統(tǒng) 10 第 3 章 總體設(shè)計 3． 1 硬件 電路設(shè)計及描述 本設(shè)計使用 89C51 芯片，利用 P0 的 8 個端口連接 8 個發(fā)光二極管，通過 到 的值控制“跑馬燈”的亮滅 ,以達到顯示效果，連接圖如圖 31 所示。 圖 31 8 個 LED 燈連接電路圖 利用 K1 到 K3 這 4 個端口作為 4 個控制開關(guān)的輸入，控制開關(guān)連接 INT0 中斷，按鍵觸發(fā)中斷響應(yīng)以停止“跑馬燈”當(dāng)前的執(zhí)行樣式 ,進而改變跑馬燈的顯示樣式。如圖 32 所示。 圖 32 硬件電路連接 11 總體設(shè)計圖主要分為三個區(qū)域，分別為 AT89C5跑馬燈顯示區(qū)域以及花式控制三個區(qū)域 ,實現(xiàn) LED 燈左右循環(huán)如圖 33 總體設(shè)計圖所示。 圖 33 總體設(shè)計圖 軟件設(shè)計流程及描述 主程序的設(shè)計思路為，開始時執(zhí)行左右流水燈 ,在中斷服務(wù)程序中，首先讀取按鍵狀態(tài)，然后延時 10ms，再次讀取按鍵狀態(tài)。把兩次獲得的按鍵狀態(tài)比較，如果不同，就表示是抖動，退出中斷；否則，就去判斷是哪個按鍵按下。如果是 k1，就執(zhí)行左跑馬燈；如果是 k2，就執(zhí)行右跑馬燈；如果是 k3，就執(zhí)行亮點向中間移動；如果是 k4，就執(zhí)行亮點向兩邊移動。主程序的流程如圖 34 所示。 12 初始化（設(shè)標(biāo)志 1） 開中斷 主程序流程圖 圖 34 主程序流程圖 該程序不能同時按下兩個鍵，當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時候 （程序開始時） 0003h ljmp ext1 設(shè)置中斷。因為 0 中斷的中斷地址為 0003h，所以在 0003h 地址設(shè)置一個跳轉(zhuǎn)，即當(dāng)執(zhí)行到 0003h 時程序跳轉(zhuǎn)到 ext1 標(biāo)簽進行執(zhí)行， ext1 標(biāo)簽內(nèi)的代碼程序則通常稱為中斷服務(wù)程序，用以完成中斷服務(wù)。 （在左右流水燈的程序中） mov a, 0feh 標(biāo)志 1？ 標(biāo)志 2？ 標(biāo)志 3？ 標(biāo)志 4？ 標(biāo)志 5？ 雙向 跑馬燈 左向 跑馬燈 右向 跑馬燈 自設(shè) 樣式 1 自設(shè) 樣式 2 N N N N Y Y Y Y Y 13 給 a 賦值 0feh，而后又將 a 輸出給 p0，亮燈， 0feh 轉(zhuǎn)化為 2 進制書就是 11111110，即讓第一個燈亮，其余的燈滅。 lcall del100ms rl a 延遲 100ms 后， rl a 是讓 a 按位左移，再次執(zhí)行輸出 p0 時的效果就是只第二個燈亮。 此處變換 a 的方法比較簡便，可以與自設(shè)樣式 1 和樣式 2 相比較： （自設(shè)樣式 1 中） mov p0, 07eh lcall del100ms ???? 這種方式是把每一步驟的變換都寫出來，賦值給 p0 輸出，這種方式適用于變換方式不固 定的跑馬燈。 （延遲 10ms 的標(biāo)簽 del10ms 中） djnz r4, $ $符號代表當(dāng)前行的代碼，也就是說，當(dāng)前代碼要執(zhí)行 r4 次，而這個延遲程序一共需要執(zhí)行這條語句 248X20 次，通過計算即為 10ms。 設(shè)計采用置標(biāo)志位的方法，即在主程序中設(shè)定一個標(biāo)志位，不斷的對這個標(biāo)志進行查詢：如果是標(biāo)志為狀態(tài) 1，就執(zhí)行雙向跑馬燈；如果是狀態(tài) 2，就執(zhí)行左向跑馬燈；如果是狀態(tài) 3，就執(zhí)行右向跑馬燈，依次類推。而在中斷服務(wù)程序中，只需要進行如下工作：去抖動，鍵識別，改變標(biāo)志位。 這里我們用寄存器 r0 的內(nèi)容作為標(biāo)志，當(dāng)它里面的 內(nèi)容是 0ffh 時，執(zhí)行左右跑馬燈程序；為 01h 時，執(zhí)行左跑馬燈； 02h 時執(zhí)行右跑馬燈； 03h 時執(zhí)行樣式 1 的“跑馬”；04h 時執(zhí)行樣式 2 的“跑馬”。 14 中斷服務(wù)程序 圖 5 中斷程序流程圖 在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)該盡量的使得任務(wù)簡化，不要讓中斷服務(wù)程序作過多復(fù)雜的任務(wù)，而要盡量把這些復(fù)雜的任務(wù)放到主程序中間去完 成。中斷流程如圖 5。 關(guān)閉中斷 保護現(xiàn)場 讀入按鍵狀態(tài)保存 延遲 10ms 去抖 Y 再次讀入按鍵狀態(tài) 兩次按鍵狀態(tài)相同？ K0 按下？ K1 按下？ K1 按下？ N Y N K0 按下？ 標(biāo)志 2 標(biāo)志 3 標(biāo)志 4 標(biāo)志 5 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 N N N 開始主程序 15 去抖功能：讀入鍵值，存入 30h 地址，然后延遲 10ms 后，也就是一個很短的時間之后，再次讀入一個鍵值，兩次鍵值相比較，如果一樣則不是因為外部原因抖動產(chǎn)生按鍵，如果不一樣則說明是別的原因產(chǎn)生的按鍵抖動。這樣的一個程序就可以去除因為抖動產(chǎn)生的錯誤輸入信號。如圖 3圖 3圖 38 分別為左循環(huán)，右循環(huán)，由內(nèi)向外循環(huán)的效果圖。 圖 36 LED 跑馬燈左循環(huán) 16 圖 37 LED 跑馬燈右循環(huán) 圖 38 LED 跑馬燈從內(nèi)到外循環(huán) 17 第 4 章 總結(jié) 結(jié)論 本設(shè)計利用 P0 的 8 個端口連接 8 個發(fā)光二極管，通過 到 的值控制“跑馬燈”的亮滅 ,以達到顯示效果。不僅初步掌握了 51 單片機的一些基本功能應(yīng)用，還學(xué)會了使用 keil 和 protues 兩個軟件。知道了怎么用 keil 新建工程文件、編寫調(diào)試程序、生成． HEX 文件；怎么用 protues 軟件畫圖，特別是總線的畫法，怎么仿真等。設(shè)計的中斷程序要對多個按鍵動作進行響應(yīng)，燈光變換的花樣有 4 種，用 4 個按鍵 k0,k1,k2,k3切換。按下 k1 鍵，程序作左向流水燈 。 按下 k2 按鍵程序作右向流水燈 。 按下 k3 鍵為亮點 向中間移動 。 按下 k4 鍵為執(zhí)行亮點向兩邊移動。設(shè)計成功的實現(xiàn)了跑馬燈，并在設(shè)計過程中學(xué)習(xí)到了很多書本外的東西。 課程設(shè)計體會 通過這段時間的單片機課程設(shè)計，我從中學(xué)習(xí)到了很多課堂上很難學(xué)到的東西，親身學(xué)習(xí)實踐了一次單片機的實際應(yīng)用制作。在資料的搜集整理過程中，我看了很多程序的代碼，學(xué)習(xí)了很多程序思想，確定設(shè)計題目后，通過比較各處的代碼，確定比較簡潔高效的代碼來實現(xiàn)最后的程序。在這過程中，我也學(xué)習(xí)了很多東西，有很大的提高。在隨后的實際上機編程調(diào)試過程中，遇到了幾處困難，在和同學(xué)的共同探討研究后問題都迎 刃而解，了解了團隊合作和人際關(guān)系的重要性。最后的演示過程中，實際對硬件電路的連接更加深了我對單片機的了解，知道了單片機在實際應(yīng)用的重要性。以后就業(yè)的方向也完全可以選擇單片機，我想單片機在以后的生活中的應(yīng)用會越來越多。 在這次課題設(shè)計中遇到了很多的困難：首先，就是對 PROTEL 畫圖不是特別熟練，在同學(xué)的教導(dǎo)和自己的努力下，終于能夠比較熟練的畫出原理圖，接著就是利用PROTEL 自動生成 PCB 板圖，由于 PROTEL 自動生成的 PCB 板圖比較亂，所以還得進行修改。但在軟件設(shè)計時，出現(xiàn)了一系列的問題，給我的調(diào)試帶來了很 大的影響，后來在整機調(diào)試過程中也遇到類似的問題，經(jīng)過相互的討論合作，成功地解決掉所遇到的問題，最后完成了課題設(shè)計。在這次課題過程中給我的感觸很深，也使我明白了團結(jié)在一起，才能真正把事情做好。 18 致謝 經(jīng)過了個月的努力，論文終于完成了，在此之際，我心情久久不能平靜。品味百年名校，感受 XXXXXXXXX 學(xué)習(xí)的精神，不斷的在各個方面提升自己，并且取得了一定的成果而感到了欣慰，欣慰之余，我要向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的所有領(lǐng)導(dǎo)、教師和朋友們表示最真摯的謝意。感謝他們對我的關(guān)注、關(guān)心與支持。 在這次課題設(shè)計中，主要重點是電 路的安裝和調(diào)試，及軟件程序的讀者論壇，整機調(diào)試。但在實際做的過程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)計是軟硬結(jié)合的，不能從單一方面考慮，所以在做的過程中向同學(xué)詢問軟件如何實現(xiàn)功能，集合實際選擇合適的電路，從而使軟硬件結(jié)合起來。 在完成本次畢業(yè)論文之際，我完成了計算機應(yīng)用專業(yè)?？频膶W(xué)業(yè)。學(xué)習(xí)了計算機專業(yè)知識，深度的了解了計算機在各行各業(yè)的應(yīng)用。也掌握了計算機應(yīng)用的能力。 路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友！ 19 參考文獻 [1]高海生 .單片機應(yīng)用技術(shù)大全 .西南交通大學(xué)出版社 [M].1996 年 8 月 [2]韓曉東 .《 Protel 電路設(shè)計入門與應(yīng)用》 .中國鐵道出版社 [J].2021 年 3 月 [3]孫育才 王榮興 孫華芳編， ATMEL新型 AT89S52系列單片機及其應(yīng)用 [J].北京：清華大學(xué)出版社 2021 年 8 月 [4]何立民編，單片機高級教程（第一版） .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 [M].2021年 2 月 [5]張志良編，單片機原理與控制技術(shù)（第二版），北京：機械工業(yè)出版社 [M].2021年 [6]牛昱光 主編《單片機原理與接口技術(shù)》 [J]電子工業(yè)出版社 20