【導(dǎo)讀】所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無(wú)論曾否發(fā)表，無(wú)論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實(shí)說明。對(duì)已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評(píng)論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確。偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新,往往不是獨(dú)自一人可以完成的,還需。要各方面的人力,財(cái)力,物力的支持和幫助.因此,在許多論文的末尾都列有"致謝1)著錄參考文獻(xiàn)可以反映論。文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度。2)著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。3)著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。4)著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。課程考試通過了，但論文在答辯時(shí)被評(píng)為不合格，那么就不會(huì)授予他學(xué)位。核心期刊審核時(shí)間一般為4個(gè)月，須經(jīng)過初審、復(fù)審、終審三道程序。國(guó)家沒有對(duì)期刊進(jìn)行級(jí)別劃分。國(guó)家級(jí)期刊主管單位是國(guó)家部門或直屬部門。

　　

【正文】 控制端 4． CLKIN 時(shí)鐘輸入端 5． INTR 中斷輸出端，低電平有效，接單片機(jī)外部中斷 6． Vin+ 模擬電壓同相輸入端 模擬電壓反相輸入端，使用時(shí)一般接模擬地 8． AGND 模擬地 9． Vref/2 參考電壓端，此腳電壓為輸入最高電壓的 1/2 10． DGND 數(shù)字地 1118. D7D0 數(shù)據(jù)輸出 19． CLKR 時(shí)鐘外接電阻端 20． VCC 電源， 5V ADC0804 是 8 位全 MOS 中速 A/D 轉(zhuǎn)換器、 它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，可以和單片機(jī)直接接口。單通道輸入 ,轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為 100us。ADC0804 轉(zhuǎn)換時(shí)序是：當(dāng) CS＝ 0 許可進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 WR 由低到高時(shí)， A/D 開始轉(zhuǎn)換，一次轉(zhuǎn)換一共需要 66－ 73 個(gè)時(shí)鐘周期。 CS 與 WR 同時(shí)有效時(shí)啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束產(chǎn)生 INTR 信號(hào)（低電平有效），可供查詢或者中斷信號(hào)。當(dāng) CS=0 和 RD=0 時(shí)可以讀取數(shù)據(jù)結(jié)果。 電路設(shè)計(jì)中，用單片機(jī)的 、 和 分別控制芯片的使能端和讀寫控制端，電壓模擬量經(jīng)電阻 R5 送給 6 管腳， 1118 管腳對(duì)應(yīng)連接單片機(jī)的 P2口，即可將數(shù)字量讀出。另外管腳 4 和 19 外接大小為 10K 的電阻 R4，管腳 4 與地之間接電容 C8，大小為 200pF，計(jì)算可得片內(nèi)時(shí)鐘為 450KHz 左右，具體電路如圖 。 圖 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) 數(shù)碼管顯示電路采用兩位共陽(yáng)數(shù)碼管 LG5022BH，其中由單片機(jī)的 和 作為位選口，輸出低電平時(shí)數(shù)碼管被選中； P1 口作為段選，輸出低電平時(shí)相應(yīng)的段被點(diǎn)亮。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)選用三極管 S8550，電阻 R9 和 R10 選取 1K 的阻值大小，以提供合適 的電流使三極管導(dǎo)通。 數(shù)碼管顯示原理： 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) “8”可分為 1 位、 2 位、4 位等等數(shù)碼管。 按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接 到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字。根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 下圖為數(shù)碼管顯示電路。 圖 數(shù)碼管顯示電路 本章小結(jié) 本章從這五個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的內(nèi)容 與工作 方 式 做了介紹 ，是本論文主要介紹的內(nèi)容。 經(jīng)查閱相關(guān)資料確 定了本文所需要設(shè)計(jì)的單片機(jī)的類型 — AT89C51。根據(jù)實(shí)際情況與技術(shù)要求，結(jié)合已確定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖對(duì)各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、光敏電阻網(wǎng)絡(luò)、 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示電路以及輸出選擇電路 ，并對(duì)每一部分都進(jìn)行了較詳細(xì)的敘述。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 第 4 章 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) 軟件流程圖 軟件 流程圖如下 圖： 圖 軟件流程圖 開始 單片機(jī)初始化 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換函數(shù)定義 光強(qiáng)數(shù)值顯示函數(shù)和光照方向顯示函數(shù)定義 掃描三個(gè)光敏電阻對(duì)應(yīng)的端口 判斷它們大小并給出其中最大值及其方向 光強(qiáng)顯示及方向顯示，并延時(shí) 顯示數(shù)值 為（ X40） *10/21 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 Keil 軟件 Keil 軟件簡(jiǎn)介 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。如果使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大 的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用 。 C 語(yǔ)言豐富而實(shí)用的語(yǔ)句決定了 C 語(yǔ)言程序靈活性以及強(qiáng)大的代碼組織能力 ， 利用 C 語(yǔ)言，我們可以很方便地編寫出龐大的工程，可以很輕松地實(shí)現(xiàn)多人協(xié)作編程。用過匯編語(yǔ)言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。下圖為 Keil 軟件主界面。 圖 Keil軟件界面 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 Keil 工程的建立及編譯 首先啟動(dòng) Keil 軟件的集成開發(fā)環(huán)境，可以從桌面上直接雙擊 uVision 的圖標(biāo)以啟動(dòng)該軟件。 UVison 啟動(dòng)后，程序窗口的左邊有一個(gè)工程管理窗口，該窗口有 3 個(gè)標(biāo)簽，分別是 Files、 Regs、 和 Books，這三個(gè)標(biāo)簽頁(yè)分別顯示當(dāng)前項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu)、 CPU的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調(diào)試時(shí)才出現(xiàn)）和所選 CPU的附加說明文件 源文件的建立 使用 菜單“ FileNew”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕 ,即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開一個(gè)新的文本編緝窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語(yǔ)言源程序 保存該文件，注意必須加上擴(kuò)展名（匯編語(yǔ)言源程序一般用 asm或 a51 為擴(kuò)展名），這里假定將文件保存為 。 需要說明的是，源文件就是一般的文本文件 ,不一定使用 Keil 軟件編寫，可以使用任意 文本編緝器編寫，而且， Keil 的編緝器對(duì)漢字的支持不好，建議使用 UltraEdit之類的編緝 軟件進(jìn)行源程序的輸入。 建立工程文件 在項(xiàng)目開發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了，還要為 這個(gè)項(xiàng)目選擇 CPU（ Keil支持?jǐn)?shù)百種 CPU，而這些 CPU 的特性并不完全相同），確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項(xiàng)目還會(huì)有多個(gè)文件組成等，為管理和使用方便， Keil 使用工程（ Project）這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中，只能對(duì)工程而不能對(duì)單一的源程序進(jìn)行編譯（匯編）和連接等操作，下面我們就一步一步地來建立工程。 點(diǎn)擊“ ProjectNew Project?”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字（設(shè)為 exam1） ，不需要擴(kuò)展名。點(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框， 如圖 所示，這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU（ 即你所用芯片的型號(hào)）， Keil 支持 的 CPU很多 ，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯片 。 點(diǎn)擊ATMEL 前面 的“ +”號(hào)， 展開 該層，點(diǎn)擊其中 的 89C51，然后再點(diǎn)擊“確定”按鈕，回到主界面，此時(shí)，在工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“ Target1”，前面有“ +”號(hào)，點(diǎn)擊“ +”號(hào)展開，可以看到下一層的 “ Source Group1”，這時(shí)的工程還是一個(gè)空的工程，里面什么文件也沒有，需要手動(dòng)把剛才編寫好的源程序加入，點(diǎn)擊“ Source Group1”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，如圖 2 所示。選中其中的“ Add file to Group”“ Source Group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找源文件，注意，該哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 對(duì)話框下面的“文件類型” 默認(rèn)為 C source file(*.c)，也就是以 C 為擴(kuò)展名的文件，而我們的文件是 以 asm為 擴(kuò)展名的，所以在列表框中找不到 ，要 將文件類型改掉，點(diǎn)擊對(duì)話框中“文件類型”后的下拉列表，找到并選中“ Asm Source File(*.a51,*.asm)， 這 樣，在列表框中就可以找到 。 雙 擊 文件，將文件加入項(xiàng)目，注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對(duì)話框并不消失，等待繼續(xù)加入其它文件，但初學(xué)時(shí)常會(huì)誤認(rèn)為操作沒有成功而再次雙擊同一文件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖 4 所示的對(duì)話框，提示你所選文件已在列表中，此時(shí)應(yīng)點(diǎn)擊“確定”， 返回 前一對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“ Close” 即可 返回主界面，返回后，點(diǎn)擊“ Source Group 1”前的加號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn) 文件已在其中。雙擊文件名，即打開該源程序。 圖 工程建立好以后，還要對(duì)工程進(jìn) 行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。 首先點(diǎn)擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“ ProjectOption for target‘ target1’ ” 即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框可謂非常復(fù)雜，共有 8 個(gè) 頁(yè)面，要全部搞清可 不容易 ，好在絕大部份設(shè)置項(xiàng)取默認(rèn)值就行了。 設(shè)置對(duì)話框中 的 Target 頁(yè)面，如 圖 5 所示， Xtal 后面 的數(shù)值是晶振 頻率 值，默認(rèn)值是所選 目標(biāo) CPU的 最高可用頻率值，對(duì)于 我們所選的 AT89C51 而言 是 24M，該數(shù)值與最終產(chǎn)生的目標(biāo)代碼無(wú)關(guān)，僅用于軟件模擬調(diào)試時(shí)顯示程序執(zhí) 行時(shí)間。正確 設(shè)置該數(shù)值可使顯示時(shí)間與實(shí)際所用時(shí)間一致，一般將其設(shè)置成與你的硬件所用晶振頻率相同，如果沒必要了解程序執(zhí)行的時(shí)間， 也 可以不設(shè)，這里設(shè)置 為 12。 Memory Model 用于設(shè)置 RAM 使用 情況， 有 三個(gè)選擇項(xiàng)， Small 是 所有變量都在單片機(jī)的內(nèi)部 RAM 中； Compact 是 可以使用一頁(yè)外部 擴(kuò)展 RAM，而 Larget 則 是可以使用 全部外部 的 擴(kuò)展 RAM。 Code Model 用于設(shè)置 ROM 空間 的使用，同樣也有三個(gè)選擇項(xiàng)， 即 Small 模式 ，只用 低于 2K 的 程序空間； Compact 模式，單個(gè)函數(shù)的代碼量不能 超過 2K，整個(gè)程序可以使用 64K 程序空間； Larget 模式，可用 全部 64K 空間 。哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 Use onchip ROM 選擇 項(xiàng)，確認(rèn)是否僅使用片內(nèi) ROM（ 注意：選中該項(xiàng)并不會(huì)影響最終生成的目標(biāo)代碼量）； Operating 項(xiàng)是操作系統(tǒng)選擇， Keil 提供 了兩種操作系統(tǒng)： Rtx tiny 和 Rtx full， 關(guān)于 操作系統(tǒng)是另外一個(gè)很大的話題了，通常我們不使用任何操作系統(tǒng)，即使用該項(xiàng)的默認(rèn)值 :None（不使用任何 操作系統(tǒng)）； Off Chip Code memory 用以 確定系統(tǒng) 擴(kuò)展 ROM 的地址范圍， Off Chip xData memory 組用于確定系統(tǒng) 擴(kuò)展 RAM的地址范圍，這些選擇項(xiàng)必須根據(jù)所用硬件來決定，由于該例是單片應(yīng)用， 未 進(jìn)行任何擴(kuò)展，所以均不重新選擇，按默認(rèn)值設(shè)置。 圖 設(shè)置對(duì)話框中的 OutPut 頁(yè)面，如 圖 所示，這 里面 也有多個(gè)選擇項(xiàng)， 其中 Creat Hex file 用于 生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，文件的擴(kuò)展名為 .HEX），默認(rèn)情況下該項(xiàng)未被選中，如果要寫片做硬件實(shí)驗(yàn)，就必須選中該項(xiàng)，這一點(diǎn)是初學(xué)者易疏忽的，在此特別提醒注意。 選中 Debug information 將 會(huì)產(chǎn)生調(diào)試信息， 這些 信息用于調(diào)試，如果需要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)當(dāng)選中該項(xiàng)。 Browse information 是產(chǎn)生瀏覽信息，該信息可以用 菜單 viewBrowse 來 查看，這里取默認(rèn)值。按鈕 “ Select Folder for objects” 是用來選擇最終的目標(biāo)文件所在的文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一 個(gè)文件夾中。 Name of Executable 用于 指定最終生成的目標(biāo)文件的 名字 ，默認(rèn)與工程的名字相同， 這 兩項(xiàng)一般不需要更改。工程設(shè)置對(duì)話框中的其它各 頁(yè)面與 C51 編譯選項(xiàng)、 A51 的匯編選項(xiàng)、 BL51 連接器 的連 接選項(xiàng)等用法有關(guān)，這里均取默認(rèn)值，不作任何修改。 圖 以下僅對(duì)一些有關(guān)頁(yè)面中常用的選項(xiàng)作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。 Listing 標(biāo)簽頁(yè)用于調(diào)整生成的列表文件選項(xiàng)。在匯編或編譯完成后將產(chǎn)生哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 （ *.lst）的列表文件，在連接完成后也將產(chǎn)生（ *.m51）的列表文件，該頁(yè)用于對(duì)列