精编完整版单片机毕业论文报告40硬件图源程序41Word文档格式.docx
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1、引言
单片微型计算机简称单片机,又称微控制器(MCU),它的出现是计算机发展史上的一个重要的里程碑,它以体积小、功能全、性价比高等诸多优点独具特色,在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。
本次课设采用的STC89C51单片机是51系列单片机的一种代表,目前51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种单片机之一。
单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点,成为工科学生硬件设计的基础课。
本次课程设计主要目的是为了更进一步学会使用和了解单片机,增强学生的动手能力,让我们更透彻的将平时所做的实验吃透学懂。
2、设计任务
一、所需设备:
伟福系列单片机仿真实验箱、PC机及实验指导书
二、设计内容
题目1:
数据采集系统
从键盘中任意选出6个键作为系统的功能键和LED数码显示一起组成一个单片机键盘显示系统(小的监控程序),并通过实验箱上的接口芯片实现相应的功能(注:
这些硬件电路全在实验箱上,但自己要能设计)。
要求设计相应的硬件电路,并画出实现题目要求功能的流程图,编写、调试相应的程序。
编程要求:
开机后显示班级号(4位),学号(2位)(复位状态),然后通过功能键设置参数,而后运行主程序。
6个功能键为:
设定
加一
减一
确定
运行
换位
设置参数步骤:
复位状态下,按下“设定”键后6位显示的状态为:
显示设定值 显示参数行号
8
1
四位设定值中的某一位小数点亮(或者整个值闪烁),表示对该位进行设置。
用“加一”、“减一”键改变该位的值,
用“换位”键改变设置位(由左到右),
用“确定”键保存设定的值。
本次设计要求能设置四行参数即可,每行参数在0-9999之间,当连续按“确定”键时,对应的行号(上图)从01-04循环变化。
按下“运行”键,执行数据采集程序(参考实验箱相应的硬件电路,但要求不同),采集模拟量0-5V,显示对应的物理量在0000-最大值之间变化。
5V对应的显示值(最大值)是多少可以在设定时通过某行(四行参数中的一行)参数设置的数值选择确定。
三、硬件电路图的设计
实验中主要用STC89C51单片机做处理器,首先的确保一个单片机最小系统,所以首先绘制的是单片机最小系统的电路图,下图是上次做小车时绘制的最小系统电路图:
要用到键盘和六个数码管显示,故需对其接口进行扩展,所用的器件有74HC138与P2口的高四位相连接,进行译码,译码之后和锁存器
74LS373所存P0口的位数相与,对数码管的段码和位码进行片选选定,同时也可对键盘的读取接口和数据采集芯片进行片选选通,从而给定一个确定的地址,这样单片机就可以与外接电路进行数据的采集,键盘的判定,及数字的显示等工作。
下图为74HC138的连接电路
其中P2.7接138的E3脚,E1和E2都接在低电平上,P2.6/P2.5/P2.4分别和138的C/B/A引脚连接,这样地址片选就可以达到从8000H到FFFF的地址。
下图为单片机P0口接74LS373锁存器
数码管段码接口和位码接口都用的是74LS374芯片,片选信号由138译码器和74LS373锁存器所给地址决定,键盘的读取用芯片74LS245芯片来扩展,本电路主要是参考平时所作实验,及实验的电路连接来设计的。
下图为段码接口,位码接口及键盘读入口的接线电路:
键盘及数码管显示电路设计好之后,接下来要设计的就是数据采集系统的电路,由于我选的题目是任务一里的第一个任务,所以数据采集系统使用的的是AD转换,将5V的电压通过电位器的调节,也就是模拟量通过AD0809芯片转换成数字量,在单片机上显示出来。
下图即为AD0809与单片机的接口电路:
AD0809其中D0—D7与P0口相接,由P0口的数据选择哪一路的输入,EOC与单片机P3.2口相连接,转换完后产生中断延时让其显示,片选线由138的Y1输出口和单片机的读口即P3.7经过一个或非门相连。
这样0809的地址即为9000H,由P0口给定的值决定是IN口口的输入,试验箱上只有两个输入口,我在编程时选定IN0口输入,IN0口接一个连了五伏电压的电位器。
4、软件的编写
软件所要实现的功能:
1、开机后显示班级、学号10-212;
2、用的是实验箱键盘最后一排的六个键,依次为:
“设定”“加一"
"
减一"
换位””确定“”运行“;
3、按“设定”键,默认第一位闪烁,此时按“加一”和“减一”键可以调整数值;
4、设定完一位后,按“换位”键可以对下一位进行设定;
5、四位都设定完之后,按“确定”键,去闪烁,并将参数01下设定的值保存;
6、再按下“确定”键,跳至参数02,此时可以依照步骤3对其进行设置;
7、参数01、02、03、04设定好之后,可以按“确定”键对设定的值查询;
8、在不同的参数下,按下“运行”键可以将以该设定值最大值,0为最小值的AD转换结果显示到前四位数码管上。
明确软件所要达到的目的之后,首先得先清楚试验中数码管和键盘的读入地址和数码管的位码地址,为编程序确定键值及参数会起到一个直接的作用,只有清楚这些了才能随心所欲的设定没一个功能键的位置。
(1)程序流程图
流程图是一个程序的主干,也就是说程序是建立在一个流程图的主体框架之上的,有流程图程序才可以有条理的进行编写.
下面为实验程序的流程图
N
Y
(2)实验源程序
WEIEQU08002H;
位
DUANEQU08004H;
段
INEQU08001H;
键盘读入口
CS0809EQU09000H
LEDBUFEQU30H;
显示缓冲区
CANSHUEQU51H;
参数1234
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0020H
START:
MOV25H,#00H
MOVLEDBUF,#01H;
班级、学号的序码
MOVLEDBUF+1,#00H
MOVLEDBUF+2,#012H
MOVLEDBUF+3,#02H
MOVLEDBUF+4,#01H
MOVLEDBUF+5,#02H
MOV36H,#00H
MOV40H,#00H;
参数1缓冲区
MOV41H,#00H
MOV42H,#00H
MOV43H,#00H
MOV44H,#00H;
参数2缓冲区
MOV45H,#00H
MOV46H,#00H
MOV47H,#00H
MOV48H,#00H;
参数3下缓冲区
MOV49H,#00H
MOV4AH,#00H
MOV4BH,#00H
MOV4CH,#00H;
参数4下缓冲区
MOV4DH,#00H
MOV4EH,#00H
MOV4FH,#00H
MOV50H,#00H
MOVCANSHU,#01H;
参数
L2:
MOVR0,#LEDBUF;
显示班级、学号
LCALLDISPLAYLED1;
显示子程序,R0为参数
LCALLTESTKEY;
判断“有效键”是否按下?
JNB20H.0,L2;
没有键按下,则继续显示班级、学号
L3:
MOVA,CANSHU
MOVB,#04H
MULAB
ADDA,#3CH;
将参数首地址存入R0
MOVR0,A;
第一次有键按下默认显示参数1下设定的值,即:
显示从40H单元开始的内容
LCALLDISPLAYLED2;
调用设定参数显示子程序
检测是否有键按下
JNB20H.0,L3;
没有键按下,则继续显示参数1下设定的值
LCALLPAZ;
有键按下,则判断运行键是否按下
CJNER5,#05H,QD1
LJMPSD;
R5=5
QD1:
LJMPS44
SD:
SETB20H.1
通过参数来选择设定值的缓冲区
ADDA,36H
MOVR0,A
H1:
MOVA,CANSHU
ADDA,#3CH
R0指向闪烁寄存字节处
JB20H.1,S1
MOV@R0,#10H
SETB20H.1
LJMPDS1
S1:
MOV@R0,90H;
将闪烁字节的值显示出来
CLR20H.1
DS1:
R0指向显示首区
LCALLDISPLAYLED2
LCALLTESTKEY
JNB20H.0,H1
LCALLPAZ
CJNER5,#02H,S11;
换位
MOV@R0,90H
INC36H
HW1:
MOVA,36H
CJNEA,#04H,H1
LJMPHW1
S11:
CJNER5,#04H,S22;
加1
INC70H;
闪烁值加1
MOVA,90H
CJNEA,#0AH,H1
MOV90H,#00H
LJMPH1
S22:
CJNER5,#03H,S33;
减1
DEC70H;
闪烁值减1
MOVA,70H
CJNEA,#0FFH,H2
MOV90H,#09H
H2:
LJMPH1
S33:
CJNER5,#01H,H2;
确定1(去掉闪烁,并将该参数下的设定值保存到对应的缓冲区)
LJMPL3
S44:
CJNER5,#01H,W1;
确定2(将参数加1,并将该参数下的设定值显示到数码管上)
INCCANSHU;
参数加1,指向下一个参数
CJNEA,#05H,L22
MOVCAN