硬件课程设计报告.doc
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硬件课程设计报告
硬件课程设计报告
专业
班级
学号
姓名
中国矿工业大学计算机科学与技术学院
2011年12月
目录
一、概要 3
二、焊接工艺总结 3
三、程序设计 3
（一）LED灯应用 3
（二）数码管显示 12
（三）蜂鸣器播放音乐 21
（四）按键识别 23
（五）串口通信 26
（六）时钟——定时器中断应用 33
（七）时钟日历——时钟芯片DS1302应用 37
（八）数字温度计——温度传感器DS18B20应用 47
四、体会与建议 53
一、概要
实验开发板配置为STC89C52RC单片机，内置8K的ROM程序存储器，支持串口ISP在线下载。
实验板上有8位数码管，可做静态显示、动态扫描以及数字时钟显示等；16位LED发光二极管，可进行流水灯等实验；6个按键可实现按键查询、按键中断等；利用蜂鸣器可进行报警提示、播放音乐等；利用DS1302时钟芯片可进行时钟精确计时，制作简易的时钟日历；通过温度传感器DS18B20接口可编程获取环境温度，制作数字温度计；MAX232芯片构成标准的RS232串行通信接口，可与PC机、单片机开发板进行串行通信，也可由计算机直接下载程序至单片机进行程序的烧录。
通过编程设计与本开发板配套的程序，完成相关硬件设备的应用，充分理解与掌握单片机的原理与应用，提高动手实践与编程的综合能力。
二、焊接工艺总结
本实验板为双面板，2条腿以上的元件，焊上后拆下重焊比较困难。
应按照顺序先焊易焊元件如电阻、小电容、12M和32768HZ的晶振、小开关等无极性元件。
在焊电路板时，首先焊接电源部分的元器件，J1、J2、S1、E1、E2、R5，然后接电源，检查电路板是否正常；然后焊接7段LED显示器下面的元件，并安装好7段LED显示器下的一个橡胶垫；然后焊其它元件，焊接元件按低高顺序，先焊低的，后焊高的，再焊集成电路插座，最后焊接7段LED显示器和串口插座等。
焊接过程中应注意排阻的公共端不能焊反，以及四位的LED数码管和LED发光二极管等具有极性的元件的电极也不能焊反。
三、程序设计
（一）LED灯应用
1. 流水灯
（1）实现功能
在实验板上点亮第一个LED灯后，再熄灭第一个LED灯，然后延时一段时间，接着再点亮第二个LED灯，接着再熄灭第二个LED灯……直至16个灯依次被点亮和熄灭，如此循环构成16个LED灯亮灭显示的流水灯。
（2）编程思想
①利用循环移位
先将P2赋值为0xff关闭右边8个灯，再将P0口赋值为0xfe点亮第一个LED灯，延时50ms后，将0xfe循环左移一位再赋给P0，接着再延时50ms,如此循环下去，待P0口控制的8个灯循环完毕后，再将P0赋值为0xff关闭左边8个灯将P2口赋值为0xfe，重复上述的循环操作。
这样可使16个LED灯实现右移的流水灯。
实现左移的流水灯时，可先将P0赋值为0xff关闭左边8个灯，再将P2口赋值为0x7f，然后延时50ms，接着将0x7f循环右移一位再赋给P2，如此循环下去，循环完毕后再将P0口赋值为0x7f重复上述循环操作。
这样可使16个LED灯实现左移的流水灯。
②利用取表方式
定义两个数组a,b,数组a中存放依次点亮8个灯时P0和P2口应赋的8个值,然后让P0和P2循环取遍a中的值，如此可构成右移的流水灯,数组b中反序存放数组a中8个值，然后让P0和P2循环取遍b中的值，如此可构成左移的流水灯。
（3）程序框图
①循环移位方式
主程序框图：
右移函数框图：
P0=0xff，P2=0xfe
开始
P2=0xff，P0=0xfe
延时50ms
延时50ms
P2口的值0xfe循环左移1位
P0口的值0xfe循环左移1位
循环8次？
循环8次？
否否
结束
是是
左移函数框图：
P2=0xff，P0=0x7f
开始
P2=0x7f，P0=0xff
延时50ms
延时50ms
否
P0口的值0x7f循环右移1位
P2口的值0x7f循环右移1位
否
循环8次？
循环8次？
结束
是是
②取表方式
主程序框图：
右移函数框图：
P0=0xff
开始
P2=0xff
P2=a[i]
延时50ms
P0=a[i]
延时50ms
否
i自增1
i自增1
否
循环8次
循环8次？
结束
是是
左移函数框图：
P2=0xff
开始
P0=0xff
P0=b[i]
延时50ms
P2=b[i]
延时50ms
i自增1
i自增1
循环8次？
循环8次？
否否
结束
是是
（4）程序代码
①循环移位方式
#include
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchartemp,i,j;
voiddelayms（uchar）;
voidyouyi（）;
voidzuoyi（）;
voidmain（）
{while
（1）
{youyi（）;
zuoyi（）;
}
}
voidyouyi（）
{temp=0xfe;
P2=0xff;
P0=temp;
for（i=0;i<8;i++）
{ delayms（50）;
temp=_crol_（temp,1）;
P0=temp;
}
P0=0xff;
temp=0xfe;
P2=temp;
for（j=0;j<8;j++）
{delayms（50）;
temp=_crol_（temp,1）;
P2=temp;
}
}
voidzuoyi（）
{temp=0x7f;
P0=0xff;
P2=temp;
for（i=0;i<8;i++）
{
delayms（50）;
temp=_cror_（temp,1）;
P2=temp;
}
P2=0xff;
temp=0x7f;
P0=temp;
for（j=0;j<8;j++）
{delayms（50）;
temp=_cror_（temp,1）;
P0=temp;
}
}
voiddelayms（ucharz）//z取值（1~127）
{ucharx,y;
for（x=2*z;x>0;x--）
for（y=248;y>0;y--）;
}
②取表方式
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchartemp,i,j;
ucharcodea[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
ucharcodeb[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};
voiddelayms（uchar）;
voidyouyi（）;
voidzuoyi（）;
voidmain（）
{while
（1）
{youyi（）;
zuoyi（）;
}
}
voidyouyi（）
{P2=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{ P0=a[i];
delayms（50）;
}
P0=0xff;
for（j=0;j<8;j++）
{P2=a[j];
delayms（50）;
}
}
voidzuoyi（）
{P0=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{ P2=b[i];
delayms（50）;
}
P2=0xff;
for（j=0;j<8;j++）
{ P0=b[j];
delayms（50）;
}
}
voiddelayms（ucharz）//z取值（1~127）
{ucharx,y;
for（x=2*z;x>0;x--）
for（y=248;y>0;y--）;
}
2.闪烁灯
（1）实现功能
在实验板上点亮第一个LED灯后延时一段时间再熄灭第一个LED灯，然后再点亮第一个LED灯延时一段时间再熄灭第一个LED灯，让第一个灯总共这样亮灭4次，接着再让第二个LED灯亮灭4次，如此下去实现16个灯的亮灭闪烁并且能循环右移和左移。
（2）编程思想
定义两个数组a,b,数组a中存放依次点亮8个灯时P0和P2口应赋的8个值,然后让P0和P2循环取遍a中的值，每取a中的一个值时按如下方式循环4次：
P0和P2每次取值后先延时100ms再赋值为0xff再延时100ms。
这样下去可构成循环右移的闪烁灯。
数组b中反序存放数组a中8个值，然后让P0和P2按上述方式循环取遍b中的值，如此可构成循环左移的闪烁灯。
（3）程序框图
主程序框图：
右移闪烁函数程序框图：
左移闪烁函数程序框图：
（4）程序代码
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchartemp,i,j;
ucharcodea[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
ucharcodeb[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};
voiddelayms（uchar）;
voidyoushan（）;
voidzuoshan（）;
voidmain（）
{whil
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