湖南工业大学单片机课程设计答案.docx
《湖南工业大学单片机课程设计答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南工业大学单片机课程设计答案.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
湖南工业大学单片机课程设计答案
湖南工业大学单片机课程设计答案
单片机课程设计指导书
电气与信息工程学院实验室
一、设计任务：
1.1设计一个单片机最小系统，用仿真软件设计，要求有5V电源，8个LED灯，12MHZ晶振，完成流水灯的仿真。
1.2外部脉冲自动计数，自动显示。
1.2.1设计一个255计数器：
0－255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
1.2.2设计一个50000计数器：
0－50000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
1.3设计一个出租车计费系统：
起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）
1.4单片机最小系统实训板的设计。
（要求采用PROTEL完成单片机最小系统的硬件电路设计）
二．课程安排：
17周完成设计任务（1.1-1.2）的程序设计以及软件仿真
18周完成设计任务（1.3-1.4）以及所有设计任务的硬件实现
三、单片机最小系统硬件资源介绍：
※89S51单片机；
※6位共阳极数码管；
※段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138；
※4路独立式按键；
※外部晶振电路；
※ISP下载接口（Insystemprogram,在系统编程）；
※DC+5V电源试配器（选配）；
※ISP下载线（选配）。
单片机最小系统实训板硬件资源分布见图1元件布局图和图2电路原理图：
其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。
D1为系统电源指示灯。
J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。
CRY1，C1，C2为外部时针电路。
IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。
PRE1，PRE2。
为上拉排阻（阻值4.7k—10k）。
J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。
便于二次开发。
6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。
这样设计的理由：
为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。
如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。
图1元件布局图
图2单片机最小系统原理图
四、设计思路：
1、255计数：
255可用8位二进制数表示，故本设计可直接采用可以重装载的计数器T1模式二进行计数。
然后对TL1的内容进行相应的二进制---十进制转换：
首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。
接着将相应的十进制数进行译码，并在LED数码管上显示出来。
每来一个脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。
开始
初始化堆栈，定时器初始化
清零相关RAM地址单元
TF1=1?
调用显示子程序
脉冲数加1
即20H加1
20H=100?
21H加1
20清零
计算出脉冲数的个,十,百位
分别存放于30H,31H,32H
（20H=54）&（21H=2?
）
脉冲数计到255后重新计数
即20H，21H清零
Y
N
Y
N
Y
N
说明：
1.20H存放脉冲的个位和十位数值，21H存放脉冲的百位和千位数值。
2.计算脉冲数的个位和十位数值：
（20H）/10的商即十位数值存放于31H,余数即个位数值存放于30H。
3.计算脉冲数的百位数值：
（20H）/10的余数即百位数值存放于32H。
例如：
脉冲数212（十进制），（20H）=12,（21H）=2。
脉冲的个位数值（30H）=2,脉冲的十位数值（31H）=1,脉冲的百位数值（32H）=2.
图3255计数程序流程图
2、0-50000计数：
思路1：
由于DIVAB指令中A、B均为8位寄存器，因此255二进制转十进制计数的方法不能用于0-50000的循环计数。
可根据TH0（T0计数）或TH1（T1计数）中的内容为多少进行256累加，因为TH0或TH1中每一个二进制‘1’代表十进制的256，再和TL0或TL1按前一步二转十的方法转换得到的百、十、个相加，即可完成16位二进制转十进制。
思路2：
置TL0或TL1的内容为0FFH，这样每来一个计数脉冲，TL0或TL1的内容就会溢出回零，只要通过指令判断TL0或TL1的内容是否为零，为零则70H（个位）加1，70H（个位）逢9进一，71H（十位）加1，十位个位为99进一，72H（百位）加1，以此类推，可实现0-999999（只有6个数码管）的循环计数。
3、出租车计费：
在上步的基础上，每1个脉冲当作1公里（可自己设置几个脉冲1公里），5个脉冲，数码管显示05.0005，前3位金额，后3位为里程，超过5个脉冲，里程加1，金额加0.8元。
难点主要在于计费金额的显示，可将初值置为50，其中十位调用带点的字型码，即显示05.0，超过5个脉冲，里程加1，金额加8，由于十位是带有小数点，即可实现金额加0.8元。
五、设计报告要求：
1.要求完成所有的设计任务，并且将仿真的效果截图贴在设计报告中。
2.写出所有的程序，关键部分要求写出注释
3.写不少于1000字的设计心得。
4.要求统一风格的封面，封面上注明班级，姓名，学号，以及湖南工业大学的标示。
单片机课程设计
1引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善，同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
2设计任务
2．1外部脉冲自动计数，自动显示。
2．1．1设计一个255计数器：
0－255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
2．1．2设计一个50000计数器：
0－50000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
2．2设计一个出租车计费系统：
起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）
3单片机最小系统硬件资源介绍
※89S51单片机；
※6位共阳极数码管；
※段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138；
※4路独立式按键；
※外部晶振电路；
※ISP下载接口（Insystemprogram,在系统编程）；
※DC+5V电源试配器（选配）；
※ISP下载线（选配）。
单片机最小系统实训板硬件资源分布见图1元件布局图和图2电路原理图：
其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。
D1为系统电源指示灯。
J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。
CRY1，C1，C2为外部时针电路。
IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。
PRE1，PRE2。
为上拉排阻（阻值4.7k—10k）。
J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。
便于二次开发。
6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。
这样设计的理由：
为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。
如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。
图1元件布局图
图2单片机最小系统原理图
4设计思路
1、255计数：
255可用8位二进制数表示，故本设计可直接采用可以重装载的计数器T1模式二进行计数。
然后对TL1的内容进行相应的二进制---十进制转换：
首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。
接着将相应的十进制数进行译码，并在LED数码管上显示出来。
每来一个脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。
图3255计数程序流程图
5设计内容
5.10-255计数器数码管显示
图40-255计数显示
5.20-255计数程序
ORG0000H
SJMP0030H
ORG0030H;主程序开始
START:
L3:
MOVA,R1;将数码管选通信号送A
MOVP2,A;将A中的内容送P2口，控制数码管显示
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR;查表译码
MOVP0,A;将字符码送P0口输出显示
LCALLDIMS;调用延时子程序
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
END
5.30-50000计数器数码管显示
图50-50000计数显示
5.40-50000计数程序
ORG0000H
SJMP0030H
ORG0030H
MAIN:
MOV70H,#00H
MOV71H,#00H
MOV70H,#00H
INC71H内容送P2口，控制数码管显示
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR;查表译码
RET;数码管译码表
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
END
5.5出租车计费显示数码管
图6出租车计费系统显示
5.6出租车计费系统程序
ORG0000H
SJMP0030H
ORG0030H
MAIN:
MOV70H,#00H
MOV77H,#00H
SJMPL4
L8:
MOV77H,#00H
INC78H
MOVA,78H
CJNER5,#0AH,L6
MOV77H,#00H
SJMPL5
RET;延时子程序
DIMS:
MOVR2,#06H;延时3ms子程序
DL:
MOVR3,#0FFH
DL1:
DJNZR3,DL1
DJNZR2,DL
RET;数码管译码表
TAB1:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;字符译码
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
TAB2:
DB040H,079H,024H,030H,19H;带小数点字符译码
DB12H,02H,078H,00H,10H
END
6结束语
通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。
创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。
使之不断地战胜别人，超越前人。
同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。
设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。
这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰，真想要就此罢休，然而，就在想要放弃的那一刻，我明白了，原来结果并不那么重要，我们更应该注重的是这一整个过程。
于是，我坚持了下来。
当然最终，这个设计很成功，主要体现在，这一整个系统，几乎没有参考任何书，程序由自己独立完成，与用8255来制作的交通灯控制系统相比，程序简单易读，结构清楚，最重要的是成本低。
在设计一个系统，除了达到所要求的性能指标以外，成本也是很重要的一个指标。
成本的高低也决定了产品的适用性。
7参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：
北京航空航天大学出版社，1998
[2] 李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：
北京航空航天大学出版社，1994
[3] 阎石.数字电子技术基础（第三版）.北京：
高等教育出版社，1989
[4] 廖常初.现场总线概述［J］.电工技术，1999.
升级会员 