嵌入式实验报告电子表流水灯设计.docx
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嵌入式实验报告电子表流水灯设计
山西大学
计算机组装与维护论文
题目电子表设计
学院计算机与信息技术学院
专业软件工程
指导教师李月香
学生姓名曹艳艳
学号2008242001
日期2010-12-10
电子表设计
内容提要:
LCD电视是LiquidCrystalDisplay的简称,是液晶显示屏的全称:
它包括了TFT,UFB,TFD,STN等类型的液晶显示屏。
LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。
1888年奥地利植物学家发现了一种白浊有粘性的液体,后来,德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质,认为这种物质是流动性结晶的一种,由此而取名为LiquidCrystal即液晶LCD显示器是智能仪器仪表中最常用的显示器件。
近年来一些单片机内部也集成了LCD控制级驱动电路,更方便了单片机在嵌入式系统中的应用,特别是微功耗智能化仪器仪表上的应用。
关键词:
LCD工作原理应用发展
参考文献:
1.《嵌入式系统应用基础》。
2.XX百科。
一、实验目的
1.熟练掌握单片机控制系统硬件电路的设计、测试;单片机监控程序的编写、调试及运行。
2.学习使用单片机设计出简单的应用系统。
二、实验设备
1.PC计算机;
2.NEC全系列微控制器(单片机)开发工具EM/EZ-1系统;
3.实验系统。
3、实验内容及要求
1.设计方案
本次使用主要使用了LCD,做了一个电子表。
主函数显示电子表。
P3.0按键中断用来测温度并在LCD上显示。
P4.0按键中断用来进入更改时间的中断。
P4.1按键中断用来进入设置闹钟的中断。
P4.2用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行小时的设置。
P4.3用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行分钟的十位设置。
P4.4用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行分钟的个位设置。
P4.5是一个流水灯和蜂鸣器中断。
2.结构图
3.实现的功能
1.实现了利用LCD动态的显示秒数的走动。
2.实现了利用按键中断实现的温度计,更改时间和设置闹钟。
3.实现了通过利用LED灯做成一个流水灯。
4.实现了中断还原,即在进入中断时电子表上的值清空,显示当前中断的内容,当中断结束时LCD还原为进入中断前的电子表时间。
3.电路原理
4.实验步骤
1.了解清楚LCD的工作原理。
2.编写电子表显示程序。
3.了解按键中断原理,并进行设置中断。
4.了解AD转换原理,编写测温度程序,形成温度计。
5.了解按键的过程,编写设置闹钟和更改时间程序。
6.了解LED灯工作原理,编写流水灯程序。
7.把所有的功能加入按键中断里,并了解每个中断的优先级(P3.0优先于P4)。
8.编译程序,编译成功后,连接单片机调试,观察单片机运作。
5.程序流程图
6.实验源代码
#pragmasfr
#pragmainterruptINTKRKEY_duan
#pragmainterruptINTP5yellow_keyRB1
#pragmaDI
#pragmaEI
#pragmaaccess
#defineKEY10xfe
#defineKEY20xfd
#defineKEY60xf9
unsignedintLCD_buff[10]={0x070d,0x0600,0x030e,0x070a,0x0603,0x050b,0x050f,0x0701,0x070f,0x070b};
floattem_num[80][2]={60,1829.8,59,1891.4,58,1955.4,57,2022.0,56,2091.3,55,2163.4,54,2238.8,53,2317.4,52,2399.2,51,2484.5,50,2573.3,49,2665.2,48,2761.1,47,2861.0,46,2965.1,45,3073.8,44,3187.2,43,3305.6,42,3429.2,41,3558.2,40,3692.9,39,3833.2,38,3979.8,37,4132.9,36,4293.1,35,4460.5,34,4635.4,33,4818.4,32,5009.9,31,5210.3,30,5420.2,29,5639.4,28,5869.1,27,6109.8,26,6362.0,25,6626.4,24,6903.4,23,7193.9,22,7498.8,21,7818.8,20,8154.8,19,8506.9,18,8876.9,17,9265.6,16,9674.3,15,10104,14,10553,13,11025,1211521,11,12044,10,12594,9,13173,8,13782,7,14424,6,15102,5,15816,4,16565,3,17355,2,18189,1,19070,0,20000,-1,20980,-2,22025,-3,23109,-4,24267,-5,25492,-6,26777,-7,28137,-8,29577,-9,31103,-10,32720,-11,34434,-12,36252,-13,38181,-14,40229,-15,42404,-16,44696,-17,47131,-18,49719,-19,52472};
unsignedintAD[5];
unsignedinttem[5];
unsignedintdig_buff[2];
unsignedintaddr;
intClock[4]={0,0,0,0};
intChang_clock[4]={0,1,5,0};
voiddelay_long()
{
inti,j;
for(i=0;i<=200;i++)
for(j=0;j<200;j++);
}
voiddelay(){
inti,j;
for(i=0;i<=200;i++)
for(j=0;j<10;j++);
}
voidbuz()
{
intBuzi;
for(Buzi=5;Buzi>0;Buzi--)
CKS=0XE0;delay();BZOE=0;
CKS=0x80;delay();BZOE=0;
CKS=0xA0;delay();BZOE=0;
CKS=0x80;delay();BZOE=0;
CKS=0XC0;delay();BZOE=0;
CKS=0xA0;delay();BZOE=0;
CKS=0XE0;delay();BZOE=0;
CKS=0XC0;delay();BZOE=0;
}
voidled(){
inti;
P3.4=1;
for(i=0;i<=5;i++){
P15.1=1;P15.3=1;delay_long();P15.1=0;P15.3=0;
P13=0x05;delay_long();
P13.3=1;P14.1=1;delay_long();P13.3=0;P14.1=0;
P14.2=1;P15.0=1;delay_long();P14.2=0;P15.0=0;
}
for(i=0;i<=3;i++)
{
P13.0=0x01;delay_long();P13=0x00;
P13.1=0x01;delay_long();P13=0x00;P13.2=0x01;
delay_long();P13=0x00;P13.3=0x01;delay_long();
P13=0x0;P14.0=0x01;delay_long();P14=0x0;
P14.1=0x01;delay_long();P14=0x0;P14.2=0x01;
delay_long();P14=0x0;P14.3=0x01;delay_long();
P14=0x0;P15.0=0x01;delay_long();P15=0x0;
P15.1=0x01;delay_long();P15=0x0;P15.2=0x01;delay_long();
P15=0x0;P15.3=0x01;delay_long();P15=0x0;
}
}
//温度计:
在按键中断中,当按键按下,LCD上显示温度度数,出中断后,LCD恢复中断前电
子表运行到的值,接着运行。
voidA_D(){
inti,m,k;
intbuffer[6];
intj=0;
intn=0;
floatai,AD_RI;
ADCE=1;
PM2.5=1;
ADPC0=0x00;
ADM=0x08;
ADCS=1;
addr=0xFA44;
for(k=0;k<6;k++){
buffer[k]=peekw(addr);
addr=addr+2;
}
for(addr=0xFA44;addr<0xFA50;addr++){
pokew(addr,0x0000);
addr++;
}
for(m=0;m<5;m++){
ADS=0x05;
delay_long();
AD[m]=ADCR;
ai=(AD[m]/64-0.5)*5/1024;
AD_RI=4*(5.0/ai-1);
while(AD_RI>tem_num[80][1]&&n<80){n++;}
if(n==0||n==80)tem[m]=0xFFFF;
//tem[m]=(int)tem_num[n][0];
tem[m]=AD[m];
for(i=3;tem[m]!
=0;i--){
dig_buff[i]=tem[m]%10;
tem[m]=tem[m]/10;
}
pokeb(0xFA52,0x08);
addr=0xFA4A;
while(j<5){
pokew(addr,LCD_buff[dig_buff[j]]);
addr=addr+2;
j++;
}
delay_long();delay_long();
}
ADCS=0;
ADCE=0;
addr=0xFA44;
for(k=0;k<6;k++){
pokew(addr,buffer[k]);
addr=addr+2;
}
pokeb(0xFA52,0x00);
}
voidred()
{
PM3.3=0;P3.3=0;P13.0=1;P13.3=1;P14.2=1;P15.1=1;CKS=0x80;
delay_long();BZOE=0;P13.0=0;P13.3=0;P14.2=0;P15.1=0;
}
voidyellow()
{
PM3.3=0;P3.3=0;P13.1=1;P14.0=1;
P14.3=1;P15.2=1;CKS=0xA0;delay_long();
BZOE=0;P13.1=0;P14.0=0;P14.3=0;P15.2=0;
}
voidgreen()
{
PM3.3=0;P3.3=0;P13.2=1;P14.1=1;
P15.0=1;P15.3=1;CKS=0xC0;delay_long();
BZOE=0;P13.2=0;P14.1=0;P15.0=0;P15.3=0;
}
voidmiddle()
{
PM3.3=0;PM3.4=0;
P3.3=0;P3.4=0;P3.4=1;CKS=0XE0;
delay_long();BZOE=0;P3.4=0;
}
voida()
{
P3=0x00;P13.0=1;P13.2=1;P13.1=1;delay_long();
}
voidb()
{
P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;
P13.3=1;P14.0=1;P14.1=1;delay_long();
}
voidc()
{
P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;
P14.2=1;P14.3=1;P15.0=1;delay_long();
}
voidd()
{
P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;
P15.3=1;P15.2=1;P15.1=1;delay_long();
}
voidall()
{
P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;
P13.0=1;P13.2=1;P13.1=1;delay_long();
P13.3=1;P14.0=1;P14.1=1;delay_long();
P14.2=1;P14.3=1;P15.0=1;delay_long();
P15.3=1;P15.2=1;P15.1=1;
delay_long();P3.4=1;delay_long();
}
//用来设置改变时间的值,中断1键进入设置,分别按3,4,5键各几下LCD上显示相应的值,把这个值保存到相应的数组中。
voidChangTime()
{
inth1,h2,m1,m2;
intaddr;
h1=0;h2=0;m1=0;m2=0;
addr=0xFA44;
for(addr=0xFA44;addr<0xFA50;addr++){
pokew(addr,0x0000);
addr++;
}
while(P4.1!
=0){
if(P4.2==0)
{
P13.0=1;
h1=h1+1;delay();P13.0=0;
if(h1>=24){h1=0;h2=0;}
else{h2=h1%10;
h1=h1/10;}
Chang_clock[0]=h1;
Chang_clock[1]=h2;
pokew(0xFA44,LCD_buff[h1]);
pokew(0xFA46,LCD_buff[h2]);
}
if(P4.3==0)
{
P13.1=1;
m1=m1+1;delay();P13.1=0;
if(m1>=6){m1=0;}
Chang_clock[2]=m1;
pokew(0xFA48,LCD_buff[m1]);
}
if(P4.4==0)
{
P13.2=1;
m1=m1+1;delay();P13.2=0;
if(m2>=10){m2=0;}
Chang_clock[3]=m2;
pokew(0xFA4A,LCD_buff[m2]);
}
}
}
//设置闹钟,用2键按键中断进入,用3,4,5,键设置时分,分别按3,4,5键各几下LCD上显示相应的值,把这个值保存到相应的数组中。
voidSet_bell()
{
inth1,h2,m1,m2;
intbuffer[6];intk=0;
intaddr;
h1=0;h2=0;m1=0;m2=0;
addr=0xFA44;
for(k=0;k<6;k++){
buffer[k]=peekw(addr);
addr=addr+2;
}
for(addr=0xFA44;addr<0xFA50;addr++){
pokew(addr,0x0000);
addr++;
}
while(P4.0!
=0){
if(P4.2==0)
{
P13.0=1;
h1=h1+1;delay();P13.0=0;
if(h1>=24){h1=0;h2=0;}
else{h2=h1%10;
h1=h1/10;}
Clock[0]=h1;
Clock[1]=h2;
pokew(0xFA44,LCD_buff[h1]);
pokew(0xFA46,LCD_buff[h2]);
}
if(P4.3==0)
{
P13.1=1;
m1=m1+1;delay();P13.1=0;
if(m1>=6){m1=0;}
Clock[2]=m1;
pokew(0xFA48,LCD_buff[m1]);
}
if(P4.4==0)
{
P13.2=1;
m1=m1+1;delay();P13.2=0;
if(m2>=10){m2=0;}
Clock[3]=m2;
pokew(0xFA4A,LCD_buff[m2]);
}
}
addr=0xFA44;
for(k=0;k<6;k++){
pokew(addr,buffer[k]);
addr=addr+2;
}
}
//中断函数
voidKEY_duan()
{
DI();
switch(P4)
{
caseKEY1:
{P1.4=1;ChangTime();P1.4=0;};break;//更改时间的按键中断
caseKEY2:
{P1.7=1;Set_bell();P1.7=0;}break;//闹钟的按键中断
caseKEY6:
{led();buz();a();b();c();d();all();}break;//流水灯及蜂鸣器的中断
default:
;break;
}
}
//P3.0按键的中断函数
voidyellow_key()
{
DI();
P1.4=1;
A_D();
P1.4=0;
}
//电子表的程序,包括实时设置闹钟和更改时间
voidElec_watch()
{
intg,h,m,n,j,i;
inthour=0;
while
(1){
if(hour>=24)hour=0;
if(Chang_clock[0]!
=0){
g=Chang_clock[0];
Chang_clock[0]=0;
}
elseg=hour/10;
while(g<=2){
pokew(0xFA44,LCD_buff[g]);
if(Chang_clock[1]!
=0){
h=Chang_clock[1];
Chang_clock[1]=0;
}
elseh=hour%10;
while(h<=9){
pokew(0xFA46,LCD_buff[h]);
if(Chang_clock[2]!
=0){
m=Chang_clock[2];
Chang_clock[2]=0;
}
elsem=0;//yellow();
while(m<6){
pokew(0xFA48,LCD_buff[m]);
if(Chang_clock[3]!
=0){
n=Chang_clock[3];
Chang_clock[3]=0;
}
elsen=0;
while(n<=9){
pokew(0xFA4A,LCD_buff[n]);
j=0;
if(g==Clock[0]&&h==Clock[1]&&m==Clock[2]&&n==Clock[3]){
while(P4.3!
=0){
red();
if(P4.3==0)break;
middle();
}
}
while(j<6){
pokew(0xFA4C,LCD_buff[j]);
for(i=0;i<10;i++){
if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
pokew(0xFA4E,LCD_buff[i]);
pokeb(0xFA53,0x01);
delay_long();
pokeb(0xFA53,0x00);
delay_long();}if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
j++;
}
if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
n++;
}
if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
m++;
}
if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
hour++;
}
if(Chang_clock[0]!
=0||Chang_clock[1]!
=0||Chang_clock[2]!
=0||Chang_clock[3]!
=0)break;
}
}
}
voidmain()
{
//初始化中断端口
PM3.0=1;
PU3.0=1;
EGP.5=1;
PMK5=0;
PM1.4=0;
P1.4=0;
PM1.7=0;
P1.7=0;
//初始化
PM13=0x00;
PM14=0x00;
PM15=0x00;
P13=0x00;
P14=0x00;
P15=0x00;
//初始化按键端口
PM4=0xff;
KRM=0x03;PU4=0xff;
KRMK=0;
//初始化LCD
PF2=0x00;
PFALL=0x0f;
LCDC0=0x34;
LCDMD=0x30;
LCDM=0xc0;
EI();
Elec_watch();//调用电子表函数
}
7.实验结果及分析
电子表显示时:
分秒,秒每秒加一到60时分加一,秒变为0,按黄色键LCD上显示XX度,按KEY1进入更改时间中断,分别按P4.2,P4.3,P4.4各几下LCD上显示相应的数字,再按KEY1退出中断,同时电子表显示刚才更改为的时间。
按KEY2进入设置闹钟中断,分别按P4.2,P4.3,P4.4各几下LCD上显示相应的数字,再按KEY2退出中断,同时电子表继续接着中断前的时间运行,当到达闹钟所设时间,会有声音和灯的提醒,按P4.3退出提醒,电子表继续,最好按KEY6进入流水灯中断,单片机上的LED灯流动闪烁,流水灯完成后自动返回电子表。
8.实验中遇到的问题及解决方法
1.由于在AD转换连接的电路不同导致公式算出的电阻偏高,在温度-电阻表中无对应的值,导致显示的温度不准确。
解决方法:
通过试验,自己总结出一套计算电阻的公式代入,得到准确的电阻值,在温度-电阻表中找到相对应的值,显示出较准确的温度。
2.在做更改时间和设置闹钟时,在获取设置值时,出现按得次数与得到的值不符。
解决方法:
通过单步调