微机原理与接口技术课程设计.docx
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微机原理与接口技术课程设计
目录
一．设计目地。
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二．设计要求。
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三．设计任务及项目说明。
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四．硬件设计原理
4.1最小系统原理图及PCB。
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4.2扩展系统原理图及PCB。
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4.3硬件工作原理。
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五．购置元器件
5.1最小系统元器件。
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5.2扩展元件。
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六．程序设计
6.1程序设计原理。
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6.2程序内容。
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七．作品功能。
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八．心得体会。
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九．参考文献。
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一．设计目的
使大家对学习的微机原理与接口技术进一步的掌握和巩固，掌握电路板的焊接技术，会利用软件实现简单的程序设计和调试。
二．设计要求
根据最小系统的原理图及PCB，购齐相关电子元件，完成实验开发板的焊接，并为扩展留下接口。
然后利用最小系统的接口，完成扩展训练，扩展项目如下，可自行选择（也可超出以下题目自拟，需包含输入和输出）。
a）
键盘与数码箮显示，至少包含4个键盘及两位数码管显示，能实现0－99以内数字的递增和递减显示；
b）
LCD显示器件显示，能在屏幕上显示字符及数字；
c）
18B20数字温度测量，并用数码管显示；
d）
流水灯（至少3个样式）；
e）
交通灯（需有时间显示）；
f）
音乐播放器，可显示歌曲的播放
g）
小型两相步进电机的驱动；
h）
小型直流电机调速；
i）
串行通讯+LCD数字显示；
j）
电压测量显示（电压可由电位器提供）；
k）
超声测距显示；
三．设计任务及项目说明
这里选择流水灯项目。
流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。
流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。
流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。
通常用左移寄存器实现灯的单方向移动；用双向移位寄存器实现灯的双向移动。
本案例利用价格低廉的AT89C51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。
四．硬件设计原理
4.1最小系统原理图及PCB
最小系统原理图
8051最小系统PCB
4.2扩展系统原理图及PCB
扩展系统原理图
扩展系统PCB
4.3硬件工作原理
整个系统工作由软件程序控制运行，以AT89C51单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有晶振电路和32个LED显示二极管，根据需要编写若干种亮灯模式，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。
五．购置元器件
5.1最小系统元器件
名称
数量
标号
实验板（洞洞板）
需要有db9和USB座口
1
-
STC单片机任选一个
STC11F16x
STC11F20x
1
U3
DIP40底座
1
U3
SSOP28转DIP28板
1
U2
PL2303
1
U2
DIP28底座（宽）
1
U2
USB底座
两种类型选其中一种即可
1
USB1
40芯插针
2
P1-P6
晶振12MHz
2
X1X2
电阻
27R2个
1.5k1个
1K1个
10k2个
4.7K1个
R6R7
R5
R1
R4R8
R2
5.1k9脚排阻
1
R3
瓷片电容
30pf2个
22pf2个
C12C13
C6C7
电容
25V0.1uf7个
25v10uf2个
C1-c5C9-C10
C8C11
二极管1N4001
1
D1
复位按键
1
S2
自锁开关
1
S1
Max232/sp232
1
U1
DIP16底座
1
U1
DB9母头
1
J1
LED绿
1
Led1
杜邦线（根据实际需要根数购买）
若干
-
跳线帽
2
P1P2
USB线
1
-
5.2扩展元件
LED红
32
1k电阻
32
六．程序设计
6.1程序设计原理
用查表的方法控制点亮流水灯，即移位的思想：
0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff;//左边单个点亮
0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00;//右边逐个点亮
0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff;//左边逐个熄灭
0x7f,0x8f,0xdf,0xef,0xf7,0xf8,0xfd,0xfe,0xff;//右边单个点亮
0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00;//左边逐个点亮
0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff;//右边逐个熄灭
0xfc,0xf9,0xf3,0xef,0xcf,0x9f,0x3f,0xff;//左边逐两个点亮
0x3f,0x9f,0xcf,0xe7,0xf3,0xf9,0xfc,0xff;//右边逐两个点亮
0xf8,0xf1,0xe3,0x07,0x8f,0x1f,0xff;//左边逐三个亮
0x1f,0x8f,0x07,0xe3,0xf1,0xf8,0xff;//右边逐三个亮
6.2程序内容
#include
#defineucharunsignedchar
ucharflag=200;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
ucharcodeTab1[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xFF};//暗中左移向下
ucharcodeTab2[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF};//暗中右移向上
ucharcodeTab3[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00};//亮中左移向下
ucharcodeTab4[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00};//亮中右移向上
ucharcodeTab11[]={0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0xff};//暗中左移向下
ucharcodeTab22[]={0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00,0xff};
////////////////////////////////////////////////////////////////////
ucharcodeTab33[]={0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xFF};
ucharcodeTab44[]={0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF};
ucharcodeTab55[]={0x08,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff};
ucharcodeTab5[]={0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xff};
ucharcodeTab6[]={0x00,0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xff};
ucharcodeTab7[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};
ucharcodeTab8[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
////////////////////////////////////////////////////////////////
voidshansuo（）;
voidxl（）;
///////////////////////////////////////////////////////////////
voiddelay（void）
{
unsignedcharm,n;
for（m=0;mfor（n=0;n<250;n++）
;
}
///////////////////////////////////
voidhy1（void）//点亮状态逆时针旋转90度（一个一个灭）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab11[i];P3=Tab22[i];
P2=Tab11[i];P1=Tab22[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab44[i];P3=Tab55[i];
P2=Tab44[i];P1=Tab55[i];
delay（）;
}
}
///////////////////////////////////////////
voidhy2（void）//暗中逆时针转360。
（一个一个点亮）
{
unsignedchari;
for（flag=250;flag>0;flag=flag-50）
{
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab11[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab11[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P1=Tab22[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P3=Tab22[i];
delay（）;
}
}
flag=250;
}
////////////////////////////////////////////////
voidhy3（void）//点亮中逆时针转360°（一个一个灭）
{
unsignedchari;
flag=50;
P0=0x00;P3=0x00;P2=0x00;P1=0x00;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab44[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab44[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P1=Tab33[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P3=Tab33[i];
delay（）;
}
flag=150;
}
///////////////////////////////////////////////////
voidhy4（void）//点亮状态顺时针旋转90度（一个一个灭）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
P3=Tab11[i];P0=Tab22[i];
P1=Tab11[i];P2=Tab22[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P3=Tab6[i];P0=Tab5[i];
P1=Tab6[i];P2=Tab5[i];
delay（）;
}
}
/////////////////////////////////////////
voidhy2_1（void）//暗中逆时针转90度。
（一个一个点亮）
{
unsignedchari;
flag=200;
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab11[i];
delay（）;
}
flag=110;
for（i=0;i<9;i++）
{
P2=Tab11[i];
delay（）;
}
flag=80;
for（i=0;i<9;i++）
{
P1=Tab22[i];
delay（）;
}
flag=80;
for（i=0;i<9;i++）
{
P3=Tab22[i];
delay（）;
}
}
////////////////////////////////////////////////
voidhy2_2（void）//暗中逆时针转180度。
（一个一个点亮）
{
unsignedchari;
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab11[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab11[i];
delay（）;
}
P0=0xff;P2=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P1=Tab22[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P3=Tab22[i];
delay（）;
}
P3=0xff;P1=0xff;
}
///////////////////////////////////////////////////
voidhy2_3（void）//暗中向下180。
（一个一个点亮）
{
unsignedchari;
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab11[i];
P3=Tab11[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab11[i];
P1=Tab11[i];
delay（）;
}
///////////////////////
flag=100;
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab33[i];
P1=Tab33[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab33[i];
P3=Tab33[i];
delay（）;
flag=200;
}
}
///////////////////////////////////////////////////
voidhy2_4（void）//暗中逆时针转360。
（一个一个点亮）
{
unsignedchari;
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab11[i];
P1=Tab22[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab11[i];
P3=Tab22[i];
delay（）;
}
///////////////////////
flag=100;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab44[i];
P1=Tab5[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab44[i];
P3=Tab5[i];
delay（）;
}
flag=200;
}
///////////////////////////////////
voidhy5（void）//先向下伸展，然后向上伸展逐渐点亮
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab8[i];
P3=Tab8[i];
delay（）;
}
P0=0xff;
P3=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab8[i];
P1=Tab8[i];
delay（）;
}
P2=0xff;
P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=Tab7[i];
P1=Tab7[i];
delay（）;
}
P2=0xff;
P1=0xff;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=Tab7[i];
P3=Tab7[i];
delay（）;
}
P0=0xff;
P3=0xff;
}
/////////////////////////////
voidjr（void）//聚拢
{
unsignedchari;
for（i=0;i<9;i++）//8位控制码
{
P0=Tab1[i];P3=Tab1[i];
P2=Tab2[i];P1=Tab2[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab2[i];P3=Tab2[i];
P2=Tab1[i];P1=Tab1[i];
delay（）;
}
///////////////////////////
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab1[i];P3=Tab1[i];
P2=Tab2[i];P1=Tab2[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab2[i];P3=Tab2[i];
P2=Tab1[i];P1=Tab1[i];
delay（）;
}
xl（）;//星星眨眼
xl（）;//星星眨眼
///////////////////////////
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab3[i];P3=Tab3[i];
P2=Tab4[i];P1=Tab4[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab4[i];P3=Tab4[i];
P2=Tab3[i];P1=Tab4[i];
delay（）;
}
////////////////////////////////
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab1[i];P3=Tab1[i];
P2=Tab2[i];P1=Tab2[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab4[i];P3=Tab4[i];
P2=Tab3[i];P1=Tab3[i];
delay（）;
}
/////////////////////////////
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab3[i];P3=Tab3[i];
P2=Tab4[i];P1=Tab4[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab2[i];P3=Tab2[i];
P2=Tab1[i];P1=Tab1[i];
delay（）;
}
}
////////////////////////////////////
voidazzy（void）//暗中向下
{
unsignedchari;
flag=200;
for（i=0;i<8;i++）
{
P2=0xff;P1=0xff;
P3=Tab1[i];P0=Tab1[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P3=0xff;P0=0xff;
P2=Tab1[i];P1=Tab1[i];
delay（）;
}
}
/////////////////////////////////
voidazyy（void）//暗中you移
{
unsignedchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
P0=0xff;P3=0xff;
P2=Tab2[i];P1=Tab2[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab2[i];P3=Tab2[i];
delay（）;
}
}
//////////////////////////////////
voidled_flow1（void）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<9;i++）
{
P2=0;P1=0;
P3=Tab3[i];P0=Tab3[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P2=Tab3[i];P1=Tab3[i];
delay（）;
}
}
///////////////////////////////////
voidlzyy（void）//亮中右移
{
unsignedchari;
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=0x00;P3=0x00;
P2=Tab4[i];P1=Tab4[i];
delay（）;
}
for（i=0;i<9;i++）
{
P0=Tab4[i];P3=Tab4[i];
delay（）;
}
}
//////////////////////////////////
voidshansuo（void）//全部灯闪烁
{
uchari;
for（i=0;i<3;i++）
{
P0=0xff;P3=0xff;P2=0xff;P1=0xff;
delay（）;delay（）;
P0=0x00;P3=0x
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