单片机课程设计报告.docx
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单片机课程设计报告
单片机系统课程设计报告
专业__________________
学生姓名__________________
学号__________________
指导老师__________________
完成日期：
2013年12月16日星期
1.设计任务和性能指标
1.1设计任务
2.设计方案
2.1任务分析
2.2方案设计
3.系统硬件设备
3.1时钟的电路设计
3.2中断电路设计
3.3灯控电路设计
3.4倒计时电路设计
3.5按键电路设计
4.系统软件设计
4.11秒定时
4.2定时程序流程
4.3LED灯设计流程
4.4定时器与中断
5.仿真及性能分析
6.心得体会
1.设计任务
利用单片机完成篮球筐上的计时器的设计。
该控制器有数码管和LED灯组成。
每次显示24秒，24秒结束后LED等亮。
数码管重新计时。
如图所示：
2.设计方案
2.1任务分析
单片机的数码管可以作为计时器的数字显示，LED灯可以清晰的显示截止时间。
利用中断功能可以使时间暂停。
2.2方案设计
单片机可选用AT89C51，它与8051系列单片机全兼容，但其内部带有4KB的FLASHROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。
南北向和东西向各采用2个数码管计时，同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。
键盘系统可以根据系统的需要设置不同的键的个数，可以选择线式键盘或矩阵式键盘，若单片机的IO口不够用时，可以考虑扩展8255或8155满足系统的要求
3系统硬件设计
3.1时钟电路设计
如上图所示，采用内部时钟产生方式，在1.1和1.2和1.5接开关
接晶体或陶瓷振荡器，与内部反相器构成稳定的自击震荡。
其发出的
时钟脉冲直接送入片内定时控制部件。
3.2中断电路设计
图中暂停按钮时中断请求，当按下暂停按钮时，时钟停止计时。
3.3灯控电路设计
当数码管的倒计时结束时，所有LED灯点亮，显示结束一个轮回，数码管重新开始计时。
LED之间用串联电阻，接在p3口。
3.4倒计时显示电路设计
如上图所示，由两个个共阴极两位数码管来实现倒计时。
由于P0口
控制位，p2口控制段，位的利用只有3和4，段选控制单片机的显示数字。
4系统软件设计
4.11S定时
以在系统中要实现准确的1s定时。
采用89C51内部的定时／计数器TH,TL，工作在方式1，把秒计时用硬件和软件计数相结合的方法实现。
即把定时器的定时时间定为50ms，可用软件方法实现。
设计数初值为工，TH0=（65536-50000）/256;TL0=（65536-50000）%256;从上式计算得到计数初值。
定时器定时采用中断方式完成．以便于通过中断服务程序累计
。
4.2定时程序流程;4.3LED灯流程及程序。
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodetab[]={~0xc0,~0xf9,~0xa4,~0xb0,~0x99,~0x92,~0x82,~0xf8,
~0x80,~0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//数码管段码表
ucharwei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};
uinti=0;
uintj=0;
uinta=24;
uchark1flag=0;
uchark2flag=0;
sbitk1=P1^1;
sbitk2=P1^5;
sbitk3=P1^2;
voiddelay（uintz）;
voiddisplay（）;
voidscan（）;
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
TH0=（65536-10000）/256;
TL0=（65536-10000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=0;
while
（1）
{
scan（）;
if（k1flag==1）
{
k2flag=0;
TR0=1;
}
display（）;
if（k2==0）
{
k2flag=1;
k1flag=0;
}
if（k2flag==1）
{
TR0=0;
}
}
}
voidscan（）
{
if（k1==0）
{
delay
（1）;
if（k1==0）
{
k1flag=1;
}
}
}
voidtime1（）interrupt1//中断服务
{
TR0=0;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
j++;
if（j==20）
{
j=0;
a=a-1;
P3=0xff;
}
if（a==-1）
{a=24;
P3=0x00;
delay（500）;
}
}
voiddisplay（）
{
P2=wei[2];
P0=tab[a/10];
delay
（2）;
P0=0x00;
P2=wei[3];
P0=tab[a%10];
delay
（2）;
P0=0x00;
}
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
5仿真与性能
6心得体会
这次单片机课程设计历时三个星期的时间，在这三个星期里我们体验了从设计、画板、编程、焊板到调试的整个过程，让我们小小的体验了一次工程师的感觉。
起初我们先到图书馆和网上查阅了大量有关超声波测距仪的资料，然后开始设计我们自己的方案，为了设计精度要求和抱着学习新知识的想法，我们选择则了从没接触过的DS18B20和LCD1602液晶芯片，虽然我们并没把这两个芯片的应用原理研究的很透彻，但基本的应用编程是可以实现的，说实话整天抱着电脑查资料、看资料是一件很痛苦的事情，一天下来眼都花了，但每学会一点新知识还是挺高兴的，有的时候想要的资料查不到我们就向老师求助，他们都会毫无保留的帮助我们。
设计完电路以后我们便开始画PCB板，这是我们上学期学习的一门课程，趁着这次机会也让我们又将这部分只是复习了一下，并将其应用于实际，终于发现我们所学的知识和实际有点联系了，也对其产生了一点兴趣。
不过我们学得并不全面，只能说是引路用的，所以在实际当中我们还要再加深一下学习，这也是我们获得新知识的一个地方。
画板时需要注意的地方很多，比如封装要根据实际器件的尺寸来设计孔的大小，间距也要符合要求，布线时线宽与线距也有一定讲究，部件摆放要按一定规律等等。
这三周的时间说轻松也不轻松，说紧张却稍带着愉快的气氛，整个过程应该是充实的，时而惊喜，时而烦闷特别是最后调试阶段有一块调通了都会让我们高兴不已，当卡在某处时也确实是让人抓狂。
总之通过这次课设，我们不但复习了过去所学，并且学到了一些新东西。
更重要的是通过这一次切身实践，才使我们真正将理论与实际结合起来，并且遇到了很多实实在在的需要我们亲自解决的问题。
通过解决这些问题，我们处理实际问题的能力有了很大提高，积累了我们的实践经验，以便为以后打下牢固的基础。
而这些才是我们作为一名工科学生最宝贵的财富。
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