湖南工业大学 单片机课程设计.docx
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湖南工业大学单片机课程设计
湖南工业大学
课程设计
资料袋
电气与信息工程学院3学年第1学期
课程名称单片机系统课程设计指导教师李祥飞职称教授
学生姓名曾文龙专业班级电自094学号5
题目0-255和0-999999计数及显示，出租车计费系统
成绩起止日期2011年12月19日～2011年12月31日
目录清单
序号
材料名称
资料数量
备注
1
课程设计任务书
2
课程设计说明书
3
课程设计图纸
张
4
5
6
湖南工业大学
课程设计任务书
2011—2012学年第1学期
电气与信息工程学院电气工程及其自动化专业电气094班级
课程名称：
单片机系统课程设计
设计题目：
0-255和0-999999计数及显示，出租车计费系统
完成期限：
自2011年12月19日至2011年12月31日共2周
内
容
及
任
务
1.1外部脉冲自动计数，自动显示。
1.1.1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）。
1.1.2设计一个999999计数器：
0－999999计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
1.2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，前三位显示数码管显示里程数,后三位数码管显示价钱（角，元，十元）
进
度
安
排
起止日期
工作内容
2011.12.19-2011.12.20
讲述设计内容及基本原理
2011.12.21-2011.12.30
进行系统的设计
2011.12.31-2011.12.31
完成课程设计的验收
主
要
参
考
资
料
[1]刘苗生、潘宗预.单片机测控系统设计.中国物质出版社，2006年
[2]欧伟明、何静.单片机原理与应用系统设计.电子工业出版社，2009年
单片机系统课程设计说明书
出租车计费系统
起止日期：
2011年12月19日至2011年12月31日
学生姓名
曾文龙
班级
电自094
学号
09401300405
成绩
电气与信息工程学院
2011年12月19日
摘要
单片机是单片微型计算机（CPU）的简称，是集CPU、读写寄存器、定时器、计数器和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，功耗小,成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化控制领域。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计的目的就是要通过对它的学习应用，从而达到学习、设计、开发单片机软硬件的能力。
此次设计的出租车计费系统，是基于单片机最小系统设计的，利用外围的一些逻辑电路和数码管，来模拟显示出租车计费系统。
最后由protues7.5软件仿真。
关键词：
单片机最小系统，出租车计费
单片机最小系统简介
单片机最小系统电路原理设计分析与讲解
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单片机最小系统原理图
硬件原理图
本次单片机课程设计脉冲计数的基本硬件主要由AT89C51、七段LED数码管显示器连接而成，其AT89C51芯片的P0口和P1口分别与四个七段数码显示管连接实现数码显示功能，P3.2和P3.4相连，实现外部中断与计数的连接，即当外部来一个脉冲实现一次加一计数，中断完成转到跳转程序，计下的数字通过送七段数码管进行显示。
图2硬件原理图
复位电路模块如图4所示
图4复位电路图
软件的设计
出租车计费系统设计要求
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，前三位显示数码管显示里程数，后三位数码管显示价钱（角，元，十元）。
资源分配：
60H-62H存放里程数的BCD码。
70H-72H存放价钱的BCD码。
程序流程图
图5主程序流程图
图6公里计算流程图
图7价钱计算子程序流程图
由于延时15ms的程序比较简单故没有画出流程图，程序附在后面附录中。
下同。
附录
出租车计费源程序：
ORG0000H
SJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOV60H,#0
MOV61H,#0
MOV62H,#0
MOV70H,#0
MOV71H,#0
MOV72H,#0
MOVTMOD,#01100000B
MOVTH1,#255
MOVTL1,#255
SETBTR1
L1:
JNBTF1,L2
CLRTF1
LCALLKM
LCALLPRICE
L2:
LCALLDISPLAY
SJMPL1
KM:
MOVA,60H
ADDA,#5
MOV60H,A
CJNEA,#10,BTOM
MOV60H,#0
INC61H
MOVA,61H
CJNEA,#10,BTOM
MOV61H,#0
INC62H
MOVA,62H
CJNEA,#10,BTOM
MOV62H,#0
BTOM:
RET
PRICE:
MOVA,62H
CJNEA,#0,SUB11
MOVA,61H
CJNEA,#2,SUB1
MOVA,60H
CJNEA,#0,SUB11
SJMPFIVEY
SUB1:
JCFIVEY
SUB11:
MOVA,70H
ADDA,#8
MOV70H,A
CJNEA,#10,SUB2
SJMPSUB3
SUB2:
JCBTOM2
SUB3:
SUBBA,#10
MOV70H,A
INC71H
MOVA,71H
CJNEA,#10,BTOM2
MOV71H,#0
INC72H
MOVA,72H
CJNEA,#10,BTOM2
MOV72H,#0
SJMPBTOM2
FIVEY:
MOV71H,#5
BTOM2:
RET
DISPLAY:
MOVR0,#70H
MOVR3,#0
MOVR1,#60H
MOVR4,#3
MOVDPTR,#SEG
LOOP:
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,R3
CJNER3,#1,DIS1
ANLA,#7FH
DIS1:
MOVP0,A
LCALLD6MS
MOVA,@R1
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,R4
CJNER4,#4,DIS2
ANLA,#7FH
DIS2:
MOVP0,A
LCALLD6MS
INCR0
INCR1
INCR3
INCR4
CJNER3,#3,LOOP
RET
SEG:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H
DB80H,90H
D6MS:
MOVR7,#30
DL:
MOVR6,#100
DJNZR6,$
DJNZR7,DL
RET
END
硬件仿真
本次硬件仿真是用的protues7.5软件。
Protues软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译。
仿真图如下：
0-255计数显示
设计要求
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）。
70H-72H中分别存放个位、十位、百位。
程序流程图
↓
图6主程序流程图图7BCD转换程序流程图图8显示程序流程图
程序清单见附件。
硬件仿真图如下：
0-255计数显示源程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0060H
MAIN:
MOVTMOD,#01100000B
MOVTH1,#0
MOVTL1,#0
SETBTR1
L1:
MOVA,TL1
LCALLTOBCD
LCALLDISPLAY
SJMPL1
TOBCD:
MOVB,#100
DIVAB
MOV72H,A
XCHA,B
MOVB,#10
DIVAB
MOV71H,A
MOV70H,B
RET
DISPLAY:
MOVR1,#70H
MOVR3,#0
MOVDPTR,#SEG
L2:
MOVA,@R1
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,R3
MOVP0,A
LCALLD15MS
INCR1
INCR3
MOVP0,#0FFH;消隐
CJNER3,#3,L2
RET
SEG:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H
DB80H,90H
D15MS:
MOVR7,#30
DL:
MOVR6,#255
DJNZR6,$
DJNZR7,DL
RET
END
255计数仿真图
0-999999计数显示
设计要求
设计一个999999计数器：
0－999999计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。
70H-75H分别存放个位到十万位的BCD码。
程序流程图
图9主程序流程图图10COUNT子程序流程图图11显示子程序流程图
程序清单见附录
硬件仿真图
0-999999计数显示源程序：
ORG0000H
SJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOV70H,#0
MOV71H,#0
MOV72H,#0
MOV73H,#0
MOV74H,#0
MOV75H,#0
MOVTMOD,#01100000B
MOVTH1,#255
MOVTL1,#255
SETBTR1
L1:
JNBTF1,L3;用MOVA,TL1CJNEA,#0,L3经试验不行
CLRTF1
LCALLCOUNT
L3:
LCALLDISPLAY
SJMPL1
COUNT:
MOVR1,#70H
L2:
INC@R1
CJNE@R1,#10,BTOM
MOV@R1,#0
INCR1
CJNER1,#76H,L2
MOVR1,#70H
BTOM:
RET
DISPLAY:
MOVR0,#70H
MOVR3,#0
MOVDPTR,#SEG
L4:
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,R3
MOVP0,A
INCR0
INCR3
LCALLD6MS;经试验，延时15ms不行
MOVP0,#0FFH
CJNER3,#6,L4
RET
SEG:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H
DB80H,90H
D6MS:
MOVR7,#30
DL:
MOVR6,#100
DJNZR6,$
DJNZR7,DL
RET
END
单片机课程设计体会
为期两周的单片机课程设计，提升了我对单片机的认识也锻炼了自己的动手能力和知识的应用。
在此感谢李老师和实验室老师对我们的帮助和教导。
在和同学的交流中我学会了基本的编程的应用和范例，在以后的学习中我还会更加努力学好单片机。
编写255计数器的过程，我首先参考和同组同学的编程思路和流程图进行编写程序。
整个过程在老师和同学的协助下才完成。
经过255计数的编译，对99999计数器程序的汇编语言编写也就好很多了，编写过程也是参照流程图进行了相应编写。
然后跟据要求，我用Proteus7.5画了模拟仿真图。
编写出租车计费器的过程也和前面计数器的编写思路一样，首先我做了流程图和设计大纲，然后分配确定编译的各支路语言，然后组织好相应的程序编写组织结构。
然后用Protes7.5拟了仿真图，进行汇编导入仿真进行模拟编译显示。
做课程设计时，首先做的是将单片机的最小系统在protues7.5画出，简单元件的放置和连线，最小系统基本完成。
但是我在接下来编程的过程中却出现了问题。
程序中源程序中断出现了一些故障，我没注意程序整体的布局思路，编写过程中位数显示一环出现了倒置。
后在学委耐心的指导下解决了一些问题，后来运行就基本正常了。
在计数编程方面，整个程序还算明朗了，有了先前的铺垫上手好些了。
简而言之，此次的课程设计，我学到了很多的东西。
首先我以后要注意编程的态度问题，还要多操练才能熟练，编程也要适当和同学交流才能发挥团队的优势。
在此感谢老师和同学们对我的帮助，这次单片机课程设计不是结束而是新的开始，以后的日子里我会更加努力，也衷心祝愿老师同学们健康快乐，工作顺利，学习进步
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