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1、3.3电路板焊接及测试 2四、注意事项 2五、总结 21、前言单片机全称叫单片微型计算机 Single Chip Microcomputer ,是一种集成在电路芯片 是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能 可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路 集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置 飞机上各种仪表的控制 计算机的网络通讯与数据传输 工业自动化过程的实时控制和

2、数据处理 广泛使用的各种智能IC卡 民用豪华轿车的安全保障系统 录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制 以及程控玩具、电子宠物等等 这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域 大致可分如下几个范畴 1.在智能仪器仪表上的应用 ,例如精密的测量设备 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理 电梯智能化控制、各种报警系统 与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用可从手机 电话机、小型程控交换

3、机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话 集群移动通信 无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 例如医用呼吸机 各种分析仪 监护仪 超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 如音乐集成单片机 看似简单的功能 微缩在纯电子芯片中 有别于磁带机的原理 就需要复杂的类似于计算机的原理。本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤 并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统 实现8个LED霓

4、虹灯的左、右循环显示 并实现循环的速度可调。二、设计方案 2.1设计原理本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此 本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统 即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。如果要让接在P1.0口的LED1亮起来 那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了 相反 如果要接在P1.0口的LED1熄灭 就要把P1.0口的电平变为高电平 同理 接在P1.1 P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此 要实现流水灯功能 我们只要将发光二极管LED1 LED8依次点亮、熄灭 8只LED灯便会一亮一暗的

5、做流水灯了。同样的道理 可以让8个灯左移点亮 全亮、全灭。在此我们还应注意一点 由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短 我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间 否则我们就看不到“流水”效果了。 2.2电路原理图（三）元器件选择2.3主要元件单片机 AT89S51 1 控制核心 晶振 12MHZ 1 晶振电路 电容 30pF 2 晶振电路 电阻 Respack8 8 上位电阻 电阻 10k 4 开关电阻 电阻 10k 1 复位电路 电源 +5v 1 提供电源 拨码开关 BUTTON 4 发出信号 数码管 7SEG-MPX1-CC 8 显示电路 2.4元件结构和特性介绍AT89

6、C51 1.芯片由UNTITLEDISISPROFESSIONAL实验系统提供 AT89C51 1 主要特性 与MCS-51兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命 1000写/擦循环 数据保留时间 10年 全静态工作 0Hz24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内震荡器和时钟电路 2 管脚说明 电源引脚 Vcc 40脚 典型值 5V。 Vss 20脚 接低电平。外部晶振 XTAL1、XTAL2分别与晶振两端相连接。输入输出口引脚 P0口 I/O双向口。作输入口时 应先软件置“ 1”。 P1口 I/O双向口。

7、 P2口 I/O双向口。 P3口 I/O双向口。控制引脚 RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST 9脚 复位信号输入端 高电平有效 。 ALE/-PROG（30脚 地址锁存信号输出端。 -PSEN 29脚 外部程序存储器读选通信号。 -EA/Vpp（31脚 外部程序存储器使能端。 第二功能 编程电压输入端 +21V 。3 AT89C51单片机的P口特点 P0口 是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时 每位能以吸收电流的方式驱动8 个TTL输入 对端口写1时又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序或数据存储器时 它是时分多路转换的

8、地址 低8位 /数据总线 在访问期间将激活内部的上拉电阻。 P1口 P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P1口的输出缓冲器可驱动 吸收或输出电流方式 4个TTL输入。对端口写1时 通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位 这时可作输入口。P2口作输入口使用时 因为内部有上拉电阻 那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流 Iil 。 P2口 P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2口的输出缓冲器可驱动 吸收或输出电流方式 4个TTL输入。在访问外部程序存储器时和16位外部地址的外部数据存储器 如执行 MOVX DPTR 时 P2口送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器

9、 如执行 MOVX RI 时 P2口引脚上的内容 就是专用寄存器（SFR）区中的P2寄存器的内容 在整个访问期间不会改变。 P3口 P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3口的输出缓冲器可驱动 吸收或输出电流方式 4个TTL输入。P3口作输入口使用时 因为内部有上拉电阻 那些被外部 2 排阻的作用 所谓排阻就是若干个参数完全相同的电阻 它们的一个引脚都连到一起 作为公共引脚。其余引脚正常引出。所以如果一个排阻是由n个电阻构成的 那么它就有n+1只引脚 一般来说 最左边的那个是公共引脚。它在排阻上一般用一个色点标出来。排阻一般应用在数字电路上 比如 作为某个并行口的上拉或者下拉电阻

10、用。使用排阻比用若干只固定电阻更方便。三、设计结果分析3.1程序设计流程图3.2开发程序 ORG 0000H ;单片机上电后从00000H地址执行 AJMP START ;跳转到主程序存放地指出 ORG 0030H ;设置主程序开始地址START: MOV SP,#60H ;设置堆栈起始地址为60H MOV DPTR,#TAB ;把TAB表首地址送入DPTRSTART1: JNB P0.0,LOOP1 ;判断P0.0处开关是否闭合 JNB P0.1,LOOP2 ;判断P0.1处开关是否闭合 JNB P0.2,LOOP3 ;判断P0.2处开关是否闭合 JNB P0.3,LOOP4 ;判断P0.3

11、处开关是否闭合 AJMP START1 ;如果没有开关闭合重新检测LOOP1: CLR A ;累加器清零 MOVC A,A+DPTR ;取数值表中的数CJNE: A,#11111111B,SHOW1;检查左移结束标志 AJMP START ;左移结束重新检测开关状态SHOW1: MOV P1,A ;将数据送到P1口 ACALL DELAY ;调用延时子程序 INC DPTR ;取数据表指针指向下一数据 AJMP LOOP1 ;继续查表取数据LOOP2: MOV A,#09H ;设定累加器的初始值 MOVC A,A+DPTR ; CJNE A,#00000000B,SHOW2;检查右移结束标志

12、AJMP START ;右移结束重新检查开关状态SHOW2: ACALL DELAY ; AJMP LOOP2 ;LOOP3: MOV A,#08H ;设定累加器初始值 MOV P1,A ;全灭结束重新检测开关状态LOOP4: MOV A,#11H ;DELAY: MOV R0,#10 ;延时一段时间D0: MOV R1,#200D1: MOV R2,#123 NOPD2: DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1DJNZ R0,D0 RET ;子程序返回TAB:DB 11111110BDB 11111101BDB 11111011BDB 11110111BDB 11101111BDB 11

13、011111BDB 10111111BDB 01111111BDB 11111111BDB 00000000B END ;程序结束3.3电路板焊接及测试四、注意事项1：在焊接LED灯时，注意阳极和负极别焊反。2：焊接时焊台的温度别太高，以免击穿二极管。3:：在焊接主控芯片和控制芯片时，先焊接底座，焊好后用万用表测量正常后再插上芯片。五、总结经过一段时间的努力 我们顺利的完成了这次单片机课设。这是一个磨练意志的过程。从课题的选择开始 流水灯的设计、硬件和软件系统的设计、到最后的Proteus软件仿真完成 这其中经历了很多困难 但是更重要的是在这个过程中我得到了很大的锻炼。一方面通过C51单片机等

14、一些器件的设计让我学习和掌握了单片机技术的基础知识和技术要点 也使以前学的很多知识都得到了运用 另一方面在用Proteus软件画电路图时 然后再转换成一维的WORD中进行编辑 这个过程中让我掌握了计算机辅助的设计技术。当然 这是一个需要不断的尝试 不断的校核 不断的修改 最后完成一个合理的设计的过程。需要的是细心和耐心。在很大程度上培养了我拼搏的工作精神。使我受益匪浅 更加明确了自己专业的方向。通过本次课设 我不仅学到了关于单片机技术方面的许多专业知识 同时也让我感觉到团队合作的重要性。其实如何有效和快速的找到资料也是课设给我的启发 利用好图书馆和网络 是资源的到最好的利用。与他人交流思想是取

15、得成功的关键 在交流中 不仅强化了自己原有的知识体系 也扩展了自己的思维。课设是一个通过思考、发问、自己解惑并动手、提高的过程。我会在以后的学习中不断学习 积累经验 完善自己。对于这次单片机课程设计不仅巩固了以前所学过的知识 而且学到了很多在书本上没有学到过的知识 掌握了一种系统的研究方法 可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的 只有理论知识是远远不够的 只有把所学的理论知识与实践相结合起来 从理论中得出结论 从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处 例如对以前所学过的知识理解得不够深刻 掌握得不够牢固 学习了单片机C语言。这里我要感谢实验室的指导老师，老师的细致讲解和耐心的检查，让我学到了很多东西。本组成员：丁翔，王朋达，金焱，冯伟课程设计评 语成 绩指导教师（签字）年 月 日注：此表必须在同一页面。