花样流水灯.docx

1、花样流水灯单片机 C 语言课程设计指导书长春工业大学人文信息学院电子信息系2011年9月目 录第一章 概述 01.1 课程设计的目的 01.2 课程设计的要求 01.3教学安排 0第二章 设计题目 12.1花样流水灯 12.2 LED 模拟交通灯 12.3 8只数码管滚动显示单个数字 22.4 8只数码管闪烁显示数字串 22.5 8只数码管滚动显示数字串 32.6 数码管显示4X4矩阵键盘按键号 32.7 数码管显示拨码开关编码 32.8 INT0中断计数 42.9 10s的秒表 52.10 8X8LED点阵显示数字 52.11 按键控制8X8LED点阵屏显示图形 62.12 串行数据转换为并

2、行数据 62.13 并行数据转换为串行数据 72.14 甲机通过串口控制乙机LED 72.15 单片机之间双向通信 8附录：EL-MUT-8051-Keil C模块使用指导 10第一章 概述1.1 课程设计的目的单片机C语言这门课程是以目前市场上广泛应用的MCS-51系列单片机为主，系统地讲述了单片机芯片的内部硬件结构、51指令集、C 语言程序实例、系统扩展及应用等理论知识。本次课程设计旨在利用已学理论的基础上，进一步锻炼和提高学生对单片机的实际应用能力，包括单片机系统硬件设计、软件编制、软硬件调试、提高系统可靠性和抗干扰能力等，熟悉和掌握以单片机为核心的产品开发的基本过程，为后续课程如微型计

3、算机控制技术、智能仪器等课程打下良好的基础。1.2 课程设计的要求1) 学生根据个人的兴趣和实际能力，参考本指导书附录中列出的设计题目，选择1至2个题目作为本次设计的主要工作。2) 硬件设计，基本内容包括单片机起振电路、上电复位电路、手动复位电路及根据题目要求的扩展电路等。3) 软件设计，根据题目要求，编制能够完成所要实现的功能的程序，采取由下至上的原则。4) 调试，采用仿真器进行软硬件检测。5) 将程序固化到程序存储器，完成设计。6) 撰写课程设计报告书。统一用B5纸书写，设计报告统一打印封面，封面包括（实践课程名称、设计题目、指导教师、系别、班级、姓名、成绩、日期），设计报告内容包括所选题

4、目要求、硬件原理图及说明、软件流程图、程序清单（含注释）、调试过程、设计总结、心得等。字数不少于3000字。1.3教学安排课程设计一般分为三个阶段：1) 预设计阶段：包括教师授课、方案论证、完成电路设计2) 安装调试阶段：包括组装电路、硬件调试和软件调试，完成设计任务。3) 撰写设计报告阶段：撰写设计报告，考核并评定成绩。第二章 设计题目2.1花样流水灯 名称：花样流水灯 说明：16只LED分两组按预设的多种花样变换，显示花样自行选定，美观大方2.2 LED 模拟交通灯 名称：LED模拟交通灯 说明：东西向绿灯亮若干秒，黄灯闪烁5次后红灯亮， 红灯亮后，南北向由红灯变为绿灯，若干秒后南北向黄灯

5、闪烁5此后变红灯，东西向变绿灯，如此重复。2.3 8只数码管滚动显示单个数字 名称：8只数码管滚动显示单个数字 说明：数码管从左到右依次滚动显示07，程序通过每次仅循环选通一只数码管2.4 8只数码管闪烁显示数字串 名称：8只数码管闪烁显示数字串 说明：数码管闪烁显示由07构成的一串数字 用动态刷新法显示一串数字，在停止刷新时所有数字显示消失。2.5 8只数码管滚动显示数字串 名称：8只数码管滚动显示数字串 说明：数码管向左滚动显示3个字符构成的数字串2.6 数码管显示4X4矩阵键盘按键号 名称：数码管显示4X4矩阵键盘按键号 说明：按下任意键时，数码管都会显示其键的序号，扫描程序首先判断按键

6、发生在哪一列，然后根据所发生的行附加不同的值，从而得到按键的序号。2.7 数码管显示拨码开关编码 名称：数码管显示拨码开关编码 说明：系统显示拨码开关所设置的编码000255 2.8 INT0中断计数名称：INT0中断计数 说明：每次按下计数键时触发INT0中断，中断程序累加计数， 计数值显示在3只数码管上，按下清零键时数码管清零。2.9 10s的秒表名称：10s的秒表说明：首次按键计时开始，再次按键暂停，第三次按键清零。2.10 8X8LED点阵显示数字 名称：8X8LED点阵显示数字 说明：8X8LED点阵屏循环显示数字09，刷新过程由定时器中断完成。2.11 按键控制8X8LED点阵屏显

7、示图形 名称：按键控制8X8LED点阵屏显示图形 说明：每次按下K1时，会使8X8LED点阵屏循环显示不同图形。 本例同时使用外部中断和定时中断。2.12 串行数据转换为并行数据 名称：串行数据转换为并行数据 说明：串行数据由RXD发送给串并转换芯片74164，TXD则用于输出移位时钟脉冲，74164将串行输入的1字节转换为并行数据，并将转换的数据通过8只LED显示出来。本例串口工作模式0，即移位寄存器I/O模式。2.13 并行数据转换为串行数据 名称：并行数据转换为串行数据 说明：切换连接到并串转换芯片74LS165的拨码开关，该芯片将并行数据以串行方式发送到8051的RXD引脚，移位脉冲由

8、TXD提供，显示在P0口。2.14 甲机通过串口控制乙机LED 名称：甲机发送控制命令字符 说明：甲单片机负责向外发送控制命令字符“A”、“B”、“C”，或者停止发送，乙机根据所接收到的字符完成LED1闪烁、LED2闪烁、双闪烁、或停止闪烁。2.15 单片机之间双向通信 说明：甲机向乙机发送控制命令字符，甲机同时接收乙机发送的数字，并显示在数码管上。乙机程序接收甲机发送字符并完成相应动作；乙机接收到甲机发送的信号后，根据相应信号控制LED完成不同闪烁动作。附录：EL-MUT-8051-Keil C模块使用指导1）仿真芯片资源介绍：1、 支持Keil C环境下的汇编、C；2、 完全仿真P0、P1

9、、P2口；3、 可以设置单步全速断点运行方式；4、 可以查阅变量RAM、xdata等数据；5、 仿真器占用了单片机的串行口和定时器2的资源以及部分程序空间。6、 从0地址开始仿真。用汇编时，注意中断矢量单元为标准设置（如：外部中断0为0003H，T0溢出中断为000BH）。2）硬件准备：1、 把EL-MUT-8051-Keil C模块插入EL-MUT-III实验箱或实验台的CPU插座。（EL-MUT-8051-Keil C模块上的40脚单片机管座上需插有“达盛仿真芯片”，不能换为其它单片机芯片）2、 将交叉串口电缆的一端（针形口）与EL-MUT-8051-Keil C模块左侧的串行插口（孔形口

10、）插座连接，另一端（孔形口）与PC机的COM1连接。3、 打开EL-MUT-III实验箱或实验台电源开关，通电。3）软件设置： (Keil C软件环境的安装请参照安装程序包中的安装说明文件。)1、 打开Keil C环境。2、 新建工程或打开工程文件：在主菜单上选“Project”项，在下拉列表中选择“New Project”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。3、环境设置：新建工程文件后，在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境，或从主菜单“Project”项中选择“Options for Target

11、 Target1”，打开如下图设置窗口。在“Device”项下选择要仿真的芯片类型，如：Generic 8051。在“Target”项下的晶振设置中修改为硬件电路所用晶振频率，如：6MHz。选择合适存储模式。在“Output”项下如在Creat HEX File选项前打勾，则在编译的同时生成可下载执行的HEX文件，用仿真芯片仿真时可以不进行此项设置。在“Debug”项下选择“Use: Keil Moniter-51 Driver ”使用硬件仿真。点击“Settings”按钮，进入串口选择及波特率设置窗口（如下图所示）。选择合适的波特率及串口号。“Serial Interrupt”项不可选，把前

12、面的勾打掉。点OK保存设置。在“Option for Target Target1”窗口中，点确定，退出环境设置。4、新建文件：在主菜单的“File”下拉列表中选“New”新建文件。编辑文件并保存文件。文件保存为扩展名为“.C”或“.ASM”的文件。5、添加文件：在左边的“Project Window”窗口中，用右键选取“Source Group 1”,在弹出的列表中选择“Add Files to Group Source Group 1”,弹出浏览窗口。浏览添加编辑好的C或ASM文件。添加完毕点“Close”,关闭窗口。这时发现添加的文件名已出现在“Project Window”窗口中。双击

13、刚添加的C或ASM文件。打开编辑文件窗口。6、 译链接：在“Build Bar”工具条中，选第二项编译当前文件，第三项为编译全部。编译完成，在下方“Output”窗口中出现编译结果。7、仿真调试：点击调试按钮，或从主菜单选取调试“Start/Stop Debgu Session CTRL+F5”(快捷键CTRL+F5)，程序下载到仿真芯片中。窗口下方显示下载进度条。100%下载完成后出现如下窗口。8、 序仿真：运用运行“Debug Bar”调试工具条，进行单步、进入、跳出、运行到光标、全速运行等。全速运行后，程序不受控。如需再次单步调试，需点击调试工具停止按钮，停止调试。停止后，硬件复位仿真芯片，再次运行第7步。