电梯楼层显示电路设计__单片机原理及应用__课程设计.docx

课程设计 姓名：纪乐学号：12013241906专业：通信工程 班级：2013级1班 指导老师：陈潮红 学院：物理电气信息学院 完成日期：2015年12月10日单片机原理及应用课程设计电梯楼层显示电路设计 前言：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时 带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。本次设计通过了解单片机的基本知识，简单的扩展外围电路，完成基本的功能。 摘要：at89c51单片机 电梯楼层 proteus仿真 一设计任务 1、 掌握51单片机的基本结构及相关知识，掌握keil和protues软件的使用和两者的关系，并能更好的用两种软件来做单片机实验的仿真。利用51单片机、数码管显示器设计一个单片机显示系统，要求在液晶上显示楼层“1,2,3,4,5,6,7,8”。 2、 按照设计任务在proteus professional中绘制电路原理图； 3、 了解电梯楼层显示电路的编程方法和相关知识，根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在proteus下进行仿真，实现相应功能。 4、 培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力二实验原理 电梯楼层显示电路是由单片机控制的，主要的部件有51单片机、开关控制和数码显示管组成。通过数码管显示楼层，开关控制。 1.at89c51的基本概述 at89c5l单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有4kb flash rom的8位cmos单片机，工作电压范围为2.76v(实际使用+5v供电)，8位数据总线。它有个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行发送和接收。at89c51具有4k并行可编程的非易失性flash程序存储器，可实现对器件串行在系统编程isp和在应用中编程(iap)。在系统编程isp（in-system programming）当mcu安装在用户板上时允许用户下载新的代码在应用中编程。iap（in-application programming）mcu可以在系统中获取新代码并对自己重新编程，这种方法允许通过调制解调器连接进行远程编程。片内rom中固化的默认的串行加载程序boot loader允许isp通过uart将程序代码装入flash存储器，而flash代码中则不需要加载程序对于iap用户程序通过使用片内rom中的标准程序对flash存储器进行擦除和重新编程。 引脚功能说明： vcc：电源电压。 gnd：接地。 p0 口：一组8位漏极开路型双向i/o口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口时，每位能吸收电流的方式驱动8个ttl逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在flash编程中，p0口接收指令字节；在校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 p1口：一个带内部上拉电阻的8位双向i/o口，p1口的输出缓冲级可驱动4个ttl逻辑门电路。 p2口：一个带有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2 口的输出缓冲级可驱动4个ttl逻辑门电路。 p3口：一组带有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p3 口的输出缓冲级可驱动4个ttl逻辑门电路。第二功能如1所示：rst：复位输入。在振荡器工作时，该引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。 psen：程序储存允许输出是读通信号。当at89c51由外部程序存储器取指令（数据）时，每个机器周期两次psen有效。 ea/vpp：外部访问允许。要使cpu仅仅访问外部程序存储器，ea端必须保持低电平。如果ea端为高电平，接vcc端，cpu则执行内部程序存储器中的指令。 xtal1：振荡器反向放大器及内部时钟发生器的输入端。 xtal2：振荡器反向放大器输入端。2.数码管显示原理 我们最常用的是七段式和八段式led数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小led发光二极管，通过控制不同的led的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个led的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个led的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个led的阳极连在一起。其原理图如下。其中引脚图的两个com端连在一起，是公共端，共阴数码管要将其接地，共阳数码管将其接正5伏电源。一个八段数码管称为一位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线（即a,b,c,d,e,f,g,dp）连在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时，都从段选线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。数码管的8段，对应一个字节的8位，a对应最低位，dp对应最高位。所以如果想让数码管显示数字0，那么共阴数码管的字符编码为00111111，即0x3f；共阳数码管的字符编码为11000000，即0xc0。可以看出两个编码的各位正好相反。3.proteush仿真软件介绍 proteus软件是英国labcenter electronics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等多种编译器。该软件的特点： a.全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。 b.具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、rs一232动态仿真、1c调试器、spi调试器、键盘和lcd系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 c.目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、avr系列、pic12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列以及各种外围芯片。 d.支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和spice分析于一身的仿真软件，功能极其强大，可仿真51、avr、pic。三.实验方案四.实验源程序 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led=p2; sbit sw1=p10; sbit sw2=p11; sbit sw3=p12; sbit sw4=p13; sbit sw5=p14; sbit sw6=p15; sbit sw7=p16; sbit sw8=p17; char code table10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x67; void delay(int n) int i; while(n-) for(i=0;i0); if(sw2=0) if(count0); else if(count2)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-20); else p2=tablecount;delay(10); if(sw3=0) if(count=3)p2=tablecount;delay(10); else if(count3)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-30); else docount+;p2=tablecount;delay(10);while(3-count0); if(sw4=0) if(count=4)p2=tablecount;delay(10); else if(count4)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-40); else docount+;p2=tablecount;delay(10);while(4-count0); if(sw5=0) if(count=5)p2=tablecount;delay(10); else if(count5)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-50); else do count+;p2=tablecount;delay(10);while(5-count0); if(sw6=0) if(count=6)p2=tablecount;delay(10); else if(count6)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-60); else do count+;p2=tablecount;delay(10);while(6-count0); if(sw7=0) if(count=7)p2=tablecount;delay(10); else if(count7)do count-;p2=tablecount;delay(10);while(count-70); else docount+;p2=tablecount;delay(10);while(7-count0); if(sw8=0) if(count=8)p2=tablecount;delay(10); else docount+;p2=tablecount;delay(10);while(8-count0); 五实验步骤 1、 打开protues软件，画出实验电路仿真图：如下2、 打开keil软件，projectnew uvision project输入工程名loucengxianshi，保存。然后新建text,输入上面的c语言程序（见附页），编译。保存成后缀名为.c的文件。然后左击左面栏里的sourcegroup1add file to source group1,选择刚刚保存的.c文件，点确定。然后flashconfigure flash toolsoutputcreat hex file确定。系统提示hex文件创建成功。 3、 打开第一步画好的原理图，双击at89c51program file，找到在keil里面生成的hex文件，确定。4、 点击仿真按钮进行仿真。六实验结果数字就是显示的楼层， 如图所示：七实验心得 通过这次课程设计，让我在学习