8管闪烁灯控制.doc

单片机课程设计8管闪烁灯控制 一、 概述311 设计的目的与意义312 单片机概述与应用3二、 设计原理521 设计要求与基本思路522 设计框图6三、 硬件电路设计7 31 外扩ROM732 时钟电路833 复位电路934 报警器1035 总图12 四、 程序设计1241 程序流程图1242 主程序1343 蜂鸣程序14五、 元件明细表15六、 参考文献15一、概述1.1 单片机课程设计目的意义1）了解系统的工作原理。2）掌握8031单片机的工作原理和应用。3）通过课程设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。4）通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册的能力和一定的文字表达能力。1.2 单片机概述及应用单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速地完成程序设计者事先规定的任务。单片机自20世纪70年代问世以来，为满足时代发展的要求，以其极高的性能价格比受到了人们的重视和关注，单片机是计算机技术、大规模集成电路技术和控制技术的综合产物,经过30多年的发展历程，单片机应用已十分广泛和深入,已经对人类社会的发展和进步产生了巨大的影响，尤其是MCS-51系列的单片机，凭借其集成度高，处理能力强，可靠性好，价格低廉，体积小，重要量轻，开发也较容易等优点得到了广大工程人员的认可，并且已经广泛用于各种测控领域，以更好地实现自动化。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。 正因为单片机由于其集成度高，可靠性好，易于使用等优点使其得到了广泛的应用。因此为了进一步巩固和学习单片机的知识,本课程设计为基于8031单片机为控制核心的循环灯控制系统。下面简单介绍下8031单片机。8031单片机：在此单片机上集成了微处理器（CPU），内部数据存储器（RAM），以及输入输出端口。8031单片机采用40只引脚的双列直插封装方式。单片机的应用范围很广，在以下各个领域有广泛的应用： 1、工业自动化。主要是过程控制技术、数据采集、测控技术和机电一体 化技术（机器人） 2、智能仪器仪表。用于提高仪器的精度和准确度。 3、消费类电子产品。主要是家电领域。像洗衣机、电冰箱、空调、电视、 微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 4、通信方面。用于调制解调器、程控交换技术以及各种通信设备。 5、武器装备。飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷制导、智能武器装备、航 天飞机导航系统等都有单片机深入其中。 6、终端机外部设备控制。计算机网络终端设备如银行终端以及计算机外 部设备，如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等，在这 些设备中都使用了单片机。 7、多机分布式系统。可用单片机构成分布式测控系统，它使单片机进入 了一个新的水平。二、设计原理2.1、设计要求与基本思路利用8031的P1口控制8个发光二极管。要求第一次1、2闪烁5次，第二次3、4闪烁5次，第三次5、6闪烁5次，第四次7、8闪烁5次，循环不止；紧急情形下，控制p3.1进行声报警5S停止。 8031为控制中心，p1口连接二极管，p2口和p0口作为地址线和数据线使用，因为8031内部没有程序存储器所以需要外置外部程序存储器，关于报警器则由p3.1控制，8031外部还需要接入时钟电路、复位电路、报警电路。2.2,、设计框图电源复位电路报警电路时钟电路闪烁电路外置ROM8031三、硬件电路设计3.1、外扩ROM8031与2764程序块合用扩展为8K程序存储系统，其线路图如下：因8031芯片内没有程序存储器，因此它在应用中与程序块2764连用。8031P0口外接一个地址锁存器 ，8031访问外部程序存储器时，低8位地址由P0输出，并由ALE信号锁存到地址锁存器中，地址锁存器输出地址信息AB 0-7 接到2764的地址线A0-A7上，P2口输出地址信息高8位，P2.0-4输A21-25，接到2764的A22-25，P24-27，AB12-15接址直译码器，译出选择线0-N分别连续接到2764的CE（0）、 CE（N）8031的外部程序存储器 ；选通信号线PSEN接2764，2764的数据允许输出端OF。8031的P0连接到 址锁存器的输入端和2764的数据线D0D7上，8031通过十六位的地址线能对外部64K字节程序存储器 和64K字节的数据存储器寻址，因为程序存储器EPROM用8031的PSEN信号选通，而数据存储器RAM用8031的读信号RD和写信号WR选通的，在CPU取指令周期，P2口和P0口输出的是程序计数器PC的值，8031的外部程序选通信号PSEN，在ALE返回电平后发生负跳变，选通外部程序存储器，由地址线AB015确定外部EPROM中指令字节传送到P0口供CPU读取，读写信号线WR、RO始终为高电平，即RAM数据存储器不会被 选通，而在8031访问外部RAM数据存储器的周期内，WR发生负跳变，程序选通信号，PSEN始终为高电平，CPU只和外部RAM传送数据，EPROM没有被选通。 3.2、时钟电路XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图6所示为时钟电路。 3.3、复位电路 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。通过某种方式，使单片机内存各寄存器的值变为初始的操作称为复位(reset)。复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图所示为复位电路。3.4、报警器根据要求情急之下，控制P3.1进行声报警5s停止。电路必须有报警电路。报警电路是在情急之下可以手动或自动报警，给工作人员以及其他的人员已警示作用。要求迅速处理当前发生的事件。本次我们设计的紧急报警是利用中断响应来实现，这样不仅可以手动还可以自动。根据8031的特性可以有好多符合要求的报警电路。本次选用的是如下图。 其中输出、输入端是利用P3户口的其他引脚。由于8031内部的电压小，输出电流小不能使喇叭响。所以利用三极管的放大作用，把电流放大达到喇叭的工作电流。 3.5、总图 P1.4、p1.5工作P1.2、p1.3工作P1.6、p1.7工作开始p1.0、p1.1工作紧急中断四、程序设计4.1、程序流程图4.2、主程序#includevoid delay(int t)for(i=0;it;i+) Void main() int i,j,w; While(1) w=OX03; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j5;j+) P1=w;Delay(200);w=2;4.3、蜂鸣程序void inter0() interrupt 0a=100;while(a-)beep=a%2;void TImer0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;n-;a-;五、原件明细表元件