单片机课程设计报告

1、单片机课程设计报告 - 电子时钟该课程设计是利用 MCS-51 单片机内部的定时计数器、中断系统、 以及行列键盘和 LED 显示器等部件，设计一个单片机电子时钟。设计的电 子时钟通过数码管显示，并能通过按键实现设置时刻和暂停、启动操纵等。二、电子时钟设计思想：用定时/计数器TO ,工作于定时，采纳方式1,对12MHZ的系统时钟 进行定时计数，初值设为 XXYY （自己运算）。形成定时时刻为50ms。用 片内RAM的7BH单元对50ms计数，计20次产生秒计数器78H单元加1, 秒计数器加到60则分计数器79H单元加1,分计数器加到60则时计数器7 AH 单元加 1,时计数器加到 24则时计数器

2、清 0。然后把秒、分、时计数器 分成十位和个位放到 8 个数码管的显示缓冲区,通过数码管显示出来。显 示格式为小时十位、小时个位 -分十位、分个位 -秒十位、秒个位。在处 理过程中加上了按键判定程序,能对按键处理。三、MCS-5 1 单片机系统简介 单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是 指单片机以及扩展的储备器、 IO 接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。 软件系统包括监控程序和各种应用程序。在单片机应用系统中,单片机是整个系统的核心,对整个系统的 信息输入、处理、信息输出进行操纵。与单片机配套的有相应的复位电路、 时钟电路以及扩展的储备器和 IO 接口,使单片机应用系统

3、能够运行。在一个单片机应用系统中,往往都会输入信息和显示信息,这就 涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中,一样都按照系统的要求配置相 应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一样都没有统一的规定,有的系统 功能复杂,需输入的信息和显示的信息量大,配置的键盘和显示器功能相 对强大,而有些系统输入 /输出的信息少,这时可能用几个按键和几个 LED 指示灯就能够进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘能够是独立 键盘,也可能是矩阵键盘。 显示器能够是 LED 指示灯, 也能够是 LED 数码 管，也能够是LCD显示器，还能够使用CRT显示器。单片机应用系统中键 盘一样用的比较多的是矩阵键盘，显示器用的比

4、较多的是 LED 数码管还 L CD 显示器。四、MCS-51 单片机内部定时器 计数器、中断系统简介 定时器 计数器1、MCS-51 系列中 51 子系列有两个 16 位的可编程定时 计数器可： 定时计数器TO和定时计数器T1。它由加法计数器、方式寄存器 TMOD、 操纵寄存器 TCON 等组成。方式寄存器用于设定定时计数器 T0 和 T1 的工 作方式，操纵寄存器用于对定时计数器启动、停止进行操纵。2、每个定时计数器既能够对系统时钟计数实现定时，也能够外部 信号计数实现计数功能通过编程设定来实现。3、每个定时计数器都有多种工作方式，其中 TO 有四种工作方式， T1 有三种工作方式， T2

5、 有三种工作方式。 通过编程可设定工作于某种方式。 四种工作方式为： 13位定时 计数器、 16位定时 计数器、 8位自动重置定时 计数器、两个 8 位定时 计数器（只有 TO 有）4、每一个定时计数器定时计数时刻到时产生溢出，使相应的溢出 位置位，溢出可通过查询或中断方式处理。中断系统 :1 、 MCS-51 单片机提供 5 个硬件中断源， 2 个外部中断源， 2 个定时计 数器TO和T1的溢出中断TFO和TF1, 1个串行口发送TI和接收RI中断。2、MCS-51 单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源 的承诺和屏蔽是由内部的中断承诺寄存器 IE 的各位来操纵的。中断承诺寄 存

6、器IE的字节地址为A8H，能够进行位寻址。系统复位时，中断承诺寄存 器 IE 的内容为 O O H ，如果要开放某个中断源， 则必须使 IE 中的总控置位和 对应的中断承诺位置“ 1”。3、MCS-51 单片机有 5 个中断源，为了处理方便，每个中断源有两级 操纵，高优先级和低优先级。通过由内部的中断优先级寄存器 IP 来设置， 中断优先级寄存器IP的字节地址为B8H，能够进行位寻址。如果某位被置 “1”，则对应的中断源被设为高优先级；如果某位被清零，则对应的中断 源被设为低优先级。关于同级中断源，系统有默认的优先权顺序，从高到 低优先权顺序为外部中断 0、定时计数器 T0 中断、外部中断 1

7、、定时计数 器 T1 中断、串行口中断。通过设置中断优先级寄存器 IP 能够改变系统默 认的优先级顺序。4、MCS-51 单片机响应中断的条件为：中断源有要求且中断承诺。五、键盘和 LED 数码管显示器简介 键盘是单片机应用系统中最常用的输入设备，在单片机应用系统中， 操作人员一样差不多上通过键盘向单片机系统输入指令、地址和数据，实 现简单的人机通信。键盘实际上是一组按键开关的集合，平常按键开关总 是处于断开状态，当按下键时它才闭合。键盘的结构形式一样有两种：独 立式键盘和矩阵式键盘。矩阵式键盘的工作方式有 3 种：查询工作方式、 定时扫描工作方式和中断工作方式。LED 数码管显示器： 在单片

8、机应用系统中， 经常用到 LED 数码管作为 显示输出设备， LED 数码管显示器尽管显示信息简单， 但它具有显示清晰、 亮度高、使用电压低、寿命长、与单片机接口方便等特点，差不多上能够 满足单片机应用系统的需要，因此在单片机应用系统中经常用到。 LED 数 码管显示器是由发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。在单片机 应用系统中通常使用的是 8段式 LED 数码管显示器，它有共阴极和共阳极 两种。所谓译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式。 关于 L ED 数码管显示器， 通常的译码方式有两种： 硬件译码方式和软件译码方式。 LED 数码管在显示时，通常有两种显示方式：静态显示

9、方式和动态显示方 式。在使用时能够把它们组合起来。在实际应用时，如果数码管个数较少， 通常用硬件译码静态显示，在数码管个数较多时，则通常用软件译码动态 显示。六、差不多原理软时钟是利用单片机内部的定时器 计数器来实现的，它的处理过程如 下：第一设定单片机内部的一个定时器 计数器工作于定时方式，对机器周 期计数形成基准时刻，然后用另一个定时器 计数器或软件计数的方法对基 准时刻计数形成秒，秒计 60次形成分，分计 60 次形成小时，小时计 24次 则计满一天。然后通过数码管把它们的内容在相应位置显示出来即可。数码管显示能够采纳静态显示方法或动态显示方法。静态显示方法需要数据锁存器等硬件，接口复杂

10、，时钟显示一样用 6个或8个数码管。由 于系统没有其他的复杂的任务处理，而且显信息能变化 一样采纳动态显示方式。动态显示方法线相对单但需动描扫 描频率要大于人眼视觉暂留频率，信息看起 件译码和硬件译码2软件译码通过译码程序查得 译码通过硬件译码器得到显示信息0的字段码，在具体处理时，定时器计数器采纳P0.6/AD6断服务程序中实现。在主程序中只需对定时器计数器初始化、调用显示子 程序和操纵子程序。另外 按键实现时n的调整C3CRYSTAL193947uF18P0.2/AD2 “ cl 36、JI中P0.6/AD6P2.O/A822KOK1L030-3TR5R4R3ik5k5.1k1I23|4T

11、678显示信息的字段码；硬件 际中通常采纳软件译码 断方式工作，对时钟的形成在中鳥为了使用A方便，设计了简单的按键，能够通过ALE. 如此在主程；P1P1P1P1P1P1P1P101234567P2.4/A12序P2.7/A151：P3.0/RX一11P3.1/TX【FP3.27INTO22P3.37INTP3.4/T0P3.5/T1P3.6/WFP3.7/R 匸2810 W 12 F F 75 卫 77中就加入了键盘设置了程序80C51K2 rn t O A七、系系0统硬件电路的设计按第一次暂停，亠设小时； 按第二次暂停，设分，按第三次重新幵始走动。 K伪加键,K2为减健。八、系统软件程序的

12、设计电子时钟的软件系统由主程序和子程序组成，主程序程序包含初始化 参数设置、按键处理、数码管显示模块等，1 .主程序主程序执行流程如图11.2，主程序先对显示单元和定时器/计数器初始 化，然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块，当有键按下，则转入 相应的功能程序。2.数码管显示模块本系统共用8个数码管，从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、 分个位、分十位、横线、时个位和时十位。采纳软件译码动态显示开始秒单元=60 ?分单元加1，秒单元清0，分写入分个位和分十位定时器示计数器T0中断服务程序定时器/计数器T0、用于时刻计时。选择方式分单,重复定时，定时时刻 设为50屁、，定时时刻到则中断，在

13、中断服务程序中用一个#数器M 50ms3.计数，计20次则0对秒单元加1,秒单元加到时6元则对个分单清时写，写同时秒单元清0;分单元加到序6。则对时单元加 时单元清0,标志一天时刻计满。 按下键否?元的指定位置。定时器 /计则对 放到储备3。程序进入功能程序1否同时分单元清0;时单元加至U 24 在对各单元计数的同时，把它们的值把它们的值数器T0中断服单务程序流程图如图11.中断返回图11.2主程序流程图图11.3定时器/计数器T0中断服务程序流程图4. 按键处理模块按键处理设置为：如没有按键，则时钟正常走时。当按下K0按键时, 进入调分状态，时钟停止走动；按 K1可K2按键可进行加1或减1操

14、作； 连续按K0键可分不进行分和小时的调整；最后按 K0键将退出调整状态， 时钟开始计时运行。5. 汇编语言源程序清单;采纳8位LED软件译码动态显示程序;使用AT89C51单片机，12MHZ晶振，P0输出字段码，P2 口输出位 选码，用共阳;LED数码管，P1.0为调时位选择按键，P1.1为加1键，P1.2为减1 键。;片内RAM的70H到77H单元为LED数码管的显示缓冲区;78H，79H，7AH分不为秒、分、小时计数单元;7BH为50ms计数器，7CH为调时按键计数器ORG 0000HLJMP STARTORG 000BH;定时器/计数器T0中断程序入口LJMP INTT0；主程序STA

15、RT： MOV R0，#70HMOV R7， #0CHINIT ： MOV R0，#00HINCR0DJNZR7，INITMOV72H，#10MOV75H，#10MOVTMOD ，#01HMOVTL0，#0B0HMOVTH0，#03CHSETBEASETBET0SETBTR0START1：LCALLSCANLCALL KEYSCANSJMP START1 ；延时 1MS 子程序 DL1MS ：MOV R6，#14H DL1 ：MOV R7，#19H DL2： DJNZ R7，DL2DJNZ R6，DL1RET；延时 20MS 子程序 DL20MS ：ACALL SCANACALL SCAN A

16、CALL SCANRET；数码管显示程序SCAN： MOV A ，78H；时刻存入显示缓冲区相应位置MOVB，#0AHDIVABMOV71H，AMOV70H，BMOVA，79HMOVB，#0AHDIVABMOV74H，AMOV73H，BMOV A， 7AHMOV B， #0AHDIV ABMOV 77H，AMOV 76H， BMOV R1，#70H；循环扫描显示MOV R5， #80HMOV R3， #08HSCAN1：MOV A， R5MOVP2，AMOVA，R1MOVDPTR，#TABMOVCA ， A+DPMOVP0，AMOVA，R5LCALLDL1MSINC R1MOV A， R5RR

17、 AMOV R5， ADJNZ R3， SCAN1MOV P2，#00HMOV P0，#0FFHRETTAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H ，0B0H，99H，92H，82H，0F8H， 80H，90H，0BFH；“09”，“-”的共阳极字段码；定时器 /计数器 T0 中断服务程序INTT0 ： PUSH ACCPUSH PSWCLR ET0CLR TR0MOV TL0 ，#0B0HMOV TH0， #03CHSETB TR0INC 7BHMOV A， 7BHCJNE A ，#14H，OUTT0MOV 7BH ，#00INC 78HMOV A， 78HCJNE A ，#3CH，OUTT0

18、MOV 78H，#00INC 79HMOV A， 79HCJNE A ，#3CH，OUTT0MOV 79H，#00INC 7AHMOV A， 7AHCJNE A ，#18H，OUTT0MOV 7AH ，#00OUTT0：SETB ET0POP PSWPOP ACCRETI ；按键处理程序KEYSCAN：CLREAJNBP1.0，KEYSCAN0JNBP1.1，KEYSCAN1JNBP1.2，KEYSCAN2KEYOUT ：SETBEARETKEYSCAN0 ： LCALL DL20MSJB P1.0， KEYOUTWAIT0 ：JNB P1.0，WAIT0INC 7CHMOV A， 7CHCL

19、R ET0CLR TR0CJNE A ，#03H，KEYOUTMOV 7CH， #00SETB ET0SETB TR0SJMP KEYOUTKEYSCAN1 ： LCALL DL20MSJB P1.1， KEYOUTWAIT1 ：JNB P1.1，WAIT1MOV A， 7CHCJNE A ，#02H，KSCAN11INC 79HMOV A， 79HCJNE A ，#3CH，KEYOUTMOV 79H，#00SJMP KEYOUTKSCAN11 ：INC 7AHMOV A， 7AHCJNE A ，#18H，KEYOUTMOV 7AH ，#00SJMP KEYOUTKEYSCAN2 ： LCALL DL20MSJB P1.2， KEYOUTWAIT2 ：JNB P1.2，WAIT2MOV A， 7CHCJNE A ，#02H，KSCAN21DEC 79HMOV A， 79HCJNE A