湖南工业大学单片机课程设计答案.docx

1、湖南工业大学单片机课程设计答案湖南工业大学单片机课程设计答案单片机课程设计指导书电气与信息工程学院实验室一、设计任务： 1.1 设计一个单片机最小系统，用仿真软件设计，要求有5V电源，8个LED灯，12MHZ晶振，完成流水灯的仿真。1.2外部脉冲自动计数，自动显示。1.2.1设计一个255计数器：0255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。1.2.2设计一个50000计数器：050000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。1.3 设计一个出租车计费系统： 起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显

2、示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）1.4 单片机最小系统实训板的设计。（要求采用PROTEL完成单片机最小系统的硬件电路设计）二课程安排：17周完成设计任务（1.1-1.2）的程序设计以及软件仿真18周完成设计任务（1.3-1.4）以及所有设计任务的硬件实现三、单片机最小系统硬件资源介绍： 89S51单片机； 6位共阳极数码管； 段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138； 4路独立式按键； 外部晶振电路； ISP下载接口（In system program,在系统编程）； DC+5V电源试配器（选配）； ISP下载线（选配）。单片机最小系统实训板硬件资源分

3、布见图1元件布局图和图2电路原理图：其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。D1为系统电源指示灯。J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。CRY1，C1，C2为外部时针电路。IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。PRE1，PRE2。为上拉排阻（阻值4.7k10k）。J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。便于二次开发。6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使

4、用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。这样设计的理由：为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。 图1 元件布局图图2 单片机最小系统原理图四、设计思路：1、255计数：255可用8位二进制数表示，故本设计可直接采用可以重装载的计数器T1模式二进行计数。然后对TL1的内容进行相应的二进制-十进制转换：首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。接着将相应的十进制数进行译码，并在LED数码管上显示出来。每来一个

5、脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。开始初始化堆栈，定时器初始化清零相关RAM地址单元TF1=1?调用显示子程序脉冲数加1即20H加120H=100?21H加120清零计算出脉冲数的个,十,百位分别存放于30H,31H,32H(20H=54)&(21H=2?)脉冲数计到255后重新计数即20H，21H清零YNYNYN说明：1. 20H存放脉冲的个位和十位数值，21H存放脉冲的百位和千位数值。 2.计算脉冲数的个位和十位数值：(20H)/10的商即十位数值存放于31H,余数即个位数值存放于30H。 3. 计算脉冲数的百位数值：(20H)/10的余数即百位数值存放于32H。例如

6、：脉冲数212（十进制），(20H)=12,(21H)=2。脉冲的个位数值(30H)=2, 脉冲的十位数值(31H)=1, 脉冲的百位数值(32H)=2. 图3 255计数程序流程图2、0-50000计数： 思路1：由于DIV AB指令中A、B均为8位寄存器，因此255二进制转十进制计数的方法不能用于0-50000的循环计数。可根据TH0（T0计数）或TH1（T1计数）中的内容为多少进行256累加，因为TH0或TH1中每一个二进制1代表十进制的256，再和TL0或TL1按前一步二转十的方法转换得到的百、十、个相加，即可完成16位二进制转十进制。思路2：置TL0或TL1的内容为0FFH，这样每来

7、一个计数脉冲，TL0或TL1的内容就会溢出回零，只要通过指令判断TL0或TL1的内容是否为零，为零则70H（个位）加1，70H（个位）逢9进一，71H（十位）加1，十位个位为99进一，72H（百位）加1，以此类推，可实现0-999999（只有6个数码管）的循环计数。3、出租车计费：在上步的基础上，每1个脉冲当作1公里（可自己设置几个脉冲1公里），5个脉冲，数码管显示05.0 005，前3位金额，后3位为里程，超过5个脉冲，里程加1，金额加0.8元。难点主要在于计费金额的显示，可将初值置为50，其中十位调用带点的字型码，即显示05.0，超过5个脉冲，里程加1，金额加8，由于十位是带有小数点，即可

8、实现金额加0.8元。五、设计报告要求：1.要求完成所有的设计任务，并且将仿真的效果截图贴在设计报告中。2.写出所有的程序，关键部分要求写出注释3.写不少于1000字的设计心得。4.要求统一风格的封面，封面上注明班级，姓名，学号，以及湖南工业大学的标示。 单片机课程设计1引言 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，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，同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它

9、实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。2设计任务21 外部脉冲自动计数，自动显示。211设计一个255计数器：0255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。212设计一个50000计数器：050000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。22 设计一个出租车计费系统： 起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）3单片机最小系统硬件资源介绍 89S51

10、单片机； 6位共阳极数码管； 段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138； 4路独立式按键； 外部晶振电路； ISP下载接口（In system program,在系统编程）； DC+5V电源试配器（选配）； ISP下载线（选配）。单片机最小系统实训板硬件资源分布见图1元件布局图和图2电路原理图：其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。D1为系统电源指示灯。J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。CRY1，C1，C2为外部时针电路。IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。PRE1，PRE2。为上拉排阻（阻值4.7

11、k10k）。J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。便于二次开发。6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。这样设计的理由：为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。图1 元件布局图图2 单片机最小系统原理图4设计思路1、255计数：255可用8位二进制数表示，故本设计可直接采用可以重装载的计数

12、器T1模式二进行计数。然后对TL1的内容进行相应的二进制-十进制转换：首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。接着将相应的十进制数进行译码，并在LED数码管上显示出来。每来一个脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。 图3 255计数程序流程图5设计内容5.1 0-255计数器数码管显示图4 0-255计数显示5.2 0-255计数程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030H;主程序开始START: L3: MOV A,R1 ;将数码管选通信号送A MOV P2,A ;将A中

13、的内容送P2口，控制数码管显示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表译码 MOV P0,A ;将字符码送P0口输出显示 LCALL DIMS ;调用延时子程序 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H END5.3 0-50000计数器数码管显示图5 0-50000计数显示5.4 0-50000计数程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 71H,#00H MOV 70H,#00H INC 71H内容送P2口，控制数码管显示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表译码 RET ;数码管译码表

14、TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB 92H, 82H,0F8H, 80H,90HEND5.5 出租车计费显示数码管图6 出租车计费系统显示5.6 出租车计费系统程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 77H,#00H SJMP L4L8 :MOV 77H,#00H INC 78H MOV A,78H CJNE R5,#0AH,L6 MOV 77H,#00H SJMP L5 RET ;延时子程序DIMS:MOV R2,#06H ;延时3ms子程序DL :MOV R3,#0FFHDL1:DJNZ R3,

15、DL1 DJNZ R2,DL RET ;数码管译码表TAB1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;字符译码 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90HTAB2:DB 040H,079H,024H,030H,19H ;带小数点字符译码 DB 12H, 02H,078H, 00H,10H END6 结束语 通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没

16、想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰，真想要就此罢休，然而，就在想要放弃的那一刻，我明白了，原来结果并不那么重要，我们更应该注重的是这一整个过程。于是，我坚持了下来。当然最终，这个设计很成功，主要体现在，这一整个系统，几乎没有参考任何书，程序由自己独立完成，与用8255来制作的交通灯控制系统相比，程序简单易读，结构清楚，最重要的是成本低。在设计一个系统，除了达到所要求的性能指标以外，成本也是很重要的一个指标。成本的高低也决定了产品的适用性。7 参考文献1李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，19982李广弟.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，19943阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，19894廖常初.现场总线概述J.电工技术，1999.