單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--- 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可編倒計(jì)時(shí)裝置

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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--- 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可編倒計(jì)時(shí)裝置_第1頁

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書　　題目: 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可編倒計(jì)時(shí)裝置　　初始條件：　　Protues軟件或Xl1000實(shí)驗(yàn)箱；　　課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)資料：“Xl1000說明書以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”“、單

2、片微型計(jì)算機(jī)”等；　　先修課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、Protues電路設(shè)計(jì)教程及單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程　　要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間：1周；　　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)可編倒計(jì)時(shí)裝置；</

3、p>　　要求：按秒倒計(jì)時(shí)，鍵盤預(yù)置分、秒各兩位數(shù)，鍵控啟動(dòng)計(jì)時(shí)，數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)器歸零時(shí)輸出一音頻信號(hào)。　　本課程設(shè)計(jì)統(tǒng)一技術(shù)要求：研讀輔導(dǎo)資料對(duì)應(yīng)章節(jié)，對(duì)選定的設(shè)計(jì)題目進(jìn)行理論分析，針對(duì)具體設(shè)計(jì)部分的原理分析、建模、必要的推導(dǎo)和可行性分析，畫出程序設(shè)計(jì)框圖，編寫程序代碼（含注釋），上機(jī)調(diào)試運(yùn)行程序，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（含計(jì)算結(jié)果和圖表），并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)；

4、　　課程設(shè)計(jì)說明書按學(xué)?！罢n程設(shè)計(jì)工作規(guī)范”中的“統(tǒng)一書寫格式”撰寫，具體包括：　　目錄；　　設(shè)計(jì)原理；　　系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)圖；　　程序

5、框圖；　　資源分配表；　　源程序　　性能分析　　課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)（至少500字）；<b&

6、gt;　　時(shí)間安排：　　指導(dǎo)教師簽名：年月日　　系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日　　目錄　　1.設(shè)計(jì)原理…………………

7、………………………………………..2　　1.1倒計(jì)時(shí)原理…………………………………………………2　　1.2數(shù)碼管顯示原理…………………………………………..2　　1.3矩陣鍵盤工作原理………………………………………..2　　1.4小喇叭工作原理……………………………………

8、………3　　1.5led燈顯示原理……………………………………………..3　　2.系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)圖……………………………………………4　　2.1單片機(jī)部分………………………………………………..4　　2.2數(shù)碼管部分……………………………………………….4</p&

9、gt;　　2.3矩陣鍵盤部分……………………………………………5　　2.4小喇叭及LED部分…………………………………….5　　2.5X1000實(shí)驗(yàn)箱連線………………………………………6　　3.程序框圖………………………………………………………7

10、4.資源分配表……………………………………………………9　　5.源程序………………………………………………………….9　　6.性能分析……………………………………………………….14　　7.總結(jié)與心得……………………………………………………15　　8.本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)

11、定表………………………………….16　　1.設(shè)計(jì)原理　　1.1倒計(jì)時(shí)原理　　利用定時(shí)器T0工作于方式1下，為16位定時(shí)計(jì)數(shù)方式，由TH提供高8位，TL提供低8位的計(jì)數(shù)初值，最大計(jì)數(shù)為65536個(gè)脈沖，當(dāng)時(shí)，工作于定時(shí)方式，以振蕩源的12分

12、頻信號(hào)作為計(jì)數(shù)脈沖；當(dāng)時(shí)，工作于計(jì)數(shù)方式，對(duì)外部脈沖輸入端輸入的脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖能否加到計(jì)數(shù)器上，受啟動(dòng)信號(hào)的控制，當(dāng)GATE=0時(shí)只要TR=1則定時(shí)/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)工作。當(dāng)GATE=1時(shí)，TR=1和同時(shí)滿足才能啟動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)受到雙重控制。每啟動(dòng)定時(shí)、計(jì)數(shù)前，需預(yù)置計(jì)數(shù)初值。啟動(dòng)后計(jì)數(shù)器立即加1計(jì)數(shù)，TL低8位的計(jì)數(shù)滿回零后向TH進(jìn)位，當(dāng)16位計(jì)數(shù)滿回零后，中斷溢出標(biāo)志TF置1，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，表示定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)次數(shù)到。若允許中斷ET=1

13、且CPU開中斷（EA=1）,則CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，同時(shí)TF自動(dòng)清零。TMOD=0x01設(shè)置定時(shí)器T0工作與方式1且為定時(shí)方式，由于每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的周期為1us，故若將定時(shí)器設(shè)置為10ms需接受10000次脈沖，所以要從初值55536處開始計(jì)數(shù)，為定時(shí)器賦初值為TH=0xd8,TL=0xf0。在此基礎(chǔ)上以count--作為倒計(jì)時(shí)程序，設(shè)置count從100開始減1即可實(shí)現(xiàn)時(shí)間間隔為1s

14、　　1.2數(shù)碼管顯示原理　　數(shù)碼管實(shí)際上是由7個(gè)發(fā)光二極管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)，我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。在Xl1000實(shí)驗(yàn)箱接法為共陽極接法，我們獲得0123456789字符所對(duì)應(yīng)的HEX代碼即為0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60 。由于所有數(shù)碼管顯示端和控制端都接在一起，為了顯示出時(shí)鐘倒計(jì)

15、時(shí)的效果，我們需要采用動(dòng)態(tài)掃描以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示。在單片機(jī)里，首先顯示一個(gè)數(shù)，然后關(guān)掉，顯示第二數(shù)數(shù)，再關(guān)掉，那么將看到連續(xù)的數(shù)字顯示，輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms）,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝作用，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。　　1.3矩陣鍵盤工作原理<p&g

16、t;　　矩陣按鍵部分由16個(gè)輕觸按鍵按照4x4的方式排列將行線所接的單片機(jī)I/O口作為輸出端，將列線所接的I/O口作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出的是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有按鍵按下了。確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下有許多方法，在此次設(shè)計(jì)中采用了一種行列反轉(zhuǎn)掃描法。相較于行掃描法跟為簡(jiǎn)單。利用行列的變化，確定出其交點(diǎn)出的按鍵的按下與否。&

17、lt;/p>　　1.4小喇叭工作原理　　聲音是由震動(dòng)所產(chǎn)生的，一定頻率的震動(dòng)就產(chǎn)生了一定頻率的聲音。在倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，根據(jù)計(jì)時(shí)結(jié)束后每一位都是0，啟動(dòng)設(shè)置好的一定頻率的脈沖，將脈沖傳送到實(shí)驗(yàn)箱上的小喇叭，即可實(shí)現(xiàn)小喇叭的報(bào)警。　　1.5led燈顯示原理　　在實(shí)驗(yàn)要求的基礎(chǔ)之上引入了幾個(gè)l

18、ed燈作為現(xiàn)象燈，對(duì)應(yīng)于倒計(jì)時(shí)秒高位為5,4,3,2,時(shí)依次點(diǎn)亮，且有一個(gè)燈在計(jì)時(shí)結(jié)束后伴隨著小喇叭報(bào)警聲不停閃爍。顯示原理，即是在相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)給led低電平可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮，給予方波脈沖實(shí)現(xiàn)閃爍。　　2.系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)圖　　2.1單片機(jī)部分　　2.2數(shù)碼管部分

19、　　2.3矩陣鍵盤部分　　2.4小喇叭及LED部分　　2.5X1000實(shí)驗(yàn)箱連線　　3.程序框圖　　4.資源分配表&

20、lt;/b>　　單片機(jī)P0口：連接8段數(shù)碼管的顯示端，即JP51連接JP5,P0.0連接B,P0.1連接F,P0.2連接A，P0.3連接G，P0.4連接D，P0.5連接H，P0.6連接E，P0.7連接C。　　單片機(jī)的P2口：連接8段數(shù)碼管的控制端,即JP52連接JP8,P2.0到P2.7依次連接控制端的0到7。<p&g

21、t;　　單片機(jī)的P1口：連接矩陣鍵盤，即JP44連接JP50。　　單片機(jī)的P3口：P3.2連接小喇叭，P3.2連接JP16。P3.3到P3.7連接8路指示燈中的任意5路。　　5.源程序　　#include <reg52.h>//包含頭文件&

22、lt;p>　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int　　//定義speaker端口　　sbit speaker=P3^2;　　//依次定義閃爍燈端口

23、sbit led1=P3^3;　　sbit led2=P3^4;　　sbit led3=P3^5;　　sbit led4=P3^6;　　sbit led5=P3^7;　　//共陽數(shù)碼管 0-9編碼表 <

24、;p>　　code unsigned char tab[]={0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60}; 　　//定義秒和分顯示的高低位　　uchar Show_MH,Show_ML,Show_SH,Show_SL;　　//定義相

25、關(guān)變量　　uchar minute,second,key1,key2,key3,key4,key5,MH,ML,SH,SL;　　//設(shè)置標(biāo)志位　　uchar flag1=1,flag2=1,flag3=1,flag4=1,flag5=1,flag6=0;&

26、lt;/p>　　//鍵盤掃描程序（行列翻轉(zhuǎn)法）　　uchar keyscan(void);　　//比較簡(jiǎn)單的自減延時(shí)函數(shù)　　void delay(uint cnt)　　{while(--cnt);}

27、//********************************主函數(shù)*********************************//　　main()　　{ //**********************輸入分的高位**********************************//</p&g

28、t;　　while(flag1)　　{key1=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，　　P2=0xfe;//第1個(gè)數(shù)碼管顯示　　switch(key1)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對(duì)應(yīng)的碼值　　{</p&g

29、t;　　case 0x7e:{P0=tab[0];MH=0;flag1=0;};break;//0 　　case 0x7d:{P0=tab[1];MH=1;flag1=0;};break;//1　　case 0x7b:{P0=tab[2];MH=2;flag1=0;};break;//2

30、case 0x77:{P0=tab[3];MH=3;flag1=0;};break;//3　　case 0xbe:{P0=tab[4];MH=4;flag1=0;};break;//4　　case 0xbd:{P0=tab[5];MH=5;flag1=0;};break;//5　　}</b

31、>　　delay(30000);　　}　　//******************************輸入分的低位****************************//　　while(flag2)

32、　　{ key2=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，　　P2=0xfd;//第2個(gè)數(shù)碼管顯示　　switch(key2)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對(duì)應(yīng)的碼值　　{　　case 0x7e:{P0=tab[0];ML

33、=0;flag2=0;};break;//0 　　case 0x7d:{P0=tab[1];ML=1;flag2=0;};break;//1　　case 0x7b:{P0=tab[2];ML=2;flag2=0;};break;//2　　case 0x77:{P0=tab[3];ML=3;flag2=0;};br

34、eak;//3　　case 0xbe:{P0=tab[4];ML=4;flag2=0;};break;//4　　case 0xbd:{P0=tab[5];ML=5;flag2=0;};break;//5　　case 0xbb:{P0=tab[6];ML=6;flag2=0;};break;//6

35、;　　case 0xb7:{P0=tab[7];ML=7;flag2=0;};break;//7　　case 0xde:{P0=tab[8];ML=8;flag2=0;};break;//8　　case 0xdd:{P0=tab[9];ML=9;flag2=0;};break;//9<

36、b>　　}　　delay(30000);　　}　　//******************************輸入秒的高位*****************************//　　while(fl

37、ag3)　　{ key3=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，　　P2=0xf7;//第3個(gè)數(shù)碼管顯示　　switch(key3)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對(duì)應(yīng)的碼值　　{　　case 0x

38、7e:{P0=tab[0];SH=0;flag3=0;};break;//0 　　case 0x7d:{P0=tab[1];SH=1;flag3=0;};break;//1　　case 0x7b:{P0=tab[2];SH=2;flag3=0;};break;//2　　case 0x77:{P0=tab[3];S

39、H=3;flag3=0;};break;//3　　case 0xbe:{P0=tab[4];SH=4;flag3=0;};break;//4　　case 0xbd:{P0=tab[5];SH=5;flag3=0;};break;//5 　　}

40、　　delay(30000);　　}　　//********************************輸入秒的低位******************************//　　while(flag4)

41、　　{ key4=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描，　　P2=0xef;//第4個(gè)數(shù)碼管顯示　　switch(key4)//按下相應(yīng)的鍵顯示相對(duì)應(yīng)的碼值　　{　　case 0x7e:{P0=tab[0];SL=0;flag4=

42、0;};break;//0 　　case 0x7d:{P0=tab[1];SL=1;flag4=0;};break;//1　　case 0x7b:{P0=tab[2];SL=2;flag4=0;};break;//2　　case 0x77:{P0=tab[3];SL=3;flag4=0;};break;//3&l

43、t;/p>　　case 0xbe:{P0=tab[4];SL=4;flag4=0;};break;//4　　case 0xbd:{P0=tab[5];SL=5;flag4=0;};break;//5　　case 0xbb:{P0=tab[6];SL=6;flag4=0;};break;//6<p&

44、gt;　　case 0xb7:{P0=tab[7];SL=7;flag4=0;};break;//7　　case 0xde:{P0=tab[8];SL=8;flag4=0;};break;//8　　case 0xdd:{P0=tab[9];SL=9;flag4=0;};break;//9　　}&

45、lt;/b>　　delay(30000);//延時(shí)　　}　　//*****************************按鍵啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)************************8***//　　while(flag5)&l

46、t;/p>　　{　　key5=keyscan();//調(diào)用鍵盤掃描　　switch(key5)//檢測(cè)鍵控信號(hào)　　case 0xe7:flag5=0;　　delay(30000);

47、　　}　　//******************************分秒計(jì)算式*********************************//　　minute=MH*10+ML;　　second=SH*10+SL;<

48、p>　　//*****************************單片機(jī)賦初值****************************//　　TMOD=0x01;//定時(shí)器0設(shè)置 10ms in 12M crystal　　TH0=0xd8;

49、TL0=0xf0;　　IE= 0x82;//打開中斷T0　　TR0=1;　　//***************************數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示********************//　　whi

50、le(1)//　　{　　P0=Show_MH;//顯示分十位　　P2=0xfe; 　　delay(300);　　P0=Show_ML; //顯示分個(gè)位&l

51、t;/p>　　P2=0xfd;　　delay(300);　　P0=0xf7; //顯示分隔符　　P2=0xfb;　　delay(300);<

52、;p>　　P0=Show_SH;//顯示秒十位　　P2=0xf7;　　delay(300);　　P0=Show_SL; //顯示秒個(gè)位　　P2=0xef; 　　delay(300)

53、; 　　}　　}　　//**************************************************************************//　　void

54、tim(void) interrupt 1 using 1//定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序　　{static uchar count;　　uchar g,control2,control3,control4,control5;　　//**********************************單片機(jī)賦初值***

55、*********************//　　TH0=0xd8;//賦初值55536　　TL0=0xf0;　　count++;　　//*************************100x

56、10ms=1s,實(shí)現(xiàn)秒信號(hào)減計(jì)數(shù)****************//　　if (count==100)　　{　　count=0;　　second--;//秒減1<p&

57、gt;　　//*****檢測(cè)是否計(jì)時(shí)結(jié)束并對(duì)顯示值處理*********//　　if(minute==0 && second==0)　　{　　Show_MH=tab[minute/10];//十位顯示值處理　　Sho

58、w_ML=tab[minute%10]; //個(gè)位顯示處理　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理　　Show_SL=tab[second%10]; //個(gè)位顯示處理　　delay(30000);　　flag6=1;//轉(zhuǎn)向音頻輸出</p

59、>　　}　　//***********檢測(cè)秒位是否計(jì)時(shí)結(jié)束并對(duì)顯示值處理*************//　　else if(second==0 )　　{　　Show_MH

60、=tab[minute/10];//十位顯示值處理　　Show_ML=tab[minute%10]; //個(gè)位顯示處理　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理　　Show_SL=tab[second%10]; //個(gè)位顯示處理　　second=

61、60;　　minute--;　　}　　//***************顯示值處理****************//　　else </p&

62、gt;　　{　　Show_MH=tab[minute/10];//十位顯示值處理　　Show_ML=tab[minute%10]; //個(gè)位顯示處理　　Show_SH=tab[second/10];//十位顯示值處理<p&

63、gt;　　Show_SL=tab[second%10]; //個(gè)位顯示處理　　} 　　//*****************計(jì)時(shí)結(jié)束數(shù)碼管關(guān)閉，喇叭響起，指示燈閃爍************//　　while(flag6)　　{ f

64、lag6=1; 　　P0=0;//關(guān)閉數(shù)碼管　　for(g=0;g<200;g++)//音頻輸出　　{　　delay(80);　　speaker=!speaker;

65、　　led1=!led1;　　}　　speaker=1;　　led1=1;　　delay(20000);　　}&l

66、t;/b>　　//當(dāng)秒高位變化時(shí)5個(gè)LED輪流閃爍　　control2=second/10;　　control3=second/10;　　control4=second/10;　　control5=second/10;<

67、;/p>　　if (control2==2) led2=0; else led2=1;　　if (control3==3) led3=0; else led3=1;　　if (control4==4) led4=0; else led4=1;　　if (control

68、5==5) led5=0; else led5=1;　　}　　}　　//鍵盤掃描函數(shù)，使用行列反轉(zhuǎn)掃描法　　uchar keyscan(void)

69、;　　{　　uchar cord_h,cord_l;//行列值　　P1=0x0f; //行線輸出全為0　　cord_h=P1&0x0f; //讀入列線值　　if(cord_h!=0x0f)

70、//先檢測(cè)有無按鍵按下　　{　　delay(100); //去抖　　if(cord_h!=0x0f)　　{　　cord_h=P1&0

71、x0f; //讀入列線值　　P1=cord_h|0xf0; //輸出當(dāng)前列線值　　cord_l=P1&0xf0; //讀入行線值　　return(cord_h+cord_l);//鍵盤最后組合碼值　　}

72、;　　}　　return(0xff); //返回該值　　}　　6.性能分析　　實(shí)現(xiàn)了可編倒計(jì)時(shí)裝置，能夠按秒倒計(jì)時(shí)，鍵盤預(yù)置分、

73、秒各兩位數(shù)，鍵控啟動(dòng)計(jì)時(shí)，數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)器歸零時(shí)輸出一音頻信號(hào)并有指示燈閃爍提示計(jì)時(shí)完畢。并在秒高位為5，4，3，2時(shí)分別有不同的指示燈點(diǎn)亮。　　7.總結(jié)與心得　　本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表　　指導(dǎo)教師簽字： &l

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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