内蒙古工业大学单片机课程设计.docVIP

PAGE PAGE 23 一.设计目的： 通过一个以8 位单片机为核心的模拟量数字表的硬件调试过程，掌握具有蜂鸣器、按键、LED 显示等接口电路的单片机应用系统的设计思想和方法，并熟悉定时器中断、外部中断系统的使用，进而对51单片机有更深层次的认识。 学习应用系统软件的模块化设计方法，通过源程序的编辑、汇编或编译、链接、仿真调试，完成给定的任务。通过上述过程提高学生工程实践能力和素质。 (1)利用单片机定时计数器中断实现秒、分定时。 (2)通过LED显示程序的调整，熟悉计算机与单片机接口技术，熟悉LED动态显示，键盘自检，喇叭发声的控制过程。 (3)通过键盘程序的调整，熟悉伟福仿真器的设置方法与键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。 (4)通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含LED动态显示、键盘扫描和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。 二.设计任务： 2.1.基本任务： 完成蜂鸣器、键盘、七段LED 显示器的自检程序设计。 （1）蜂鸣器自检 要求：利用程序实现两种以上声音。 参见【例7-4-4】 （2）键盘自检 要求：确定键盘正确。 参见【例7-4-14】 （3）七段LED 显示器自检 要求：确定LED 显示器每一段均正确。 参见【例7-4-16】 2.2.随机选择任务: 任务：电子秒表 功能：（1）显示时间范围0～59分59秒 （2）跑表时间范围0～59分59秒 硬件环境：LED显示器、键盘等 2.3.任务分工 XXX（组长）：各个小任务主程序的编制和框图的绘制，大任务的主程序编制和流程图的绘制。 XXX、XXX：完成各个小任务子程序的的编写与整理，部分大任务程序流程图的绘制，完成分配给的子程序的编制，实验报告整理与排版。 三.框图： 3.1.硬件编程框图及相关说明 3.11.蜂鸣器自检硬件编程框图及相关说明 蜂 蜂 鸣 器 P2.3 图P3.11-1 电路图： 图P3.11-2 说明：执行指令CLR P2.3后，P2.3为“0” ，晶体管导通，蜂鸣器BEEP得电发声。据此可以判断蜂鸣器电路是正确的。 3.12.LED自检硬件编程框图及相关说明 说明： LED显示器有共阴极和共阳极两种结构。该图结构为共阳极，且是动态扫描显示，COM端为高电平时，显示器工作，反相驱动器的功能是使LED稳定的亮。P0口控制LED显示字形即LED显示何种字形，P2.5、 P2.6 、P2.7是选择字位口即五位LED中哪位LED亮。 字 字 型 口 字 位 口 P0 P2.7 .7 P2.6 P2.5 图P3.12-1 电路图： 图P3.12-2 3.13.键盘自检硬件编程框图及相关说明 P1 P1 LED P2.5 P2.6 P2.7 图P3.13-1 电路图： 图P3.13-2 说明：单片机上电复位时，P2口为高电平，SEL8有效及74HC245三态门状态为打开状态，此时可以采集键盘、拨盘信息。SEL7有效关闭三态门。K1-K4为仪表键盘（用户使用），SW1-SW4拨盘为自检开关，通过上拉电阻使K(SW)闭合为“0”打开为“1”。 3.14.电子秒表硬件编程框图及相关说明： 键 键 盘 单 片 机 LED显示器 138 译码器 图P3.14-1 说明：电子秒表硬件，主要是由键盘、51单片机、LED显示和译码器构成。通过按键的不同切换，由译码器来选择字位，通过LED显示是、出来，完成改变电子秒表的跑表和计时的切换功能。 3.2.自检及其大程序的任务框图 3.21.蜂鸣器自检程序框图 说明：此实验任务利用硬件蜂鸣器和软件编程实现两种以上声音，声音的波形为方波，通过改变通断蜂鸣器的延时时间来改变音调，但每一种声音的频率必须在人耳所能听到的频率之内，执行指令CLR P2.3后，P2.3为“0”，晶体管导通，蜂鸣器BEEP得电发声。据此可以判断蜂鸣器电路时正确的。注意：如果蜂鸣器未带振荡器，要想让蜂鸣器产生声音必须要让晶体管按照一定的频率不断地导通、截止交互变化，即P2.3不断地输出“0”、“1”，输出的频率不同时，声音也不同。如果蜂鸣器带振荡器，则只需控制其通断即可。 开始 开始 开蜂鸣器 调用延时1 关蜂鸣器响 调用延时1 开蜂鸣器 调用延时2 关蜂鸣器 调用延时2 开蜂鸣器 调用延时3 关蜂鸣器 调用延时3 返回 图P3.21-1 3.22.LED显示器自检程序框图 开始 开始 检测每一位数码管的每一段 静态态显示01234567898. 返回 图P3.22-1 3.23.键盘自检程序框图 开始 开始 关显示 键盘采样 是否有键按下 调用延时去抖动 采样，按键是否在 蜂鸣器响 LED显