单片机接口设计报告完全是自己写的.docx
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单片机接口设计报告完全是自己写的
《单片机接口设计》
课程设计报告
专业:
电气工程及其自动化
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
时间:
2015.7.6—2015.7.17
―、课程设计目的
1、利用STC89C52作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验平台。
实现对数码管、LCD显示器、交通灯的操作,锻炼学生的设计思维和动手能力,使其具备独立完成设计的能力,也让学生更好的了解和掌握单片机接口技术。
2、让学生了解仿真并学会用软件仿真,掌握将软件和硬件结合来实现自己对设计的要求。
2、课程设计主要内容
利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭,并且用2只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。
要求:
(1)设置启动/停止键;
(2)设置两个方向的通行时间(绿灯点亮的时间6秒)和暂缓通行时间(黄灯点亮闪烁的时间3秒)及红灯倒计时的时间(红灯倒计时时间9秒);
(3)系统的工作应符合一般交通灯控制的要求;
三、硬件电路设计
1、晶振电路
单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。
2、复位电路
在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:
这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。
当出现“死机”、“程序走飞”等现象时,复位电路解决这些问题。
3、东西方向和南北方向的交通灯电路
LED灯D1、D2、D3依次表示东西方向的红灯黄灯绿灯;LED灯D4、D5、D6依次表示南北方向的红灯黄灯绿灯;LED灯D7、D8分别表示东西方向和南北方向能够通行的指示灯。
4、东西方向和南北方向的倒计时数码管
下图所示的数码管,上面的数码管表示东西方向的倒计时时间,是共阳极数码管;下面的数码管表示南北方向的倒计时时间,是共阴极数码管。
5、硬件电路的原理图
6、硬件电路元器件清单
名称
数量/个
备注
电容
3
33pF
电阻
16
100Ω
晶振
1
12MHZ
共阳极数码管
1
/
共阴极数码管
1
/
红色LED灯
2
/
黄色LED灯
2
/
绿色LED灯
2
/
蓝色LED灯
2
/
排阻
1
9脚/1k
按钮
1
四脚
STC89C52单片机
1
/
分解电容
1
/
4、软件流程和程序清单
开始开始
1、子程序流程图
开始定时
定时未到时间
等待
定时时间到
返回主程序
结束
2、主程序流程图
3、源程序
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
LJMPT0
ORG001BH
LJMPT1
ORG0030H
START:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#11H;写控制字
MOVR0,#20;
MOVR1,#10
SETBEA
SETBET0
SETBET1
MOVTH0,#3CH;写定时常数,定时0.5秒
MOVTL0,#0B0H
MOVTH1,#3CH
MOVTL1,#0B0H
MAIN:
CLRP1.2;东西方向绿灯亮,通行指示灯亮,南
CLRP1.3北方向红灯亮
CLRP1.6
MOVP0,#82H;东西方向数码管绿灯倒计时6秒
MOVP2,#6FH;南北方向数码管红灯倒计时9秒
LCALLYIMIAO;延时1秒
MOVP0,#92H;东西方向数码管绿灯倒计时5秒
MOVP2,#7FH;南北方向数码管红灯倒计时8秒
LCALLYIMIAO
MOVP0,#99H
MOVP2,#07H
LCALLYIMIAO
MOVP0,#0B0H
MOVP2,#7DH
LCALLYIMIAO
MOVP2,#6DH
MOVP0,#0A4H
LCALLYIMIAO
MOVP0,#0F9H
MOVP2,#66H
LCALLYIMIAO
MOVP0,#0C0H
MOVP2,#4FH
LCALLYIMIAO
MOVP0,#0FFH;东西方向数码管灭
CLRP1.1;东西方向黄灯亮,绿灯灭,指示灯灭
SETBP1.2
SETBP1.6
LCALLBANMIAO;延时半秒
SETBP1.1;东西方向黄灯灭,实现闪烁
LCALLBANMIAO
MOVP2,#5BH;南北方向倒计时2秒
CLRP1.1
LCALLBANMIAO
SETBP1.1
LCALLBANMIAO
MOVP2,#06H
CLRP1.1
LCALLBANMIAO
SETBP1.1
LCALLBANMIAO
MOVP2,#3FH
LCALLYIMIAO
MOVP2,#00H;南北方向数码管灭
SETBP1.3;南北方向红灯灭,绿灯亮,通行指示灯亮,东
CLRP1.5西方向红灯亮
CLRP1.0
CLRP1.7
MOVP2,#7DH;南北方向绿灯倒计时6秒
MOVP0,#90H;东西方向红灯倒计时9秒
LCALLYIMIAO
MOVP2,#6DH
MOVP0,#80H
LCALLYIMIAO
MOVP2,#66H
MOVP0,#0F8H
LCALLYIMIAO
MOVP2,#4FH
MOVP0,#82H
LCALLYIMIAO
MOVP0,#92H
MOVP2,#5BH
LCALLYIMIAO
MOVP0,#99H
MOVP2,#06H
LCALLYIMIAO
MOVP2,#3FH
MOVP0,#0B0H
LCALLYIMIAO
MOVP2,#00H
MOVP0,#0A4H
LCALLYIMIAO
SETBP1.5;南北方向绿灯灭,通行指示灯灭,黄灯亮
SETBP1.7
CLRP1.4
LCALLBANMIAO
SETBP1.4
LCALLBANMIAO
MOVP0,#0F9H
CLRP1.4
LCALLBANMIAO
SETBP1.4
MOVP0,#0C0H
LCALLBANMIAO
CLRP1.4
LCALLBANMIAO
MOVP0,#0FFH
SETBP1.4
SETBP1.3
SETBP1.0
LJMPMAIN
ORG0150H
T0:
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
DJNZR0,L1
MOVR0,#20;定时1秒
CLRTR0
L1:
RETI
T1:
MOVTH1,#3CH
MOVTL1,#0B0H
DJNZR1,L3
MOVR1,#10;定时0.5秒
CLRTR1
L3:
RETI
ORG1000H
YIMIAO:
SETBTR0
L2:
JBTR0,L2
RET
BANMIAO:
SETBTR1
L4:
JBTR1,L4
RET
五、调试过程和解决方法
1、程序编译
打开软件“伟福6000”,新建一个格式为*.ASM的文件,并将其存放在“我的文档”文件夹下,写好程序并编译。
2、仿真
根据已有的硬件,在软件Proteus下画出原理图,并将编译成功的程序*.HEX导入STC89C52RC单片机,点击“运行”按钮,查看仿真结果。
3、仿真运行结果
(1)东西通行,南北禁通
(2)东西方向红灯灭,黄灯闪烁;南北方向禁通
(3)南北方向绿灯亮,指示灯亮;东西方向禁通
(4)南北方向黄灯闪烁,通行指示灯灭,东西方向和南北方向都禁通。
(5)南北方向黄灯闪烁结束,红灯亮;南北方向绿灯亮,通行指示灯亮。
4、软件仿真成功后,在STC官网上下载烧录软件,并将已编写好能成功运行并仿真成功的程序烧进硬件板子STC89C52RC单片机中,连接电源,查看效果。
硬件连接电源后的效果如下图所示。
5、软件和硬件调试过程所遇问题及解决方法
(1)编写程序时考虑不全面,只写了绿灯倒计时,红灯和黄灯闪烁的倒计时时间没写,意识到与现实生活交通灯系统的差别后,增加程序内容,才达到了预期的仿真要求。
(2)发现已有的硬件电路有部分短路和短路,烧录程序进单片机后显示的效果达不到要求。
重新用电烙铁焊接和调整之后才能正常使用,达到预期的效果。
六、心得
通过两周的单片机接口设计的课程设计,使我明白了很多。
学到了很多,加深了对单片机的理解,对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解,也学到了很多与Proteus相关的知识,了解并掌握了如何用Proteus绘制原理图和如何仿真。
在编写程序时考虑不全面,在将程序导入单片机后进行电路仿真后,发现很多的效果达不到预期的目的,这就需要我们细心思考和解决,这对我们以后编写程序有很大的好处。
这次我们是根据已有的硬件电路画原理图,在绘制原理图时,需要用万用表测量,还需要对硬件电路进行分析,这样既锻炼了自己的实际动手能力、独立思考能力、分析实践能力,也会使我们对电路故障的排查能力有了很大的益处。
在将程序烧录到单片机的过程中需要我们检查烧录线和电源线是否连接正确,要是接线出现错误,将不能成功烧录。
在将程序成功烧录之后,接通电源,查看交通灯的效果达不到预期的效果,这就需要我们检查硬件电路是否存在问题,是否存在短路、断路、漏接、接错的情况。
此外,在做课程设计过程中,了解和认识了很多新的电子元器件,如排阻、共阳极数码管等,并学会了如何使用它们。
在此次课程设计中,让我学会了将软件和硬件结合起来实现自己对设计的要求,也让我更好的了解和掌握单片机接口技术。
同时让我们的动手能力有了很大的提升。
在此也感谢在课程设计过程中对我们进行耐心指导的邸老师和帮助过我们的同学。
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