单片机简易秒表.docx
- 文档编号:6892373
- 上传时间:2023-01-12
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:207.53KB
单片机简易秒表.docx
《单片机简易秒表.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机简易秒表.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
单片机简易秒表
单片机课程设计
题目:
简易秒表
系部:
机电工程系
专业:
机电一体化
班级:
091班
姓名:
韩冬起
学号:
2009041008
指导教师:
杨富强
内容提要
近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
随着以计算机为轴心的各种各样信息处理装置的诞生,为适应这种新形势,信息家电,网络终端,广播-通信等用途的LCD市场也将迅速扩大,而且如今LCD发展方向不仅在于大的电器,而且在中小电器方面,例如汽车导航系统,摄像机,数字式照相机,便携式电视,娱乐/游戏机,摄影机等有着进一步的发展。
点阵LED显示器是将许多LED类似矩阵一样排列在一起组成的显示器件。
当单片机输出的控制信号,使得点阵中的LED有些发光,有些不发光,即可显示出特定的信息,包括汉字、图形等。
由微机控制点阵LED大屏幕广告宣传牌也随处可见。
因此,在我国得到了广泛的应用。
由此可见LCD的应用是非常的广泛。
本课题主要研究通过单片机控制来实现点阵式模块汉字的显示。
简易秒表,使得七段符显示管的a-g分别接在单片机的P口上,输出低电平时,显示管点亮,要求从数字“0”显示到数字“9”,延时间隔为1秒。
目录
第一章LED显示屏意义及系统的主要功能1
1.1LED显示屏的意义1
1.2系统的主要功能1
1.3实验所做工作2
第二章硬件电路的设计及概述2
2.1MCS-51单片机的结构概述2
2.2引脚功能3
2.3串行LED显示屏结构图5
2.4单片机总体设计框图6
2.5硬件电路7
第三章软件设计流图8
3.1程序参考流程图8
3.2实验程序9
3.3源程序代码9
设计心得10
参考文献11
第一章LED显示屏意义及系统的主要功能
1.1LED显示屏的意义
LED属于全固体冷光源,更小、更轻、更坚固,工作电压仅有两伏特,使用寿命长达十多年。
按照通常的光效定义,LED的发光效率并不高,但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,效率可达80-90%。
LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体,以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点,成为最具优势的新一代显示媒体,目前,LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等,可以满足不同环境的需要。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是:
亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
1.2系统的主要功能
1、LED显示屏高亮度,全天候显示:
选用特高亮度LED集元管,采用特殊的技术,在阳光 照射下,画面仍清晰醒目,色彩绚丽,可全天候显示。
2、LED显示屏高灰度级、高清晰度:
256灰度,双基色(红、绿基色)有4096种色彩,全彩 色(红、绿、蓝三基色)有262144种颜色变化,画面细腻优美,色彩丰富逼真。
3、LED显示屏引入多媒体技术,视频同步,声像同步,可直接播放电视、录像、VCD等;广告、信息、动画、电视节目可任意组合。
4、LED显示屏模块化结构,任意尺寸组合,防雨、防风,操作维护方便。
5、LED显示屏低功耗,长寿命,高可靠性,是户外广告媒体的理想选择。
1.3实验所做工作
1、了解并行LED显示器的基本原理。
2、掌握单片机控制并行LED显示程序的设计方法。
第二章硬件电路的设计及概述
2.1MCS-51单片机的结构概述
MCS-51系列单片机具有体积小、功能全、面向控制、开发应用方便等特点,在工业实时控制、智能控制、测控等方面得到了广泛的应用。
80C51单片机内部结构
在MCS-51系列单片机中,有2个子系列:
51子系列和52子系列。
由图1-1可以看出MCS-51系列单片机是由8大部分组成:
图1-180C51系列单片机的内部结构框
这8大部分是:
1.一个8位中央处理机CPU(又称为微处理器)。
2.128个字节的片内数据存储器RAM。
3.4KB的片内程序存储器EPROM或ROM。
4.18个特殊功能寄存器SFR。
5.4个8位并行输入输出I/O接口。
6.1个串行I/O接口,完成单片机与其他微机之间的串行通信。
7.2个16位定时器/计数器T0、T1。
8.具有5个(52子系列为6个或7个)中断源,2个可编程优先级的中断系统。
2.2引脚功能
MCS-51单片机芯片引脚位置及功能符号下图1-2
图1-280C51单片机40引脚配置图
各种引脚功能:
VCC:
供电电压。
GND:
接地。
P1口:
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
RST:
复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:
当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:
当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:
来自反向振荡器的输出。
2.3并行LED显示屏结构图
图1-3结构如图
此次实验我们要用一个共阳极8×8的点阵LED显示器,其点阵结构如图1-3
所示。
该点阵对外引出8条行线,8条列线。
若使某一个LED发光,只要将与其LED连接的行线加高电平,列线加低电平;若使某一列LED发光,只要将8根行线全加高电平,此列线加低电平;若使某一列LED部分发光,只要将需发光的行线加电平,此列线加低电平。
单片机P2口(实验时可自定)输出的数据通过行驱动器(7407)加至点阵的8条行线上,单片机P1口(实验时可自定)输出的数据通过列驱动器(ULN2003A)反相后加至点阵的8条列线上。
若要使该点阵显示某一信息,只要通过P2口、P1口输出特定的数据,控制点阵LED逐行或逐列循环发光即可。
2.4单片机总体设计框图
由图可以看出:
单片机有列驱动器和行驱动器,再加上电源的作用下共同驱动LED点阵显示器。
2.5硬件电路
硬件电路如下图所示
1、按图示电路接线,89C51的P1.0-P1.7接数码管的段码a-dp;P2.0-P2.5接数码管的位码S0-S5。
2、在数码管上显示“0123456789”。
第三章软件设计流图
3.1程序参考流程图
3.2实验程序
2、段LED段码表如下:
显示字形
dp
g
f
e
d
c
b
a
段码
0
0
0
1
1
1
1
1
1
3FH
1
0
0
0
0
0
1
1
0
06H
2
0
1
0
1
1
0
1
1
5BH
3
0
1
0
0
1
1
1
1
4FH
4
0
1
1
0
0
1
1
0
66H
5
0
1
1
0
1
1
0
1
6DH
6
0
1
1
1
1
1
0
1
7DH
7
0
0
0
0
0
1
1
1
07H
8
0
1
1
1
1
1
1
1
7FH
9
0
1
1
0
1
1
1
1
6FH
3.3源程序代码
movp2,#01h;p2口输出阳平
start:
movr7,#10;给r7赋初值
movdptr,#DOOP;段码表地址入DPTR
loop:
mova,#00h;累加器a赋初值
movca,@a+dptr;段码表地址入DPTR
movp0,a;将段码送出
calldelay;调用1s延迟程序
incdptr;下一代码
djnzr7,loop;r7减一不为0跳转loop
sjmpstart;程序跳转start
DOOP:
db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh;0~9字符代码
delay:
movr6,#5;(晶振赫兹为12Mh的延时,约为1s)
loop2:
movr5,#200
loop4:
movr3,#255
djnzr3,$
djnzr5,loop4
djnzr6,loop2
ret;跳转回主程序
end;程序结束
设计心得
转眼间几周过去了,这次的单片机设计也接近了尾声,经过几周的奋战我的设计终于完成了。
做设计以后觉得自己的看法有点太片面,设计不仅是对以前所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。
通过这次设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。
下面我对整个设计的过程做一下简单的总结:
第一,接到任务以后进行选题。
选题是设计的开端,选择恰当的、感兴趣的题目,这对于整个设计是否能够顺利进行关系极大。
好比走路,这开始的第一步是具有决定意义的,第一步迈向何方,需要慎重考虑。
否则,就可能走许多弯路、费许多周折,甚至南辕北辙,难以到达目的地。
因此,选题时一定要考虑好了。
第二,题目确定后就是找资料了。
查资料是做设计的前期准备工作,好的开端就相当于成功了一半,到图书馆去虽说是比较原始的方式,但也有可取之处的。
总之,不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的,要一一记录下来以备后用。
第三,通过上面的过程,已经积累了不少资料,对所选的题目也大概有了一些了解,这一步就是在这样一个基础上,综合已有的资料来更透彻的分析题目。
有了研究方向,就应该动手实现了。
其实以前的三步都是为这一步作的铺垫。
编写源代码的时候最好是编写一个小模块就进行调试,这样可以避免设计的最后出现太多的错误而乱成一团糟。
一步步地做下去之后,你会发现要做出来并不难,只不过每每做一会儿会发现一处错误要修改,就这样在不断的修改调试,再修改再调试。
总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。
还得出一个结论:
知识必须通过应用才能实现其价值!
有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导,感谢老师给我这样的机会锻炼。
在整个设计过程中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。
虽然这个项目还不是很完善,但是在设计过程中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富,使我终身受益。
参考文献
[1]何立民.单片机应用系统设计[M]北京航空航天大学出版社,1900.
[2]李明、毕万新.单片机原理与接口技术.大连理工大学出版社,2002.
[3]单片机初级教程------单片机基础.北京航空航天大学出版社,2006.
[4]刘晓坤,郑文峰等.TMC-3开放式单片机实验开发系统指导书.清华大学科教仪器厂,2008.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 简易 秒表