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单片机毕业论文
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2016年6月X日
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绪论
暂略
暂略
1.绪论
二十世纪跨越了三个"电"的时代,即电气时代,电子时代和现已进入的电脑时代.不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机.它由主机,键盘,显示器等组成.还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉.这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器).顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制.它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为它体积小,通常都藏在被控机械的"肚子"里.它在这个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了.
单片机具有体积小,功能强,应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地.它的体积小,质量轻,便宜,为学习,应用和开发提供了便利条件.同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择.
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛.彩电,冰箱,空调,录像机,VCD,遥控器,游戏机,电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中.
单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量.单片机按用途大体上可分为两类,一种是通用型单片机,另一种是专用型单片机.
1.1单片机基础知识
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上.概括的讲,一块芯片就成了一台计算机.
MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品,与MCS-48单片机相比,它的结构更先进,功能更强,在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条,MCS-51单片机可以算是相当成功的产品,一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品,各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习.
MCS-51系列单片机主要包括8031,8051和8751等通用产品.
DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一,是一种功能强大的单片机应用技术学习,调试.
1.2单片机的应用领域
单片机广泛应用于仪器仪表,家用电器,医用设备,航空航天,专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分为如下几个范畴:
一、在智能仪器仪表的应用
单片机具有体积小,功耗低,控制功能强,扩展灵活,微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压,功率,频率,湿度,温度,流量,速度,厚度,角度,长度,硬度,元素,压力等物理量的测量.采用单片机控制使得仪器仪表数字化,智能化,微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大.例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪).
二、在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭煲,洗衣机,电冰箱,空调机,彩电,其他音响视频器材,再到电子秤量设备,五花八门,无所不在.
三、在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统,数据采集系统.例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制,各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等.
四、在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,机,小型程控交换机,楼宇自动通信呼叫系统,列车无线通信,再到日常工作中随处可见的移动,集群移动通信,无线电对讲机等.
五、单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等.
此外,单片机在工商,金融,科研,教育,国防航空等领域都有着十分广泛的用途.
1.3单片机的发展趋势
单片机现在可以说是百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位,16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广阔的天地.
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:
一、微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将处理器(CPU),随机存取数据存储(RAM),只读程序存储器(ROM),并行和串行通信接口,中断系统,定时电路,时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器,PMW(脉宽调制电路),WDT(看门狗),有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大.甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身,制造出具有自己特色的单片机芯片.
此外,现在的产品普遍要求体积小,重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小.现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中D(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展.
二、低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺).像80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺).CMOS虽然功耗低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于要求低功耗像电池供电的应用场合.所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径.
三、主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机.所以80C51占据了半壁江山.而Microchip公司的PIC精简指令集合(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEX公司近年的单片机产量与日俱增,与其底价质优的优势,占据一定的市场份额.此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机.在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成,共同发展的道路.
九十年代以后,单片机在结构上采用双CPU或内部流水线,CPU位数有8位,16位,32位,时钟频率高达20MHZ,片内带有PWM输出,监视定时器WDT,可编程计数器阵列PCA,DMA传输,调制解调器等.芯片向高度集成化,低功耗方向的发展,使得单片机在大量数据的实时处&# 29702;,高级通信系统,数字信号处理,复杂工业过程控制,高级机器人以及局域网等方面得到大量应用.这类单片机有NEC公司的MPD7800,MITSUBISHI公司的M337700,REVKWELL公司的R6500.
2.硬件设计
2.1硬件设计
2.1.180C51单片机的内部结构
图2-1为80C51单片机功能结构框图
80C51芯片内部集成了CPU,RAM,ROM,定时/计数器和I/O口等各功能部件,并由内部总线把这些不见连接在一起.
80C51单片机内部包含以下一些功能部件:
(1)一个8位CPU,
(2)一个片内振荡器和时钟电路,
(3)4KBROM(80C51有4KB掩膜ROM,87C51有4KBEPROM,80C31片内有无ROM),
(4)128B内RAM,
(5)可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路,
(6)两个16位定时/计数器,
(7)21个特许功能寄存器,
(8)4个8位并行I/O口,共32条可编程I/O端线,
(9)一个可编程全双工串行口,
(10)5个中断源,可设置成2个优先级.
外时钟源外部事件计数
中断控制并行口串行通信
图2-180C51单片机功能结构框图
2.1.280C51单片机的引脚功能
80C51单片机一般采用双列直插DIP封装,共40个引脚,图2-2a为引脚排列图.图2-2b为逻辑符号图.40个引脚大致可分为4类:电源,时钟,控制和I/O引脚.
图2-280C51引脚图
1.电源
(1)Vcc——芯片电源,接+5V,
(2)Vss——接地端.
2.时钟
XTAL1,XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端.使用内部振荡电路时外接石英晶体.
3.控制线
控制线共有4根,其中3根是复用线.所谓复用线是指具有两种功能,正常使用时是一种功能,在某种条件下是另一种功能.
(1)ALE/PROG——地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲.
①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址.
80C51在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口用于分时传送低8位地址和数据信号,且均为二进制数.那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢当ALE信号有效时,P0口传送的是低8位地址信号,ALE信号无效时,P0口传送的是8位数据信号.在ALE信号的下降沿,锁定P0口传送的内容,即低8位地址信号.
需要指出的是,当CPU不执行访问外RAM指令(MOVX)时,ALE以时钟振荡频率1/6的固定频率输出,因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要.但是,当CPU执行MOVX指令时,ALE将跳过一个ALE脉冲.
ALE端可驱动8个LSTTL门电路.
②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲.
(2)PSEN——外ROM读选通信号.
80C51读外ROM时,没个机器周期内PSEN两次有效输出.PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号.在读内ROM或读外RAM时,PSEN无效.
PSEN可驱动8个LSTTL门电路.
(3)RST/Vpd——复位/备用电源.
①正常工作时,RST(Reset)端为复位信号输入端,只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平,80C51芯片即实现复位操作,复位后一切从头开始,CPU从0000H开始执行指令.
②Vpd功能:在Vcc掉电情况下,该引脚可接上备用电源,由Vpd向片内供电,以保持片内RAM中的数据不丢失.
(4)EA/Vpp——内外ROM选择/片内EPROM编程电源.
①EA功能:正常工作时,EA为内外ROM选择端.80C51单片机ROM寻址范围为64KB,其中4KB在片内,60KB在片外(80C31芯片无内ROM,全部在片外).当EA保持高电平时,先访问内ROM,但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时,将自动转向执行外ROM中的程序.当EA保持低电平时,则只访问外ROM,不管芯片内有否内ROM.对80C31芯片,片内无ROM,因此EA必须接地.
②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚用于施加编程电源Vpp.
对4个控制引脚,应熟记起第一功能,了解其第二功能.
严格来讲,80C51的控制线还应该包括P3口的第二功能.
4.I/O引脚
80C51共有4个8位并行I/O端口,共32个引脚
(1)P0口——8位双向I/O口.
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口可用作双向I/O口.
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口可用于分时传送低8位地址(地址总线)和8位数据信号(数据总线).位结构如图2-4所示.P0口能驱动8个LSTTL门.
图2-4P0口位结构
(2)P1口——8位准双向I/O口("准双向"是指该口内部有固定的上拉电阻).位结构如图2-5所示.P1口能驱动为4个LSTTL门.
图2-5P1口位结构
(3)P2口——8位准双向I/O口.在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P2口可用作双向I/O口.在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P2口可用于传送高8位地址(属地址总线).P2口能驱动4个LSTTL门.P2口的位结构如图2-6所示,引脚上拉电阻同P1口.在结构上,P2口比P1口多一个输出控制部分.
图2-6P2口位结构
(4)P3口——8位准双向I/O口.
可作一般I/O口用,同时P3口每一引脚还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线).P3口驱动能力为4个LSTTL门.
图2-7P3口位结构
P3口第二功能如下:
P3.0——RXD:串行口输入端,
P3.1——TXD:串行口输出端,
P3.2——INT0:外部中断0请求输入端,
P3.3——INT1:外部中断1请求输入端
P3.4——T0:定时/计数器0外部信号输入端,
P3.5——T1:定时/计数器1外部信号输入端,
P3.6——WR:外RAM写选通信号输出端,
P3.7——RD:外RAM读选通信号输出端.
上述4个I/O口,各有各的用途.在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,4个I/O口都可作为双向I/O口用.在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口专用于分时传送低8位地址信号和8位数据信号,P2口专用于传送高8位地址信号.P3口根据需要常用于第二功能,真正可提供给用户使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端线.
2.2应用系统硬件设计
2.2.1硬件系统电路图
以下是应用系统硬件的构成图,共由7部分构成.
1,单片机小系统包括:(1)复位电路,(2)时钟电路,(3)80C51.
2,六反相缓冲/变换器:3个3,光电隔离器:16个
4,电流放大器:16个5,中间继电器:16个
6,驱动继电器:16个7,负载(电灯):16个
系统构成图
2.2.24049驱动器:
4049是6反相缓冲驱动器,内由6个反相器构成.
作用:将P0.0~P1.7口输出的驱动电流放大,达到足够的电流使光电隔离器中的发光二极管发光,使光电器件的输出满足逻辑上的要求,完成光电隔离的作用.
2.2.3光电隔离器
在这个电路板里使用的是光耦4N25的光电隔离器.
光电隔离器的原理:
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端获得一个反向的输出逻辑信号,这样就实现了电—光—电的转换.
2.2.4继电器:
在这个电路板上使用的是直流电磁继电器.里面有两种,一种是中间继电器,一种是驱动继电器.
继电器工作原理:
继电器就是电子机械开关,它是用漆包铜线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈,当线圈中流过电流时,圆铁芯产生了磁场,把圆铁芯上边的带有接触片的铁板吸住,使之断开第一个触点而接通第二个开关触点.当线圈断电时,铁芯失去磁性,由于接触铜片的弹性作用,使铁板离开铁芯,恢复与第一个触点的接通.因此,可以用很小的电流去控制其他电路的开关.整个继电器由塑料或有机玻璃防尘罩保护着,有的还是全密封的,以防触电氧化.
如上图所示,当控制电路中的开关K闭合时,电磁铁便具有磁性,将衔铁吸下,使继电器触点接触,与触点相连接的电源电路便接通,当控制开关K断开时,电磁铁的磁性被撤消,继电器触点弹开,电源电路亦随之断开.
2.2.5其他硬件
除了用到光电隔离器,驱动器,继电器之外,还用到了三极管,电灯,
电线等.
3.应用系统开发工具DP-51S
3.1DP-51S硬件结构
(1)电路外观
DP-51S单片机仿真实验仪 上具有丰富的接口和板上元件.
DP-51S的单片机仿真实验仪的电路布局如图3.1所示:
(2)主要器件
电路主要器件如表3.1所示:
编号型号功能说明U1DIP-40封装CPU主器件,可插仿真头U2,U374HC537数据地址锁存器U4,U14LN3361BS3位8段共阳极数码管U5MAX810电压监控复位器件U6PCF8563实时时钟芯片U7CAT24WC02串行EPROM存储器U8MAX232RS232串口通信接口器件U9ASC08098位并行A/D转换器件U11TL431精密集成稳压器件U12DAC08328位并行D/A转换芯片U13LM324集成运算放大器PWMLEDLEDPWM指示U1974HC00TTL与非门U2074HC02TTL或非门U2174HC04TTL非门U2274HCC138138译码器U23HM6225632KSRAMU2474HC74TTLD触发器L1-L8LED8个LED发光管KL0-KL7KEY键盘RUNLEDRUN指示Y111.05926MHz石英晶振单片机时钟晶振Y232.768KMHz石英晶振实时时钟使用的晶振
(3)应用接口
为了能够更好的学习使用DP-51S单片机访真实验仪的系统资源,电路中为用户保留有许多应用接口.
(4)电源插座POWER
该电源插座POWER为DP-51S单片机访真实验仪提供适合的工作电源.请使用陪到的+9V专用电源,以避免损坏电路组件,当DP-51S中外机访真实验仪连接+9V专用地安源后,电源指示POWER亮,说明供电正常,否则应检查电源电路.
(5)串口COM1,COM2
COM1目标号为RS232,外形是DB9形式,是单片机的RS232输出,可以通过串行通信电缆与计算机进行串口通行,现实数据信息的交换.而COM2口标号为UART,外形是DB9针式,直接是但片机的串中信号线输出,因此可以完成单片机的串口信号线输出,因此可以完成单片机之间的相互通信.
(6)+5V:电源输出接口J3
通过J3接口,DP-51S单片机访真实验仪能Q,200mA的直流电源.方便用户开发自己的应用电路.注意,输出电流不可大雨200mA,否则将影响DP-51S实验仪正常工作.
(7)D/A转换电源输入J6
和接口J6为单片机访真实验仪的D/A及其相关电路提供+12V和-12V工作电源,这样用户可以直接得到较为精确,正负对称的模拟量信号.J6的引脚排列如图3.17所示,各引脚的具体功能描述如表3.4所示
(8)A/D主那换模拟量输入接口J7
该接口为用户提供了6路A/D转换输入通道(分别为Vin2-Vin7),用户可以能过该接口采集,测量各种物理量,当然输入的有效信号应该是该物理量被转化后所对应的电压值,且输入的电压信号必须保证在:0-5V之间,而别外2路A/D(Vin0和Vin1)已经通过2个精密可调动电位器直接接到了电源+5V上,这样用户可以调节电位器从而实现改变该通道输入模拟量的大小,给大家调试实验提供了方便.
(9)单片机晶振接口Y1
DP-51S单片机访真实验仪为拥护提供了一个可自由选择晶体频率的接口,拥护根据自己的实际需要使用大小不同的晶体.
3.2DP-51S单片机仿真实验仪功能特点
(1)用户可使用自带的P87C52X2单片机来进行仿真调试响应的单片机用户和序,也可以选配具有ISP功能的P89C6Xx2,P89C51RX2,P89C66x单片机作为目标MCU,且工作晶振频率可选:1-12MHz.
(2)板上集成从多常用接口电路:32KSRAM芯片62C253:3个独立LED显示,3个独立按键,6个8段数码管与8按键组成的键盘/显示电路:12C借口实时时钟芯片PCF8563T:FC接口EPROM芯片24WC02,RS232串行通讯接口芯片MAX232,串行显示2个8段数码管电路,字符液晶显示屏接口,无源蜂鸣器电路NUZZER,红外接收电路RFIN,阻容复位电路,电源监控电路MAX810.这此实用借口电路涵盖了MCU的各个应用领域,能够提供用户领先的应用设计方法.
(3)电路信号的切换通过跳线器进行选择,可靠性高,使用方便.
(4)提供实验电路的各部分原理图,提供各个实验课题的汇编程序A51源代码,浅显易懂,入门方便,使用户快速掌握应用系统的设计方法.
(5)预留ISP接口,支持PHILIPSISP单片机(如P89c51rx2.P89C66x,P89C6xX2等)的ISP编程.
(6)通过MON51接口与高度软件协会配合,可按单步,断点,连续等方式测试实际应用程中,
(7)进行实时操作系统的学习,如RTXTiny实时操作系统,uC/OS-KI实时操作系统,SmallRTOS实时操作系统等.RTXTiny实时操作系统中德国KeiSoflware公司设计的,关于是SmallRTOS实时操作系统的源码可以在zlgmcu.网站下载,至于详细的设计思想,就用设计实例和中间件,请参考《基于80C51单片机的SmallRTOS实时操作系统的设计原理及其应用》专着.有了这样的基础您就有了从8位的单片机过渡到32位ARM的扎实功底,如果你的基础比较好,还可以深入学习.uC/OS-Ⅱ实时操作系统,不仅可以在80C51单片机上使用,而且是可以十分方便地移植到32位ARM上使用
(8)利用DP-51S单片机仿真实验仪引用的CPU信号,可以边接自己的实际应用系统.
4.应用系统仿真软件KeilC51
4.1KeilC51介绍
KeilC51mVision2集成开发环境是KeiSoftwre,lnc/KeilElektronikGmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内以多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工和建立,管理,编译,连接,目标代码的生成,软件访真,硬件访真等完整的开发流和.尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率性达到了较高的水平,而可以附加灵活的控制选项.KeilC51集成开发环境的主要环境的主要功能是以下几点:
(1)mVision2forWindowsTM:是一个集成开发环境,它将项目管理,源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的Z1环境中.
(2)C51国际标准优化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的口标模块.
(3)A51宏汇编器:从80C51汇编冤代码产生可重定位的口标模块.
(4)BL51连接/:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块.
(5)LIB51库管理器:从口际模块生成连接器可以使用的库文件.
(6)OH51目标文件至HEX格式的转换器:从绝对目标模块生成IntelHEX文件.
(7)RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项口的设计.
这个工具套件足为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51微控制器的部分应用.
4.2KeilC51集成工具和用途
mVision2支持所有的Keil80C51的工具软件,包括C51编译器,宏汇编器,连接器/和目标文件至Hex格式转换器,mVision2可以自动完成便宜,汇编,连接程序的操作.
(1)C51便宜器和ASI汇编器
由mVision21DE创建的潭文件,可以被C51便宜器或A51汇编器处理,生成可重定位的object文件.KeilC51以直接支持80C51结构的特性.KeilA51宏汇编器支持80C51及其派声系列的怕有指令集.
(2)LIB51库管理器
BL51库管理器可以从由汇编器和便宜器创建的目标文件建立目标库.这些库是按规定格式排列的目标模块,可在以后被连接器所使用.当连接器处理一个库时,仅仅使用了库中程序使用的目标模块而不是全部加以引用.
(3)BLSI连接器/
BL51连接器使用从库中提取出来的目标模块和便宜器,汇编器生成的目标模块,创建一个绝对地址目标模块.绝对地址目标文件或模块包括不可重定位的代码和数据,所有的代码和数据都被个在具体的存储器单元中.
(4)mVision2软件调试器
mVision2软件调试器能十分理想地进行快 速,可靠的程序调节,调试器包括一个同速模拟器,您可以使用它模拟整个80C50系统,包括片上器件和外部器件,当您从器件数据库选择时,这个器件的属性会被自动配置.
(5)mVision2硬件调试器
mVision2调试器响您提供厂几种在实际目标硬件上测试程序的方法.按MON51目标监控器到您的目标系统,并通过monitor-51接口下在你的程序,使用高级GDI接口,将mVision2调试同类似于DP-51S单片机仿真实验仪或者TKS系列仿真器的硬件系统相连接,通过mVision2的人机交互环境指挥连接的硬件完成仿真操作.
(6)RTX51实时操作系统
RTX51实时操作系统是针对80C51微控制器系列的一个多任务内核.RTX51实时内核简化厂需要对实时事件进行反应的复杂应用的系统设计,编程和调试.这个内核完全集成在C51编译器中,使用非常简单,任务描述表和操作系统的统一性由BL51连接器/自动进行控制.
此外Vision2还只有极强的软件环境,友好的操作界面和简单快捷的操作方法,主要表现在以下几点:(1)丰富的菜单栏,(2)可以快色选择命令按钮的工具栏,(3)一些源代码文件窗口,(4)对话框窗口,(5)直观明了的信息显示窗口.
5.软件设计
5.1显示模式设计
一、显示灯的排列:
二、显示模式:
模式号显示状态参数08L1~L6全亮P1等于FFH,P0等于FFH07L1~L8亮,L9~L16不亮P1等于FFH,P0等于00H06L1~L8不亮,L9~L16亮P1等于00H,P0等于FFH05L1~L16奇数亮,偶数不亮P1等于AAH,P0等于AAH04L1~L16偶数亮,奇数不亮P1等于55H,P0等于55H03L1,L2,L5,L6,L9,L10,L13,L14亮P1等于CCH,P0等于CCH02L3,L4,L7,L8,L11,L12,L15,L16亮P1等于33H,P0等于33H01L1~L4,L9~L12亮P1等于F0H,P0等于F0H
以上是对电灯显示模式分析出来的表格,每个不同的模式号对应不同的显示状态,对应的参数也不同.
本装置在使用中,是用到定时器来控制不同的闪烁方式的.当一个完整的闪烁结束后,即可转入新的闪烁方式.
5.2程序流程图
5.2.1主程序流程图
5.2.2中断服务程序流程图
5.3程序设计
以下是城市灯光闪烁控制装置的完整源程序:
***************************************
主程序
***************************************
MAIN:MOVSP,#SP
MOV30H,#08H
MOVP1,#FFH
MOVP0,FFH
CLRTR0
TO:MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBTR0 T1:MOV30H,#50
M8:CJNE30H,#00H,M8
CJNE31H,08H,M7
MOVP1,FFH
MOVP0,FFH
DEC31H
SJMPT1
M7:CJNE31H,07H,M6
MOVP1,FFH
MOVP0,00H
DEC31H
SJMPT1
M6:CJNE31H,06H,M5
MOVP1,00H
MOVP0,FFH
DEC31H
SJMPT1
M5:CJNE31H,05H,M4
MOVP1,F0H
MOVP0,F0H
DEC31H
SJMPT1
M4:CJNE31H,04H,M3
MOVP1,AAH
MOVP0,AAH
DEC31H
SJMPT1
M3:CJNE31H,03H,M2
MOVP1,CCH
MOVP0,CCH
DEC31H
SJMPT1
M2:CJNE31H,02H,M1
MOVP1,55H
MOVP0,55H
DEC31H
LJMPT1
M1:CJNE31H,01H
MOVP1,33H
MOVP0,33H
MOV31H,08H
LJMPT1
***************************************
中断服务程序
***************************************
INT1:PUSH30H
PUSH31H
CLRTR0
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
DEC30H
POP31H
POP30H
SETBTR0
RETI
6.城市灯光闪烁控制装置的调试
6.1系统调试
6.1.1检查硬件连接
包括各元器件的正确使用,例如:地线,电源线的接口.检查电路板,各线路是否正确连接,各元器件是否安全焊上,是否牢固等等.
6.1.2检查软件系统
1,根据系统的原理结构检查各流程图是否正确,再根据流程图来检查程序是否也正确.
2,分别写出各指令的正确含义,包括中断定时延时时间和初始化时方式字和控制口地址.
3,将所有程序组织起来,在软件环境下运行,检查程序是否正确.通过对硬件和软件系统的认真检查,反复测试,结果系统检测成功,可以进一步运行调试.
4,运行调试:在电脑输入程序后,各硬件连接正确无误时,接上电源,输入命令开始运行调试.
6.2测试结果
本系统基本上能符合设计者的要求,因条件所限还未有实际的运行.
7.毕业设计总结
7.1设计总结
单片机的设计至今为止已经进入了令人鼓舞的阶段,在进行了长达两个多月的时间的摸索与实验,使我不仅仅是对于单片机入门软件与硬件的常用设计与功能,还使我对于一项设计研究的制作过程所需要的详细步骤和具体的实现方法的力度的掌握.基于此作品作为毕业设计的创作成果,在当其中机器的功能等方面并非处于一个成熟的阶段,而且仅仅是因为向延元老师的要求以及我们的初步尝试,当中的缺点是无可非议地存在着.
当然在这次宝贵的毕业设计活动中,经验才是对于我们最大的收获,
而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力,用受益匪浅
这个词语来概括这次难忘的活动我觉得再合适不过了.但是,光是完成了
作品还是不可以自我满足的,在从一开始的时候就怀着将作品制作得更加
人性化,更加令人满意,更加地使功能完美又方便地被应用领域这个最终
目的下,随着对单片机这门学科的认识加深,到达了拓展的程度,我想这
个目的将在不远的时期内被实现.
总之,这次设计从软件编写,调试到软硬件联机调试,我倾注了大量
的时间和心血.真是曾经为程序的编写而冥思查找过,曾经为无法找出错
误而郁闷苦恼过,也曾经为某一功能不能实现而犹豫彷徨过,但最终我成
功了.
因为我不仅品味到了结果的喜悦,更明白了过程的弥足珍贵.
7.2心得体会
随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声.经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了.在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面.毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高.通过这次毕业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.通过这次毕业设计,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.
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂& #30340;大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学.
我的心得也就这么多了,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.最后终于做完了有种如释重负的感觉.此外,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向延元对我悉心的指导,感谢老师给我的帮助.在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大.在整个设计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探索的艰难和成功时的喜悦.虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益.