1、<p><b>　　單片機課程設(shè)計 </b></p><p>　　專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 </p><p>　　課程名稱：單片機微機原理及應(yīng)用</p><p>　　課程老師： 周偉老師 </p><p>　　單片機I/O口的應(yīng)用</p><p>

2、　　摘要：本設(shè)計隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中流水燈的應(yīng)用就是一個典型的例子，特別在商業(yè)廣告領(lǐng)域有重要的應(yīng)用，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機，控制，蜂鳴器，紅外線檢測，流水燈，AT89S52，數(shù)碼

3、管顯示</p><p>　　第1章 系統(tǒng)設(shè)計方案</p><p>　　1.1 隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。</p><p>

4、;　　本設(shè)計所介紹的是單片機的一些簡單的應(yīng)用，最小系統(tǒng)的復(fù)位，I/O口的一些應(yīng)用來控制輸出，達(dá)到控制彩燈（流水燈）。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。本系統(tǒng)采用單片機AT89S52為中心器件，用3個I/O口控制彩

5、燈（流水燈），P0口控制一位數(shù)碼管，并帶紅外檢測報警功能，系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展性強。也可以為我們更好地了解單片機的應(yīng)用加深我們對單片機的認(rèn)識，對我們以后的學(xué)習(xí)都帶來很大的幫助。</p><p>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　單片機采用用AT89S52芯片，控制彩燈（流水燈）,數(shù)碼管顯示倒計時，按時間來控制彩燈的亮滅，然后循環(huán)顯示,并帶紅外線報警檢測。

6、 </p><p>　　P1口涉及下載線，而P3.2作用于外部按鍵中斷P3.3作用于紅外線端，P2.7連接蜂鳴器，所以就用P0用來控制數(shù)碼管顯示。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p><b>　　2.1 設(shè)計方框圖</b></p><p>　　流水燈設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖1所示，控制器采用單片機AT

7、89S52，用數(shù)碼管（共陽</p><p><b>　　管）顯示時間。</b></p><p>　　主控制器采用低功耗,高性能COMS 8位單片機AT89S52芯片；單片機復(fù)位則由最小系統(tǒng)決定，由電源復(fù)位產(chǎn)生；時鐘振蕩則由12MHz的晶振產(chǎn)生；LED顯示則由用3個彩燈組成，數(shù)碼管由一位共陽組成和蜂鳴器紅外檢測來設(shè)計。</p><p>　　2.2

8、 總原理圖設(shè)計</p><p>　　2.3.工作原理說明 </p><p>　　單片機板子做好以后通過下載線下載自己原先寫好的程序，程序下載好后板子器件按程序工作，數(shù)碼管顯示一到十，每當(dāng)數(shù)碼管跳動五秒是lED燈變換一次從上往下，數(shù)碼管連接單片機的I/O口是P0口 三個LED燈連接的是P24 P25 P26口。按鍵接P32口當(dāng)按鍵按下時數(shù)碼管計時停止進(jìn)入按鍵選擇不同的LED燈亮，按一下全亮

9、按第二下第一個 按第三下第二個亮再按下全亮再按進(jìn)入正常的計時環(huán)節(jié)。蜂鳴器接單片機p27口當(dāng)紅外線端口被擋住時蜂鳴器報警。</p><p><b>　　2.4成品圖</b></p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)整體流程</p><p>　　從原理圖中可以看

10、到單片機最小系統(tǒng)，外圍電路由蜂鳴器，數(shù)碼管，紅外檢測組成 工作時通過按鍵key可控制數(shù)碼管繼續(xù)顯示或者停止和LED燈的規(guī)律變化，當(dāng)紅外接收裝置產(chǎn)生中斷時蜂鳴器報警。</p><p>　　3.2單片機I/O口擴展的主程序</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define ucharunsigned char&

11、lt;/p><p>　　#define uintunsigned int</p><p>　　sbit P24=P2^4;</p><p>　　sbit P25=P2^5;</p><p>　　sbit P26=P2^6;</p><p>　　sbit P32=P3^2;</p><p>　　sb

12、it P33=P3^3;</p><p>　　sbit qi=P2^7;</p><p>　　uchar gui[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc0,}; </p><p>　　void delay()</p><p><b>　　{</b><

13、/p><p>　　uchar i=100;</p><p>　　while(i--);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>

14、　　uchar g;</b></p><p>　　TMOD=0x01; </p><p>　　TH0=0x3c; </p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p><b>　　ET0=1; </b></p><p><b>　　

15、TR0=1;</b></p><p><b>　　IT0=1; </b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　P24=1;</b></p><p><b>　　P25=1;</b></p>

16、<p><b>　　P26=1 ;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(P33!=1)</p><p><b>　　{</b></p>

17、<p><b>　　qi=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　qi=1;</b><

18、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(P32==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　delay(); </b>&

19、lt;/p><p>　　if(P32==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　g++; </b></p><p>　　while(!P32);</p><p><b>　　} </b></p><p&g

20、t;<b>　　if(g==8)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　g=0;</b></p><p><b>　　} </b></

21、p><p><b>　　if(g==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　P24=0;P25=0;P26=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(g==2)</b&g

22、t;</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P24=1;P25=1;P26=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(g==3)</b></p><p><b>　

23、　{</b></p><p>　　P24=1;P25=0;P26=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(g==4)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>

24、;　　P24=0;P25=1;P26=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(g==5)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　P24=0;P25=0;P26=0;</p>

25、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(g==6)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　qi=0; </p><p><b>　　}</b></p><p&g

26、t;<b>　　if(g==7)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　qi=1; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p&g

27、t;<b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void InterruptTimer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　static unsigned char sec = 0

28、,cnt = 0,i = 0; </p><p>　　char g = 0; </p><p>　　cnt++; </p><p>　　if (cnt >= 20) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sec++;

29、</b></p><p>　　cnt = 0; </p><p>　　P0 = gui[i];</p><p><b>　　i++;</b></p><p>　　if(i == 10)</p><p><b>　　{</b></p><

30、;p><b>　　i = 0;</b></p><p>　　} </p><p><b>　　}</b></p><p>　　switch (sec)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 5 : P

31、24=0;P25=1;P26=1 ; break;</p><p>　　case 10: P24=1;P25=0;P26=1 ; break;</p><p>　　case 15: P24=1;P25=1;P26=0 ; break;</p><p>　　case 20: P24=1;P25=1;P26=1 ;sec=0; break;</p><

32、;p>　　default: break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　1 硬件的調(diào)試</b></p><

33、p>　　1．1首先用萬用表測量電路板上電源與地，保證這兩端不短路； </p><p>　　1．2其次先焊接電源電路，焊接完后立即上電測試電源輸出5V是否正常（電源指示燈是否正常點亮），注意上電前需要再次測試電源與地，保證這兩端不短路； </p><p>　　1．3排除邏輯故障  </p><p>　　這類故障往往由于設(shè)計

34、和加工制板過程中工藝性錯誤所造成的。</p><p>　　主要包括錯線、開路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對照原理圖,看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查,以防止電源短路和極性錯誤,并重點檢查系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其它信號線路短路。必要時利用數(shù)字萬用表的短路測試功能,可以縮短排錯時間。  </p><p>　　1．

35、4排除元器件失效  </p><p>　　造成這類錯誤的原因有兩個：一個是元器件買來時就已壞了;另一個是由于安裝錯誤,造成器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計要求的型號、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后,用替換方法排除錯誤。  </p><p>　　1．4排除電源故障    </p><p

36、>　　在通電前,一定要檢查電源電壓的幅值和極性,否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位,一般先檢查VCC與GND之間電位,若在5V～4．8V之間屬正常。若有高壓,聯(lián)機仿真器調(diào)試時,將會損壞仿真器等,有時會使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。</p><p>　　1．6焊接結(jié)束：先用萬用表測量一下電路板上的電源與地，確定不短路后再上電，然后用萬用表測量電路板上5V電源是否正確（電源指示燈是否正常點亮

37、），最后才能把各個芯片插到座子上</p><p><b>　　2 軟件的調(diào)試</b></p><p>　　1.7在函數(shù)的定義上應(yīng)該注意的問題</p><p>　　在程序剛剛開始寫時需要注意定義上面的錯誤，例如：uchar gui[]={0xf9；0xa4；0xb0；0x99；0x92；0x82；0xf8；0x80；0x90；0xc0；};這句

38、話錯了兩個地方，運行的時候指示了出來，原因是符號的錯誤和數(shù)量的錯誤正是： uchar gui[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc0};</p><p>　　在主程序中出現(xiàn)了一些問題，程序運行是沒有錯誤但是實現(xiàn)的功能不是很理想，主要是蜂鳴器工作原理理解錯誤，以前以為是給高電平再給低電平在加個while（1）循環(huán)即可</p>

39、<p>　　if(P33!=1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　qi=~qi;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　進(jìn)過改正后蜂鳴器報警正常，改正后為</p><p>　　if(P33!=1)<

40、/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　qi=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b&

41、gt;</p><p><b>　　qi=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　在中斷程序中同樣的也出現(xiàn)了問題，定義的變量每次進(jìn)入中斷后又重新賦值了導(dǎo)致功能不能實現(xiàn)，因為剛開始變量定義為</p><p>　　unsigned char sec = 0,c nt =

42、 0,i = 0;</p><p><b>　　改正后為</b></p><p>　　static unsigned char sec = 0,cnt = 0,i = 0;</p><p>　　這里改變的主要是一般變量變?yōu)殪o態(tài)變量所以變量只會使用一次 最終功能得以穩(wěn)定實現(xiàn)。</p><p><b>　　結(jié)論與總

43、結(jié)</b></p><p><b>　　5.1 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計思路：對于上述的測試結(jié)果和運行過程，達(dá)到了課程設(shè)計任務(wù)書中的要求，可以實現(xiàn)數(shù)碼管顯示時間并在規(guī)定額時間內(nèi)閃爍，通過按鍵控制LED燈有規(guī)律的閃爍，紅外線報警等功能，通過優(yōu)化后使得運行結(jié)果也更直觀易懂。</p><p>　　設(shè)計過程：寫好程序后，通

44、過軟件仿真，用Altium designer軟件畫好原理圖，最后焊板子，燒寫程序，實現(xiàn)功能。</p><p>　　測試結(jié)果及改進(jìn)方向：實驗板最終成功下載了程序并運行了，該實驗提高對單片機的認(rèn)識，提高焊接、布局、電路檢查及軟件調(diào)試能力，但是也有很多的不足，實現(xiàn)的功能很單一，沒什么創(chuàng)意，難度也不大，還有焊接的板子沒焊接的很好，都是日后需要改進(jìn)的地方。</p><p><b>　　5.

45、2 心得體會</b></p><p>　　這個學(xué)期的單片機課已經(jīng)早早的上完了，但是理論純屬理論，沒有與實踐的結(jié)合總讓感覺學(xué)的不踏實，感覺沒有達(dá)到學(xué)以致用的效果。所慶幸的是在課程介紹考試完之后，老師給安排了這次單片機課程設(shè)計，給了我們學(xué)以致用的做好的實踐。</p><p>　　單片機是我所學(xué)專業(yè)的主要課程之一，因此我認(rèn)為單片機課程設(shè)計是十分必要而且十</p><

46、;p>　　分重要的。盡管剛剛學(xué)習(xí)這門課程時有點迷惘，不知道如何著手，但通過上網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)資料，自己認(rèn)真鉆研，解決了一個又一個的困難和障礙，對于單片機有了更深的理解。 </p><p>　　通過本次的單片機課程設(shè)計，不僅大大地豐富了我的理論知識，而且在實踐過程中更令我學(xué)會了堅持、耐心和努力。此次單片機課程設(shè)計需要運用到許多之前所學(xué)過的知識，令我認(rèn)識到自己以前學(xué)習(xí)的一些不足之處，例如對以前所學(xué)知

47、識的理解不夠深刻，掌握得不夠牢固，運用不夠靈活。這讓我懂得了認(rèn)真學(xué)習(xí)的重要性，以及要孜孜不倦地鉆研所學(xué)過的知識，做得融會貫通，不能一覽而過，不求甚解。在邊學(xué)習(xí)邊動手的過程中，我對單片機中斷原理有了進(jìn)一步的了解，同時也加深和鞏固了我對單片機的認(rèn)識。除此之外，由于是第一次焊板子，并且此次課程設(shè)計的過程中老師給的電阻電容都比以前自己見過得小的多、因此焊接的時候有較大困難，焊接順序也需要注意。在面對困難和障礙時，我慶幸自己沒有退縮和逃避，而是通

48、過各種方法，迎難而上，以堅持、耐心和努力勇敢無畏地面對困難，克服困難，解決困難。讓我發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及動手實踐的能力都有了很大的提高，并了解到理論知識與實踐相結(jié)合的重要意義。 </p><p>　　從這次的課程設(shè)計中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的練習(xí)的過程中才能提高，通過這次的課程設(shè)計我從中所獲