湖南工业大学单片机课程设计答案.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流湖南工业大学单片机课程设计答案.精品文档.单片机课程设计指导书电气与信息工程学院实验室一、设计任务： 1.1 设计一个单片机最小系统，用仿真软件设计，要求有5V电源，8个LED灯，12MHZ晶振，完成流水灯的仿真。1.2外部脉冲自动计数，自动显示。1.2.1设计一个255计数器：0255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。1.2.2设计一个50000计数器：050000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。1.3 设计一个出租车计费系统： 起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新

2、计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）1.4 单片机最小系统实训板的设计。（要求采用PROTEL完成单片机最小系统的硬件电路设计）二课程安排：17周完成设计任务（1.1-1.2）的程序设计以及软件仿真18周完成设计任务（1.3-1.4）以及所有设计任务的硬件实现三、单片机最小系统硬件资源介绍： 89S51单片机； 6位共阳极数码管； 段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138； 4路独立式按键； 外部晶振电路； ISP下载接口（In system program,在系统编程）； DC+5V电源试配器（选配）； ISP下载线（选配

3、）。单片机最小系统实训板硬件资源分布见图1元件布局图和图2电路原理图：其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。D1为系统电源指示灯。J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。CRY1，C1，C2为外部时针电路。IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。PRE1，PRE2。为上拉排阻（阻值4.7k10k）。J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。便于二次开发。6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-

4、P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。这样设计的理由：为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。图1 元件布局图图2 单片机最小系统原理图四、设计思路：1、255计数：255可用8位二进制数表示，故本设计可直接采用可以重装载的计数器T1模式二进行计数。然后对TL1的内容进行相应的二进制-十进制转换：首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。接着将相应的十进制数进行译码，并在

5、LED数码管上显示出来。每来一个脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。开始初始化堆栈，定时器初始化清零相关RAM地址单元TF1=1?调用显示子程序脉冲数加1即20H加120H=100?21H加120清零计算出脉冲数的个,十,百位分别存放于30H,31H,32H(20H=54)&(21H=2?)脉冲数计到255后重新计数即20H，21H清零说明：1. 20H存放脉冲的个位和十位数值，21H存放脉冲的百位和千位数值。 2.计算脉冲数的个位和十位数值：(20H)/10的商即十位数值存放于31H,余数即个位数值存放于30H。 3. 计算脉冲数的百位数值：(20H)/10的余数即百位数

6、值存放于32H。例如：脉冲数212（十进制），(20H)=12,(21H)=2。脉冲的个位数值(30H)=2, 脉冲的十位数值(31H)=1, 脉冲的百位数值(32H)=2. 图3 255计数程序流程图2、0-50000计数： 思路1：由于DIV AB指令中A、B均为8位寄存器，因此255二进制转十进制计数的方法不能用于0-50000的循环计数。可根据TH0（T0计数）或TH1（T1计数）中的内容为多少进行256累加，因为TH0或TH1中每一个二进制1代表十进制的256，再和TL0或TL1按前一步二转十的方法转换得到的百、十、个相加，即可完成16位二进制转十进制。思路2：置TL0或TL1的内容

7、为0FFH，这样每来一个计数脉冲，TL0或TL1的内容就会溢出回零，只要通过指令判断TL0或TL1的内容是否为零，为零则70H（个位）加1，70H（个位）逢9进一，71H（十位）加1，十位个位为99进一，72H（百位）加1，以此类推，可实现0-999999（只有6个数码管）的循环计数。3、出租车计费：在上步的基础上，每1个脉冲当作1公里（可自己设置几个脉冲1公里），5个脉冲，数码管显示05.0 005，前3位金额，后3位为里程，超过5个脉冲，里程加1，金额加0.8元。难点主要在于计费金额的显示，可将初值置为50，其中十位调用带点的字型码，即显示05.0，超过5个脉冲，里程加1，金额加8，由于十

8、位是带有小数点，即可实现金额加0.8元。五、设计报告要求：1.要求完成所有的设计任务，并且将仿真的效果截图贴在设计报告中。2.写出所有的程序，关键部分要求写出注释3.写不少于1000字的设计心得。4.要求统一风格的封面，封面上注明班级，姓名，学号，以及湖南工业大学的标示。 单片机课程设计1引言 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善，同时也标志了自动控制领域成为了

9、数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。2设计任务21 外部脉冲自动计数，自动显示。211设计一个255计数器：0255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。212设计一个50000计数器：050000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。22 设计一个出租车计费系统： 起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）3单片机最小系统硬件

10、资源介绍 89S51单片机； 6位共阳极数码管； 段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138； 4路独立式按键； 外部晶振电路； ISP下载接口（In system program,在系统编程）； DC+5V电源试配器（选配）； ISP下载线（选配）。单片机最小系统实训板硬件资源分布见图1元件布局图和图2电路原理图：其中P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。D1为系统电源指示灯。J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。CRY1，C1，C2为外部时针电路。IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。PRE1，PRE2。为

11、上拉排阻（阻值4.7k10k）。J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。便于二次开发。6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。这样设计的理由：为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。如果单只做一个动态显示电路，可以省去74HC573，和74HC138。图1 元件布局图图2 单片机最小系统原理图4设计思路1、255计数：255可用8位二进制数表示，故本设计可直接

12、采用可以重装载的计数器T1模式二进行计数。然后对TL1的内容进行相应的二进制-十进制转换：首先TL1的内容除以64H，所的商就是十进制的百位，然后用余数除以0AH，所得的商就是十进制数的十位，余数即相应的十进制的个位。接着将相应的十进制数进行译码，并在LED数码管上显示出来。每来一个脉冲其显示的结果加一，直加至255然后T1重新开始计数。 图3 255计数程序流程图5设计内容5.1 0-255计数器数码管显示图4 0-255计数显示5.2 0-255计数程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030H;主程序开始START: L3: MOV A,R1 ;将数码管选通信号送A MOV

13、 P2,A ;将A中的内容送P2口，控制数码管显示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表译码 MOV P0,A ;将字符码送P0口输出显示 LCALL DIMS ;调用延时子程序 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90H END5.3 0-50000计数器数码管显示图5 0-50000计数显示5.4 0-50000计数程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 71H,#00H MOV 70H,#00H INC 71H内容送P2口，控制数码管显示 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ;查表译码 R

14、ET ;数码管译码表TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB 92H, 82H,0F8H, 80H,90HEND5.5 出租车计费显示数码管图6 出租车计费系统显示5.6 出租车计费系统程序ORG 0000HSJMP 0030HORG 0030HMAIN :MOV 70H,#00H MOV 77H,#00H SJMP L4L8 :MOV 77H,#00H INC 78H MOV A,78H CJNE R5,#0AH,L6 MOV 77H,#00H SJMP L5 RET ;延时子程序DIMS:MOV R2,#06H ;延时3ms子程序DL :MOV R3,#0FFHDL

15、1:DJNZ R3,DL1 DJNZ R2,DL RET ;数码管译码表TAB1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;字符译码 DB 92H, 82H,0F8H, 80H,90HTAB2:DB 040H,079H,024H,030H,19H ;带小数点字符译码 DB 12H, 02H,078H, 00H,10H END6 结束语 通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己

16、力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对实际生活中的交通秩序的不了解给整个设计带来的困扰，真想要就此罢休，然而，就在想要放弃的那一刻，我明白了，原来结果并不那么重要，我们更应该注重的是这一整个过程。于是，我坚持了下来。当然最终，这个设计很成功，主要体现在，这一整个系统，几乎没有参考任何书，程序由自己独立完成，与用8255来制作的交通灯控制系统相比，程序简单易读，结构清楚，最重要的是成本低。在设计一个系统，除了达到所要求的性能指标以外，成本也是很重要的一个指标。成本的高低也决定了产品的适用性。7 参考文献1李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，19982李广弟.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，19943阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，19894廖常初.现场总线概述J.电工技术，1999.