單片機開機次數(shù)記憶器的設(shè)計及實現(xiàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上信息與電氣工程學院單片機應(yīng)用系統(tǒng)（三級項目）設(shè)計說明書（2014/2015學年第二學期）題 目 ： 開機次數(shù)記憶器設(shè)計及實現(xiàn) 專業(yè)班級 ： 電子信息工程1202班 學生學號 ： 學生姓名 ： 指導教師 ： 設(shè)計周數(shù) ： 2周 設(shè)計成績 ： 2015年6月26日1、 項目設(shè)計1.1 設(shè)計要求（1）以單片機AT89C52為核心，使用24C02串行EEPROM進行存儲開機次數(shù)；（2）用LCD1602顯示存儲的開機次數(shù)； （3）單片機復位一次，從24C02中讀取數(shù)據(jù)，然后加1；（4）在此基礎(chǔ)上可以拓展對一組密碼數(shù)據(jù)存儲對比后，才能進入正常界面。1.2 設(shè)計目的（1）培養(yǎng)學生正

2、確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風，嚴肅認真、實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。（2）鍛煉學生自學軟件的能力及分析問題、解決問題的能力。（3）通過課程設(shè)計，使學生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、標準與規(guī)范的運用和計算機應(yīng)用方面的能力得到訓練和提高。（4）鞏固、深化和擴展學生的單片機理論知識。（5）培養(yǎng)學生的團隊合作能力。2、項目設(shè)計正文2.1方案設(shè)計2.1.1設(shè)計思路此次項目設(shè)計的目的是實現(xiàn)單片機開機次數(shù)的記憶及顯示功能，即其復位斷電關(guān)機都能準確的將開機次數(shù)顯示在LCD1602顯示屏上。根據(jù)對項目設(shè)計要求和實際應(yīng)用的分析，選用以單片機AT89C52為核心，使用24C02串

3、行EEPROM進行存儲開機次數(shù)的方法，使C52單片機的P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數(shù)據(jù)線SDA和時鐘信號線SCK來完成數(shù)據(jù)的讀寫功能，然后用LCD1602顯示屏將24C02中存儲的數(shù)據(jù)顯示出來。具體設(shè)計實現(xiàn)的邏輯流程圖如圖1所示：圖1 邏輯實現(xiàn)流程圖2.1.2主要元器件（1） 處理器AT89C52，引腳圖如圖2所示：圖2 AT89C52單片機引腳圖AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS

4、-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。（2） 外部存儲器24C02串行E2PROM是基于I2C-BUS 的存儲器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點，在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中

5、得到大量的應(yīng)用。具有以下幾大特點：1.寬范圍的工作電壓1.8v5.5v2.低電壓技術(shù)：1mA典型工作電流1uA典型待機電流3.儲存器組織結(jié)構(gòu)4.2線串行接口，完全兼容I2C總線5.施密特觸發(fā)輸入噪聲抑制6.硬件數(shù)據(jù)寫保護7.內(nèi)部與周期（最大5ms）8.自動遞增地址9.可按照字節(jié)寫10.esd保護大于2.5kV11.高可靠性：擦寫壽命：100萬次 數(shù)據(jù)保持時間：100年12.無鉛工藝，符合RoHS標準2.2單元電路設(shè)計2.2.1處理器AT89C52引腳的選擇本次項目設(shè)計選擇的引腳分別為P0口、P2口、RES端口。P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口

6、用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P2口 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。訪問外

7、部程序存儲器或16 位地數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRI 指令）時，P2 口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數(shù)據(jù)線SDA和時鐘信號線SCK來完成數(shù)據(jù)的讀寫功能。RST為復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。單片機引腳圖連接選擇如圖3所示：圖3 單片機的引腳連接圖2.2.2 RC復位電路復位電路圖如圖4所示：圖4 復位電路圖系統(tǒng)復位的工作過程是在加電時，復位電路通過電容

8、加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著VCC對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平持續(xù)時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復位，RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。在圖4的復位電路中，當VCC掉電時，必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個負電壓將不會對器件產(chǎn)生損害。另外，在復位期間，端口引腳處于隨機狀態(tài)，復位后，系統(tǒng)將端口置為全“1”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復位，則程序計數(shù)器PC將得不到一個合適的初值，CPU可能會從一個未被定義的位置開始執(zhí)行程序。2.2.3 LCD1602顯示屏的連接LCD1602各引腳的功能如

9、下：第1腳：VSS為電源地第2腳：VDD接5V電源正極第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。單片機的P2.5，P2.6，P2.7分別接LCD1602的RS、RW、E端口，如圖5所示：圖5 LCD1602顯示屏的連接2.2.4 24C02的連接C52單片機的P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數(shù)據(jù)線SDA和時鐘信號線SCK來完成數(shù)據(jù)的讀寫功能，具體電路圖如圖6所示：圖6 24C02 的連接

10、2.2.5 整體電路系統(tǒng)整體仿真電路和實物操作電路如圖7和圖8所示：圖7 整體仿真電路圖圖8 仿真實物圖2.3系統(tǒng)實現(xiàn)程序#include <reg51.h>#include <intrins.h> sbit SDA=P20;/AT24C01串行數(shù)據(jù)5腳 sbit SCL=P21;/AT24C01串行時鐘6腳int time=0;int time2=0;typedef unsigned char uint8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 無符號8位整型變量 */typedef signed char i

11、nt8; /* defined for signed 8-bits integer variable有符號8位整型變量 */typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;typedef bit BOOL ; sbit rs= P26;sbit rw = P25;sbit ep = P27;BYTE code dis1 = "TIME"BYTE dis210=""BYTE dis310=""delay(BYTE ms)/ 延時子程序BYTE i;while(ms-)for(i

12、= 0; i< 250; i+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();BOOL lcd_bz()/ 測試LCD忙碌狀態(tài)BOOL result;rs = 0;rw = 1;ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result = (BOOL)(P0 & 0x80);ep = 0;return result;lcd_wcmd(BYTE cmd)/ 寫入指令數(shù)據(jù)到LCDwhile(lcd_bz();rs = 0;rw = 0;ep = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd;_nop_();_nop_();_

13、nop_();_nop_();ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 0;lcd_pos(BYTE pos)/設(shè)定顯示位置lcd_wcmd(pos | 0x80);lcd_wdat(BYTE dat)/寫入字符顯示數(shù)據(jù)到LCDwhile(lcd_bz();rs = 1;rw = 0;ep = 0;P0 = dat;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 0;lcd_init()/LCD初始化設(shè)定lcd_wcmd(0x38);delay(

14、1);lcd_wcmd(0x0c);delay(1);lcd_wcmd(0x06);delay(1);lcd_wcmd(0x01);/清除LCD的顯示內(nèi)容delay(1);/2402程序2void AT2401_Delay();void busy() BYTE temp; temp=0x00; rs=0; rw=1; ep=1; while(temp&0x80)=0x80) ep=0;_nop_();ep=1;_nop_(); void AT2401_Start()/啟動信號SDA=1;AT2401_Delay();SCL=1;AT2401_Delay();SDA=0;AT2401_D

15、elay();void AT2401_Stop()/停止信號SDA=0;AT2401_Delay();SCL=1;AT2401_Delay();SDA=1;AT2401_Delay();void AT2401_Respons()/響應(yīng)uint8 i;SCL=1;AT2401_Delay();while(SDA=1)&&(i<250)i+;SCL=0;AT2401_Delay();void AT2401_Init()/初始化函數(shù)SDA=1;AT2401_Delay();SCL=1;AT2401_Delay();void AT2401_WByte(uint8 date)/寫一

16、個字節(jié)uint8 i,temp;temp=date;for(i=0;i<8;i+)temp=temp<<1;SCL=0;AT2401_Delay();SDA=CY;AT2401_Delay();SCL=1;AT2401_Delay(); SCL=0;AT2401_Delay();SDA=1;AT2401_Delay();uint8 AT2401_RByte()/讀一個字節(jié)uint8 i,k;SCL=0;AT2401_Delay();SDA=1;AT2401_Delay();for(i=0;i<8;i+)SCL=1;AT2401_Delay();k=(k<<1

17、)|SDA;SCL=0;AT2401_Delay();return k;void AT2401_WAddr(uint8 address,uint8 date)/指定地址寫一個數(shù)據(jù) AT2401_Start();AT2401_WByte(0xa0);AT2401_Respons();AT2401_WByte(address);AT2401_Respons();AT2401_WByte(date);AT2401_Respons();AT2401_Stop();uint8 AT2401_RAddr(uint8 address)/指定地址讀取一個字節(jié)uint8 date;AT2401_Start();

18、AT2401_WByte(0xa0);AT2401_Respons();AT2401_WByte(address);AT2401_Respons();AT2401_Start();AT2401_WByte(0xa1);AT2401_Respons();date=AT2401_RByte();AT2401_Stop();return date;void wr_com(BYTE com) ep=0; rs=0; rw=0; P0=com; _nop_(); ep=1; _nop_(); ep=0;void wr_data(BYTE date) busy(); ep=0; rs=1; rw=0; P

19、0=date; _nop_(); ep=1; _nop_(); ep=0;/ main()BYTE i;lcd_init();/ 初始化LCDAT2401_Init(); time = AT2401_RAddr(0x01);time2 = AT2401_RAddr(0x02);if(time>=9)AT2401_WAddr(0x01,0);time2+=1; time+=1;if(time2>9&&time>=9) time=0; time2=0 ;AT2401_WAddr(0x01, time);AT2401_WAddr(0x02, time2);lcd_p

20、os(4);/ 設(shè)置顯示位置為第一行的第5個字符i = 0;while(dis1i != '0')/ 顯示字符"TIME"lcd_wdat(dis1i);i+;lcd_pos(0x49);/ 設(shè)置顯示位置為第二行第一位字符dis2time; lcd_wdat(dis2time);/ 顯示字符delay(1);lcd_pos(0x48);/ 設(shè)置顯示位置為第二行第二位字符dis2time2;lcd_wdat(dis3time2);/ 顯示字符while(1); 3、 項目設(shè)計總結(jié)通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一