單片機(jī)課程設(shè)計湖南工業(yè)大學(xué)

1、單片機(jī)原理及其應(yīng)用課程設(shè)計（報告） 單片機(jī)課程設(shè)計報告課題名稱：單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計學(xué)院(部）：電氣與信息工程學(xué)院專 業(yè)：電子信息工程 班 級：電信1203班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號: 指導(dǎo)老師： 賀正蕓目 錄一設(shè)計任務(wù)與要求1. 主要任務(wù)及目標(biāo)2. 單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件資源介紹二總體設(shè)計方案1. 設(shè)計思路2. 芯片功能介紹3. 255計數(shù)器程序流程圖45000計數(shù)程序流程圖.5出租車計費系統(tǒng)程序流程圖三程序的設(shè)計1. 255計數(shù)器程序設(shè)計2.50000計數(shù)程序設(shè)計2. 出租車計費程序設(shè)計四 硬件仿真圖1. 255計數(shù)器硬件仿真2.50000計數(shù)器硬件仿真2. 出租車計費系統(tǒng)硬件仿真五設(shè)計體會一

2、設(shè)計任務(wù)與要求1. 主要任務(wù)及目標(biāo)11 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。111設(shè)計一個255計數(shù)器：0255計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。112設(shè)計一個50000計數(shù)器：050000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。12 設(shè)計一個出租車計費系統(tǒng)： 起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前4位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后4位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）2、單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件資源介紹：二總體設(shè)計方案1. 設(shè)計思路 1、255計數(shù)：255可用8位二進(jìn)制數(shù)表示，故本設(shè)計可直接采用可以重裝載的計數(shù)器T1

3、模式二進(jìn)行計數(shù)。然后對TL1的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的二進(jìn)制-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換：首先TL1的內(nèi)容除以64H，所的商就是十進(jìn)制的百位，然后用余數(shù)除以0AH，所得的商就是十進(jìn)制數(shù)的十位，余數(shù)即相應(yīng)的十進(jìn)制的個位。接著將相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行譯碼，并在LED數(shù)碼管上顯示出來。每來一個脈沖其顯示的結(jié)果加一，直加至255然后T1重新開始計數(shù)。20-5000計數(shù)由于50000計數(shù)采用八位寄存器顯然會一處，因此設(shè)計時數(shù)器T0采用工作方式1外部計數(shù)，16位寄存器技術(shù)范圍到65536，符合50000計數(shù)的需要。然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將計數(shù)器的值轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制數(shù)，通過數(shù)碼管顯示。2、出租車計費系統(tǒng)：本設(shè)計所設(shè)計的出租車數(shù)字計數(shù)器的主要功

4、能有：金額輸出、路程輸出、數(shù)據(jù)復(fù)位、計時計價等。輸出采用2個4位8段共陽數(shù)碼管，車輛行走時前4位顯示路程，后4位顯示金額。起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m，刷新計費一次。2. 芯片功能介紹AT89S51是一款低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K可編程 Flash存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S51具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash， 256字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全

5、雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。其引腳如圖3-2所示，下面簡要介紹其引腳功能：圖 1 AT89S51引腳圖VCC：電源。本設(shè)計中接電源正極。GND：地。本設(shè)計中接電源負(fù)極。P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫"1"時，引腳用作高阻抗輸入。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對 P1 端口寫"1"時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。P2口：P2口是一個

6、具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫"1"時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫"1"時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計時完成后，RST腳輸出96個晶振周期

7、的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。本設(shè)計中不需要外部程序存儲器，因此需接高電平。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(ALE)是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖。PSEN：外部程序存儲器選通信號(PSEN)是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN

8、將不被激活。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3. 255計數(shù)程序流程圖開始初始化堆棧，定時器初始化清零相關(guān)RAM地址單元TF1=1?調(diào)用顯示子程序脈沖數(shù)加1即20H加120H=100?21H加120清零計算出脈沖數(shù)的個,十,百位分別存放于30H,31H,32H(20H=54)&(21H=2?)脈沖數(shù)計到255后重新計數(shù)即20H，21H清零說明：1. 20H存放脈沖的個位和十位數(shù)值，21H存放脈沖的百位和千位數(shù)值。 2.計算脈沖數(shù)的個位和十位數(shù)值：(20H)/10的商即十位數(shù)值存放于31H,余數(shù)即個位數(shù)值存放于30H。 3.

9、計算脈沖數(shù)的百位數(shù)值：(20H)/10的余數(shù)即百位數(shù)值存放于32H。例如：脈沖數(shù)212（十進(jìn)制），(20H)=12,(21H)=2。脈沖的個位數(shù)值(30H)=2, 脈沖的十位數(shù)值(31H)=1, 脈沖的百位數(shù)值(32H)=2. 圖2 255計數(shù)程序流程圖0-50000計數(shù)流程圖開始初始化，T0初始化，設(shè)置延時TF1=1?調(diào)用顯示子程序脈沖數(shù)加1計數(shù)是否大于50000計數(shù)清0計算出脈沖數(shù)的個,十,百位，千位萬位(20H=54)&(21H=2?)脈沖數(shù)計到50000后從新計數(shù)4. 出租車計費程序流程圖開始初始化堆棧，8279，定時器清零相關(guān)RAM地址單元TF1=1?調(diào)用顯示子程序里程數(shù)加1

10、即24H加124H=500?25H加124清零計算里程數(shù)的個,十,百,千位數(shù)值分別存放于24H,25H,26H，27H(24H=99?)&(25H=99?)里程數(shù)計到500后重新計數(shù)即24H，25H清零說明：1.里程數(shù)存放于24H,25H中，其中24H存放脈沖的個位和十位數(shù)值，25H存放脈沖的百位和千位數(shù)值。 2.計算里程數(shù)的個位和十位數(shù)值：(24H)/10的商即十位數(shù)值存放于26H,余數(shù)即個位數(shù)值存放于27H。 3. 計算里程數(shù)的百位數(shù)值：(21H)/10的商即千位數(shù)值存放于33H,余數(shù)即百位數(shù)值存放于32H。例如：里程數(shù)6798（十進(jìn)制），(24H)=98,(25H)=1。里程的個

11、位數(shù)值(30H)=8, 里程的十位數(shù)值(31H)=9,. 里程的百位數(shù)值(32H)=7,里程的千位數(shù)值(33H)=6計算價格(22H)-20/5商24H,余數(shù)23H(20H)=0?價格(25H)=商(24H)9+50價格(25H)= 商(24H)+19+50(23H)=0?價格的各位數(shù)值分別存放于20H,21H,22H,23H中(22H)-20<0?價格顯示為5.0三設(shè)計程序1、255計數(shù)器程序編輯：ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#50H ;定時器 T1初始化(T1計數(shù)模式） MOV 70H,#00H ;保存?zhèn)€位 MOV 71H,

12、#00H ;保存十位 MOV 72H,#00H ;保存百位 SETB TR1 ;啟動T1LOOP: MOV A,TL1 ACALL BCD ;調(diào)用BCD碼調(diào)整子程序 ACALL OUT ;調(diào)用顯示子程序 SJMP LOOP RETLACLL BCD: ;BCD碼調(diào)整子程序 MOV B,#64H DIV AB MOV 72H,A ;保存百位 MOV A,B MOV B,#0AH DIV AB MOV 71H,A ;保存十位 MOV 70H,B ;保存?zhèn)€位 RETLACLL OUT: ;顯示子程序 MOV R1,#70H MOV R5,#00H MOV DPTR,#TABLOOP1: MOV A,

13、R5 MOV P2,A MOV A,R1 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A ACALL DELAY INC R1 INC R5 CJNE R5,#03H,LOOP1 RET MOV DELAY,#15 ;延時15ms子程序 MOV R7,#31 L1: MOV R6,#240 W1: DJNZ R6,W1 DJNZ R7,L1 MOV R4,#11 J1: DJNZ R4,J1 NOP RET2.0-50000計數(shù)的程序編輯ORG 0000H SJMP START ORG 0030H START : MOV DPTR,#0CFE9H /擦出數(shù)據(jù) MOV A,#0D1H MOVX D

14、PTR,A NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP MOV TL1,#0FFH /賦初始值及工作方式 MOV TH1,#0FFH MOV TMOD,#50H SETB TR1LOOP:MOV R0, TL1 MOV R1, TH1 LJMP HEXTOBCD /16進(jìn)制轉(zhuǎn)10進(jìn)制字程序CAOZUO:MOV A, R4 /把萬千百十個位分別存入R4 R3 R2 R1 R0。 MOV B, #16 DIV AB MOV R1, A MOV R0, B MOV A, R2 MOV R4, A MOV A, R3 MOV B, #16 DIV AB MOV R3, A MOV

15、R2, B IGHTA:MOV DPTR,#0CFE9H /選擇數(shù)碼管第一個燈并顯示出萬位 MOV A,#80H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0CFE8H MOVX DPTR,A CLR ALIGHTB:MOV DPTR,#0CFE9H / 選擇數(shù)碼管第二個燈并顯示出千位 MOV A,#81H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0CFE8H MOVX DPTR,A CLR ALIGHTC:MOV DPTR,#0CFE9H

16、/ 選擇數(shù)碼管第三個燈并顯示出百位 MOV A,#82H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB MOV A,R2 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0CFE8H MOVX DPTR,A CLR A LIGHTD:MOV DPTR,#0CFE9H / 選擇數(shù)碼管第四個燈并顯示出十位 MOV A,#83H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB MOV A,R1 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0CFE8H MOVX DPTR,A CLR A LIGHTE:MOV DPTR,#0CFE9H /選擇數(shù)碼管第五個燈并顯示出個位 MOV A,#84

17、H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0CFE8H MOVX DPTR,A CLR A LJMP LOOP TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH HEXTOBCD: CLR A /清零 MOV R2, A MOV R3, A MOV R4, A MOV R5, #16 /共轉(zhuǎn)換十六位數(shù) ZH: CLR C MOV A, R0 /從待轉(zhuǎn)換數(shù)的高端移出一位到Cy RLC A MOV R0, A MOV A, R1 RLC A MOV R1, A MOV A,

18、R4 / 送到BCD碼的低端 ADDC A, R4 / 帶進(jìn)位加。自身相加，相當(dāng)于左移一位 DA A /十進(jìn)制調(diào)整，變成BCD碼 MOV R4, A MOV A, R3 ADDC A, R3 DA A MOV R3, A MOV A, R2 ADDC A, R2 MOV R2, A DJNZ R5, ZH /共轉(zhuǎn)換十六位數(shù) LJMP CAOZUO /已經(jīng)把TH1 TL1中的數(shù)字，轉(zhuǎn)換成BCD碼，送到了R2 R3 R43出租車計費系統(tǒng)程序：ORG 0000H ；匯編起始地址JMP MAIN ；無條件轉(zhuǎn)移到主程序ORG 0030H ；主程序的存放地址MAIN： MOV 20H,#0H ;20H存放

19、價格的角位 MOV 21H,#0H ;21H存放價格的元位 MOV 22H,#0 ;22H存放價格的十元位MOV 23H,#0 ;23H存放價格的百元位MOV 24H,#0 ;24H存放里程的個位 MOV 25H,#0 ;25H存放里程的十位MOV 26H,#0 ;26H存放里程的百位 MOV 27H,#0 ;27H存放里程的千位 MOV 28H,#0 ；20個脈沖的存儲單元 LCALL INIT8279 ;調(diào)用初始化程序8279MOV TMOD,#05H ；設(shè)置T0計數(shù)模式1MOV TH0,#0FFH；MOV TL0,#0FFH ；設(shè)置計數(shù)初值SETB TR0 ；啟動計數(shù)器M1: LCALL

20、 DISPLAY ；調(diào)用顯示JBC TF0,M2 ；有溢出則跳轉(zhuǎn)且TF0=0SJMP M1 ；等待溢出M2: LCALL TTT ；調(diào)用脈沖子程序LCALL JIFEI；LCALL DISPLAY ；調(diào)用顯示子程序LCALL DELAY ；調(diào)用延時子程序RENEW:MOV TMOD,#05H ；設(shè)置T0計數(shù)模式1MOV TH0,#0FFHMOV TL0,#0FFH ；設(shè)置計數(shù)初值SETB TR0 ；啟動計數(shù)器SJMP M1TTT: INC 28H ；脈沖數(shù)加1 INC 24H ；里程個位加1 MOV A,24H；CJNE A,#10,RETU ；里程個位不為10則轉(zhuǎn)RETUMOV 24H,#0

21、0H ；里程個位為10則清0INC 25H；里程十位加1MOV A,25HCJNE A,#10,RETU；里程十位不為10則轉(zhuǎn)RETUMOV 25H,#00H ；里程十位為十則清0INC 26H；里程百位加1MOV A,26HCJNE A,#10,RETU；里程百位不為10則轉(zhuǎn)RETUMOV 26H,#00H；里程百位為十則清0INC 27H；里程千位加1MOV A,27HCJNE A,#10,RETU；里程千位不為10則轉(zhuǎn)RETUMOV 27H,#00H；里程千位為十則清0LJMP RETURETU:NOP；空操作RET ；返回JIFEI:MOV A,28H；將脈沖數(shù)送ACLR C；將進(jìn)位清

22、0CJNE A,#20,NEXT0；脈沖數(shù)不為0則轉(zhuǎn)RETNEXT0:JNC NEXT；CY=0無進(jìn)位則轉(zhuǎn)NEXTRETNEXT:MOV A,28HMOV B,#5DIV AB；將脈沖數(shù)除5MOV 29H,B；余數(shù)送BMOV A,29H；商送AJZ NEXT1；商為0則轉(zhuǎn)RETNEXT1:MOV A,20HCJNE A,#0,NEXT4；角不為0轉(zhuǎn)ADD A,#8 ；將角加8角MOV 20H,A；將角送20H RETNEXT4:MOV 20H,AADD A,#8；將角加8角SUBB A,#10；將角減去10角得角MOV 20H,A；將角送20HINC 21H；元位加1MOV A,21HCJNE

23、 A,#10,RETU；元不為10轉(zhuǎn)MOV 21H,#00H；等于十則清0INC 22H；百位加1MOV A,22HCJNE A,#10,RETU；十元位不為10則轉(zhuǎn)MOV 22H,#00H；十元位為10 則清0INC 23H；百元位加1MOV A,23HRETDISLED ： ；:顯示程序1PUSH DPH ；將高位入棧PUSH DPL ；將低位入棧PUSH ACC ；將累加器入棧MOV A,#LEDWRD ；送第一個數(shù)碼管地址ADD A,R4 ； 加上偏移量MOV DPTR,#Z8279 ；送控制命令字MOVX DPTR,AMOV DPTR,#LEDSEG ；送7段顯示管地址MOV A,R

24、5MOVC A,A+DPTR ；查表MOV DPTR,#D8279MOVX DPTR,APOP ACC ；將累加器出棧POP DPL ；將低位出棧POP DPH將高位出棧RETDISLED1:PUSH DPH ；將高位入棧PUSH DPL ；將低位入棧PUSH ACC ；將累加器入棧MOV A,#LEDWRD ；送第一個數(shù)碼管地址ADD A,R4MOV DPTR,#Z8279 ；送控制命令字MOVX DPTR,AMOV DPTR,#LEDSEG1 ；送7段顯示管地址MOV A,R5MOVC A,A+DPTR ；查表MOV DPTR,#D8279MOVX DPTR,APOP ACC ；將累加器出棧POP DPL ；將低位出棧POP DPH ；將高位出棧 RETDELAY ： ；延時子程序 MOV R7,#1DEL1: MOV R2,#1 DJNZ R2,$ DJNZ R7,DEL1 RETLEDSEG: ;LED顯示段選碼(不帶點顯示) DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHLEDSEG1: ;LED顯示段選碼(帶點顯示)DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH END四、硬件仿真圖1、25