1、.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目 1 位 LED數(shù)碼管顯示 0-9姓名陳益明學(xué)號(hào)班級(jí)09電力指導(dǎo)老師許麗 汪厚新.目錄:.PLCLED.一、實(shí)驗(yàn)與任務(wù)結(jié)合實(shí)際情況，編程設(shè)計(jì)、布線(xiàn)、程序調(diào)試、檢查與運(yùn)行，完成一個(gè)與接近實(shí)際工程項(xiàng)目的課題，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，適應(yīng)生產(chǎn)一線(xiàn)工作的需要。做到能檢查出錯(cuò)誤，熟練解決問(wèn)題；對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面維修。通過(guò)實(shí)訓(xùn)對(duì) PLC的組成、工作原理、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以及基于網(wǎng)絡(luò)化工作模式的基本配置與應(yīng)用等有一個(gè)一系列的認(rèn)識(shí)和提高。利用 51 單片機(jī)、 1 個(gè)獨(dú)立按鍵及 1 位 7 段數(shù)碼管等器件，設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)輸入顯示系統(tǒng)，要求每按一下獨(dú)立按鍵數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)加1（數(shù)碼管初始值設(shè)為 0，計(jì)到

2、9 后再加 1 ，則數(shù)碼管顯示0）。本次設(shè)計(jì)采用 12MHz的晶體振蕩器為單片機(jī)提供振蕩周期，外加獨(dú)立按鍵，復(fù)位電路和顯示電路組成。二、實(shí)驗(yàn)要求1 掌握可編程序控制器技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的一些基本技能。2、鞏固、加深已學(xué)的理論知識(shí)。3 了解可編程控制器的裝備、調(diào)試的全過(guò)程。4、培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和基本技能的能力，尤其是培養(yǎng)我們把理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)分析和解決問(wèn)題的能力。適應(yīng)世界生產(chǎn)的需要。培養(yǎng)出一批既有理論知識(shí)又有動(dòng)手能力的人才。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、練習(xí)設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試控制電路；2、學(xué)習(xí) PLC 程序編程；.四、元器件清單元件標(biāo)號(hào)元件名稱(chēng)所在庫(kù)AT89C5151 單片機(jī)MCS805174HC2

3、45數(shù)據(jù)緩沖器74HC7SEG7 段數(shù)碼管DISPLAYRES電阻DEVICEBUTTON按鍵ACTIVECAP電容DEVICECRYSTAL晶振DEVICE五、 關(guān)于 PLC控制 LED介紹 ：PLC 可編程控制器：它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器， 用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用 PLC控制 LED直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，可以降低成本，使得數(shù)據(jù)顯示直觀。傳統(tǒng)數(shù)顯有兩種方法： 1、由 PLC編制程序進(jìn)行譯碼，來(lái)控制顯示a-g 段；2、利用譯碼組合電路產(chǎn)生a-g 各段譯碼信號(hào)實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管顯示

4、。前一種方法邏輯譯碼關(guān)系復(fù)雜，后一種方法譯碼電路冗長(zhǎng)，都不利于顯示的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)數(shù)顯邏輯譯碼關(guān)系復(fù)雜 , 而用 PLC 的位組合元件和譯碼功能指令方法來(lái)實(shí)現(xiàn)LED數(shù)顯 . 前一種方法將表示十進(jìn)制數(shù)的4 位 BCD碼的位元件成組使用 , 形成位組合元件數(shù)顯 ; 后一種方法用 7 段譯碼指令把指定元件的低4 位對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)譯碼后 , 驅(qū)動(dòng)數(shù)顯 . 這兩種方法邏輯簡(jiǎn)單 , 易于理解 , 便于實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)任務(wù)： LED數(shù)碼管顯示： 0 到 9.六、原理圖繪制說(shuō)明本次設(shè)計(jì)主要用到單片機(jī)AT89C51、晶振時(shí)序電路。 AT89C51是一種帶4KB閃爍可編程可擦出只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS微處理器，

5、俗稱(chēng)單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。 由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微處理器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案，AT89C51的管腳分配，如圖1：圖 1 AT89C51 芯片及管腳圖AT89C51單片機(jī)主要由 4 個(gè)輸入輸出端口（ P0 口、 P1口、 P2 口、 P3 口）及個(gè)控制引腳組成的，本次設(shè)計(jì)用到P1、P2 的部分引腳，及 18、19 腳外接晶振電容為單片機(jī)提供時(shí)鐘， 9 管腳為復(fù)位引腳，外接復(fù)位電路。晶振時(shí)序電路： XTAL

6、1和 XTAL2分別為片內(nèi)反相放大器的輸入和輸出端，當(dāng).單片機(jī)采用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，前者接地， 后者引入外部輸入信號(hào)， 本次設(shè)計(jì)采用12M的石英晶體振蕩器為單片機(jī)提供時(shí)鐘，如圖2：圖 2 AT89C51 的晶振時(shí)序電路圖本次設(shè)計(jì)的原理圖是在PROTEUS ISIS中繪制的，其工作界面分為原理圖編輯窗口（ Editing window）、預(yù)覽窗口（ Overview window ）和工具欄。1、新建 *.dsn打開(kāi)繪圖界面后，首先新建一個(gè)繪圖文件， 選擇“【文件】【新建設(shè)計(jì)】”，并保存成 .dsn 型文件。2、繪制原理圖（1）添加元器件： 元件拾取共有兩種辦法， 一種是按類(lèi)別查找和拾取元件，.另

7、一種是直接查找和拾取元件。我采用的是前一種方法， 元件通常以其英文名稱(chēng)或器件代號(hào)在庫(kù)中存放。 我們?cè)谌∫粋€(gè)元件時(shí)， 首先要清楚它屬于哪一大類(lèi)，然后還要知道它歸屬哪一子類(lèi)， 這樣就縮小了查找范圍， 然后在子類(lèi)所列出的元件中逐個(gè)查找， 根據(jù)顯示的元件符號(hào)、 參數(shù)來(lái)判斷是否找到了所需要的元件。雙擊找到的元件名， 該元件便拾取到編輯界面中了。右側(cè)列表中自上而下分別為元件圖形和元件封裝。具體如圖3 所示：圖 3分類(lèi)拾取元件示意圖（ 2）元件的放置在原理圖編輯區(qū)的藍(lán)色方框內(nèi)，單擊鼠標(biāo)左鍵即完成元件的釋放。具體如圖4 所示：.圖 4元件的放置示意圖（3）電路連線(xiàn)PROTEUS的連線(xiàn)是非常智能的，它會(huì)判斷你下

8、一步的操作是否想連線(xiàn)從而自動(dòng)連線(xiàn)，而不需要選擇連線(xiàn)的操作，只需用鼠標(biāo)左鍵單擊編輯區(qū)元件的一個(gè)端點(diǎn)拖動(dòng)到要連接的另外一個(gè)元件的端點(diǎn)，先松開(kāi)左鍵后再單擊鼠標(biāo)左鍵，即完成一根連線(xiàn)。如果要?jiǎng)h除一根連線(xiàn)，右鍵雙擊連線(xiàn)即可。根據(jù)設(shè)計(jì)完成連線(xiàn)后即可得到完整的電路原理圖，具體如圖5：.:圖 5連線(xiàn)后的完整電路原理圖七、流程圖繪制以及說(shuō)明主程序設(shè)計(jì)說(shuō)明主程序主要分為四部分，包括復(fù)位電路部分、獨(dú)立按鍵的判別部分、單片機(jī)控制主程序部分和譯碼顯示部分，模塊流程圖如圖6 所示：.開(kāi)始N是否按鍵？Y向單片機(jī)申請(qǐng)顯示0計(jì)數(shù)加 1，向單片機(jī)申請(qǐng)顯示該數(shù)值。單片機(jī)主控制電路將單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示返回重新檢測(cè)按鍵結(jié)束.圖 6

9、主程序流程圖八、電路原理圖與仿真1、Hex文件的導(dǎo)入過(guò)程在仿真前，須先在 KEIL4 中生成 .HEX 文件。編譯完源程序并且沒(méi)有錯(cuò)誤后，選擇“ Project-Options for Target Target1 -Output ”, 在“Create HEXFile ” 前面的空挑勾，再“確定” ，即可生成 HEX文件，如圖 7 所示：圖 7生成 HEX文件示意圖在進(jìn)入 PROTEUS ISIS中，雙擊 AT89C51芯片，出現(xiàn)如圖8 所示的對(duì)話(huà)框。在“ Program File ”一項(xiàng)中查找“ seg.hex ”文件的路徑并加上該文件即可開(kāi)始.仿真，如圖 8 所示：圖 8 keil 的

10、seg.hex 文件載入單片機(jī)的示意圖2. 在導(dǎo)入 hex 文件后，便可運(yùn)行該設(shè)計(jì)系統(tǒng)，打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，顯示如圖.C11nFX1 19U1XTAL1C2CRYSTALVCC18XTAL21nFC39RST1nFR1B1PSEN10k29PSENALE 30EA31ALEEAGND1P1.02P1.13P1.24P1.35P1.46P1.57P1.68P1.7AT89C51RP1VCCRESPACK-71234567839P0.0/AD038P0.1/AD137P0.2/AD236P0.3/AD335P0.4/AD434P0.5/AD533P0.6/AD632VCCP0.7/AD7P2.0/A82

11、122P2.1/A923P2.2/A1024P2.3/A1125P2.4/A12R2R326P2.5/A132710k10kP2.6/A1428K1P2.7/A1510P3.0/RXD11K2P3.1/TXD12P3.2/INT013P3.3/INT1P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17.C11nFX119U1XTAL1C2CRYSTALVCC18XTAL21nFC39RST1nFR1B110kPSENPSEN29ALEALEEA3031EAGND12P1.0P1.13P1.24P1.356P1.4P1.57P1.68P1.7AT89C51.RP1VCCRE

12、SPACK-71234567839P0.0/AD038P0.1/AD137P0.2/AD236P0.3/AD335P0.4/AD434P0.5/AD533P0.6/AD632VCCP0.7/AD721P2.0/A822P2.1/A923P2.2/A1024P2.3/A1125P2.4/A12R2R326P2.5/A132710k10kP2.6/A1428K1P2.7/A1510P3.0/RXD11K2P3.1/TXD12P3.2/INT013P3.3/INT1P3.4/T01415P3.5/T116P3.6/WR17P3.7/RD.C11nFX119U1XTAL1C2CRYSTAL18VCCX

13、TAL21nFC39RST1nFR1B1PSEN10k29PSENALEALEEA3031EAGND1P1.02P1.13P1.24P1.35P1.467P1.58P1.6P1.7AT89C51.RP1VCC RESPACK-71234567839P0.0/AD038P0.1/AD137P0.2/AD236P0.3/AD335P0.4/AD434P0.5/AD533P0.6/AD632VCCP0.7/AD721P2.0/A822P2.1/A923P2.2/A1024P2.3/A1125P2.4/A12R2 R326P2.5/A132710k10kP2.6/A1428K1P2.7/A1510P3

14、.0/RXD11K2P3.1/TXD12P3.2/INT013P3.3/INT114P3.4/T015P3.5/T116P3.6/WR17P3.7/RD.C11nFX119U1XTAL1C2CRYSTALVCC18XTAL21nFC39RST1nFR1B1PSEN10k29PSENALE 30EA31ALEEAGND1P1.02P1.13P1.24P1.35P1.46P1.57P1.68P1.7AT89C51.RP1VCC RESPACK-71234567839P0.0/AD038P0.1/AD137P0.2/AD236P0.3/AD335P0.4/AD434P0.5/AD533P0.6/AD

15、632VCCP0.7/AD721P2.0/A822P2.1/A923P2.2/A1024P2.3/A1125P2.4/A12R2 R326P2.5/A132710k10kP2.6/A1428K1P2.7/A1510P3.0/RXD11K2P3.1/TXD12P3.2/INT013P3.3/INT114P3.4/T015P3.5/T116P3.6/WR17P3.7/RD.C11nFC2U1X1 19 XTAL1 CRYSTAL.RP1VCC RESPACK-71234567839P0.0/AD038P0.1/AD137P0.2/AD2VCC1nFC318XTAL236P0.3/AD335P0.4

16、/AD434P0.5/AD533P0.6/AD61nF9R1RST32VCCP0.7/AD721P2.0/A822P2.1/A923B110kPSEN29 PSENALE 30EA 31 ALEEAGND1P1.02P1.13P1.24P1.35P1.46P1.57P1.68P1.7AT89C51P2.2/A1024P2.3/A1125P2.4/A12R2 R326P2.5/A132710k10kP2.6/A1428K1P2.7/A1510P3.0/RXD11K2P3.1/TXD12P3.2/INT013P3.3/INT114P3.4/T015P3.5/T116P3.6/WR17P3.7/RD

17、.九源程序清單ORG0000HSJMPMAINORG000BHSJMPT0_ISRORG0030HMAIN:CLRAMOV PTRD , #TABLEMOVCA,A+DPTRMOVP0, AMOVTMOR,#01HMOVTH 0,#0D8HMOVTl0,#0EFHSETBET0SETBEASETBTR0PD: CJNER0,#100,$INCDPTRCLRAMOVCA ,A+DPTRCJNEA ,#00H,AAAMOVDPTR,#TABLE ;如果花樣數(shù)據(jù)完應(yīng)重新循環(huán)CLRAMOVCA,A+DPTRAAA: MOVP0,AMOVR0,#00HSJMPPDT0_ISR:CLRTR0.MOVTH0

18、,#0D8HMOVTL0,#0EFHINCR0SETBTR0RETITABLE:DB3FH,06H,5BH 4FH,66H,6DH 7DH 07h,7FH,6FH,00HEND十心得體會(huì)：實(shí)驗(yàn)體會(huì)：本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)剛剛學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí)，用匯編語(yǔ)言在KEIL4 中編程，在PROTEUS中繪制原理圖并進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)軟件的學(xué)習(xí)，了解了其功能的強(qiáng)大，掌握了AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)于我們以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐有很大的指導(dǎo)意義。這次課程設(shè)計(jì)使我在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，還鍛煉了我的意志品質(zhì)，當(dāng)調(diào)試程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，并沒(méi)有使我灰心，讓我放棄，而是通過(guò)自己不懈的努力，弄懂了每一部分知識(shí)。因此，本次課設(shè)對(duì)我以后無(wú)論是學(xué)習(xí)還是工作，都有著較大的幫助。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我意識(shí)到了課本上的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)的需要，讓我知道了未來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)要更加注重實(shí)踐與實(shí)用。合理化建議：以后應(yīng)增加類(lèi)似本次課設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)應(yīng)將軟件實(shí)踐活動(dòng)，貫穿到整個(gè)學(xué)期之中， 使得學(xué)到的軟件都能更好、更多的應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去。 在現(xiàn)如今高速發(fā)展的電子領(lǐng)域中，大部分工作都不是一個(gè)人所能完成的，因此，團(tuán)隊(duì)合作尤其重要，因此希望在以后的實(shí)踐中能