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WordWord資料WordWord資料單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目 基于51單片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí)_學(xué)號(hào) 院(系) 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 目錄1課程設(shè)計(jì)的目的2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)要求3單片機(jī)發(fā)展概況4設(shè)計(jì)原理與功能說(shuō)明設(shè)計(jì)思想總體電路圖時(shí)鐘模塊液晶顯示模塊按鍵模塊5系統(tǒng)測(cè)試硬件測(cè)試軟件測(cè)試6總結(jié)1011參考文獻(xiàn)附錄一:總體電路原理圖1011TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"附錄二:主程序 12\o"CurrentDocument"附錄三:元器件清單 26\o"CurrentDocument"附錄四:實(shí)物圖 271課程設(shè)計(jì)的目的.通過(guò)制作萬(wàn)年歷,可以對(duì)單片機(jī)這門課程更好的認(rèn)識(shí)。.理論與實(shí)踐結(jié)合,提高自己的動(dòng)手能力。.學(xué)會(huì)與合作者更好的交流學(xué)習(xí),共同進(jìn)步和提高。.能夠增長(zhǎng)查閱資料的能力,視野更加開闊。.拓展其他學(xué)科的聯(lián)系,全面發(fā)展。.培養(yǎng)自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù).可以去學(xué)校圖書館或者網(wǎng)上,搜集整理相關(guān)的資料,做好前期理論準(zhǔn)備,為以后設(shè)計(jì)電路,看懂電路圖做理論支持。.構(gòu)想萬(wàn)年歷電路圖,并且具有可行性,畫出電路圖。.列舉電路所需的電子元件,仔細(xì)對(duì)比所需的元件的參數(shù),通過(guò)去電子元件經(jīng)銷商或者網(wǎng)購(gòu)購(gòu)買。2.2設(shè)計(jì)要求.顯示年、月、日、時(shí)、分、秒。.可通過(guò)鍵盤自動(dòng)調(diào)整時(shí)間。.計(jì)時(shí)精度:月誤差小于20秒。3單片機(jī)發(fā)展概況單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末,它的發(fā)展史大致可分為三個(gè)階段:第一階段(1976-1978):初級(jí)單片機(jī)微處理階段。該時(shí)期的單片機(jī)具有8位CPU,并行I/O端口、8位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器,尋址范圍4KB,但是沒(méi)有串行口。第二階段(1978-1982):高性能單片機(jī)微機(jī)處理階段,該時(shí)期的單片機(jī)具有I/O串行端口,有多級(jí)中斷處理系統(tǒng),15位時(shí)序同步技術(shù)器,RAM、ROM容量加大,尋址范圍可達(dá)64KB。第三階段(1982-至今)位單片機(jī)微處理改良型及16位單片機(jī)微處理階段民用電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的部件控制器、智能儀器儀表、工業(yè)測(cè)控、網(wǎng)絡(luò)與通信的職能接口、軍工領(lǐng)域、辦公自動(dòng)化、集散控制系統(tǒng)、并行多機(jī)處理系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。STC系列單片機(jī)是由STMicroelectronics公司生產(chǎn),并有宏晶公司做大陸代理的。本設(shè)計(jì)使用STC89C52作為控制核心,其管腳兼容其他51系列的單片機(jī),以下對(duì)STC89C52進(jìn)行簡(jiǎn)單講解。STC89C52單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu),圖3.1是它們的引腳配置,40個(gè)引腳中,正電源和地線兩根,外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根,4組8位共32個(gè)I/O口,中斷口線與P3口線復(fù)用。現(xiàn)在對(duì)各引腳功能說(shuō)明如下(圖3.2):(1)主電源引腳Vcc:接+5V電源正端。Vss:接+5V電源地端。(2)輸入/輸出引腳P.0-P0.7:P0口的8個(gè)引腳。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O接口時(shí),可作為準(zhǔn)雙向輸入/輸出接口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口時(shí),P0口分時(shí)復(fù)用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。P1.0-P1.7:P1口的8個(gè)引腳??勺鳛闇?zhǔn)雙向I/O接口使用。對(duì)于52子系列,P1.0與P1.1還有第二種功能:P1.0可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的Word資料WordWord資料WordWord資料計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2。P1.1可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端T2EX。P2.0~P2.7:P2口的8個(gè)引腳??勺鳛闇?zhǔn)雙向I/O接口;有接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過(guò)256個(gè)字節(jié)時(shí),P2口用作高8位地址總線。P3.0~P3.7:P3口的8個(gè)引腳。除作為準(zhǔn)雙向1/0接口使用外,還具有第二種功能,詳見圖3.2。(T21P1.0匚□VCC1140(T2EXIP1,1L23SJPD.O(ADO)P1.2匚33B□PD.1(AD1)P1.3匚437□PD.2(AD2)P1.4ES36□P0.3(AD3)(MOSllP1,5C635□PD.4(AD4)(MISO)P1.6E■34□PD.5(AD5)(SCKlP1,7C833□PD.6(AD6)RSTL932JPD.7(AD7)(RXDlP3,0E10311□EM/PP(TXD)P3.1匚1130□ALEPROG(INTO!P3.2匚1122S□PSEN(INtT)P3.3匚1132B□P2.7(A15)(TOIP3.4匚11427□P2.6(A14)(T11P3.5匚11526□P2.5(A13)(WRIP3.EE11625□P2.4(A12)附]P3,7C1724□P2.3(A11)XTAL2C11623□P2.2(A10)XTAL1匚11922□P2.1(AS)GNDC2021nP2.0(AB)圖3.1STC89C52單片機(jī)管腳圖
引腳第二功能P3.0RXD(串行口輸入)P3.1TXD(串行口輸出)P3.2FNT0(外部中斷0輸入)P3.3rNri(外部中斷1輸入)P3.4P3.5T0(定時(shí)器0的外部輸入)P3.6T1(定時(shí)器1的外部輸入)P3.7W(片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫控制信號(hào))RD(片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制信號(hào))圖3.2P3口第二功能表4設(shè)計(jì)原理與功能說(shuō)明4.1設(shè)計(jì)思想以STC89C52單片機(jī)為核心,外接單片機(jī)復(fù)位電路,單片機(jī)晶振電路,時(shí)鐘芯片DS1302,按鍵電路,液晶顯示電路,通過(guò)控制STC89C52單片機(jī)的接口來(lái)控制時(shí)鐘芯片DS1302模塊,按鍵電路,液晶顯示模塊,使液晶能顯示陽(yáng)歷年、月、日、星期相應(yīng)的農(nóng)歷時(shí)間。圖4-1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架
4.2總體電路圖圖4-2總電路圖4.3時(shí)鐘模塊DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路,它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),具有閏年補(bǔ)償功能,工作電壓為2.5V~5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31x8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS13027SCLKDS1302DS13027SCLKDS1302XISC1KX2I-'OGNDMS圖4-3時(shí)鐘電路圖4.4液晶顯示模塊本系統(tǒng)選擇的LCD是AMPIRE128x64的漢字圖形型液晶顯示模塊,可顯示漢字及圖形。單片機(jī)P1口作為數(shù)據(jù)輸出口,RS,R\W,E分別通過(guò)10K的上拉電阻連接到單片機(jī)的P0.0,P0.1,P0.20VDD接5V電源,VSS接地。VEE為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端,接正電源時(shí)對(duì)比度最弱,接地電源時(shí)對(duì)比度最高(對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”,使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度)。RS為寄存器選擇,高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀寫信號(hào)線,高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。E(或EN)端為使能(enable)端,下降沿使能。DB0-DB7為雙向數(shù)據(jù)總線,同時(shí)最高位DB7也是忙信號(hào)檢測(cè)位。BLA、BLK分別為顯示器背光燈的正、負(fù)極。
圖4-4液晶顯示電路圖4.5按鍵模塊本系統(tǒng)使用5個(gè)button元件分別設(shè)置為增加鍵、減小鍵、退出鍵、設(shè)置/OK鍵。4個(gè)按鍵與一個(gè)4個(gè)驅(qū)動(dòng)電阻相連,作為整個(gè)按鍵控制功能系統(tǒng),5系統(tǒng)測(cè)試5.1硬件測(cè)試在調(diào)試硬件時(shí)遇到過(guò)很多問(wèn)題,但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問(wèn)題都是可以避免的,主要問(wèn)題及解決辦法現(xiàn)列如下:認(rèn)真檢查電路是否有短路的地方,線與線之間,管腳刺破鄰近的漆包線之間是否連接在一起,有的話要用刀劃開,或者重新焊接。檢查完畢后接通電源后LCD1602沒(méi)有正確的顯示。在不通電狀態(tài)下用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否正常連接,在檢查回路時(shí)發(fā)現(xiàn)有的點(diǎn)之間看似連接,但由于虛焊導(dǎo)致其并無(wú)電氣連接,只能對(duì)焊腳進(jìn)行在加工直到解決問(wèn)題。5.2軟件測(cè)試由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序,多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次,芯片很多都有時(shí)鐘輸入端,需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)才能進(jìn)行。由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù),只用一個(gè)口線傳輸,在處理采集的模擬信號(hào)時(shí)需要一定的時(shí)間,會(huì)對(duì)延時(shí)有較高要求。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí),先關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許,在溫度子程序反回時(shí)再打開定時(shí)器1中斷允許。6總結(jié)在這幾天的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中,老師先給我們介紹各種電子原件,讓我們了解了各種原件的不同以及注意事項(xiàng),這次課程不僅僅讓我們動(dòng)了手動(dòng)了腦,更讓我們體會(huì)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性,使我又不得不承認(rèn)理論的重要,我們必須打好基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,讓我們體會(huì)到以前從來(lái)沒(méi)有過(guò)的動(dòng)手能力,以及新穎的思維方式,讓我從中獲益非淺。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,剛開始就參看電路指導(dǎo)書,畫出了多電路圖,進(jìn)行了仿真,但是由于實(shí)驗(yàn)元件選擇的不恰當(dāng),是的電燈不能依次閃爍,許但最后用萬(wàn)用表才得以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在,并在老師的指導(dǎo)下,終于完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),雖然道路艱難,但我們卻也樂(lè)在其中,既鍛煉了動(dòng)手能力,有培養(yǎng)了動(dòng)腦能力,更加利于我們?cè)谏鐣?huì)上工作。經(jīng)過(guò)我們組員三天的不懈努力,終于成功完成了萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì),完成了任務(wù)給出的所有要求,期間遇到了很多問(wèn)題,相關(guān)資料的搜集、整理,編寫、調(diào)試程序的時(shí)候所出現(xiàn)的錯(cuò)誤,硬件電路的選擇、連接。例如:液晶屏?xí)r間顯示出現(xiàn)了錯(cuò)誤即亂碼現(xiàn)象,我們通過(guò)查找書籍和上網(wǎng)搜索的形式知道了問(wèn)題所在,與延時(shí)程序有關(guān),修改了延時(shí)程序之后問(wèn)題得到了解決。在畫原理圖的時(shí)候,剛開始每個(gè)原件是用線連接的,但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)越連越多,越連越亂,可視性太差了,很容易連錯(cuò)線,而且一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤,很難檢查出錯(cuò)誤,所以我們換了一種更好的方法,對(duì)其進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理,從而使得原理圖更加的簡(jiǎn)潔、直觀,而且操作起來(lái)很方便。最終還是解決了這個(gè)難題,諸如此類的錯(cuò)誤在本次設(shè)計(jì)中有不少,但是通過(guò)我們組員之間的通力合作與不懈努力終于克服了這些困難,本次實(shí)訓(xùn)不僅鞏固了我們所學(xué)的知識(shí),而且學(xué)到了很多課本之外的東西,真正做到了學(xué)以致用,加強(qiáng)了邏輯思維能力,對(duì)我們大學(xué)生來(lái)說(shuō)試一次很好的經(jīng)歷,同時(shí)也讓我們深刻體會(huì)到了團(tuán)結(jié)合作的重要性,組員之間合理分工,更加高效、迅速。另外對(duì)于了解較少的知識(shí),我們不要?dú)怵H,我們可以通過(guò)上網(wǎng)查閱、到圖書館借書瀏覽等方式了解學(xué)習(xí),一定要相信自己,要持之以恒,這次經(jīng)歷加強(qiáng)了我們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為我們以后的工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)中同學(xué)之間明確分工,互相幫助,才有了本次設(shè)計(jì)的圓滿成功。參考文獻(xiàn)[1]何立民.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)(系統(tǒng)配置與接口技術(shù)).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.[2]周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程(三).北京航空航天大學(xué)出版社,2006.[3]譚浩強(qiáng).C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2006.[4]付家才.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京:高等教育出版社,2006.⑸淡海英.關(guān)于單片機(jī)控制的數(shù)字萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)J].電子制作,2014.[6]魯廣英.基于單片機(jī)電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J].硅谷,2010.附錄一:總體電路原理圖總體電路原理圖附錄二:主程序#include"lcd.h"/*******************************************************************************函數(shù)名 :Lcd1602_Delay1ms函數(shù)功能 :延時(shí)函數(shù),延時(shí)1ms輸 入 : c輸 出 : 無(wú)說(shuō) 名 :該函數(shù)是在12MHz晶振下,12分頻單片機(jī)的延時(shí)。*******************************************************************************/voidLcd1602_Delay1ms(uintc)//誤差0us{uchara,b;for(;c>0;c--){for(b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/*******************************************************************************函 數(shù) 名 : LcdWriteCom函數(shù)功能 :向LCD寫入一個(gè)字節(jié)的命令輸 入 : com輸 出 : 無(wú)*******************************************************************************/#ifndefLCD1602_4PINS 〃當(dāng)沒(méi)有定義這個(gè)LCD1602_4PINS時(shí)voidLcdWriteCom(ucharcom)//寫入命令{LCD1602_E=0; //使能LCD1602_RS=0; //選擇發(fā)送命令LCD1602_RW=0; //選擇寫入LCD1602_DATAPINS=com; //放入命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持時(shí)間LCD1602_E=0;}#elsevoidLcdWriteCom(ucharcom)//寫入命令{LCD1602_E=0; //使能清零LCD1602_RS=0;//選擇寫入命令LCD1602_RW=0;//選擇寫入LCD1602_DATAPINS=com; //由于4位的接線是接到P0口的高四位,所以傳送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E=0;//Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS=com<<4;//發(fā)送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E=0;}#endif/*******************************************************************************函 數(shù) 名 :LcdWriteData函數(shù)功能 :向LCD寫入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸 入 :dat輸 出 :無(wú)*******************************************************************************/#ifndefLCD1602_4PINSvoidLcdWriteData(uchardat) //寫入數(shù)據(jù){LCD1602_E=0;//使能清零LCD1602_RS=1;//選擇輸入數(shù)據(jù)LCD1602_RW=0;//選擇寫入LCD1602_DATAPINS=dat;//寫入數(shù)據(jù)Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持時(shí)間LCD1602_E=0;}#elsevoidLcdWriteData(uchardat) //寫入數(shù)據(jù){LCD1602_E=0; //使能清零LCD1602_RS=1; //選擇寫入數(shù)據(jù)LCD1602_RW=0;//選擇寫入LCD1602_DATAPINS=dat;//由于4位的接線是接到P0口的高四位,所以傳送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E=0;LCD1602_DATAPINS=dat<<4;//寫入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E=1; //寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E=0;}#endif/********************************************************************************函 數(shù) 名 : LcdInit()函數(shù)功能 :初始化LCD屏輸 入 : 無(wú)輸 出 : 無(wú)*******************************************************************************/#ifndefLCD1602_4PINSvoidLcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWriteCom(0x38);//開顯示LcdWriteCom(0x0c);//開顯示不顯示光標(biāo)LcdWriteCom(0x06);//寫一個(gè)指針加1LcdWriteCom(0x01);//清屏Word資料LcdWriteCom(0x80);//設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn)}#elsevoidLcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWriteCom(0x32); //將8位總線轉(zhuǎn)為4位總線LcdWriteCom(0x28); //在四位線下的初始化LcdWriteCom(0x0c);//開顯示不顯示光標(biāo)LcdWriteCom(0x06);//寫一個(gè)指針加1LcdWriteCom(0x01);//清屏LcdWriteCom(0x80);//設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn)}#endif/********************************************************************************實(shí)驗(yàn)名 :定時(shí)器實(shí)驗(yàn)*使用的IO*實(shí)驗(yàn)效果 :1602顯示時(shí)鐘,按a進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)置,按K1選擇設(shè)置的時(shí)分秒,按K2選擇*選擇設(shè)置加1。*注意 :*******************************************************************************/#include<reg51.h>#include"lcd.h"sbitK1=P3八6;sbitK4=P3A4;Word資料WordWord資料WordWord資料sbitK3=P3八5;sbitK2=P3八3;unsignedcharTime;//用來(lái)計(jì)時(shí)間的值voidDelay1ms(unsignedintc);voidTimerConfiguration();voidInt0Configuration();unsignedcharSetPlace;/*******************************************************************************:main主函數(shù)函數(shù)功能主函數(shù)*輸入 :無(wú)*******************************************************************************/voidmain(void)unsignedcharhour,minit,second;unsignedinti;TimerConfiguration();Int0Configuration();LcdInit();hour=12;LcdWriteData('0'+hour/10);LcdWriteData('0'+hour%10);LcdWriteData('-');LcdWriteData('0'+minit/10);LcdWriteData('0'+minit%10);LcdWriteData('-');LcdWriteData('0'+second/10);LcdWriteData('0'+second%10);while(1){if(TR0==0){if(K1==0) 〃檢測(cè)按鍵K2是否按下{Delay1ms(10); 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