单片机课程设计实训报告

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1、 单片机系统课程设计报告专 业： 电子信息 09电子303 学 生 姓 名： 学 号：2009540730312 2009540730314 2009540730336 2009540730308指 导 教 师： 完成日期：2011年06月22日一 序言 3实训内容 1.0广告灯 41.1 设计任务 41.2语言程序41.3原理图61.4系统仿真 6三 实训课题2.0秒表7 2.1 设计任务 72.2语言程序72.3系统仿真图9四实训课题 3.0按键103.1设计任务103.2语言程序103.3原理图11 3.4系统仿真图12五实训课题 4.0交通灯 134.1设计任务 13 4.2交通灯流程

2、图144.3语言程序144.4系统仿真图164.5检测与调试16 4.6实物成品展示17 六 心得体会18 序言近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往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软硬件结合，加以完善。一、实训目地通过此次实训，让我们掌握了单片机基本原理的基础、单片机的编程知识以及初步掌握单片机应用系统开发实用技术，了解单总线的读/写控制方法。同时培养学生理论与实践相结合的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强学生独立工作能力；培养学生团结合作、共同探讨、

3、共同前进的精神与严谨的科学作风。本次实训目的主要有以下几点：1、熟悉单片机应用系统的开发、研制过程。2、能运用MCS-51单片机进行简单的单片机应用系统的硬件设计。3、能采用MCS-51单片机汇编语言进行简单的单片机应用系统的软件设计。4、掌握单片机应用系统的硬件、软件调试方法。5、熟悉单片机仿真开发系统的作用，基本掌握运用单片机仿真开发系统进行在线仿真、调试和目标程序固化的方法。6、为今后从事单片机应用系统的开发、生产和维护工作奠定基础。 7通过实物焊接，掌握了各元器件的基本性质，在排查错误的同时锻炼了自己的调试能力。8进一步提高焊接技能。二、实训时间：16周18周三实验要求：1. 运用单片

4、机原理与应用的课程知识以及单片机单片机的知识编写程序。2. 注意单片机与PC机的连接使用。3. 结合理论知识分析在调试程序过程中出现的问题，及时解决相应的问题。4. 可以到图书馆或上网查阅参考资料。5. 用单片机实现十字路交通信号灯的控制，完成系统的软硬件设计及调试。6. 画出交通灯的各元件的连接图，并模拟电路的运行。7. 将交通灯做成实物，完成焊接与调试过程。8. 总结交通灯控制电路的设计、安装与调试过程。9. 分析安装与调试中发现的问题及故障排除的方法（一）广告灯1.1 设计任务： 任务一：按1-8、8-1的顺序依次逐个点亮，任意时刻只有一个灯点亮；循环点亮1次后灯全灭后，让所有灯同时闪烁

5、3次；灯全亮，然后按1-8的顺序依次熄灭一个灯，直到全灭；再按8-1的顺序依次点亮，直到所有灯全亮； 灯全灭，同时从两头开始，依次各点亮一个灯并熄灭此前点亮的灯，即1和8亮，熄灭后2和7亮，依此类推，最后灯全灭； 所有偶数灯同时闪烁3次；灯全灭，同时从两头开始，依次各点亮一个灯，直到所有灯全亮后，同时按8-1、2-7的顺序依次各熄灭一个灯，直到灯全灭；所有奇数灯同时闪烁3次； 重新按步骤走1.2汇编程序18main:mov r0,#8 mov r1,#8mov p2,#0ahmov a,#0fehm0:mov p0,alcall delayrl adjnz r0,m0mov a,#7fhm1:

6、mov p0,alcall delayrr adjnz r1,m1mov p0,#0ffhmov r3,#3lcall delaym2:mov p0,#00hlcall delay1mov p0,#0ffhlcall delay2djnz r3,m2mov p0,#00hmov r4,#8mov dptr,#tb1mov a,#0m3:mov r1,amovc a,a+dptrmov p0,alcall delaymov a,r1inc adjnz r4,m3mov r0,#8mov dptr,#tb2mov a,#0m4:mov r1,amovc a,a+dptrmov p0,alcall

7、delaymov a,r1inc adjnz r0,m4mov p0,#0ffhlcall delaymov r0,#5mov dptr,#tb3mov a,#0m5:mov r1,amovc a,a+dptrmov p0,alcall delaymov a,r1inc adjnz r0,m5mov r0,#3m6:mov p0,#55hlcall delay1mov p0,#0ffhlcall delay2djnz r0,m6mov r0,#8mov dptr,#tb4mov a,#0m7:mov r1,amovc a,a+dptrmov p0,alcall delaymov a,r1inc

8、 adjnz r0,m7mov r0,#3m8:mov p0,#0aahlcall delaymov p0,#0ffhlcall delaydjnz r0,m8ljmp maindelay: mov r5,#10 d0:mov r6,#100 d1:djnz r6,d1 djnz r5,d0 retdelay1: mov r5,#10 d2:mov r6,#250 d3:djnz r6,d3 djnz r5,d2 retdelay2:mov r5,#10d4:mov r6,#200d5:djnz r6,d5djnz r5,d4rettb1: db 01h,03h,07h,0fh,1fh,3fh

9、,7fh,0ffh tb2: db 7fh,3fh,1fh,0fh,07h,03h,01h,00htb3:db 7eh,0bdh,0dbh,0e7h,0ffhtb4: db 7eh,3ch,18h,00h,81h,0c3h,0e7h,0ffhend1.3原理图 1.5系统仿真图秒表21 设计任务设计一电子秒表，利用3个数码管显示，显示范围为59.9-00.0秒，精确到0.1s。定时时间采用定时器来做，利用第二行的第一个键（1）、第一行的第一个键（2）、第一行的第二个键（6）分别代表清零、启动、暂停三个按键。数码管的片选线低电平有效，对应P2口的值分别为08、06、04、02（4-1数码管），显

10、示0-9对应的段码值为：edH,88H,0b5H,0b9H,0d8H,79H,7dH,0a8H,0fdH,0f9H2.2汇编程序ORG 0000H LJMP main ORG 000BH LJMP loop0main: mov r2,#6mov tmod,#01hmov th0,#(65536-10000)/256mov tl0,#(65536-10000)mod 256setb easetb et0mov dptr,#tabmov r0,#0mov r1,#0mov r3,#0wait:lcall mmMOV P1,#0FFHCLR P1.6MOV A,P1 ANL A,#01H ;立即数与

11、到累加器XRL A,#01H ;立即数异或到累加器，和下面一句构成判断第1行有没按键按下的功能。JZ xx ;累加器为零转移到LCALL delay MOV A,P1 ANL A,#01H XRL A,#01H JZ xxMOV A,P1 ANL A,#01H XRL A,#01HCJNE A,#00H,zz ;累加器A与立即数不等转移到NK1;xx: MOV A,P1 ANL A,#10H XRL A,#10HCJNE A,#00H,dd;累加器A与立即数不等转移到yy: MOV A,P1 ANL A,#04H XRL A,#04HCJNE A,#00H,eeljmp waitzz:setb

12、 tr0LCALL MM LJMP XX dd: clr tr0 mov r0,#0 mov r1,#0 mov r3,#0 ljmp yyee:clr tr0 ljmp waitloop0: djnz r2,loop2mov r2,#6 inc r0 cjne r0,#10,loop2mov r0,#0inc r1cjne r1,#10,loop2mov r1,#0inc r3cjne r3,#6,loop2mov r3,#0 loop2: mov th0,#(65536-10000)/256mov tl0,#(65536-10000)mod 256reti mm: mov p2,#02hm

13、ov a,r0movc a,a+dptrmov p0,alcall delay mov p2,#04hmov a,r1movc a,a+dptrmov p0,aSETB P0.1lcall delay mov p2,#06h mov a,r3movc a,a+dptr mov p0,a lcall delayret delay: mov r5,#50dl0:mov r6,#10dl1:djnz r6,dl1djnz r5,dl0rettab: db0edh,88h,0b5h,0b9h,0d8h,79h,7dh,0a8h,0fdh,0f9hend2.4系统仿真图按键3.1设计任务将开发板中的2行

14、*5列矩阵式按键对应的键值0-9在一位数码管中进行显示。下载程序时用短路帽将P1.5-K2,P1.6-K1进行短接。3.2.汇编程序mov p2,#02hmov r0,#8mov a,r0mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov p0,alcall delaymm:mov p1,#0ffhclr p1.6mov a,p1anl a,#1fhxrl a,#1fhjz jjlcall delaymov a,p1anl a,#1fhxrl a,#1fhjz jjmov a,p1anl a,#1fhcjne a,#1eh,n1mov r1,#0ljmp ddn1: cjne a,#1

15、dh,n2mov r1,#1ljmp ddn2: cjne a,#1bh,n3mov r1,#2ljmp ddn3: cjne a,#17h,n2mov r1,#3ljmp ddn4: cjne a,#0fh,n5mov r1,#4ljmp ddn5:nopdd: mov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov p0,ajj:mov p1,#0ffhclr p1.6mov a,p1anl a,#1fhxrl a,#1fhlcall delaymov a,p1anl a,#1fhxrl a,#1fhjz mmmov a,p1anl a,#1fhcjne a,#1eh,

16、n6mov r1,#5ljmp kkn6: cjne a,#1dh,n7mov r1,#6ljmp kkn7: cjne a,#1bh,n8mov r1,#7ljmp kkn8: cjne a,#17h,n9mov r1,#8ljmp kkn9: cjne a,#0fh,n10mov r1,#9ljmp kkn10:nopkk: mov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov p0,aljmp mm delay: mov r5,#10dl0: mov r6,#10dl1:djnz r6,dl1djnz r5,dl0rettab: db 0edh,88h,0b5h,0

17、b9h,0d8h,79h,7dh,0a8h,0fdh,0f9hend3.3原理图3.4系统仿真图交通灯4.1设计任务(1)基本功能：在马路的十字路口东西南北各设置红、黄、绿3种信号灯，4个路口共12个信号灯。控制的过程为：当东西方向通车时绿灯亮，而南北方向红灯亮；当通车的时间到后，东西方向的绿灯灭，而黄灯亮，黄灯闪烁若干次后由东西方向换到南北方向通车。此时，东西方向黄灯灭而红灯亮，南北方向红灯灭而绿灯亮，南北方向开始通车。通车时间到后，南北方向绿灯灭，黄灯闪烁若干次后由南北方向切换到东西方向，南北方向黄灯灭，红灯亮；而东西方向红灯灭，绿灯亮。如此不断循环。如下图所示：北绿 黄 红红 红西 黄

18、黄 东绿 绿绿 黄 红南(2)、扩展功能：增设两个按钮，用于调整红、黄、绿灯的显示时间。2、课题要求(1)所有信号灯全部用5发光二极管替代。(2)单片机采用89C51（内含4KB程序存储器，与MCS-51兼容）。=12MHZ。(3)延时时间用单片机的定时器实现。(4)因CMOS型单片机的拉电流很小，为了减少额外的驱动开销，所有发光二极管采用共阳极接法。4.2交通灯流程图东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮(15s)东西方向的绿灯灭，南北方向的红灯灭两车道黄灯亮（5s）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮(15s)东西方向的红灯灭，南北方向的绿灯灭两车道黄灯亮（5s）4.3汇编程序FLAG EQU 23HS

19、HIJIAN EQU 30HLJMP MMORG 0003HLJMP INT_0ORG 0013HLJMP INT_1ORG 001BHSJMP XSMM:MOV TMOD,#10HMOV TH1,#(65536-50000)/256MOV TL1,#(65536-50000)MOD 256MOV R0,#20MOV DPTR,#TABLECLR FLAG;东西、南北路口红灯状态标志位MOV R3,#10MOV SHIJIAN,R3;显示时间SETB ET1SETB EX0SETB IT0SETB EX1SETB IT1SETB EALOOP: MOV P0,#2DHLCALL DELAY1M

20、OV P0,#3FHLCALL DELAY1JB P3.7,LOOPSETB TR1LOOP1:JB P3.7,LOOP2 SETB TR1LOOP2:LCALL DISPSJMP LOOP1XS:DJNZ R0,FHMOV R0,#20DEC SHIJIANMOV A,SHIJIANCJNE A,#0,FHMOV SHIJIAN,R3CPL FLAG /路口红灯显示标志位取反FH:MOV TH1,#(65536-50000)/256MOV TL1,#(65536-50000)MOD 256RETIDISP:MOV A,SHIJIAN ;数码管显示MOV B,#10DIV ABMOVC A,A

21、+DPTRMOV P1,#01HMOV P2,ALCALL DELAYMOV A,BMOVC A,A+DPTRMOV P1,#02HMOV P2,ALCALL DELAYJB FLAG,DONGXI /判别东西、南北红灯的状态，FLAG=1代表东西红灯亮、南北绿灯亮/FLAG=0代表南北红灯亮、东西绿灯亮NANBEI:CLR C /判别黄灯时间5s到否？MOV A,SHIJIANSUBB A,#6 JC HUDENG /5S到，转黄灯显示LVDENG: /5S未到，南北红灯亮、东西绿灯亮MOV P0,#33HSJMP FH1HUDENG:MOV P0,#35HLCALL DELAY1MOV P

22、0,#37HLCALL DELAY1SJMP FH1DONGXI: /南北红灯亮、东西绿灯亮 CLR C /判别黄灯时间5s到否？MOV A,SHIJIANSUBB A,#6JC HUDENG1 /5S到，转黄灯显示LVDENG1: /5S未到，东西红灯亮、南北绿灯亮MOV P0,#1EHSJMP FH1HUDENG1:MOV P0,#2EHLCALL DELAY1MOV P0,#3EHLCALL DELAY1FH1: RETINT_0:CLR TR1INC R3MOV A,R3CJNE A,#99,FH2MOV R3,#6FH2:MOV SHIJIAN,R3RETIINT_1:CLR TR1

23、DEC R3MOV A,R3CJNE A,#6,FH3MOV R3,#99FH3:MOV SHIJIAN,R3RETIDELAY:MOV R5,#40DL1:MOV R6,#50DL2:DJNZ R6,DL2DJNZ R5,DL1RETDELAY1:MOV R1,#60DL3:MOV R2,#150DL4:DJNZ R2,DL4DJNZ R1,DL3RETTABLE:DB 0C0H,0F9H, 0A4H,0B0H,99H,92H,82h,0f8h,80h,90h END4.4系统仿真图4.5检测与调试1、硬件调试： 硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存

24、在的故障，硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。静态调试 ：静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。 静态调试的 第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。 第二步用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。 第三步加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值 第四步是联机检查。因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。 动态调试 ： 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。 由分到合是指

25、首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的 器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。 由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。2、软件调试： 软件调试是通过对拥护程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。程序后，编辑，查看程序是否有逻辑的错误。4.6实物成品展示心得体

26、会短短三周的实习过程使我受益匪浅，不仅是在专业知识方面，最主要是在怎样去解决编程中出现的问题。通过这周的实训我明白了，社会在加速度地发生变化，对人才的要求也越来越高，要用发展的眼光看问题，得不断提高思想认识，完善自己。作为一名新时代大学生，要学会创新求变，以适应社会的需要。这次实习成长了不少，从中有不少感悟，下面就是我的一点心得：这次单片机程序设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。对电路原理和连接，和Keil uVision3的应用熟记于心。更重要的是如何将程序和电路灵活利用protues运用于实际生活；我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完

27、课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。在设计项目方面，我们一组共4名组员，共同设计交通灯。查资料、画图、设计思路、编写程序都各有分工，积极配合、勇于创新，组员查资料一起讨论。慢慢的就编出我们想要的程序，也从中明白了规律，利用这些规律来编更复杂的程序，在我们不屑的努力上我们.终于很快就完成了交通灯的设计，然后又各自独立的去设计自己感兴趣的项目，锻炼了各自的合作能力的同时，又锻炼了大家

28、的独立性和耐性，因为在编程的时候会有困难，也可能变得不一定成功，所以要经过多次调试，分析，改正，反复去做。俗话说“好的开始是成功的一半”。说起课程设计，我认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，选一个自己有兴趣的题目。其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来一点收获也没有。最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。 硬件的设计跟焊接都要我们自己动手去焊，软件的编程也要我们不断的调试，最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了，很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。 当然，这其中也有很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。第二，是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机综合课程实习，我的第一大心得体会就是如果作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。