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1、单片机课程设计报告题 目：广告灯控制实验姓 名： 裴长青 专 业： 电子信息工程技术 学 号： 070301116 班 级： 电信 071 指导教师： 吴海红 设计完成日期 2009 年 6 月 18 日目录第一章 前言1单片机的应用介绍1第二章 课程设计的目的和要求2第三章 总体设计2 第四章 硬件设计24.1 8051 引脚及功能介绍4.2 I/0 各端口命令控制格式4.3 硬件接线图第五章 软件设计 65.1 程序流程框图5.2 源程序及注释第六章 实用 proteus 软件调试仿真说明 9第七章 总结与体会、致谢. 9 第八章 参考文献. 10第一章 前言单片机的应用介绍单片机具有体积
2、小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，广泛用于国民经济的各个领域。单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，以前由模拟电路和数字电路实现的大部分电路，现在都能用单片机通过软件方法来实现。现就单片机的应用从以下几个方面简要介绍。单片机广泛用于导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通信与数据传输、机器人、工业自动化过程的实时控制和数据处理。在这些实时控制系统中，都可用单片机作为控制器，单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。在复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般用于由若干台功能各异的单片机组成，各自
3、完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。单片机在工业控制的应用，特别是在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。广告灯控制的出现，对广告夜景的美化和视觉享受，起到了十分重要的作用，也为一个城市商务区增添了一道靓丽的风景线。本系统采用单片机 AT89C51 为中心器件来设计广告灯，系统实用性强、操作简单、
4、扩展性第二章 课程设计的目的和要求课程设计目的：课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对我们进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不可少的，也是非常必要的。课程设计要求：用 AT89C51 产生 2 秒钟的定时，每当 2 秒定时到来时，更换指示灯闪烁，每个指示闪烁的频率为 0.2 秒，也就是说，开始 L1 指示灯以 0.2 秒的速率闪烁，当 2 秒定时到来之后，L2 开始以 0.2 秒的速率闪烁，共有 L1-L4四灯如此闪烁下去。0.2 秒的闪烁速率由定
5、时/计数器 T0 来完成。单片机晶振频率为 12MHz。第三章 总体设计硬件设计主要包括电路设计、选取元器件、编辑元器件、元器件属性设置、连插件、连接电路和电气检测、 。软件设计主要包括：添加源程序、编辑源程序、编译源程序，生成目标代码文件（扩展名为 HEX） 。第四章 硬件设计4.1 8051 引脚及功能介绍8051 的 40 个引脚可分为：电源引脚 2 根、时钟引脚 2 根、控制引脚 4 根和 I/O引脚 32 根。这些引脚的功能描述如下：1.电源引脚（2 根） VCC（40 脚）：电源端，接+5V 电源。GND（20 脚）：接地端。2.时钟引脚（2 根）XTAL1（19 脚）：接外部晶振
6、和微调电容的一端。采用外部时钟电路时，对HMOS 型工艺的单片机，此引脚应接地；对 CHMOS 型而言，此引脚应接外部时钟的输入端。XTAL2（18 脚）：接外部晶振和微调电容的另一端。采用外部时钟电路时，对HMOS 型工艺的单片机，此引脚应接外部时钟的输入端；对 CHMOS 型而言，此引脚应悬空。 3.控制引脚（4 根）（1） RST/Vpd（9 脚）：复位信号/备用电源输入引脚。当 RST 引脚保持两个机器周期的高电平后，就可以使 8051 完成复位操作。该引脚的第二功能是 Vpd,即备用电源的输入端，具有掉电保持功能，若在引脚接+5V 备用电源，在使用中若主电源 Vcc 掉电，可保护片内
7、 RAM 中的信息不丢失。（2） ALE（30 脚）：地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入引脚。当 CPU 访问片外存储器时，ALE 输出信号控制锁存 P0 口输出的低 8 位地址，从而实现 P0 口数据与低位地址的分时复用。当 8051 上电正常工作后，自动在ALE 端输出频率为 fosc/6 的脉冲序列（fosc 代表振荡器的频率）。该引脚的第二功能 PROG 是对 8751 内部 4KB EPROM 编程写入时，做为编程脉冲的输入端。（3） EA/Vpp（31 脚）：外部程序存储器地址允许输入端/编程电压输入端。当 EA 接高电平时，CPU 执行片内 ROMa 指令，但当 PC 值超过 0
8、FFFH 时，将自动转去片外 ROM 指令；当接低电平时，CPU 只执行片外 ROM 指令。该引脚的第二功能是pp 是对 8751 片内 EPROM 编程写入时，作为 21V 编程电压的输入端。（4） PSEN(29 脚)：片外 ROMa 读选通信号端。在读片外 ROM 时，PSEN 有效，为低电平，以实现对片外 ROM 的读操作。4.I/0 引脚（48=32 根）(1) P0.0-P0.7(39-32 脚)：P0 口的 8 位双向 I/O 口线。P0 即可作地址/数据总线使用，又可作为通用的 I/O 口使用。当 CPU 访问片外存储器时，P0 口分时先作为低 8 位地址总线，后作双向数据总线
9、，此时，P0 就不能再做 I/O 使用了。(2) P1.0-P1.7（1-8 脚）：p1 口的 8 位双向 I/O 口线。P1 口作为通用的 I/O 口使用。(3) P2.0-P2.7（21-28 脚）：P2 口的 8 位准双向 I/O 口线。P2 口即可作为通用的 I/O 口使用，也可作为片外存储器的高 8 位地址总线，与P0 口配合，组成 16 位片外存储器单元地址。(4) P3.0-P3.7（10-17 脚）：P3 口的 8 位准双向 I/O 口线。P3 口除了作为通用的 I/O 口使用外，每个引脚还具有第二功能。P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选
10、功能 口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1）P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE
11、端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时，ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。4.2 I/O 各端口命令控制格式（1） P0 口用作通用 I/O P0 口用作输入口P0 口用作输入口时，数据可以读自端口的锁存器，也可以读自端口的引脚，这要看输入操作执行的是“读锁存器”指令还是“读引脚”指令。方式
12、 1：读引脚。CPU 在执行“MOV“类输入指令时（如：MOV A，P0 ） ，内部产生的操作信号是“读引脚” ，P0.X 引脚上的数据经过缓冲器 2 送到内部总线。方式 2：读引脚。CPU 在执行“MOV“类输入指令时（如：ANL P0，A） ，内部产生的操作信号是“读锁存器” ，P0.X 引脚上的数据经过缓冲器 1 送到内部总线，然后与 A 的内容进行逻辑与，结果送回 P0 的端口锁存器并出现在引脚，除了 MOV 类指令外，其他的读口操作指令都属于这种情况。（2） P1 口仅能作为通用 I/O 使用，其功能同 P0 口。（3） P2 口 P2 口用作通用 I/O 口当不需要在单片机外部扩展
13、程序存储器，只需扩展 256B 的片外 RAM 时，访问片外 RAM 就可以使用“MOVX R i”类指令使用。这时，只用到地址的低 8位,P2 口不受该类指令的影响，仍可用作通用 I/O 口。 P2 口用作地址总线当要在单片机的芯片外部扩展程序存储器和扩展的 RAM 容量超过 256B 时，该片外程序存储器采用 MOVC 指令（此时 EA=0） ，读 /写片外采用“MOVX DPTR”类指令。（4） P3 口不仅可以用作通用 I/O，还具有第二功能。此时，对于输入而言，无论该位是作为通用输入口还是作为第二功能输入口，相应的锁存器和选择输出功能都应置 1，这个工作在开机或复位时完成。4.3 硬
14、件接线图第五章 软件设计5.1 程序流程框图5.2 源程序及注释ORG 0000H LJMP MAINORG 000BH 定时器 0 中断入口地址LJMP T00ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#02H 置定时器 0 位工作方式 2MOV TH0,#38H 置 0.2ms 定时初值 MOV TL0,#38HSETB EA CPU 开中断SETB ET0 定时器 0 开中断SETB TR0 启动定时器 0CLR 08H 清 0.1s 计满标志位MOV R3,#50 置 0.2ms 计数循环初值MOV R4,#10MOV A,#0FEH 送显示初值LP1: MOV R1,#10 送闪烁次数LP2: MOV P1,A 把显示初值赋给 P1 口JNB 08H,$ 查询 0.1s 时间到否CLR 08H 清标志位MOV P1,#0FFHJNB 08H,$ 查询 0.1s 时间到否CLR 08H 清标志位DJNZ R1,LP2 闪烁次数不够 10 次，继续RL AJNB ACC.4,MAINLJMP LP1ORG 0100H 表示程序从地址 0200H
