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1、河南城建学院河南城建学院微机原理与接口技术课程设计报告题 目：基于单片机的微波炉控制姓 名： 刘福明 学 号： 094412131 专业班级： 建筑电气与智能化 指导老师： 张洛花 葛广军 所在院系：电气与信息工程学院 2014 年 12 月 26 日河南城建学院单片机课程设计报告目录摘要 1第一章 方案设计1第二章 硬件设计22.1 单片机最小系统22.2 LED 彩灯控制电路2第三章 软件设计河南城建学院单片机课程设计报告3第四章 系统仿真4第五章 总结7第六章 参考文献7附录 18附录 29河南城建学院单片机课程设计报告1摘要本文介绍了简易 LED 彩灯控制系统的软硬件设计过程，本方案以
2、 AT89C52 单片机作为主控核心，按键控制电路、彩灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。利用软件编程烧录程序到单片机来实现对 LED 彩灯进行控制。本系统具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积小、成本低、低能耗等优点。一、方案设计主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的 LED 彩灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如图所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源） 、按键控制电路、LED 发光二极管和 5V 直流电源电路组成。河南城建学院单片机课程设计报告2此设计方案中单片机的 P1 口接 5 路按键控制电路，实现彩灯花型的切
3、换功能；单片机的 P3.7 引脚接上一个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的 P2 口接八路 LED 发光二极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。二、硬件设计2.1 单片机最小系统要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统如图所示。时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个 12MHz 石英晶体振荡器和 2 个 30pF 微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动
4、按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。电路如下图所示。河南城建学院单片机课程设计报告32.2 LED 彩灯显示电路LED 彩灯显示电路 (如图所示 )实际上是由 8 个发光二极管和 8 个电阻构成的电路。发光二极管与电阻对应串联,然后接在与之相对应的 P2 口上。通过软件编程对P2 口输出高低电平来实现不同的闪烁花型。由于发光二极管的导通电压一般为 1.7V以上，另外，他的工作电流根据型号不同一般为 1mA 到 30mA，电阻选择范围 100欧姆3000 欧姆在此我们这里选用 560 欧姆的电阻。河南城建学院单片机课程设计报告4三、软件设计单片机的应用系统由硬件
5、和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到多控制、多闪烁方式的 LED 灯系统循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么样进行控制，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的明灭。软件编程是多控制、多闪烁方式的 LED 灯系统中的一个重要的组成部分，是本设计的重点和难点。下面,我将阐述多控制、多闪烁方式的 LED 灯系统是如何实现 8 个 LED 灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的软件编程方法。本设计是以单片机 AT89C52 为核心控制 8 个发光二极管 5 种闪烁方式的变换。硬件电路如图附录 1 所示，八个发光二极管 D1D8 分别接在单片机的 P2.0P2
6、.7接口上，当给 P2.0 口输出“0”时，发光二极管点亮，当输出“1”时，发光二极管熄灭。可以运用输出端口指令 MOV P0，A 或 MOV P0，DATA，只要给累加器值或常河南城建学院单片机课程设计报告5数值，同理，接在 P2.1P2.7 口的其他 7 个 LED 的点亮和熄灭的方法同 LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管 LED1LED8 依次点亮、熄灭，8 只LED 灯便会一亮一暗的成流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到闪烁效果。程序设计流程如图。程序启动
7、时跳转到键盘判断模块程序中，此程序里面包含Key1Key5 的按键情况判断，循环检测直到有按键按下的时候，程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块，与此同时，当按键 Key6 有闭合时，程序中调用延时程序程序时，给延时参数赋值上另一个值，是延时程序延时时间发生改变，以达到不同快慢节奏闪烁的彩灯。具体程序流程如下图所示。河南城建学院单片机课程设计报告6四、系统仿真本设计使用的 Keil 软件来进行编程。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。Proteus 的 ISIS 是一
8、款 Labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和 IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件河南城建学院单片机课程设计报告7仿真系统。仿真电路图仿真调试本系统的调试是把在 Keil 里面写好的程序通过编译不出现任何错误后将生成的后缀名为.HEX 的文件加载到 AT89C52 单片机中。接下来我们将在 PROTEUS 软件进行软硬件结合的调试。河南城建学院单片机课程设计报告8测试结果及状态分析序号 测试项目 测试方法 测试结果 行状态分析1 是否能正常工作打开仿真电路图，加载程序，点击开始运行。 无任何错误提示 仿真电路正常河南城建学院单片机课程设
9、计报告9经以上仿真上测试证实，能实现本设计系统要求的预期的功能。2 彩灯花型控制运行仿真，随机按下任意按键，观察彩灯显示效果。对应按键按下，彩灯出现不同花型。本设计实现了多控制、多闪烁的LED 彩灯循环。3 节奏快慢控制按闭合 Key6，观察彩灯循跳动节奏当闭合 Key6 是，彩灯循环闪烁变慢。本设计实现了用快慢两种节拍实现花型交换。河南城建学院单片机课程设计报告10五、总结经过一周的不懈努，终于完成了课程设计任务。通过本设计锻炼了动手能力，也对学习过程有了更深刻的理解。在设计过程中遇到好多问题，通过查找资料解决了。在这个过程中收获是很多的。我知道课程设计的每一个环节都是通过老师的深思熟虑后，
10、才给我们定下目标。这是为了让我们得到更好的锻炼，充分发挥我们的动手能力。所以，在这次课程设计中，认真对待每一个过程，希望自己的认真，自己最后的的成果能够回报老师的教导和奉献。感谢老师的支持。由于时间仓促，错误与不妥之处在所难免，敬请老师批评指正。六、参考文献1罗印升. 单片微机原理与应用 北京: 机械工业出版社，2012.12童诗白 华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2012.123陈正义. 单片机控制实习M.北京：人民邮电出版社，2006河南城建学院单片机课程设计报告11附录 1：运行中的 LED 彩灯控制系统仿真电路图河南城建学院单片机课程设计报告12附录 2：LED 彩灯控
11、制程序代码ORG 0000HLJMP MAINORG 0040HMAIN:MOV P1,#0FFHMOV A,P1CJNE A,#11111110b,S1LCALL K1S1: CJNE A,#11111101b,S2LCALL K2S2: CJNE A,#11111011b,S3LCALL K3S3: CJNE A,#11110111b,S4LCALL K4S4: CJNE A,#11101111b,MAINLCALL K5LJMP MAIN河南城建学院单片机课程设计报告13K1: MOV A,#01111111bC1: RL AMOV P2,ALCALL DelayJNB P1.1,K2J
12、NB P1.2,K3JNB P1.3,K4JNB P1.4,ZLJMP C1K2: MOV P2,#0FEHLCALL DelayMOV P2,#0FCHLCALL DelayMOV P2,#0F8HLCALL DelayMOV P2,#0F0HLCALL DelayMOV P2,#0E0HLCALL DelayMOV P2,#0C0HLCALL Delay河南城建学院单片机课程设计报告14MOV P2,#80HLCALL DelayMOV P2,#00HLCALL DelayMOV P2,#80HLCALL DelayMOV P2,#0C0HLCALL DelayMOV P2,#0E0HLC
13、ALL DelayMOV P2,#0F0HLCALL DelayMOV P2,#0F8HLCALL DelayMOV P2,#0FCHLCALL DelayMOV P2,#0FEHLCALL DelayMOV P2,#0FFHLCALL DelayLJMP MAINZ: LJMP K5河南城建学院单片机课程设计报告15K3: MOV P2,#55HLCALL DelayMOV P2,#0AAHLCALL DelayMOV P2,#0FFHLJMP MAINK4: MOV P2,#01111110BLCALL DelayMOV P2,#00111100BLCALL DelayMOV P2,#00
14、011000BLCALL DelayMOV P2,#00000000BLCALL DelayMOV P2,#10000001BLCALL DelayMOV P2,#11000011BLCALL DelayMOV P2,#11100111BLCALL DelayMOV P2,#11111111B河南城建学院单片机课程设计报告16LCALL DelayLJMP MAINK5: MOV P2,#01111110BLCALL DelayMOV P2,#10111111BLCALL DelayMOV P2,#01111110BLCALL DelayMOV P2,#10011111BLCALL DelayMOV P2,#01111110BLCALL DelayMOV P2,#10001111BLCALL DelayMOV P2,#01111110BLCALL DelayMOV P2,#10000111BLCALL
