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1、河北工业大学计算机硬件技术基础 （MCS-51）2007 年课程设计报告一、题目：模拟跑步机二、目的与要求：1.目的：利用所学的计算机硬件基础知识 (MCS-51) 进行简单的软硬 件设计，掌握单片机开发的一般过程和方法。2.设计要求：要求用单片机实验开发系统(DP-51PROC)来完成设计。要求在设计中要使用定时器、外部中断 P1 口或按键等。 完成的设计量程可调、功能完善。二、总体设计1、分析问题的功能基于 MCS-51 单片机的跑步机的设计，主要要实现以下几种 功能：（1）给定速度后,延时 7 秒停止;（2）给定速度后,延时 14 秒停止;（3）给定速度后,分快慢档加速;（4）给定速度后
2、,分快慢档减速.2、系统总体结构设计该跑步机的设计是基于 MCS-51 单片机的，使用到的硬件主 要有 8031 的 P1 口和 P3 口，LED 显示器，SW1,KEY 接口,直流 电动机如图示（图 1）：8031P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7SW1LED1LED2LED3KEY*8M图 1三、设计流程图开始开机?SW1 是否置 1? Y按下不同按钮实现不同功能N延时功能加速功能减速功能K4 延时7 秒K5 延时14 秒K7 快档微调K2 加速档K6 慢档微调K3 减速档结束四、程序清单:PWMH DATA 30H ;
3、高电平脉冲的个数 PWM DATA 31HCOUNTER DATA 32HTEMP DATA 33HORG 8000HAJMP CLOSEORG 800BHAJMPORGAJMPORGINTT0801BHT1S8100HCLOSE:;关总开关 关中断 关电机CLRCLRSETBSETBSETBSJMPTR0P3.0P3.2 ; 熄灭所有指示灯 P3.3P3.4OPENOPEN:JNBCLRSJMPP3.1,$ ; 判断开关是否打开， SW1 是否置 1 P3.2 ;点亮总指示灯MAIN ;转主程序MAIN:MOVMOVMOVMOVMOVSP,#60H ;给堆栈指针赋初值PWMH,#02HCOU
4、NTER,#01HPWM,#15HTMOD,#12H ;定时器 0 为工作模式 2，定时器 1 为工作模式 1MOVMOVMOVMOVMOVCLRSETBSETBSETBSETBTL0,#38H ;定时器每 200us 产生一次溢出 TH0,#38H ;自动重装的值TH1,#4CHTL1,#00HR2,#00H00HET0 ;使能定时器 0 中断ET1 ;使能定时器 1 中断EA ;使能总中断TR0 ;定时器 0 开始计时KSCAN:JNBP3.1,CLOSE ; 扫描开关JNB P1.1,K2CHECK ;按下 K2 则加速JNB P1.2,K3CHECK ;按下 K3 则减速JNB P1.
5、3,K4 ;按下 K4 则启动定时 AJNB P1.4,K5 ;按下 K5 则启动定时 BJNB P1.5,K6 ;按下 K6 则换到档位 1JNB P1.6,K7 ;按下 K7 则换到档位 2SJMP KSCANK2CHECK:JB P1.1,K2HANDLE ;去抖动,如果按下 KEY1,跳转到 KEY1 处理程 序SJMPK2HANDLE:MOVCJNESJMPK2H0:MOVINCCJNECLRSETBCLRSJMPK2H1:CJNESETBSETBK2H2:INCSJMPK3CHECK:JBSJMPK3HANDLE:MOVCJNESJMPK3H0:MOVMOVDECCJNECLRCL
6、RK2CHECKA,PWMHA,PWM,K2H0KSCANA,PWMHAA,PWM,K2H1TR0P3.0P3.3K2H2A,#02H,K2H2TR0P3.3PWMHKSCANP1.2,K3HANDLEK3CHECKA,PWMHA,#01H,K3H0KSCANA,PWMHTEMP,PWMAA,#01H,K3H1TR0P3.0;判断是否到达上边界;是,则不进行任何操作;如果在加 1 后到达最大值 ;定时器停止;P3.0 为高电平;若达最大速度，点亮指示灯;如果加 1 后到达下边界;重开定时器;熄灭指示灯;增加占空比;去抖动;判断是否到达下边界;是,则不进行任何操作;如果在减 1 后到达下边界 ;
7、定时器停止;P3.0 为低电平CLR P3.3 ;若达最小速度，点亮指示灯 SJMP K3H2K3H1:DEC TEMPCJNE A,TEMP,K3H2 ;如果到达上边界 SETB TR0 ;启动定时器SETB P3.3 ;熄灭指示灯K3H2:DEC PWMH ;降低占空比SJMPK4:SETBCLRMOVSJMPK5:SETBCLRMOVSJMPM: JNBN: CLRSETBLJMPK6: MOVLJMPK7: MOVLJMPT1S:INCMOVCJNECLRCLRSETBSETBMOVMOVMOVSETBSETBNEXT: RETIINTT0:PUSHKSCANTR1P3.434H,#1
8、00MTR1P3.434H,#200M00H,MTR1TR0MAINPWMH,#05HKSCANPWMH,#0AHKSCANR2A,R2A,34H,NEXTTR0P3.0P3.3P3.4TH1,#4CHTL1,#00HR2,#00H00HP3.4PSW;开定时器 1;点亮定时指示灯;7S 定时;开定时器 1;点亮定时指示灯;14S 定时;等待定时器中断;关定时器 1;重开定时器 0; 改变占空比，换慢档; 改变占空比，换快档;50mS 定时;现场保护PUSHINCMOVCJNECLRACCCOUNTERA,COUNTERA,PWMH,INTT01P3.0;计数值加 1;如果等于高电平脉冲数 ;
9、P3.0 变为低电平INTT01:CJNEMOVSETBA,PWM,INTT02COUNTER,#01HP3.0;如果等于周期数 ;计数器复位 ;P3.0 为高电平INTT02:POPPOPRETIENDACCPSW;出栈五、你所设计的程序最终完成的功能1）说明你编制的程序能完成的功能；用开关 SW1 模拟电源总开关，并配指示灯 LED1，用来实现对整个跑步 机的停机、工作的控制。用按钮 K7、K6 实现选择快、慢不同挡位。用按钮 K4、K5 实现对 A、B 两种定时模式的选择，定时模式 A 是 5 秒定 时用以模拟 10 分钟定时跑步，定时模式 B 是 10 秒定时用以模拟 20 分 钟定时
10、跑步，并配指示灯 LED3，按下按钮、开始定时、LED3 点亮，当 定时时间结束跑步机停止运转 LED3 熄灭。用按钮 K7、K6 实现对速度的微调，并配指示灯 LED2，当微调变快到速 度最大时 LED2 点亮表明此时变快按钮失效速度不能继续增大，当微调 变慢到速度为零时 LED2 也点亮表明跑步机停止运转但仍处带电状态。2）记录运行结果：六、对该设计题目有何更完善的方案我们所设计的跑步机可实现基本的操作功能 ,可是还存在许多不足之处 ,如延 时的时间无法多项调节,变速大小无法控制,微调不明显.七、收获及心得体会通过此次单片机设计实习，我学会了观察问题和搜集资料的方法；把自己在 学校学到的知识转化为实验成果，积累了一定的经验，提高了分析问题和解决问 题的实际能力。我体会到课程设计的各个环节，不是孤立的，每个环节都是必不 可少的。在该课程设计的过程中，我深刻体会到了计算机研究工作的艰辛。自己 觉得理论上可行的方法，在实验的过程中却不一定行得通。经过了一次又一次地 修改程序和检查电路，终于完成了自己的课程设计。虽然它有许多的不完善，可 我却有一种无法言表的喜悦与成就感。我明白了课程设计的过程，就是不断地改 进与完善的过程。面对设计中遇到的问题，不要轻言放弃。通过自己的努力和虚 心地向老师和同学请教和探讨，一定能将问题解决。此程序为两人共同完成!日期： 2007 年 12 月 25日
