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1、单片机课程设计一8个按键控制8个 LED自动设定控制流水灯（总21页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-东北石油大学实习总结报告实习类型生产实习实习单位东北石油大学实习基地实习起止时间2018年7月7日至2018年7月竺日 指导教师刘东明、孙鉴所在院（系） 电子科学学院班 级电子科学与技术15-2学生姓名学 号022018年 7月 16日目录第1章按键控制流水灯设计 1实习目的 错误!未定义书签。实习要求 错误!未定义书签。第 2 章 电路工作原理 2STC89C52 单片机工作原理 2LED 工作原理 3按键工作原理 3整体电路图 5本章小结 6
2、第3章C程序设计7程序设计流程图 7实验结果 8本章小结 9总结及体会 10参考文献 11附录 12第1章 按键控制流水灯设计1.1 实习目的本次实习以STC89C52单片机为控制核心。通过它实现对八盏LED灯的亮灭 进行设定，并在设定完成之后能够按照之前的设定实现流水灯效果。外部电路为 按键控制流水灯。P0 口控制八盏灯，P1 口控制矩阵键盘，P2 口控制独立按键， 程序利用单片机内部计时器中断实现流水效果。要求流水灯能够自行设定、暂 停、复位，工作稳定，可靠性高。生产实习的主要目的是培养理论联系实际的能力，提高实际动手操作能力。 本专业的生产实习旨在广泛了解实际单片机电子产品工作的全过程，
3、熟悉电子产 品的主要技术管理模式，并在实习的操作过程中学习掌握电子产品的焊接安装调 试的实际操作技能。巩固和加深理解所学的理论，开阔眼界，提高潜力，为培养 高素质大学本科人才打下必要的基础。透过学习，是理论与实际相结合，能够使 学生加深对所学知识的理解，并为后续专业课的学习带给必要的感性知识，同时 直接了解本业的生产过程和生产资料，为将来走上工作岗位带给必要的实际生产 知识。1.2 实习要求1深入学习单片机开发软件 Keil 的使用，熟悉单片机电路设计，根据实际 应用电路对程序进行调试。2熟悉单片机硬件开发平台的应用，掌握单片机编程器、仿真器的使用， 能检查和分析软硬件故障。3体会单片机内部资
4、源的功能使用，以单片机开发板现有资源进行应用性 设计。掌握单片机常用外围器件的使用。4对去年生产实习焊接的51开发板的程序有更深入的了解。第2章 电路工作原理2.1 STC89C52 单片机工作原理单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路 技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器 ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电 路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、 A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构 成的一个小而完善的微型计算机系统。例如STC89C52单片机是通过32个输入输出口的高低
5、电平变化来实现对外部 电路的控制，痛过相应的程序实现对32个输入输出口的控制，这就是单片机工 作的最基本原理。如图2-1所示为STC89C52单片机工作的最小系统电路图。VCCGNDVV- Tlout T2outRlinR2inRSTP3010P3111INTO 12INTI 13104STC89C52IOliFI氐比*仕纭飪氐纭914Si 11C512C1 +U9Cl乍C2丈C2-CTliiuT2inRloutR2outP14P15P16P17LCDEN 14P10/T2 Pl 1/T2EXP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1 P36/WRP3
6、7/RDXTAL2XTAL1 GNDVCCPOOEAALE PSENP27P26P25P24P23P22P21P20Ill39P0038P0I37P0?3635P0434P0533P0632P0731|30 Tw29-128P27P26 -I-4*6P255P24总4卩茁P?752P?1P?040图 2-1 STC89C52 最小工作系统整个电路使用 5V 直流电源供电，其中复位电路能够使单片机复位；晶振电 路相当于单片机的心脏，为单片机提供 12MHz 的高频脉冲使单片机正常工作； MAX232是将单片机输出的TTL电平转换成PC机能接收的232电平或将PC机输 出的232电平转换成单片机能
7、接收的TTL电平，实现单片机与PC机之间的通 信，以便于下载程序。2.2 LED 工作原理LED (light-emitting diode)，即发光二极管，俗称LED小灯，51开发板使用 的是普通贴片发光二极管。这种二极管通常的正向导通电压是之间，工作电流 一般在120mA之间。其中当电流在15mA之间变化时，随着通过LED的电流越 来越大，肉眼会感觉到这个灯越来越亮，而当电流从520mA变化时，看到的发 光二极管的亮度变化不明显了。当电流超过20mA时，LED就有烧坏的危险。所 以在51开发板的使用中需要根据相应的电流参数设计一个与LED串联的限流电 阻。如图2-2所示为单片机I/O 口控
8、制LED的电路原理图。图 2-2 单片机控制 LED 电路图图中PR2为排阻，在电路中起到限流作用，防止LED被烧毁。因为单片机是 可以编程控制的，即P00P07的高低电平也是能够控制的，所以对应的8个LED 的亮灭状态也是能够控制的，这就达到了单片机控制LED的目的。2.3 按键工作原理2.3.1 独立按键工作原理独立式按键比较简单，它们各自与独立的输入线相连接，如图 2-3 所示P20P21P22P23vcc4.7K图 2-3 独立式按键原理图4 条输人线接到单片机的 I/O 口上，当按健 K1 按下时， +5V 通过电阻然后再 通过按键 K1 最终进人 GND 形成一条通路，这条线路的全
9、部电压都加到这个电阻 上，P20这个引脚就是个低电平。当松开按健后，线路断开，就不会有电值通 过，P20和+5V就应该是等电位，是个高电平。我们就可以通过P20这个10 口的 高低电平来判断是否有按键按下。2.3.2 矩阵按键工作原理在某一个系统设计中，如果需要使用很多按键时，做成独立按键会占用大量I/O 口，因此引用了矩阵键盘的设计。如图2-4所示为51开发板上的矩阵按键电 路原理图，使用8个I/O 口来实现16个按键。图 2-4 矩阵按键原理图在程序设计中分别用四个I/O 口扫描4行，另外4个扫描4列，确定了按键 在哪行哪列也就确定了按键的具体位置。2.4 整体电路图如图 2-5 所示为键
10、盘控制 LED 流水灯整体电路图。=104：73 Op _L叫TloutT2outRlinR2in12 2 12 17- c c c T T RR.久inP110412-J-PHP14*P1SP167r-.P17RSJT10P31iiT1STT019TNT113TCDFN 14RS15WR16RD17Y71RXI1970VGC dll Ipa21231P10/T2VCCP11/T2EX POOP30/RXDEAP31/IXDATFP32/TNT0PSENP33/INT1P27P34/T0P26P35/TLP25F3&型RP24P37/RDP23XTAL2P22XTAL1P21GNDP20STC
11、89C52SI 0_.KEY6X2只pni27P0936p(n跖PHd34P05/PGA32P071120VC?QP27品7P9.6J-r26P250P74PXP2。h22P?1E2039 pnnoS2 C,KJ2Y6XAIO O|O O|oIO S5 o_1一o S6 o_1一D4KEY6X6iKEY6X 1FNFTn ：S9 KEY6XS10；KEY6XSINT1IDFNWRRllKEY6X&-OkKE Y6X S7 o_KEY6X KE6XPS15铁KEY6X尸S口KEY6XwKEY6XKEY6XSI6-IKEY6XCiND图 2-5 总电路原理图2.5 本章小结本章主要介绍了单片机最小
12、系统、LED工作原理、按键工作原理。并从硬件 电路的设计出发，简单分析单片机控制LED的工作过程。理论分析基本完成，接 下来就是具体的程序设计与调试，通过具体的程序来实现相应的功能，这也是单 片机开发中最具技术含量的环节之一。第3章 C 程序设计3.1 程序设计流程图如图 3-1 所示为主程序流程图。开始K1是否按下否是是K3是否按下否K2是否按下否是计时器中断程序选择 数据实现LED流水灯扫描矩阵键盘选择需要点亮的LED开计时器中断保存选择的数据图 3-1 程序设计框图主程序由3个独立按键控制，K1，K2和K3。开始从主函数执行程序语句， 不断循环扫描按键，当K1按下时，进入选择状态，程序会
13、不断地扫描矩阵键 盘，通过矩阵键盘选择需要点亮的LED；选择结束后按下K2,程序会将选定后的 数据送入中断程序，中断程序根据接收的数据选泽对应的LED实现流水灯效果； 当按下K3后程序又会进入矩阵键盘扫描重新选择LED。3.2 实验结果如图 3-2 所示，当按下 K1 后进入选择定状态。图 3-2 选择 LED如图3-2，控制矩阵键盘分别选择了第1，6，8 盏灯。再按下K2键，让选择的第1, 6, 8盏灯实现流水灯效果。如图3-3所示。图 3-3 流水灯 如图3-3，按下K2之后，LED由之前第1, 亮，实现了流水灯右移的效果。当按下 K3 键，实验结果如图 3-4 所示。6， 8 盏灯亮变为第 1， 2， 7 盏灯图 3-4 回到初始状态由图 3-4 可知，当按下 K3 键之后，程序又回到了设定 LED 的状态。3.3 本章小结由实验结果可以看出，本次单片机课程设计已达到预期要求，电路工作稳 定，满足设计要求。在整个设计过程中，程序设计与调试最为复杂，出现过按键 灯不亮，没有出现滚动流水等现象等一系列程序问题。但最终在不断地检查、调 试之后，问
