《單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 資料報(bào)告材料》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 資料報(bào)告材料（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、word 摘要： 單片機(jī)自問世以來,因其小巧靈活、成本低、控制能力強(qiáng)、易于產(chǎn)品化等優(yōu)勢(shì),在社會(huì)各領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)89C51單片機(jī)的特點(diǎn)及交通燈在實(shí)際控制中的特點(diǎn)，本文提出一種利用單片機(jī)自動(dòng)控制交通燈及時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示的方法，將整個(gè)系統(tǒng)縮小在一塊小小的單片機(jī)上，大大提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和輕便性。設(shè)計(jì)過程包括硬件電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩大步驟。硬件電路其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要包括核心器件單片機(jī)、12只二極管組成的模擬交通燈、復(fù)位電路、振蕩電路、顯示數(shù)碼管模塊。單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件， Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛

2、宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。本文就用Keil編程，相比硬件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，必需同時(shí)考慮燈控制、時(shí)間顯示、緊急開關(guān)等問題，并且具有一定的C語言基礎(chǔ)和一定的思維能力及邏輯能力。利用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生秒信號(hào)，控制十字路口的紅、綠、黃燈交替點(diǎn)亮和熄滅，并且用4只LED數(shù)碼管顯示十字路口兩個(gè)方向的剩余時(shí)間。系統(tǒng)的工作應(yīng)符合一般交通燈控制的要求。 關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)，KEIL，交通燈

3、 目錄 一．整體設(shè)計(jì)思路：5 二．模塊設(shè)計(jì)---單片機(jī)的控制模塊與制作6 （一）設(shè)計(jì)要求6 1基本要求6 2電路方案：6 3電路設(shè)計(jì)方案8 4最終原理圖9 5元件清單10 三．電子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)步驟和方法11 （一）單片機(jī)調(diào)試11 1）測(cè)試地址線，片選線和數(shù)據(jù)線11 1 程序清單11 2 調(diào)試結(jié)果12 （二）通過單片機(jī)測(cè)試其他模塊13 1）D/A13 1程序清單13 2 調(diào)試結(jié)果14 2）A/D14 1程序清單14 2調(diào)試結(jié)果15 3）數(shù)碼管顯示15 1程序清單15 2調(diào)試結(jié)果16 四．電子系統(tǒng)

4、故障檢測(cè)與排除17 （一）單片機(jī)模塊17 （二）各模塊故障檢測(cè)和排除20 五．實(shí)驗(yàn)設(shè)備22 （一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備22 （二）硬件驗(yàn)收數(shù)模板（示波器圖）22 六．實(shí)驗(yàn)匯總23 （一）實(shí)驗(yàn)總結(jié)23 （二）實(shí)驗(yàn)體會(huì)23 （三）實(shí)驗(yàn)建議24 一．整體設(shè)計(jì)思路： （一） 設(shè)計(jì)要求 1基本要求： 南 北 東 西 利用單片機(jī)完成交通信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)，該交通信號(hào)燈控制器由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時(shí)間停在禁行線外。

5、用紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈。如圖上圖所示。設(shè)東西向?yàn)橹鞲傻?，南北為支干道? 列出交通信號(hào)燈的狀態(tài)表如下：（其中，1代表燈亮，0代表燈滅） 狀態(tài) 北 西 南 東 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 1 001 100 001 100 2 001 010 001 010 3 100 001 100 001 4 010 001 010 001 2指標(biāo) 要求： （1）處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車來時(shí)才允許通行。主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈。 （2）干道均有車時(shí)，兩者交替允許通行，主干道每

6、次放行60秒，支干道每次放行40秒，設(shè)立60秒、40秒計(jì)時(shí)、顯示電路。 （3）綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡。黃燈亮?xí)r，原紅燈按1Hz的頻率閃爍。（4）支干道通行時(shí)間及黃燈亮的時(shí)間均可在0～99秒任意設(shè)置。 （二）設(shè)計(jì)方案 方案一 ： 利用89C51單片機(jī)P0口驅(qū)動(dòng)12個(gè)紅綠黃燈（東西和南北總需要六個(gè)I/O口），P1口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段碼，P3口用于進(jìn)行數(shù)碼管的位選 。 方案二 ： 利用89C51單片機(jī)P0口驅(qū)動(dòng)12個(gè)紅綠黃燈（東西和南北總需要六個(gè)I/O口），P1口作為數(shù)據(jù)練到8255的D0-D7，通過P2^7口進(jìn)行8255的片選CS，8255的PB口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的

7、段碼，PA口用于進(jìn)行數(shù)碼管的位選 （鍵盤的列控制），PC口用于鍵盤的行控制。 方案三 ： 利用89C51單片機(jī)P0口驅(qū)動(dòng)8個(gè)紅綠黃燈，P1口作為數(shù)據(jù)練到8255的D0-D7，通過P2^7口進(jìn)行8255的片選CS，8255的PB口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段碼，PA口用于進(jìn)行數(shù)碼管的位選 （鍵盤的列控制），PC口用于鍵盤的行控制。PA的高四位作為最后4個(gè)紅綠黃燈。 二．模塊設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)要求 1基本要求： 1）、根據(jù)實(shí)驗(yàn)容，設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，并給出詳細(xì)接線圖（包括8051芯片、晶振電路、復(fù)位電路，電源、0809、0832、8255、LED等）。

8、 2）、畫出程序流程圖 3）、給出源程序清單（匯編語言或C語言源程序） 4）、調(diào)試，調(diào)試結(jié)束后要請(qǐng)老師進(jìn)行檢查。 5）、利用PROTEL軟件繪制出上述電路原理圖（即.SCH文件） 6）、利用PROTEL軟件設(shè)計(jì)出印刷電路板圖（即.PCB文件）。 7）、制作出印刷電路板（即PCB板）。（選作） （1）若做出了印刷電路板，調(diào)試自己的板子。 （2）若未做出了印刷電路板，可利用接口實(shí)驗(yàn)箱或機(jī)器人組件進(jìn)行調(diào)試。 8）、實(shí)驗(yàn)課后，要認(rèn)真寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 2電路方案： 1,確定單片機(jī)型號(hào) 寄存2 B寄存器 Acc 寄存1 ALU PSW SP RAM EPROM/ROM

9、 RAM地址寄存器 定時(shí) 及控制 振蕩器 P1鎖存器 P1驅(qū)動(dòng)器 P3鎖存器 P3驅(qū)動(dòng)器 P0驅(qū)動(dòng)器 P2驅(qū)動(dòng)器 P0鎖存器 P2鎖存器 地址 寄存器 緩沖器 PC增1 PC DPTR 計(jì)數(shù)/定時(shí)1 串行通信 中斷管理 計(jì)數(shù)/定時(shí)2 PSEN ALE EA RESET X1 X2 電源 Vcc GND 3. MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部資源 2晶振電路 3 復(fù)位電路 4 單片機(jī)與8255連接以及數(shù)碼管，LED燈的電路 發(fā)光二極管電路：根據(jù)發(fā)光二極管的特性，將二極管的正極與電源相接

10、（+5V），其中與一個(gè)500歐姆的電阻串聯(lián)。而發(fā)光二極管的負(fù)極與單片機(jī)的P1的八個(gè)端口相接，這樣只要P1口的某個(gè)端口出現(xiàn)低電平，即二極管導(dǎo)通發(fā)光。 復(fù)位電路：本電路采用的是按鍵電平復(fù)位，按復(fù)位鍵后復(fù)位端通過電阻與VCC電源接通，此時(shí)復(fù)位端由低電平變?yōu)榱烁唠娖?，從而達(dá)到復(fù)位的效果。復(fù)位電路關(guān)系到一個(gè)系統(tǒng)能否可靠地工作，一般由電阻、電容和門電路組成。 晶振電路：80C51系列單片機(jī)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時(shí)鐘，外部需附加電路，引腳XTAL1是為反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端，XATL2為反相放大器的輸入端。本電路是由一個(gè)12M晶振和兩個(gè)22pF的無極性電容組成。

11、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示電路：由于數(shù)碼管是四位一體的，所以必須采用動(dòng)態(tài)掃描方式，其基本原理是利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)。接口電路把所有顯示器的8個(gè)筆端a—b分別并聯(lián)在一起，本電路時(shí)接8255的PB口。每一個(gè)顯示器的公共端各自獨(dú)立地受I/O線控制，本電路采用的PB.0、PB.1、PB.2、PB.3。CPU向8255送入數(shù)據(jù)，8255PB輸出口送出字型碼時(shí)，所有的顯示器都能接收到，再利用循環(huán)掃描的方式分時(shí)選通個(gè)顯示器的公共極，是各個(gè)顯示器輪流導(dǎo)通。當(dāng)掃描的速度達(dá)到一定程度時(shí)，人眼就分辨不出來了，認(rèn)為各個(gè)顯示器同時(shí)發(fā)光了。 3最終原理 4系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 運(yùn)行顯示子程

12、序加中斷程序 調(diào)用緊急 狀態(tài)子程序 判斷當(dāng)前狀態(tài) 初始化 開始 程序流程圖 三．程序設(shè)計(jì)(中斷程序) （1）初始化 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的初始化編程包括以下幾個(gè)部分。 根據(jù)要求給定時(shí)器／計(jì)數(shù)器方式寄存器（TMOD）送一個(gè)方式控制字，以設(shè)定定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的工作方式。 根據(jù)需要給TH和TL寄存器送初值，以確定需要的定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)的初值。 根據(jù)需要給中斷允許寄存器（IE）送中斷控制字，以開放相應(yīng)的中斷和設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)。 給TCON寄存器送命

13、令字以啟動(dòng)或禁止定時(shí)／計(jì)數(shù)器的運(yùn)行。 （2）定時(shí)器／計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算。 計(jì)數(shù)器初值： 設(shè)計(jì)算器的模值位M，所需的計(jì)數(shù)值為C，計(jì)數(shù)初值設(shè)定為TC，則TC=M-C (M等于2的13次方，16次方，8次方)。 定時(shí)器初值： 設(shè)定時(shí)器的模值為M，需要的定時(shí)時(shí)間為T，定時(shí)器的初值設(shè)定為TC，則TC=M-T/t（M等于2的13次方，16次方，8次方）。 為了使定時(shí)器時(shí)間準(zhǔn)確，避免因?yàn)槎〞r(shí)器重裝而引起的累計(jì)誤差，應(yīng)將定時(shí)器設(shè)置為初值自動(dòng)裝置的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器工作在工作方式2.在12MHz晶振條件下，16位定時(shí)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間是56ms，為了方便計(jì)算取定時(shí)時(shí)間為50ms，所以，定時(shí)

14、1s需要定時(shí)器中斷20次。 四 ．實(shí)訓(xùn)匯總 （一）總結(jié) 在這一次實(shí)習(xí)中，很是受益。在上學(xué)期的基礎(chǔ)上，完成了單片機(jī)部分，為我們整體設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。這次我們?cè)趯?shí)踐中，不斷地學(xué)習(xí)，通過動(dòng)手連接電路，熟悉單片機(jī)板，是我更加認(rèn)識(shí)了解單片機(jī)；一步一步的調(diào)試，是我懂得如何編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。又在一次次的小實(shí)驗(yàn)中，把所學(xué)到的知識(shí)都運(yùn)用到實(shí)際中。分析電路的原理，掌握電路之間的關(guān)系。讓我更加認(rèn)識(shí)到，知識(shí)的重要性。而最后實(shí)習(xí)報(bào)告的整理，讓我重新溫習(xí)了一下，實(shí)習(xí)的整個(gè)過程，盡管很快，但是每個(gè)細(xì)節(jié)都記憶深刻。使我也更加深刻的理解了整個(gè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，和布局。 通過這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)，盡管理論很簡(jiǎn)單，但是真正

15、的完成成品還是需要一定的功力，其中需要很多細(xì)節(jié)的注重，理論知識(shí)還是考實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的，并且通過自己的手來解決問題比用腦子解決問題更加深刻。我覺得學(xué)習(xí)就應(yīng)該采取理論與實(shí)踐結(jié)合的方式，理論的問題，也就是實(shí)踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識(shí)的鞏固，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問題，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問題的分析能力。 （二）體會(huì) 實(shí)習(xí)結(jié)束了，這次的實(shí)習(xí)給我感觸很多，也收獲了很多。 在上學(xué)期的基礎(chǔ)上，這次我們要完成單片機(jī)設(shè)計(jì)的最小系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。首先是對(duì)單片機(jī)的了解，聽上去和微機(jī)聯(lián)系緊密，很容易讓我進(jìn)入了實(shí)習(xí)的狀態(tài)，開始熟悉單片機(jī)的電路，可能第一次自己真正的用單片機(jī)，之前都是和同學(xué)一切看程序

16、，并不是自己真正的分配管腳。這次機(jī)會(huì)，讓我也從每一步開始體會(huì)單片機(jī)。開始時(shí)遇到些問題，但通過老師講解，我理解了點(diǎn)，設(shè)計(jì)好了電路。調(diào)試單片機(jī)時(shí)，覺得很容易，因?yàn)橹饕抢蠋熃o我們一些例程，理解了，硬件電路連接好了就可以正確的現(xiàn)實(shí)，就不會(huì)有錯(cuò)誤讓我去排除和發(fā)現(xiàn)。然后開始設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)，為了能夠多學(xué)點(diǎn)東西，我選擇第二個(gè)題目，計(jì)劃先完成第二個(gè)題目，然后再把第三個(gè)題目做了，因?yàn)檫@兩個(gè)題目就差一個(gè)鍵盤的輸入，于是定下題目開始設(shè)計(jì)。開始還是挺順利的，由于硬件電路用的很熟練，所以硬件電路很快就完成了也通過老師的認(rèn)可，接著就是編寫程序，先畫了程序設(shè)計(jì)圖，慢慢一步一步的調(diào)試，第一次設(shè)計(jì)沒有想太多，把一個(gè)大程序都寫好了

17、，開始調(diào)試，發(fā)現(xiàn)沒有顯示，找了一下硬件沒有問題，編譯也沒有問題，斷定是邏輯錯(cuò)誤，才想到要一步一步的調(diào)試，于是開始一點(diǎn)點(diǎn)的調(diào)試，先完成顯示程序，接著中斷程序，最后把大程序放一起，調(diào)試中出現(xiàn)了很多小的問題，通過老師和同學(xué)自己的一些努力終于把這個(gè)小系統(tǒng)搞定。覺得這次實(shí)習(xí)可能收獲不了太多，由于每個(gè)人的電路不一樣，所有部分程序需要自己寫，還真的收獲頗多。我自認(rèn)為自己是個(gè)不容易滿足的人，想在實(shí)習(xí)中真正的學(xué)到東西，但是沒有老師的幫忙實(shí)在是太困難了。轉(zhuǎn)眼實(shí)習(xí)就真的結(jié)束了。我也只學(xué)會(huì)了皮毛，沒有嘗試完全的編寫一個(gè)更加完整的大程序，鍵盤理想中很簡(jiǎn)單的但是沒有弄好，我覺得心里有些遺憾。但是時(shí)間有限，希望以后有機(jī)會(huì)自

18、己多多學(xué)習(xí)。 實(shí)驗(yàn)中還體會(huì)到畫圖的樂趣，之前上電子設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過畫圖軟件，所以用起來還算得心應(yīng)手，很快完成了那個(gè)圖，很有成就感，但是我還是會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)畫圖軟件，學(xué)習(xí)它更多的功能，盡量熟練掌握這個(gè)畫圖技能。 而這次實(shí)習(xí)雖然結(jié)束了，但是我們的學(xué)習(xí)任然要繼續(xù)。我會(huì)繼續(xù)努力完善自己，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，絕不辜負(fù)老師和家人的期待 （三）實(shí)驗(yàn)建議 可以獨(dú)立完成設(shè)計(jì)題目，組與組之間的互相競(jìng)爭(zhēng)增進(jìn)學(xué)習(xí)興趣，同學(xué)之間互相學(xué)習(xí)，互相幫助，更加增進(jìn)友誼和獨(dú)立完成項(xiàng)目的整體思路和意識(shí)。 參考文獻(xiàn) 【1】單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 馬忠梅 籍順心 航空航天大學(xué)2007 【2】51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)案例

19、精選 王為青 邱文勛 人民郵電 2007 【3】51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 樓然苗 廣飛 航空航天大學(xué) 2003 【4】單片機(jī)原理與接口技術(shù) 胡漢才 清華大學(xué) 2006 【5】單片機(jī)原理與應(yīng)用 丁元杰 機(jī)械工業(yè) 2007 致 2012年 04月 05 日 附件一程序清單 #include "Absacc.h" #include "reg51.h" #defineuint unsigned int

20、 #defineuchar unsigned char #define C8255_A XBYTE[0x7F00] #define C8255_B XBYTE[0x7F01] #define C8255_C XBYTE[0x7F02] #define C8255_CON XBYTE[0x7F03] uint shu; uchar xianshi,xianshi2; uchar aa,bb,cc,dd; unsigned char table[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0

21、x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; //延時(shí) void Delay(unsigned int time) { unsigned int i; for(i=0; i

22、]; //北個(gè)位 Delay(2); C8255_A =0xf7; C8255_B=table[c]; //西十位 Delay(2); C8255_A =0xfb; C8255_B=table[d]; //西個(gè)位 Delay(2); } //秒脈沖 void int0_isr() interrupt 1//TR0中斷 { TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; shu++; if(shu%20==0) { xians

23、hi--; xianshi2--; } if(shu==1100) { P1=0x22;//南北黃亮，東西依然紅燈 xianshi2=5; } if(shu==1200) { P1=0x0C;//南北亮紅燈，東西綠燈 xianshi=60; xianshi2=55; } if(shu==2300) { P1=0x14;//東西亮黃燈，南北紅燈 xianshi=5; } if(shu==2400)//再過3s返回 { shu=0; xianshi=60; xianshi2=55; P1=0x21;//點(diǎn)亮南北綠燈，東西紅燈

24、 } } void main() { C8255_CON=0x81;//8255初始化 shu=0; xianshi=60; xianshi2=55; C8255_A=0x00; P1=0; TMOD=0x11; //用定時(shí)器0方式1 TL0=15536/256; TH0=15536%256; EA=1; //打開中斷 ET0=1;//打開定時(shí)器0中? /*EX0=1;//外部中斷0 TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0 P1=0xff; P1=0x21;//點(diǎn)亮南北綠燈，東西紅燈 while(1) { aa=xianshi/10; bb=xianshi%10; cc=xianshi2/10; dd=xianshi2%10; display(aa,bb,cc,dd); } } 14 / 14