一键多功能按键识别技术课程设计(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上0 前言0.1设计目的：1） 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法以及设计步骤 ，培养综合设计与调试能力。2） 掌握汇编语言程序设计方法。3） 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。0.2设计任务及要求：1)利用开关控制接在单片机P0口的3个发光二极管。2）上电的时候，所有发光二极管处于熄灭状态。按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示000001010011按键次数按5下开关按6下开关按7下开关按8下开关发光二极管显示100101110111。 循环进行。1 总体设计按钮键盘89C51单片机驱动控制信号步进电机在

2、我们生活中，我们很容易通过这个叫张三，那个叫李四，另外一个是王五；那是因为每个人有不同的名子，我们就很快认出，同样，对于要通过一个按键来识别每种不同的功能，我们给每个不同的功能模块用不同的ID号标识，这样，每按下一次按键，ID的值是不相同的，所以单片机就很容易识别不同功能的身份了。2 硬件设计总体设计如图所示89系列单片机的概况MCS-51 单片机是美国INTE 公司于1980 年推出的产品，典型产品有 80 31（内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51 的5 倍，实际使用方面已经被市场淘汰）和8751 等通用产品，一直到现

3、在， MCS-5 1 内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品（比如目前流行的89S51、已经停产的89C51 等），各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51 单片机作为代表进行理论基础学习。有些文献甚至也将8051 泛指MCS-51 系列单片机，8051 是早期的最典型的代表作，由于MCS-51 单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说MCS-51 内核实际上已经成为一个8 位单片机的标准。其他的公司的51 单片机产品都是和MCS-51 内核兼容的产品而以。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL 的89C51（已经停产）、89S51， PH

4、ILIPS（菲利浦），和WINBOND（华邦）等，我们常说的已经停产的89C51 指的是ATMEL公司的 AT 89C51 单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写 1000 次）存储器取带了原来的 ROM（一次性写入），AT89C51 的性能相对于8051 已经算是非常优越的了。不过在市场化方面，89C51 受到了PIC 单片机阵营的挑战，89C51 最致命的缺陷在于不支持ISP（在线更新程序）功能，必须加上ISP 功能等新功能才能更好延续MCS-51 的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51 的，现在，89S51 目前已

5、经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel 目前公司已经停产AT89C51，将用AT89S51 代替。89S51 在工艺上进行了改进，89S51 采用 0.35 新工艺，成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX 可以像下兼容89CXX 等51 系列芯片。市场上见到的89C51 实际都是Atmel 前期生产的巨量库存而以。如果市场需要，Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。 AT89S51/LS51单片机是低功耗的、具有4KB在线课编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的Flash可允许在线重新编程，也可使用非易

6、失性存储器编程。他将通用CPU和在线可编程Flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。AT89S51的功能 AT89S51特殊功能寄存器特殊功能寄存器也称专用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，简称SFR（Special Function Register）。特殊功能寄存器共含有22个不同寄存器。它们的地址分配在80HFFH中，即在RAM地址中。这些寄存器的名称和地址见表2-2。表2-1器件选型方案的详细清单器件名称 规格型号 数量微处理器 AT89S51 1电阻 3WTT10K 8电容 30PF 3晶振 12MHZ 1按钮 - 11反相器 - 3

7、7段数码管 7SEG-MPX4CC 4 扬声器 - 1 虽然特殊功能寄存器地址在80HFFH之中，但在80HFFH的地址单元中，不是所有的单元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的单元，其内容是不确定的，如果对这些单元进行操作，得到的是一些随机数，而写入则无效。所以，用户编程时不应该将数据写入这些未确定的地址单元，它们是公司留待将来开发新产品时使用的表2-2 AT89S51特殊功能寄存器列表符号地址注释*ACCE0H累加器*BF0H乘法寄存器*PSWD0H程序状态字SP81H堆栈指针DPL82H数据存储器指针低8位DPH83H数据存储器指针高8位*IEA8H中断允许控制器*IPD8H中断优先控制器

8、*P080H端口0*P190H端口1*P2A0H端口2*P3B0H端口3PCON87H电源控制及波特率选择*SCON98H串行口控制器SBUF99H串行数据缓冲器*TCON88H定时器控制TMOD89H定时器方式选择TL08AH定时器0低8位TL18BH定时器1低8位TH08CH定时器0低8位TH18DH定时器1高8位注：带*号的特殊功能寄存器都是可以位寻址的寄存器AT89S51单片机的内部结构AT89S51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。单片微机内部最核心的部分是CPU。CPU主

9、要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD码运算调整电路等组成。外部定时元件复位中断电源系统时钟ROMCPU定时/计数器串行I/O口并行I/O口RAM图2-3 AT89S51单片机

10、的内部结构图为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能系统板上硬件连线 ：（1） 把“单片机系统”区域中的P1.0端口连接到“独立式键盘”区域中的K1端口上； （2） 把“单片机系统”区域中的P0.0P0.2端口连接到三路发光二极管三个端口上；要求，P0.0连接到L1，P0.1连接到L2，P0.2连接到L3。 3 软件设计L1到L3这3个发光二极管显示的状态是受开关K1来控制，第一次按键的时候，我们将累加器A附值为0FFH，此时三个发光二极管显示为000； 第二次按键的时候A值减一，此时发光二极管显示为001；第三次按键的时候A值再减

11、一，此时发光二极管显示为010 ；第四次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为011；第五次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为100；第六次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为101； 第七次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为110；第八次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为111；再次按键时A值又变为0FFH；如此循环进行。流程图：开始识别按键成功否？NY将0FFH送AA送P0口识别按键成功否？NYA减1NA与0FFH相等否？Y延时程序结束汇编源程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:JNB P1.0,NEXT AJMP MAIN

12、NEXT:MOV A,#0FFHLP1:MOV P0,A LCALL DELAY LP: JNB P1.0,NEXT1 AJMP LPNEXT1:DEC A CJNE A,#0F7H,LP1 AJMP NEXTDELAY:MOV R7,#10HC1: MOV R6,#0FFHC2: MOV R5,#1FH C3: DJNZ R5,C3 DJNZ R6,C2 DJNZ R7,C1 RET END4 仿真结果5 结束语5.1收获及体会为期五天的“单片机原理及应用课程设计”即将结束，五天来，我利用所学单片机原理及应用的基本知识，参考基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真一书，认真查阅相关资料，并

13、在同学们的帮助下，完成了“一件多功能按键识别技术”的课程设计，下面我将从六方面阐述我在本次课程设计中的心得体会。（1）将理论教学与实习实践相结合，对于单片机在实际设计中的应用有了较深刻的认识；（2）对单片机应用系统设计的方法有了初步的了解；（3）熟悉电子系统设计的基本方法、设计步骤，提高自己对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力与调试能力；（4）通过学习这一次实践，增强了我们的动手能力，提高和巩固了单片机方面的知识，特别是软件方面。让我认识到把理论应用到实践中去是多么重要。（5）通过本次课程设计实践，增强了下阶段的学习信心，为毕业设计奠定了基础。（6）但是在设计过程中，仍存在许多问题与不足：诸如对于基础知识掌握的不牢固，所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。5.2意见和建议 课程设计结束了，的在老师的谆谆教导，同学们的热心帮助下，我的收获是巨大的。学习到了许多书本上没有的设计经验及实践中的综合能力，因此，我建议：在以后的教学中，在条件允许的范围内，尽可能多的安排诸如实习、课程设计等教学环节，给我们提供更多的实践动手机会。6 参考文献薛峰，朱晓骏 单片机原理及应用 北京理工大学出版社，2011年蒋辉平，周国雄. 基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真 机械工业出版社，2009年专心-专注-专业