實習報告
姓名學號：
班級實習單位：天津理工大學
模組：微控制器控制模組設計
微控制器模組專業設計
1．設計的目的
通過本模組專業實習，目的旨在提高學生對課上知識的應用能力，開拓學生的思維，提高學生的動手能力。總結起來包括以下幾點目的：
1. 學習protel軟體，掌握protel軟體原理圖繪製功能；
2. 掌握微控制器內部定時器的使用及程式設計方法；
3. 掌握 a/d 轉換與微控制器的介面方法，了解 a/d 晶元adc0809 轉換效能及程式設計方法，了解微控制器如何進行資料採集；
4. 掌握程式儲存器和資料儲存器擴充套件的方法，了解程式儲存器晶元27256和資料儲存器晶元6264的介面方法；
5. 掌握微控制器系統中擴充套件i/o介面的方法，了解晶元74ls273的介面方法；
6. 了解8279晶元的工作原理，掌握擴充套件中8279晶元鍵盤顯示介面的程式設計；
二．設計實驗裝置
el-mut-iii 型微控制器實驗箱、8051cpu 模組、計算機
3．設計內容及要求
根據設計指導教師要求，本次設計主要涉及到的應用模組總共有四塊，總體圍繞8051微控制器展開。四塊分別是adc0809模擬量採集模組；8279晶元實現顯示和鍵盤介面模組；27256程式儲存器擴充套件模組；6264資料儲存器擴充套件模組。
針對adc0809模擬量採集模組的要求是：接線要求，利用實驗台上的adc0809 做a/d 轉換器，實驗箱上的電位器提供模擬電壓訊號輸入，使用的輸入通道為in3（本人班級為3班）；程式要求，使用定時中斷，adc0809沒採集一次週期為100ms 將模擬量轉換結果的數字量通過74ls273作為輸出口，控制8個發光二極體的亮滅。針對8279晶元實現顯示和鍵盤介面模組的要求是：
利用8279晶元，控制2個數碼管顯示本人學號的後兩位（本人學號為20110789，即顯示89），並實現當按鍵沒按下一次時，學號顯示自動加一。擴充套件出一片程式儲存器晶元27256和一片資料儲存器晶元6264；並利用protel軟體，設計上述功能的電路，並繪製完整原理圖；同時編制程式，實現上述所有功能，並除錯通過；
四．各模組原理**釋
adc0809模擬量採集模組
在該模組設計中，主要涉及到的器件包括：adc0809，74ls373,74ls02，下面對每個器件做簡要介紹：
adc0809的引腳圖如下圖所示：
adc0809是單片雙列直插式積體電路晶元，是8通路8位的a/d轉換器，起主要特點是：解析度8位；當模擬輸入電壓範圍為0到5v時，可以使用單一的+5v電源；轉換時間為100微妙；溫度範圍為-40到85攝氏度；可直接與cpu連線，不需另加介面邏輯；內部帶8路模擬開關；可以輸入8路模擬訊號；輸出帶鎖存器；邏輯電平與ttl相容。
對應引腳功能：
in0~in7：8個模擬量輸入端。
start:啟動ad轉換器，當start為高電平時開始轉換。
eoc:轉換結束訊號。
enable:輸出允許訊號。
clock:時鐘訊號。
ale:位址鎖存允許。
adda,addb,addc:通道號端子，c為最高位，a為最低位。但a,b,c全為0時，選擇in0通道，本次設計選擇in3通道。c為0，a,b為1.
msb2-1~2-8：數字量輸出端。
ref+,ref-:參考電壓端子。
74ls373引腳示意圖如下圖所示：
74ls373是一種帶有三態輸出門的8d觸發器，資料輸入由允許端g控制，資料輸出由資料輸出控制端控制。各觸發器僅輸出單一狀態，1d~8d為資料輸入端，1q~8q為資料輸出端，每個觸發器的功能表如下表所示，常客用作資料鎖存器。
74ls373功能表
本次設計該模組的原理圖如下圖所示：
如圖所示：
8只發光二極體的正極分別接到80c51微控制器的p1口的8個輸出端p10~p17。負級分別接到電源正極5v電壓，並接有限流電阻r1~r8,避免因電流過大而燒毀led燈，損壞mcu。
adc0809選擇in3通道進行模擬量的輸入，在in3端接入電位器，並把ref+,ref-分別接到+5v電壓端和接地端，當調節電位器，就可以獲得不一樣的模擬電壓輸入adc0809。adc0809的轉換結果數字量輸出端msb2-1~msb2-8分別接到80c51微控制器的p0口，以此對應接到p07~p00，如圖所示。引腳eoc通過乙個非門邏輯接到微控制器的int1；adda,addb，addc,分別接到74ls373的q0，q1，q2埠；adc0809的時鐘訊號和74ls373的le埠同時接到mcu的ale埠；
74ls373的資料輸入端d0到d7分別接到mcu的p0埠，依次對應p00~p07.oe端接地提供低電平。
74ls02作為或非門器件，利用乙個或非門兩個輸入端分別接入mcu的p27埠和16號埠，作或非運算運算結果輸出控制adc0809的ale埠和start埠，實現mcu對adc0809資料採集的控制。另乙個或非門接入mcu的p27埠訊號和17號埠訊號，經過或非門運算後輸出控制adc0809的enable埠。
adc0809模擬量採集模組原理圖
adc0809模組模擬量採集輸出控制led燈模組測試程式：
name t15 ;adc0809模擬量採集控制led燈測試程式
port equ 0cfa0h
cseg at 0000h
ljmp start
cseg at 4100h
start: mov dptr,#port ;啟動通道0
movx @dptr,a
mov r0,#0ffh
loop1: djnz r0,loop1 ;等待中斷
movx a,@dptr
mov r1,a
mov p1,a
disp: mov a,r1 ;從r1中取轉換結果
swap a ;分離高四位和低四位
anl a,#0fh ;並依次存放在50h到51h中
mov 50h,a
mov a,r1
anl a,#0fh
mov 51h,a
loop: mov dptr,#0cfe9h ;寫顯示ram命令字
mov a,#90h
movx @dptr,a
mov r0,#50h ;存放轉換結果位址初值送r0
mov r1,#02h
mov dptr,#0cfe8h ;8279資料口位址
dl0: mov a,@r0
acall table ;轉換為顯碼
movx @dptr,a ;送顯碼輸出
inc r0
djnz r1,dl0
sjmp del1
table: inc a
movc a,@a+pc
retdb 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h
db 7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h
del1: mov r6,#255 ;延時一段時間使顯示更穩定
del2: mov r5,#255
del3: djnz r5,del3
djnz r6,del2
ljmp start ;迴圈
end8279晶元實現顯示和鍵盤介面模組
在該模組設計中，主要涉及到的器件包括：8279晶元，74ls138,下面對每個器件做簡要介紹：
8279晶元的引腳圖如下圖所示：
8279是一種專用於鍵盤、顯示器的可程式設計介面電路，能對鍵盤實現自動掃瞄，給出閉合按鍵的鍵碼，能自動向數碼管顯示器輸出顯示**和位**。
db0～db7:雙向資料匯流排，用來傳送8279與cpu之間的資料和命令。
clk:時鐘輸入線，用以產生內部定時的時鐘脈衝。
reset:復位輸入線，8279復位後被置為字元顯示左端輸入，二鍵閉鎖的觸點回彈型式，程式時鐘前置分頻器被置為31,reset訊號為高電平有效。
cs:片選輸入線，低電平有效，微控制器在cs端為低時可以對8279讀/寫操作。
a0:緩衝器低位位址，當a0為高電平時，表示資料匯流排上為命令或狀態， 當為低電平時，表示資料匯流排上為命令或狀態，當為低電平時，表示資料匯流排上為資料。
rd:讀訊號輸入線，低電平有效，將緩衝器讀出，資料送往外部匯流排。
wr:寫訊號輸入線，低電平有效，將緩立器讀出,將資料從外部資料匯流排寫入8279的緩衝器。
irq:中斷請求輸出線，高電平有效，在鍵盤工作方式下，當fifo/感測器ram中有資料時，此中斷線變為高電平，在fifo/感測器ram每次讀出時，中斷線就下降為低電平，若在ram中還有資訊，則此線重又變為高電平。在感測器工作方式中， 每當探測到感測器訊號變化時，中斷線就變為高電平。
sl0～sl3:掃瞄線，用來掃瞄按鍵開關，感測器陣列和顯示數字， 這些可被程式設計或被解碼。
rl0～rl7:回送線，經過按鍵或感測器開關與掃瞄線聯接， 這些回送線內部設定有上拉電路，使之保持為高電平，只有當乙個按閉合時，對應的返回線變為低電平；無按鍵閉合時，均保持高電平。
shift:換位功能，當有開關閉合時被拉為低電平，沒有按下shift開關時，shift輸入端保持高電平，在鍵盤掃瞄方式中，按鍵一閉合，按鍵位置和換位輸入狀態一起被存貯起來。
cntl/stb:當cntl/stb開關閉合時將其拉到低電平，否則始終保持高電平， 對於鍵盤輸入方式，此線用作控制輸入端，當鍵被按下時，按鍵位置就和控制輸入狀態一起被存貯起來，在選通輸入方式中，作選通用，把資料存入fifo ram中。
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基於80c51微控制器的電子密碼鎖的設計與製作隨著當今社會物質財富的日益增長和人們生活水平的不斷提高，安全成為現代居民最關心的問題之一。而鎖自古以來就受到人們關注，人們對它要求甚高，即要求可靠安全地防盜，又要使用簡單方便，這也是製鎖者長期以來潛心研製的主題。傳統的門鎖既要備有大量的鑰匙，又要擔心鑰匙...
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