微控制器課程設計報告

長春建築學院

電氣資訊學院

《微控制器原理與接**術》

課程設計——報告

專業：自動化

班級： 0901

學生姓名：劉國飛

學號： 10

指導教師：李繼強

目錄一、設計任務與要求1

（一）概述1

（二）設計內容簡介1

（三）設計目的1

二、總原理框圖2

三、電路模組分析2

（一）mcs-51晶元2

（二）74hc573鎖存器3

（三）數碼管4

四、整個電路原理圖5

五、程式6

六、**與除錯12

七、焊接13

（一）對焊點的基本要求13

（二）焊接前的準備工作13

（三）焊接操作的基本步驟和要求13

（四）烙鐵使用的注意事項14（五）、除錯14（六）、焊接後的實物圖14八、總結15

一、設計任務與要求

（一）、概述

單片計算機即單片微型計算機。由ram ,rom,cpu構成，定時，計數和多種介面於一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強，廣泛應用於智慧型產業和工業自動化上。

而51系列微控制器是各微控制器中最為典型和最有代表性的一種。

七段led顯示屏在很多場合有著廣泛的應用,led顯示產品的使用存在於社會的各個角落。如銀行利率電子顯示屏，**表電子顯示屏，車站班次時刻表，安全天數電子顯示屏等。了解led顯示技術及其相關的電路組成和顯示控制方法非常重要，在很多智慧型化儀表中，鍵盤和顯示器是不可能缺少的一部分。

（二）、設計內容簡介

利用at89c51，74hc573,button，數碼管等構成，採用晶振電路作為驅動電路，由延時程式和迴圈程式產生的一秒定時，達到時分秒的計時，六十秒為一分鐘，六十分鐘為一小時，滿二十四小時為一天,滿三十天（閏年二月滿二十九天，平年二月滿二十八天）為乙個月，滿十二個月為一年。電路中的鍵控1實現「年」和「分」的調節，鍵控2實現「月」和「時」的調節，鍵控3實現「日」和「分」的調節。每按一次就加一。

（三）、設計目的

通過數字鐘的課程設計，將理論知識和實際操作結合起來，熟悉stc89c52的工作原理，設計出符合要求的交通燈。利用按鍵控制數碼管時間的顯示，實現計時、顯示、調節的基本功能。利用c語言編寫程式，熟悉掌握c語言的編寫，提高動手和思維能力，知道數字鐘的基本工作原理，與現實生活相貼切。

熟練使用keil軟體實現微控制器電子時鐘系統的程式設計，用proteus的isis軟體實現**。該方法**效果真實、準確，節省了硬體資源。

二、總原理框圖

三、電路模組分析

（一）、mcs-51晶元

單片微型計算機簡稱為微控制器，又稱為微型控制器，是微型計算機的乙個重要分支。微控制器是70年代中期發展起來的一種大規模積體電路晶元，是cpu、ram、rom、i/o介面和中斷系統於同一矽片的器件。80年代以來，微控制器發展迅速，各類新產品不斷湧現，出現了許多高效能新型機種，現已逐漸成為工廠自動化和各控制領域的支柱產業之一。

mcs-51是標準的40引腳雙列直插式積體電路晶元，引腳分布如下圖。

按照引腳功能可分為電源引腳vcc與vss；外接晶振引腳xtal1與xtal2；控制和復位引腳ale，psen，ea，rst；32個i/o引腳。其中p2與p0作為位址匯流排，p2作為位址線的高8位，p0作為位址線的低八位，p0還可以作為資料匯流排負責傳出或傳入資料，p1為使用者自定義i/o引腳，p3主要作為控制匯流排，包括了序列輸入與輸出端，外部中斷0,1觸發端，定時器0,1外部脈衝計數端，允許讀寫訊號端。 8051微控制器內部有4kb的程式儲存器，位址範圍為0000h到0fffh，當ea引腳為高電平時，程式儲存空間的0000h到0fffh在微控制器內部，1000h到ffffh在微控制器外部；8051微控制器內部有128b的資料儲存器，位址範圍為00h到7fh 8051微控制器內部位址範圍從80h到ffh為特殊功能寄存區，微控制器的輸入輸出埠，計數器/定時器，序列通訊口，累加器以及一些控制暫存器等都在這個位址空間。

8051微控制器有5個中斷源，分別為外部中斷0，外部中斷1，時鐘中斷0，時鐘中斷1和序列通訊中斷，這些中斷分為兩個優先順序，每個中斷源的優先順序都是可程式設計的 8051微控制器有兩個16位定時/計數器，通過程式設計可以實現4中工作方式，內部ram開設了4個通用工作寄存區，共32個通用暫存器，以適應多種中斷或子程式巢狀的使用。 8051微控制器有乙個功能齊全的指令系統。包括加、減、乘、除等算術運算指令，邏輯運算指令，位操作指令，資料傳送指令及多種程式轉移指令。

（二）、74hc573鎖存器

下圖為74hc573的引腳分布圖及其真值表，引出端符號：d0～d7是資料輸入端；是三態允許控制端（低電平有效）,通常叫做輸出使能端，或輸出允許端都可以；le是鎖存允許端，或叫所存控制端；d0～q7是資料輸入端；o0～o7是資料輸出端。真值表中字母**含義如下：

h—高電平；l—低電平；x—任意電平；z—高阻態，也就是既不是高電平也不是低電平，而它的電平狀態由與它相連線的其它電氣狀態決定；—上次的電平狀態。

74hc573引腳圖74hc573真值表

由真值表可以看出，當為高電平時，無論le與d端為何種電平狀態，其輸出都為高阻態。當為低電平時，我們再看le，當le為h時，d與q同時為h或l；而當le為l時，無論d為何種電平狀態，q都保持上一次的資料狀態。這也就是說，當le為高電平時，q端資料狀態緊隨d端資料變化；而當le為低電平時，q端資料將保持住le端變化為低電平之前q端得資料狀態。

因此我們將鎖存器的le端與微控制器的某乙個引腳相連，再將鎖存器的資料輸入端與微控制器的某組i/o口相連，便可通過控制鎖存器的鎖存端與鎖存器的資料輸入端的資料狀態來改變鎖存器的資料輸出端的資料狀態。

（三）、數碼管

常見的數碼管由七個條狀和乙個點狀發光二極體管芯製成，叫七段數碼管如下圖所示，根據其結構的不同，可分為共陽極數碼管和共陰極數碼管兩種。根據管腳資料，您可以判斷使用的是何總介面型別。本設計使用4位一體共陽極數碼管兩個。

數碼管是一種把多個led(7seg-mp*8-ca-blue)顯示段整合在一起的顯示裝置。有兩種型別，一種是共陽型，一種是共陰型。共陽型就是把多個led顯示段的陽極接在一起，又稱為公共端。

共陰型就是把多個led顯示段的陰極接在一起，即為公共商。陽極即為二極體的正極，又稱為正極，陰極即為二極體的負極，又稱為負極。通常的數碼管又分為8段，即8個led顯示段，這是為工程應用方便如設計的，分別為a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp 是小數點位段。

而多位數碼管，除某一位的公共端會連線在一起，不同位的數碼管的相同端也會連線在一起。即，所有的a段都會連在一起，其它的段也是如此，這是實際最常用的用法。數碼管顯示方法可分為靜態顯示和動態顯示兩種。

靜態顯示就是數碼管的8段輸入及其公共端電平一直有效。動態顯示的原理是，各個數碼管的相同段連線在一起，共同占用8 位段引管線；每位數碼管的陽極連在一起組成公共端。利用人眼的視覺暫留性，依次給出各個數碼管公共端加有效訊號，在此同時給出該數碼管加有效的資料訊號，當全段掃瞄速度大於視覺暫留速度時，顯示就會清晰顯示出來。

四、整個電路原理圖

五、程式

#include<>

sbit p20=p2^0定義埠****/

sbit khour=p3^0

sbit kmin=p3^1;

sbit knian=p3^2;

sbit tiaonian=p3^3 ;

sbit speaker=p3^7 ;

int j=-1定義變數，j用以控制掃瞄********/

bit flag=0,leap=0定義flag控制時分秒和年月日的顯示，leap判斷是否為閏年*/

char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0;

char dayshi=0,dayge=0,monthshi=0,monthge=0,yearshi=0,yearge=0 ;

unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0設定初始時間為00時0分0秒****/

unsigned int day=1,month=1,year=10設定初始日期為2023年1月1日****/

char saomiao[8]=;

/****掃瞄陣列，控制位選******/

char shijian[10]=;

共陽數碼管的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9********/

void delay(unsigned int z延時子程式******/

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