电子科技大学单片机创新学分报告.doc

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1、电子科技大学电子工程学院标准实验报告实验名称单片机系统开发实验电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名:学号:指导教师:实验地点:科B459实验时间:2012一、实验室名称:电子信息工程二、实验项目名称:单片机系统及应用三、实验学时:16四、实验任务:实验的设计目标是完成一个基于单片机的数字时钟/外部接口的原理样机的开发。具体的功能指标要求如下:①时钟部分时钟的计时功能由单片机程序实现;4位LED数码显示模块,分别用于时分秒;24时制显示;还可进行计时报警。②外部接口部分包括LED显示,键盘接口,LED灯,蜂鸣器播放音乐

2、,LCD液晶显示,18B20测试温度。;键盘采用4x4结构,键值分配应合理。五、实验目的:实验开设的目的是使参加实验的学生充分体验电子产品的开发、设计、装配、调试的全过程;通过实验达到对单片机的全面了解并初步掌握单片机应用系统的开发技能。六、实验内容:⑴系统框图设计;⑵系统原理图设计;⑶PCB图设计⑷电路板装配焊接与调试⑸系统应用程序编写与调试七、实验步骤:⑴阅读实验指导书,理解设计任务与要求;熟悉器件的功能及应用方法;⑵根据任务要求进行系统框图设计;⑶对系统框图逐步细化,完成原理图设计;⑷使用Altiumdesigner软件人工

3、布线完成印制电路板图的设计;⑸用MCS-51c语言编写系统应用程序;⑺元器件焊装与静态调试;⑻调试完成的程序下载到MCU芯片,系统脱机调试;⑼系统功能、性能的简单测试;⑽实验总结,填写实验报告。八、各个部分的分析(1)显示电路:通过4个LED显示屏显示分钟和小时两个两联的LED显示器,通过与单片机P1接口连接实现显示功能。而实现4个LED灯动态显示,靠的是位选电路(1)位选电路四位共阳LED数码管,其标号分别为HourH,HourL,MinL,MinH,低电平选通,且任何时候仅有一位输出低电平,显示时对各显示器进行动态扫描,显示器

4、分时轮流工作。虽然每次只有一个显示器显示,但是由于人的视觉暂留现象我们仍会感觉所有的显示器都在同时显示。P0口作为输出口控制8个发光二极管的亮灭,控制数码管的显示。因此,可以实现4个LED在我们看来同时亮,显示时间。(2)闹铃部分:使用蜂鸣器实现闹钟功能其中,buzzer端口接到单片机的P1.7输出。(端口连接在最后介绍)(1)开关部分:使用了5个开关控制整个电路的启动,修改时间,设置闹钟,关闭电路等功能为查询方式典型电路。其中Setbutton为复位开关,swtich为转换模式开关,即工作模式和调时间模式,Increase为调时

5、间模式中控制时间变化的按钮,STRAT和STOP分别为开启和结束按钮,这5个开关分别接到P2.0-P2.5端口,以控制其输入。(2)串转并电路为了进一步节省I/O口,有添加了一个额外的串转并电路由以上电路,我们将P1.0-P1.2扩展到7个I/O口,我们采用的是74HC595芯片,管脚图如下:(1)复位电路整体电路图如下:七、软件设计由于汇编语言繁琐,我们采用的是C语言编程,源程序及注释如下:#include#include//时分#defineTYPEunsignedchar#define

6、HOUR0#defineMIN1//显示状态#defineNORMAL0#defineBELLTIME1#defineSETTING_N2#defineSETTING_C3//闪烁显示#defineNoMask0#defineMaskHour1#defineMaskMin2#defineMaskAll3#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//BitDefinition//数码管sbitHourH=P1^3;//低电平,数码管使能sbitHourL=P1^4;sbitMinH=

7、P1^5;sbitMinL=P1^6;//蜂鸣器sbitBuzzer=P1^7;//低电平,蜂鸣器响//键盘sbitSetButton=P2^0;//按键定义,设置(正常,定时显示切换)键,时位分位转换键,增加键sbitSwitch=P2^1;sbitIncrease=P2^2;sbitStart=P2^3;sbitStop=P2^4;//LEDsbitSecLed=P2^5;//秒显示,低电平点亮sbitClockStartLED=P2^6;//闹钟定闹开始//74HC595输入管脚定义sbitSH_CP=P1^0;sbitDS

8、=P1^1;sbitST_CP=P1^2;//FunctionDefinitionvoiddelay5ms(void);voidClock();voidDisplay();voidSet();voidRing();voidStopRing();vo

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