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基于51单片机的乒乓游戏机设计方案

基于51单片机的乒乓游戏机设计方案
基于51单片机的乒乓游戏机设计方案

基于51单片机的乒乓游戏机设计方案

1 绪论

1.1 本设计的研究背景和研究目的

乒乓球,中华人民国国球,是一种世界流行的球类体育项目。它的英语官方名称是“table tennis”,即“网上桌球”。乒乓球的名字起源于1990年。乒乓球的比赛赛制是以11分为一局,采用五局三胜(团体)或七局四胜制(单项)。比赛分团体、单项(男单、女单、男双、女双、混双)。

在中国,到处可见打乒乓球的人,以学生居多。因为,随着人们现代化节奏的加快,工作压力的增大,传统打乒乓球的方式受到运动设施、场地、环境的因素的影响,让人们对乒乓球运动减少了很多兴趣。随着科学技术的发展,人类进入信息化社会,信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品发展的越来越快,于是人们将乒乓球与电子产品结合在一起,形成了乒乓游戏机。通过使用按键模拟球拍,发光二极管模拟乒乓球,进行乒乓球游戏的操作。

乒乓游戏机的出现解决了人类的很大难题。因为该产品不受运动设施、空间、场地、环境等因素的影响,在家即可进行操作。操作的同时,让操作者仿佛在真正的打乒乓球。而且该设计属于一种益智类设计,让人既可以锻炼身体,也可以锻炼智力。

1.2 国外研究现状

第二次世界大战以后,电子计算机技术得到了突飞猛进的发展。电子计算机一代一代的更新的同时,软件设计也迅速发展。于是,1971年,世界上第一台电子游戏机出现了。随着电子技术的迅猛发展,电子游戏机进入了次世代,主要有三大游戏机厂商。分别为:SONY、微软和任天堂。

如今,大部分益智类游戏机属于电子游戏机,乒乓游戏机就属于电子游戏机。随着电子技术的突破,电子游戏机开始朝着“便携式”和“家庭化”方向发展,彩色电视的普及使大型游戏机的显像管和扫描版部分完全可以被彩色电视取代,使得微处理机部分与现实屏幕实现了分离。现在制成的游戏机只相当于一个信号发生器。如今乒乓游戏机已出现3D类,体感类等等类型。

乒乓游戏机不仅可以实现人们对乒乓球的热爱,又可以让人们在玩耍的同时进行身体锻炼和智力提高,具有明朗的前景。

1.3 本设计的任务和设计方法

1.3.1 设计任务

如今各种不同类型的游戏设备一直是消费领域的热点,本设计要求用低廉的成本设计出符合要求的游戏设备,要求操作方便,系统稳定度高。设计任务为:(1)使用乒乓游戏机的甲乙双方各在不同的位置发球或击球。

(2)乒乓球的位置和移动方向由灯亮及依次点燃的方向决定,球移动的速度为0.1~1s移动一位。游戏者根据球的位置发出相应的动作,提前击球或出界均判失分。

(3)比赛用11分为一局来进行,甲乙双方都应设置各自的记分牌,任何一方先记满11分,该方就算胜了此局。当记分牌清零后,又可开始新的一局比赛。

1.3.2 设计方法

本设计是基于单片机的乒乓游戏机设计,分别进行了硬件和软件两部分的设计。硬件设计包括单片机电路、译码电路、发光二极管电路、按键电路、显示电路等电路的设计。软件设计是使用Keil uVision4软件编写与硬件模块相应的源程序。利用Proteus软件对电路进行仿真,最后通过制作实物实现设计。

2 乒乓游戏机设计方案

目前,有两种方案来设计乒乓游戏机设计。方案一是基于单片机的乒乓游戏机设计。方案二是基于FPGA的乒乓游戏机设计。

2.1 基于单片机的乒乓游戏机设计

方案一是基于单片机的乒乓游戏机设计,结果用LCD1602显示屏显示。软件方面,使用Keil uVision4进行编程。硬件设计包含单片机电路、模拟球台电路、按键电路、显示电路等电路的设计。软件设计包括:主程序、按键组程序(球拍模拟和暂停/开始子程序)、发球程序、线路程序(包括线路选择和LED点阵子程序)、回球程序、LCD显示程序。基于单片机的乒乓游戏机系统框图如图2.1所示。

图2.1 基于单片机的乒乓游戏机的系统框图

2.1.1 硬件设计

电源电路设计:单片机正常工作电压为+5V,设计采用三端稳压集成电路输出+5V 电压。

时钟电路设计:单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路,即单片机必须在时钟的驱动下才能工作。因此,单片机需要时钟电路支持,否则不能执行程序。

复位电路设计:单片机的复位电路使系统的所有功能部件都处于一个确定的初始状态,防止单片机执行错误操作、发出错误的指令等失误。单片机的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。本设计采用手动按钮复位方式进行复位。

按键电路设计:包含两个按键组,一个是模拟球拍按键电路,一个是暂停/开始

和复位按键电路。模拟球拍按键分为左右两边,左右各四个。这四个按键其中三个是对LED点阵线路的操作,一个是进行加速;暂停/开始和复位按键是在运行任一程序时,对游戏机进行暂停或开始或复位。

模拟球台设计:包括译码电路设计和发光二极管设计。译码电路设计:本设计中采用16个发光二极管,而单片机的端口较少,因此采用3-8译码器节约端口。发光二极管设计:由单片机控制74LS138译码器,74LS138译码器译码控制LED点阵得点亮顺序和相应点亮时间。

显示电路设计:设计中采用LCD显示屏显示结果,左右两边分别用A、B表示。

2.1.2 软件设计

主程序:对乒乓游戏机进行初始化,定时器设置,对LED点阵输入数据等,延时扫描按键。

按键程序:在回球和发球时,按键按下给单片机传入数据作出相应处理。包括暂停/开始子程序,对系统进行暂停和开始。

发球程序:绿色指示灯亮起时,B得到发球球权,否则A得到发球球权。

线路程序:游戏发球有8个线路选择,AB分别4个线路选择,共有16个回球线路,存在数组b[16]中,包括LED点阵子程序,由单片机线路和delay_1(t)控制

74LS138译码器,74LS138译码器译码控制LED点阵得点亮顺序和相应点亮时间。

回球程序:当球在A边时,A可在相应delay_1(t)中感应A按键组的数据并作出相应处理;当球在B边时,同理。

显示程序:显示游戏比分,当A或B到达11分时进入相应win子程序。

2.2 基于FPGA的乒乓游戏机设计

方案二是基于FPGA的乒乓游戏机设计。因为学校具备专门的实验箱,如果采用方案二只需编程便可实现。通过对各部分编写VHDL程序,然后进行编译、仿真、逻辑综合、逻辑适配,最后进行编程下载,并通过程序验证结果。用16个发光二极管代表乒乓球,在游戏机的两侧各设置两个开关,一个是发球开关,一个是击球开关。甲方按动发球开关时,靠近甲方的第一盏灯亮,然后发光二极管由甲向乙依次点亮,代表乒乓球在移动。当球过网后,按设计者规定的球位乙方就可以击球。若乙方提前击球或没有击到球,则判乙方失分,甲方自动加分,重新发球比赛继续进行到一方记分到11分,该局结束,记分牌清零,可以开始新的一局比赛。其系统框图如2.2所示。

图2.2 基于FPGA乒乓游戏机的系统框图

2.3 方案比较与选择

FPGA的运行速度很快,适合高速场合,而单片机的运行速度低的多;FPGA的I/O 口多,容易实现大规模系统,方便连接外设,而单片机的I/O口较少,适合小规模系统;FPGA的部程序是并行运行,具有处理复杂功能的能力,而单片机程序时串行

执行,程序需要执行完一条才能执行下一条,处理突发事件时只能调用中断资源;FPGA 包含单片机和DSP软核,即单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现。单片机设计属于软件畴,它的硬件即单片机芯片是固定的,通过软件编程语言描述在硬件芯片上的执行的软件指令。FPGA设计属于硬件畴,它的硬件即FPGA是可编程的,是一个通过硬件描述语言在FPGA芯片上自定义集成电路的过程。

由上可知,FPGA具有很多优点,但是对本设计而言是大材小用,而且芯片造价较高,因此选用单片机完成本设计。

在国,有很多成熟且性价比高的单片机,以51单片机为主。本设计对芯片的要求不高,因此选用性价比高的单片机STC89C51。STC89C51是ISP的系统可编程芯片,可以直接将程序烧录到芯片中,方便程序的修改和实物调试。其工作电压要求低,工作频率可达48MHz。并且可通过串口直接下载程序,数秒即可完成下载。采用单片机完成设计,可利用Proteus绘制电路原理图,用Keil uVision4进行编程,然后进行仿真调试,减少出错。并且采用C语言编程,移植性强,使端口的程序控制变得简单。

综上所述,采用方案一完成乒乓游戏机的设计。

3硬件电路的设计

3.1 硬件核心电路选择

乒乓游戏机设计选用单片机作为主控芯片,设计选用性价比高的STC89C51单片机。STC89C51与其它51单片机比较,具有成本低,性能好的优点,并且其具有在线编程功能,可以直接将程序烧录到芯片中,不需要对硬件进行修改。就乒乓游戏机而言,STC89C51能通过程序的编写实现所需的功能。

3.1.1 单片机STC89C51简介

单片机STC89C51是宏晶科技推出的超强抗干扰/低功耗的单片机,指令代码与引脚结构完全兼容传统的8051单片机。其最高工作时钟频率为80MHz,片含8K Bytes 的可反复擦写1000次的Flash ROM,芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元,具有在系统可编程特性,配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载到单片机部,并且速度更快。

STC89C51的芯片擦除特性:整个PEROM阵列与三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚低电平10ms来完成。在芯片擦除中,代码阵列全被写“1”,且在任何非空存储字节被重复编程以前,必须执行该操作。STC89C51芯片及其引脚如图3.1所示。

图3.1 STC89C51芯片及其芯片引脚图

3.1.2 单片机端口分配

乒乓游戏机需要八个端口接按键;16个发光二极管则通过两个3-8译码器与单片机连接,需要六个端口;LCD显示屏需要7个端口;单片机时钟电路接两个端口;复位电路接复位端口;暂停/开始按键需要两个端口;发球指示灯和暂停指示灯需要两个端口。下面对所需端口进行介绍及分配:

P0口(39~32脚):P0.0~P0.7统称为P0口。P0口是一个三态双向口,每个引脚可吸收八个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写“1”时,被定义为高阻输入。P0可用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在Flash编程时,P0口用作原码输入口。当Flash进行校验时,P0输出原码,必须接上拉电阻。

P1口(1~8脚):P1.0~P1.7统称为P1口.P1口为准双向口,P1口缓冲器能接收四个TTL门电流。P1口的管脚写“1”后,部上拉为高,可用作输入。P1口被外部下拉为低电平时,因为部上拉,将输出电流。在Flash编程和校验时,P1口接收低八位地址。

P2口(21~28脚):P2.0~P2.7统称为P2口。P2口为准双向口,缓冲器可接收/输出4个TTL门电流。当P2口被写“1”时,其管脚被部上拉电阻拉高,且作为输入。作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,因为部上拉将输出电流。当P2口用于外部程序存储器或十六位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出高八位地址。在给出地址“1”时,利用上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出单片机特殊功能寄存器的容。P2口在Flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口(10~17脚):P3.0~P3.7统称为P3口。P2口为准,双向口可接收/输出四个TTL门电流。当P3口写入“1”时,被部上拉为高电平,并用作输入。当外部下拉为低电平,因为上拉的缘故,P3口将输出电流。

P3口作为第二功能使用时各端口引脚的作用,如表3.1所示。

表3.1 P3口的第二功能

端口引脚第二功能

P3.0 RXD (串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 /INT0 (外中断0)

P3.3 /INT1 (外中断1)

P3.4 T0 (定时/计数器0)

P3.5 T1(定时/计数器1)

P3.6 /WR (外部数据存储器写选通)

P3.7 /RD (外部数据存储器读选通)

RST:复位输入。振荡器复位器件时,保持RST引脚两个机器周期高电平时间。

XTAL1:反向放大器的输入、部时钟工作电路的输入。

基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本

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单片机简易示波器论文

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基于51单片机课程设计

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一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词:STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能: 不加热时实时显示时间,并可手动设置时间; 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度,范围在20~70度之间,打开开关后,根据设定温度与水温确定是否加热,及何时停止加热,可实时显示温度; 设定加热时间功能。限定烧水时间,加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警,并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括:电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度,单片机STC8951获取采集的温度值,经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ,当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ,这里采用通过LED1和LED2取代!!! 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障,或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声,这里采用HLLED提示。

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电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器,以4*4矩阵键盘扫描输入,用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段,并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便,以一个一位共阴极数码管显示负号。 三,程序设计 #include #define Lint long int #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit dula=P2^6; //锁存器段选sbit wela=P2^7; sbit display_g=P2^0; //负号段选 sbit display_w=P2^1; //负号位选uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //0,1,2,3

51单片机示波器

ADC #define uchar unsigned char #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit START=P3^4; sbit OE=P3^6; sbit EOC=P3^5; uint AD; void adc() { START=1; START=0; while(EOC==0) { OE=1; } AD=P0; OE=0; }

89c51 #include #include #include sbit DI=P2^2; // 数据\指令选择 sbit RW=P2^1; // 读\写选择 sbit E=P2^0; // 读\写使能 sbit CS1=P2^4; // 片选1 sbit CS2=P2^3; // 片选2 sbit busy=P1^7; sbit jia=P3^7; sbit jian=P3^3; sbit jia1=P3^0; sbit jian1=P3^1; unsigned int i; unsigned char ye,lei,shu; unsigned char a[91]; void checkstate() { DI=0; RW=1; do { E=1; E=0; //仅当第7位为0时才可操作(判别busy信号) }while(busy==1); } void writecommand(unsigned char command) //写命令 { checkstate(); DI=0; RW=0; P1=command; E=1; E=0; } void writedate(unsigned char date) //写数据 { checkstate();

基于51单片机简易电子琴的课程设计

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基于51单片机的计算器设计

目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)

第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快,其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件和硬件条件,设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计,输入采用4×6矩阵键盘,可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算,并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路,一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器,与我们日常所用的简单计算器有较大差别,除了能进行加减乘除,科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算,具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等,未来的智能化计算器将是我们的发展方向,更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能: 1.扩展4*6键盘,其中10个数字,5个功能键,1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算(加、减、乘、除); 5. 实现结果低于五位的连续运算; 6. 使用keil 软件编写程序,使用汇编语言; 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试

基于51单片机的波形发生器的设计讲解

目录 1 引言 (1) 1.1 题目要求及分析 (1) 1.1.1 示意图 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 波形发生器系统设计方案 (2) 2.1 方案的设计思路 (2) 2.2 设计框图及系统介绍 (2) 2.3 选择合适的设计方案 (2) 3 主要硬件电路及器件介绍 (4) 3.1 80C51单片机 (4) 3.2 DAC0832 (5) 3.3 数码显示管 (6) 4 系统的硬件设计 (8) 4.1 硬件原理框图 (8) 4.2 89C51系统设计 (8) 4.3 时钟电路 (9) 4.4 复位电路 (9) 4.5 键盘接口电路 (10) 4.7 数模转换器 (11) 5 系统软件设计 (12) 5.1 流程图: (12) 5.2 产生波形图 (12) 5.2.1 正弦波 (12) 5.2.2 三角波 (13) 5.2.3 方波 (14) 6 结论 (16) 主要参考文献 (17) 致谢...................................................... 错误!未定义书签。

1引言 1.1题目要求及分析 题目:基于51单片机的波形发生器设计,即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。 1.1.1示意图 图1:系统流程示意图 1.2设计要求 (1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。 (2) 用键盘控制上述三种波形(同周期)的生成,以及由基波和它的谐波(5次以下)线性组合的波形。 (3) 系统具有存储波形功能。 (4) 系统输出波形的频率范围为1Hz~1MHz,重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz,非正弦波的频率按照10次谐波来计算。 (5) 系统输出波形幅度范围0~5V。 (6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。

基于51单片机的电子琴设计课程设计

目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容,它在陶冶情操、提高素养、开发智力,特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来,我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩,探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今,电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面,它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间:瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法;瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施,这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室,让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中,电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表,体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性,以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求,都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格,对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育,更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前,市场上的电子琴可谓琳琅满目,功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心,设计并制作的电子琴系统运行稳定,其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等,具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一台电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能:音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理,使用单片机C语言,利用定时器来控制频率,而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

基于51单片机的计算器设计程序代码汇编

DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。 方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。综上所述,选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,我考虑了二种方案:方案一:采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。方案二:采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大,并可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较高。 综上所述,选择方案一。 3 输入方案: 设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。 该方案的优点是:使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述,选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示: 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能:

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目:温度监控系统设计 学院:能源与动力工程学院 专业:测控技术与仪器专业 班级: 2班 成员:魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

基于51单片机的数字计算器的设计

《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业:通信工程 班级:09312班 姓名:某某某 学号:09031069 指导教师: 二0一二年六月十八日

目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21)

基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论,还学到了单片机硬件电路和程序设计,简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真,来加深对单片机的认识,充分发挥我们的个人创新和动手能力,并提高我们对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164,输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程,并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路: (1)扩展4*4键盘,其中10个数字,5个功能键,1个清零 (2)使用五位数码管接口电路

51单片机课程设计

课程设计说明书
课程设计名称






学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排: 设计任务:分两部分: (一)、设计实现类:进行软、硬件设计,并上机编程、联线、调试、 实现; 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声(自己选曲) 7.键盘液晶显示系统 (二)、应用系统设计类:不须上机,查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明:第 1--7 题任选其二即可。(二)里题目自拟。 日程安排: 本次设计共二周时间,日程安排如下: 第 1 天:查阅资料,确定题目。 第 2--4 天:进实验室做实验,连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天:编写程序,并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天:整理资料,撰写课程设计报告,准备答辩。 第 10 天:上交课程设计报告,答辩。 设计报告要求:
1. 设计报告里有两个内容,自选题目内容+附录(实验内容),每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现,要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括: 1) 设计题目、任务与要求 2)硬件框图与电路图 3) 软件及流程图 (a)主要模块流程图 (b)源程序清单与注释 4) 总结 5) 参考资料 6)附录 实验上机调试内容
注:此任务书由指导教师在课程设计前填写,发给学生做为本门课程设计 的依据。

基于单片机的示波器

基于单片机的示波器

题目5 基于单片机的简易示波器班级:自动化131 姓名:姜小华蔡兴鹏 一、电路设计原理 本次课程设计设计的示波器由控制模块、人机界面接口、信号输入通道、信号显示模块组成。控制器模块应该具有以下一些主要功能:在满足触发条件时能启动对被测信号的频率范围确定相应的采样速率;在对存储的信号进行显示时,可以选择一个合适的速率将存储的信号数据读出并恢复模拟量;为了使A/D在合适的模拟输入信号幅度下进行转换,应能根据垂直灵敏度的要求选择信号调理电路的增益。人机界面接口模块可通过键盘对不同信号通道的选择,与波形位置的调整。信号输入通道模块;信号(正弦信号、方波信号)的产生,信号的放大、衰减电路,A/D转换电路。 信号显示模块组成;LCD显示出波形。 二、介绍各芯片参数 1、数模转换ADC0808 ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0808是ADC0809的简化版本,功能基本相同。一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换,实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。 ADC0808芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如右图所示。各引脚功能如下: 1~5和26~28(IN0~IN7):8路模拟量输入端。 8、14、15和17~21:8位数字量输出端。 22(ALE):地址锁存允许信号,输入,高电平有效。 6(START):A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。 7(EOC):A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 9(OE):数据输出允许信号,输入,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。 10(CLK):时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 12(VREF(+))和16(VREF(-)):参考电压输入端 11(Vcc):主电源输入端。

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

基于51单片机的简易计算器设计

河南##############学校 毕业设计(论文) 基于51单片机的简易计算器 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自083 姓名: 崔 # # 学号: 091415302 指导老师: 许 # 二零一二年五月八日

基于51单片机的简易计算器 摘要 工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的,在本次工程实践中,我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础,设计了简易计算器。本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心,能够实现多位数的四则运算。该系统通过检测矩阵键盘扫描,判断是否按键,经数据转换把数值送入数码管动态显示。本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容:基于单片机简易计算器的基本功能,同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述;介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图,并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明;对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词:MCS-51;8051单片机;计算器;加减乘除

Based on the simple calculator 51 SCM Abstract The engineering practice teaching is to students better to consolidate and practice have set up by the professional knowledge, in this engineering practice, I to the intelligent measurement control instrument principle and design ", "the MCS-51 series single chip computer and its application" course knowledge as the foundation, the design the simple calculator. This system to MCS-51 of the 8051 series single chip microcomputer as the core, can realize the connection arithmetic. The system through the test matrix keyboard scan, judge whether key, the data transfer the numerical into digital tube dynamic display. This system mainly introduced the design that the following aspects of content: based on single chip microcomputer simple calculator basic functions, and the matrix keyboard and a digital tube dynamic display of the principle of a simple expatiated; introduced the design of the whole system, the whole process of the system are discussed, and its function module partition and the components for a detailed explanation; the functional modules of the system hardware and software of the implementation of the detailed design instructions. Key words: MCS-51;8051 single chip microcomputer;Calculator;Add, subtract, multiply and divide:

51单片机课程设计 AD转换

课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库,版权所有.

AD转换 要求: A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换,并显示(保留4位数字)设计框图:

方案设计: AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多,可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器,通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图所示。 下面说明各引脚功能: ?IN0~IN7:8路模拟量输入端。 ?2-1~2-8:8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE:地址锁存允许信号,输入端,高电平有效。 ?START: A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。 ?EOC: A/D转换结束信号,输出端,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 ?OE:数据输出允许信号,输入端,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。 ?CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。

?REF(+)、REF(-):基准电压。 ?Vcc:电源,单一+5V。 ?GND:地 工作原理: 首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。直到A/D转换完成,EOC 变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号(EOC)作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式,只要一旦确定转换完成,即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时,OE信号即有效,把转换数据送上数据总线,供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。

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