任务四 键控流水灯和LED数码管显示
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《单片机技术与应用》课程标准一、课程定位1、课程性质随着电子设备智能化的不断发展和日益普及,单片机作为电子设备智能的核心其应用日益广泛,在包括各种通信设备在内的电子应用领域中随处可见单片机的应用。
因此,中等职业教育电子信息类专业大都开设了单片机技术与应用的相关课程.为此,本课程将作为电子电器应用与维修专业的核心课程,如图1所示,同时也是从事机电产品,电子产品的生产与开发企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才,对学生职业岗位能力培养与职业素质养成起主要支撑作用。
图1 课程在专业岗位能力培养中的支持作用2、电子电器应用与维修课程体系电子电器应用与维修课程体系结构,如图2所示,位于最底层的是电工基础、电子技术技术(数字部分和模拟部分)、元器件识别、检测与组装。
本课程属于核心课程,起到为后续的课程protel 2004、PLC 应用与技术等课程打下坚实的基础,同时为前续课程计算机基础、电工基础、电子技术(数字部分和模拟部分)、元器件识别、检测与组装等课程起到巩固的作用.图2 电子电气应用与维修课程体系3、课程定位《单片机技术与应用》既是电子电器应用与维修、电气自动化、应用电子技术专业的核心课程之一,又是各专业的基础课程之一.特别是电子电器应用与维修专业中的《protel 2004》、《智能电子产品组装、检测与维修》、课程等技能的培养是以本课程为基础。
单片机是实现电子产品智能化的有效途径,现以广泛应用于智能仪表、家用电器、工业控制、网络通信等众多领域。
课程教学目标定位在培养人的综合素质,使学生在专业能力、自学能力和社会能力等各方面全面发展,为企业输送合格的软硬件设计的操作员、生产工艺检测员、产品调试工、家用电器维修工等。
本课程是贯彻教育部关于中等职业教育改革精神,体现以“以服务为宗旨,以就业为导向”的职教特点,在结构形式上采用项目式教学法,在载体上采用产品的组装、调试和检测,即每一个项目就是一个产品。
课程设计任务书题目键盘控制数码管显示及 LED点亮学院(部)__________ 电子与控制工程 ______________专业____________ 建筑设施智能技术 ___________班级________________ 320601 ________________学生姓名_____________________________学号________________5_月日至 _5_月_22_日指导教师_______________2014年5月22日目录一、 .............................................. 摘要 2二、 .......................................... 设计要求 2三、 ...................................... 方案设计说明 2四、 ........................................ 程序流程图 4五、 .......................................... 模块介绍 41)8051CPU (4)2)数码管显示 (5)3) (4X)4键盘输入 (5)4)流水灯显示 (6)六、源程序 (7)程序执行结果 (11)七、主要元器件介绍 (13)1) ..................................................................................................8051 (13)2) .................................................................................................. 共阴极数码管 (15)八、参考书籍 (17)一、摘要单片机是单片微型计算机,它是针对控制与检测应用而设计的,也称为微控制器。
项目四、键控花样灯项目描述:计算机中CPU是核心器件,在不影响处理器做其它的事情的情况下,及时进行外部事件计数,外部事件触发处理,采用了中断技术,从而提高了效率,增强了程序的实时性。
单片机的中断是用来响应其他优先级更高的事件。
本项目是通过键控花样灯设计了解外部中断的概念;理解单片机的中断类型及中断处理函数的格式;理解中断的不同触发方式并掌握相应的编程方法。
能力目标:1、掌握单片机对外部中断的设置方法。
2、能应用中断的下降沿触发和低电平触发编写中断服务程序。
3、能利用中断功能实现开关对彩灯的控制。
4、提高学生的动手能力和技能操作水平。
任务一:单键控制LED灯任务目标:1、掌握中断服务程序的编写方法。
2、能正确连接电路。
3、能分析、判断运行错误并能修改完善。
任务要求:用独立按键控制8个LED按以下方式显示1-12-123-1234-12345-12456-1234567-12345678相关知识讲解:一、 MCS-51单片机的中断系统结构1、中断的认识经过前面内容的学习,大家可能会发现,有时候单片机对按钮的响应比较迟钝,按了好几次才有反应,特别是在按钮功能对应的是彩灯的一系列变化时,按钮简直可以说是完全罢工。
这是怎么回事呢?原因是我们的单片机在执行命令时是按照一定顺序的,同一时间它不可能做很多事情。
可是,有时候需要它给我们一些特别待遇,希望我们的要求可以马上满足,所以单片机的设计中设置了一个中断系统,并且设置了两个级别。
要掌握51单片机的中断系统,首先要弄清楚几个概念:中断、中断源、中断标志、中断请求、中断允许、中断优先级、中断响应、中断嵌套和中断返回。
我们假设这样一段场景:周末你放假在家,准备泡咖啡时,发现没有开水,于是你把水壶灌好水,放在炉灶上烧,等开水烧开还有一段时间,于是你打开影碟机看电影,正看到精彩之处时,突然有人敲门,你为了不错过精彩的地方选择了暂停播放,去开门,原来是送快递的邮递员,正在你准备验收邮件签字的时候,你的开水壶发出报警声提醒你开水烧好了,你请邮递员稍等片刻,马上跑去关掉炉灶,然后立刻跑到门口给邮递员签收回单,收好邮件回来再继续观看电影。
实验四数码管显示控制一、实验目的1、熟悉Keil uVision2软件的使用;2、掌握LED数码管显示接口技术;3、理解单片机定时器、中断技术。
二、实验设备及仪器Keil μVision2软件;单片机开发板;PC机一台三、实验原理及内容1、开发板上使用的LED 数码管是四位八段共阴数码管(将公共端COM接地GND),其内部结构原理图,如图4.1所示。
图4.1共阴四位八段LED数码管的原理图图4.1表明共阴四位八段数码管的“位选端”低电平有效,“段选端”高电平有效,即当数码管的位为低电平,且数码管的段为高电平时,相应的段才会被点亮。
实验开发板中LED数码管模块的电路原理图,如图4.2所示。
SP1a~hP0.4~P0.7SP2P0.0~P0.3图4.2 LED数码管模块电路原理图图中,当P1.0“段控制”有效时,P0.0~P0.7分别对应到数码管的a~h段。
当P1.1“位控制”有效时,P0.0~P0.7分别对应到DIG1~DIG8。
训练内容一:轮流点亮数码管来检测数码管是否正常。
参考程序:ORG 00HAJMP MAINMAIN:SETB P1.2;LED流水灯模块锁存器的控制位MOV P0,#0FFH;关闭LED灯CLR P1.2SETB P1.3 ;点阵模块的行控制锁存器MOV P0,#0 ;关闭点阵行CLR P1.3MOV A,#11111110B;数码管“位选信号”初值,低电平有效LOOP:SETB P1.1;数码管位控制锁存器有效MOV P0,ACLR P1.1RL A ;形成新的“位选信号”,为选择下一位数码管做准备SETB P1.0;数码管段控制锁存器有效MOV P0,#0FFH ;数码管的所有段点亮,显示“8”CLR P1.0CALL DELAYSJMP LOOPDELAY:MOV R5,#0;延时子程序D1: MOV R6,#0D2:NOPDJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND训练内容二:静态显示,0~9计数。
按键控制数码管和流水灯设计报告实验报告摘要单片机自20世纪70年代以来,以其极高的性价比,以及方便小巧受到人们极大的重视和关注。
本设计选用msp430f249芯片作为控制芯片,来实现矩阵键盘对LED数码管显示的控制。
通过单片机的内部控制实现对硬件电路的设计,从而实现对4*4矩阵键盘的检测识别。
用单片机的P3口连接4×4矩阵键盘,并以单片机的P3.0-P3.3口作键盘输入的列线,以单片机的P3.4-P3.7口作为键盘输入的行线,然后用P0.0-P0.7作输出线,通过上拉电阻在显示器上显示不同的字符“0-F”。
在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来实现本设计。
其工作过程为:先判断是否有键按下,如果没有键按下,则继续检测整个程序,如果有键按下,则识别是哪一个键按下,最后通过LED数码管显示该按键所对应的序号。
关键字:单片机、流水灯、数码管、控制系统SCM since the nineteen seventies, with its high price, and a convenient compact attention and great concern. Thisdesign uses msp430f249 chip as the control chip, to realize the control of the LED digital tube display matrix keyboard. Through the internal control single chip to realize the hardware design of the circuit, so as to re alize the detection and recognition of 4*4 matrix keyboard. 4 * 4 matrix keyboard connected with the MCU P3 port, and the MCU P3.0 P3.3 port for a keyboard input, MCU P3.4P3.7 port as the lines of keyboard input, and then use theP0.0 P0.7 as the output line, by a pull-up resistor display different characters "0F on display". Control with software programs based on the hardware circuit to realize the design. The working process is: first to determine whether a key is pressed, if no key is pressed, it will continue to test the whole procedure, if a key is pressed, the Keywords: SCM, water lights, digital tubes, control system键盘控制流水灯和数码管实验报告目录一设计的目的 (2)二任务描述及方案设计 (3)1. 任务描述 (3)2. 方案设计 (3)三硬件设计方案 (3)1. Msp430f149单片机的功能说明 (3)2. 显示器功能 (4)3. 复位电路 (4)4. 按键的部分 (4)5. 74HC573的特点 (4)6. 流水灯和数码管电路原理图 (4)7. 元器件清单 (4)四程序设计方案 (5)1. 用IAR Embedded Workbench软件编程序 (5)2. 仿真电路图 (6)五实物实验 (7)1. 实物图 (7)2. 测试结果与分析 (7)六结论 (11)八参考文献 (16)一、设计目的1、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课理论知识,培养学生设计、计算、绘画、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能;2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实践问题能力;3、培养学生的团队协作精神、创新意思、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
引言单片机(微控制器)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术与数据处理能力的中央处理器CPU,只读存储器ROM,各种各样的I / O口和中断系统、定时器/计数器功能(可能包括显示驱动电路、脉宽调制电路,模拟多路复用器和A / D转换器电路)集成到一块硅组成的小型和完美的微机系统,广泛应用于工业控制领域。
自1980年代以来,8位单片机,发展到现在的300高速单片机。
以其极高的性价比,是人们的注意和关心,应用很广,发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高,成本低,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。
由于这些优势,在我国单片机已广泛应用于工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化设备和其他方面,最典型的是单片机51单片机。
在本次课程设计中以STC89C52芯片为核心,辅以必要的电路,设计了流水灯、数码管、按键、液晶显示器LCD驱动程序和RS232串口程序。
同时系统硬件设计简单、稳定性高、价格低廉等优点。
关键词:液晶显示器,STC89C52,RS232MCU (Microcontrollers) is A kind of integrated circuit chips, is to use very large scale integrated circuit technology with data processing ability of the central processor CPU, ROM, A variety of I/O mouth and interrupt system, timer/counter function (may include display driver circuit, pulse width modulation circuit, analog multiplexer and A/D converter circuit) is integrated into A piece of silicon consisting of A small and perfect microcomputer system, widely used in industrial control field. Since the 1980 s, by the time of the four, 8-bit microcontroller, development to the present 300 m high speed single chip microcomputer.SCM since the 1970 s, with its extremely high cost performance, is very wide, developing very quickly. SCM small size, light weight, strong anti-jamming capability, environmental requirements is not high, low cost,highreliability, good flexibility, development is relatively easy. Because of these advantages, in our country, SCM has been widely used in industrial automation control, automatic detection, intelligent instruments and other aspects, and is most typical in the microcontroller 51 single-chip microcomputer ,The curriculum design through study andapplication of it, STC89C52 chip as the core, supplemented by necessary circuit, designed a light water program, digital tube, key procedures, LCD driver and RS232 serial interface program. At the same time the system has simple hardware design, high stability, price is low wait for an advantage .Key words: liquid crystal display,STC89C52,RS232第一章总体设计方案1.1 课程设计任务(1)按照硬件电路画出原理图及PCB图;(2)在硬件电路上完成流水灯、数码管、按键、液晶显示器以及RS232串口通信驱动程序。
4位动态数码管工作原理
动态数码管是由四个7段LED数字显示器组成的,每个显示
器数字段由8个LED灯组成,加上小数点共9个LED灯组成。
工作原理如下:
1. 数码管由一个控制电路和驱动电路组成。
控制电路负责控制每个数码管的显示数字以及小数点,驱动电路负责提供合适的电流和电压来驱动LED灯。
2. 控制电路通过一个计数器或者微控制器来控制显示的数字。
计数器或微控制器输出的二进制数码信号被解码成对应的数字和小数点激活信号。
3. 驱动电路通过驱动IC来驱动LED灯。
驱动IC提供合适的
电流和电压,控制LED灯的亮度和显示效果。
4. 控制电路和驱动电路之间通过共阳极或共阴极连接。
共阳极连接意味着LED灯的阳极(正极)是连接在一起的,而共阴
极连接则是将LED灯的阴极(负极)连接在一起。
5. 控制电路循环地将数字和小数点信号从第一个数码管传递到第四个数码管,每一个数码管显示对应的数字,从而形成连续的数字显示效果。
总结:动态数码管通过控制电路和驱动电路的协作工作,在时序上依次激活每个数码管,并且根据对应的数字信号来点亮相应的LED灯,从而实现数字的动态显示。