<<单片机原理及应用>>课程设计
姓名：***
学号：***********
专业：通信工程
班级：2013级1班
指导老师：***
学院：物理电气信息学院
完成日期：2015年12月10日
电梯楼层显示电路设计
前言：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。本次设计通过了解单片机的基本知识，简单的扩展外围电路，完成基本的功能。
摘要：AT89C51单片机电梯楼层 Proteus仿真
一．设计任务
1、掌握51单片机的基本结构及相关知识，掌握Keil和Protues软件的使用和两者的关系，并能更好的用两种软件来做单片机实验的仿真。利用51单片机、数码管显示器设计一个单片机显示系统，要求在液晶上显示楼层“1,2,3,4,5,6,7,8”。
2、按照设计任务在Proteus Professional中绘制电路原理图；
3、了解电梯楼层显示电路的编程方法和相关知识，根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在Proteus下进行仿真，实现相应功能。
4、培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力
二．实验原理
电梯楼层显示电路是由单片机控制的，主要的部件有51单片机、开关控制和数码显示管组成。通过数码管显示楼层，开关控制。
1.AT89C51的基本概述
AT89C5l单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有4KB Flash ROM的8位CMOS单片机，工作电压范围为2.7～6V(实际使用+5V供电)，8位数据总线。它有—个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行发送和接收。AT89C51具有4K并行可编程的非易失性FLASH 程序存储器，可实现对器件串行在系统编程ISP和在应用中编程(IAP)。在系统编程ISP （In-System Programming）当MCU安装在用户板上时允许用户下载新的代码在应用中编程。IAP（In-Application Programming）MCU可以在系统中获取新代码并对自己重新编程，这种方法允许通过调制解调器连接进行远程编程。片内ROM中固化的默认的串行加载程序Boot Loader允许ISP通过UART将程序代码装入Flash存储器，而Flash代码中则不需要加载程序对于IAP用户程序通过使用片内ROM中的标准程序对Flash存储器进行擦除和重新编程。
引脚功能说明：
VCC：电源电压。
GND：接地。
P0 口：一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口时，每位
能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在Flash 编程中，P0口接收指令字节；在校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
P2口：一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2 口的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
P3口：一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3 口的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。第二功能如1所示：
RST：复位输入。在振荡器工作时，该引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。PSEN：程序储存允许输出是读通信号。当AT89C51由外部程序存储器取指令（数据）时，每个机器周期两次PSEN有效。
EA/VPP：外部访问允许。要使CPU仅仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平。如果EA端为高电平，接Vcc端，CPU则执行内部程序存储器中的指令。
XTAL1：振荡器反向放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反向放大器输入端。
2.数码管显示原理
我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED 的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。其原理图如下。
其中引脚图的两个COM端连在一起，是公共端，共阴数码管要将其接地，共阳数码管将其接正5伏电源。一个八段数码管称为一位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线（即a,b,c,d,e,f,g,dp）连在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时，都从段选
线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。数码管的8段，对应一个字节的8位，a对应最低位，dp对应最高位。所以如果想让数码管显示数字0，那么共阴数码管的字符编码为00111111，即0x3f；共阳数码管的字符编码为11000000，即0xc0。可以看出两个编码的各位正好相反。
3.Proteush仿真软件介绍
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
该软件的特点：
a.全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。
b.具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS一232动态仿真、1C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
c.目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。
d.支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大，可仿真51、AVR、PIC。
三.实验方案
四.实验源程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led=P2;
sbit sw1=P1^0;
