基于單片機的LED漢字顯示屏設計與制作:在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業已成為一個快速發展的新興產業,市場空間巨大,前景廣闊。隨著信息產業的高速發展,LED顯示作為信息傳播的一種重要手段,已廣泛應用于室內外需要進行服務內容和服務宗旨宣傳的公眾場所,例如戶內外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然,LED顯示已成為城市亮化、現代化和信息化社會的一個重要標志。 本文基于單片機(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設計、程序編譯與下載等基本環節和相關技術。2 硬件電路組成及工作原理本產品擬采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現,主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復位電路、列掃描驅動電路(74HC154)、16×16 LED點陣5部分組成,如圖1所示。 其中,AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器,俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,能夠進行1 000次寫/擦循環,數據保留時間為10年。他是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此,在智能化電子設計與制作過程中經常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C51的18,19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2,C3組成,采用片內振蕩方式。復位電路采用簡易的上電復位電路,主要由電阻R1,R2,電容C1,開關K1組成,分別接至AT89C51的RST復位輸入端。LED點陣顯示屏采用16×16共256個象素的點陣,通過萬用表檢測發光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布,如圖2所示。 我們把行列總線接在單片機的IO口,然后把上面分析到的掃描代碼送人總線,就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89S51單片機,則需要使用32條IO口,這樣會造成IO資源的耗盡,系統也再無擴充的余地。因此,我們在實際應用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口,至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制,這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口,節約了很多IO資源,為單片機系統擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設置上拉電阻,我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。
上傳時間: 2013-10-16
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介紹用PIC16C73 自帶的八位A/D 轉換器擴展為十二位A/D 轉換器,給出了具體的設計方案和程序流程。它是用以 PIC16C73 為MCU 構成的海水有機磷測控儀A/D 轉換部分的一種解決方案。為監測海洋生態環境,研制了用于海水有機磷農藥現場監測的生物傳感器。為測定生物傳感器的信號,使傳感器可用于船載及臺站的海洋生態環境現場自動監測,需要對整個的采樣和排液裝置進行控制以及對傳感器來的信號進行實時采集處理,形成有機磷的濃度傳給上位機。為此,開發了以PIC16C73 單片機為核心的小型測控儀器,很好的完成了上述功能。PIC1673 單片機自帶8 位的A/D 轉換器,但不能滿足系統對精度的要求,本設計在單片機自帶8 位A/D 基礎上加少量的硬件和軟件開銷,使其擴展為十二位A/D 轉換器,滿足了系統的要求。
上傳時間: 2013-10-30
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單片機指令系統 3.1 MCS-51指令簡介 3.2 指令系統 3.1 MCS-51指令簡介 二、MCS-51系列單片機指令系統分類 按尋址方式分為以下七種:按功能分為以下四種: 1、立即立即尋址 1、數據傳送指令位操 2、直接尋址 2、算術運算指令 3、寄存器尋址 3、邏輯運算指令 4、寄存器間接尋址指令 4、控制轉移類指令 5、相對尋址 5、位操作指令 6、變址尋址 7、位尋址 三、尋址方式 3、寄存器間接尋址 MOV A, @R1 操作數是通過寄存器間接得到的。 4、立即尋址 MOV A, #40H 操作數在指令中直接給出。 5、基址寄存器加變址寄存器尋址 以DPTR或PC為基址寄存器,以A為變址寄存器, 以兩者相加形成的16位地址為操作數的地址。 MOVC A, @A+DPTR MOVC A, @A+PC 四、指令中常用符號說明 Rn——當前寄存器區的8個工作寄存器R0~R7(n=0~7); Ri——當前寄存器區可作地址寄存器的2個工作寄存器R0和R1(i=0,1); direct——8位內部數據存儲器單元的地址及特殊功能寄存器的地址; #data——表示8位常數(立即數); #datal6——表示16位常數; add 16——表示16位地址; addrll——表示11位地址; rel——8位帶符號的地址偏移量; bit——表示位地址; @——間接尋址寄存器或基址寄存器的前綴; ( )——表示括號中單元的內容 (( ))——表示間接尋址的內容; 五、MCS-51指令簡介 1. 以累加器A為目的操作數的指令 2. 以Rn為目的操作數的指令 3. 以直接地址為目的操作數的指令 4. 以寄存器間接地址為目的操作數指令 應用舉例1 8段數碼管顯示 應用舉例2 3.2 指令系統 2、堆棧操作指令 3. 累加器A與外部數據傳輸指令 4. 查表指令 MOVC A, @A+PC 例子: 5. 字節交換指令 6. 半字節交換指令 二、算術操作類指令 PSW寄存器 2. 帶進位加法指令 3. 加1指令 4. 十進制調整指令 5. 帶借位減法指令(Subtraction) 6. 減1指令(Decrease) 7. 乘法指令(Multiplication) 8. 除法指令(Division) 三、邏輯運算指令 1. 簡單邏輯操作指令 2. 循環指令 帶進位左循環指令(Rotate Accumulator Left through Carry flag) 右循環指令(Rotate Accumulator Right) 帶進位右循環指令(Rotate A Right with C) 3. 邏輯與指令 4. 邏輯或指令 5. 邏輯異或指令 四、控制轉移類指令 1. 跳轉指令 相對轉移指令 SJMP rel PC←(PC)+2 PC←(PC)+rel 程序中標號與地址之間的關系 2. 條件轉移指令 3. 比較不相等轉移指令 4. 減 1 不為 0 轉移指令 5. 調用子程序指令 7. 中斷返回指令 五、位操作指令 1. 數據位傳送指令 2. 位變量邏輯指令 3. 條件轉移類指令
上傳時間: 2013-10-27
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用單片機制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機制作多功能莫爾斯碼電路莫爾斯電碼通信有著悠久的歷史,盡管它已被現代通信方式所取代,但在業余無線電通信和特殊的專業場合仍具有重要的地位,這是因為等幅電碼通信的抗干擾能力是其它任何一種通信方式都無法相比的。在短波波段用幾瓦的功率即可進行國際間的通信,收發射設備簡單易制成本低廉,所以深受業余無線電愛好者的喜愛,是業余無線電高手必備的技能。要想熟練掌握莫爾斯電碼的收發技術除了持之以恒的毅力外,還需要相關的設備。設計本電路的目的就是給愛好者提供一個實用和訓練的工具。 一、功能簡介 本電路可以配合自動鍵體和手動鍵體,產生莫爾斯碼控制信號,設有16種速度,從初學者到操作高手都能適用。監聽音調也有16種,均可以通過功能鍵進行選擇。可以按程序中設定好的呼號自動呼叫,設有聽抄練習功能,聽抄練習有短碼和混合碼兩種模式,分別對10個數字和常用的38個混合碼模擬隨機取樣,產生分組報碼,供愛好者提高抄收水平之用,速度低4檔的聽抄練習是專為初學者所設,內容是時間間隔較長的單字符。設有PTT開關鍵,可以決定是否控制發射機工作,不需要反復通斷控制線。無論當前處于呼叫狀態還是聽抄狀態只要電鍵接點接通則自動轉到人工發報程序。4分鐘內不使用電路將自動關閉電源,只有按復位鍵才能重新開始工作。先按住聽抄練習鍵復位則進入短碼練習狀態,其它功能不變。從開機到自動關機執行每個功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開關接口,以適應不同的發射設備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設計電路的目的在于方便實用,以免在緊張的操作中失誤,所以除了聽抄練習鍵外其它鍵沒有定義復用功能。各鍵的作用在圖中已經標出。PTT控制在每次復位時處于關閉狀態,每按動一次PTT功能鍵則改變一次狀態,這樣可以使用軟件開關控制發射。 PTT處于控制狀態時發光二極管隨控制信號閃亮。考慮到自制設備及淘汰軍用設備與高檔設備控制電流的不同,PTT開關管采用了2SC2073,可以承受500mA的電流,同時還增加了無極性PTT開關電路,無論外部被控制的端口直流極性如何加到VT3的極性始終不變,供有興趣的愛好者實驗。應該注意,如果被控制的負載是感性,則電感兩端必須并聯續流二極管,除自制設備外成品機在這方面一般沒有什么問題。手動鍵只有一個接點,接通后產生連續的音頻和發射控制信號。在本電路中手動鍵的輸入端是P1.5 ,程序不斷檢測P1.5電平,當按鍵按下時P1.5電平為0,程序轉入手動鍵子程序。 自動鍵的接點分別接到P1.3和P1.4 ,同樣當程序檢測到有接點閉合時便自動產生“點”或“劃”。音頻信號從P輸出,經VT1放大后推動揚聲器發音。單片機的I/O口在輸入狀態下阻抗較高,容易受到高低頻信號干擾,所以在每個輸入端口和三極管的be端并聯電阻和高頻旁路電容,確保在較長的電鍵連線和大功率發射時電路工作穩定。圖2是印刷電路版圖,尺寸為110mmX85mm,揚聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設計方法 “點”時間長度是莫爾斯電碼中的基本時間單位。按規定“劃”的時間長度不小于三個“點”,同字符中“點”與“劃”的間隔不小于一個“點”,字符之間不小于一個“劃”,詞與詞之間不應小于五個“點”。在本程序中用條件轉移指令來產生“點”時間長度。通過速度功能鍵功可以設置16種延時參數。用T0中斷產生監聽音頻信號,并將中斷設為優先級,保證在聽覺上純正悅耳。T1用于自動關機計時,如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫1,單片機進入休眠狀態,此時耗電量僅有幾個微安。自動鍵的“點”或“劃”以及手動鍵的連續發音都是子程序的反復調用。P1.2對地短接時自動呼叫可設定為另一內容。為了便于熟悉匯編語言的讀者對發音內容進行修改,這里介紹發音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計算機中二進制恰好相同,我們可以用0表示“點”,用1表示“劃”。提示音、自動呼叫、聽抄內容等字符是預先按一定編碼方式存儲在程序中的常數。每個字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點”、“劃”組成,也就是發音次數最多6次。程序中每個字符占用1個字節,字符時間間隔不占用字節,但更長的延時或發音結束信息占用一個字節。我們用字節的低三位表示字節的性質,對于5次及5次以下發音的字符我們用存儲器的高5位存儲發音信息,發音順序由高位至低位,用低3位存儲發音次數,發音時將數據送入累加器A,先得到發音次數,然后使A左環移,對E0進行位尋址,判斷是發“點”還是“劃”,環移次數由發音次數決定。對于6次發音的字符不能完全按照上述編碼規則,否則會出現信息重疊,如果是6次發音且最后一次是“劃”我們把發音次數定義為111B,因為這時第6次位尋址得到的是1。如果第6次發音是“點”,那么這個字符的低三位定義為000B。字符間隔時間由程序自動產生,更長的時間隔或結束標志由字節低三位110B來定義,高半字節表示字符間隔的倍數,例如26H表示再加兩倍時間間隔。如果字節為06H則表示讀字符程序結束,返回主程序。更詳細的內容不再贅述,讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項手動鍵的操作難度相對大一些,時間節拍全由人掌握,其特點是發出的電碼帶有“人情味”。自動鍵的“點”、“劃”靠電路產生,發音標準,容易操作,而且可以達到相當快的速度,長時間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號微弱的條件下自動鍵碼的辨別程度好于手動鍵碼。初學者初次使用手動鍵練習發報要有老師指導,且不可我行我素,一旦養成不正確的手法則很難糾正。在電臺上時常聽到一些讓對方難以抄收的電碼,這可能會使對方反感而拒絕回答。使用自動鍵也應在一定的聽抄基礎上再去練習。在暫時找不老師的情況下可多練習聽力,這對于今后能夠發出標準正確的電碼非常有益。
上傳時間: 2013-10-31
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單片機音樂中音調和節拍的確定方法:調號-音樂上指用以確定樂曲主音高度的符號。很明顯一個八度就有12個半音。A、B、C、D、E、F、G。經過聲學家的研究,全世界都用這些字母來表示固定的音高。比如,A這個音,標準的音高為每秒鐘振動440周。 升C調:1=#C,也就是降D調:1=BD;277(頻率)升D調:1=#D,也就是降E調:1=BE;311升F調:1=#F,也就是降G調:1=BG;369升G調:1=#G,也就是降A調:1=BA;415升A調:1=#A,也就是降B調:1=BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1=A,就是說,這首歌曲的“導”要唱得同A一樣高,人們也把這首歌曲叫做A調歌曲,或叫“唱A調”。1=C,就是說,這首歌曲的“導”要唱得同C一樣高,或者說“這歌曲唱C調”。同樣是“導”,不同的調唱起來的高低是不一樣的。各調的對應的標準頻率為: 單片機演奏音樂時音調和節拍的確定方法 經常看到一些剛學單片機的朋友對單片機演奏音樂比較有興趣,本人也曾是這樣。在此,本人將就這方面的知識做一些簡介,但愿能對單片機演奏音樂比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說來,單片機演奏音樂基本都是單音頻率,它不包含相應幅度的諧波頻率,也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可,也就是“音調”和“節拍”。音調表示一個音符唱多高的頻率,節拍表示一個音符唱多長的時間。 在音樂中所謂“音調”,其實就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中央C上方的A音定為標準音高,其頻率f=440Hz。當兩個聲音信號的頻率相差一倍時,也即f2=2f1時,則稱f2比f1高一個倍頻程, 在音樂中1(do)與 ,2(來)與 ……正好相差一個倍頻程,在音樂學中稱它相差一個八度音。在一個八度音內,有12個半音。以1—i八音區為例, 12個半音是:1—#1、#1—2、2—#2、#2—3、3—4、4—#4,#4—5、5一#5、#5—6、6—#6、#6—7、7—i。這12個音階的分度基本上是以對數關系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個音符的音高,也就是其基本音調的頻率,我們就可根據倍頻程的關系得到其他音符基本音調的頻率。 知道了一個音符的頻率后,怎樣讓單片機發出相應頻率的聲音呢?一般說來,常采用的方法就是通過單片機的定時器定時中斷,將單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反,或者說來回清零,置位,從而讓蜂鳴器發出聲音,為了讓單片機發出不同頻率的聲音,我們只需將定時器予置不同的定時值就可實現。那么怎樣確定一個頻率所對應的定時器的定時值呢?以標準音高A為例: A的頻率f = 440 Hz,其對應的周期為:T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反的時間應為:t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個時間t也就是單片機上定時器應有的中斷觸發時間。一般情況下,單片機奏樂時,其定時器為工作方式1,它以振蕩器的十二分頻信號為計數脈沖。設振蕩器頻率為f0,則定時器的予置初值由下式來確定: t = 12 *(TALL – THL)/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時器待確定的計數初值。因此定時器的高低計數器的初值為: TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式(注意:計算時應將時間和頻率的單位換算一致),即可求出標準音高A在單片機晶振頻率f0=12Mhz,定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值為 : TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據上面的求解方法,我們就可求出其他音調相應的計數器的予置初值。 音符的節拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中,我們經常會看到這樣的表達式,如1=C 、1=G …… 等等,這里1=C,1=G表示樂譜的曲調,和我們前面所談的音調有很大的關聯, 、 就是用來表示節拍的。以 為例加以說明,它表示樂譜中以四分音符為節拍,每一小結有三拍。比如: 其中1 、2 為一拍,3、4、5為一拍,6為一拍共三拍。1 、2的時長為四分音符的一半,即為八分音符長,3、4的時長為八分音符的一半,即為十六分音符長,5的時長為四分音符的一半,即為八分音符長,6的時長為四分音符長。那么一拍到底該唱多長呢?一般說來,如果樂曲沒有特殊說明,一拍的時長大約為400—500ms 。我們以一拍的時長為400ms為例,則當以四分音符為節拍時,四分音符的時長就為400ms,八分音符的時長就為200ms,十六分音符的時長就為100ms。可見,在單片機上控制一個音符唱多長可采用循環延時的方法來實現。首先,我們確定一個基本時長的延時程序,比如說以十六分音符的時長為基本延時時間,那么,對于一個音符,如果它為十六分音符,則只需調用一次延時程序,如果它為八分音符,則只需調用二次延時程序,如果它為四分音符,則只需調用四次延時程序,依次類推。通過上面關于一個音符音調和節拍的確定方法,我們就可以在單片機上實現演奏音樂了。具體的實現方法為:將樂譜中的每個音符的音調及節拍變換成相應的音調參數和節拍參數,將他們做成數據表格,存放在存儲器中,通過程序取出一個音符的相關參數,播放該音符,該音符唱完后,接著取出下一個音符的相關參數……,如此直到播放完畢最后一個音符,根據需要也可循環不停地播放整個樂曲。另外,對于樂曲中的休止符,一般將其音調參數設為FFH,FFH,其節拍參數與其他音符的節拍參數確定方法一致,樂曲結束用節拍參數為00H來表示。下面給出部分音符(三個八度音)的頻率以及以單片機晶振頻率f0=12Mhz,定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值 : C調音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時間: 2013-10-20
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電子密碼鎖的設計與實現一、實驗目的 1.進一步掌握鍵盤掃描和LED顯示的程序設計。 2.了解按鍵消抖的方法。 3.綜合運用微機原理的軟硬件知識。 二、實驗內容與要求 1.基本要求 (1)具有密碼輸入功能,密碼最多為6位;(2)設置退格鍵,以便刪除輸入錯誤的密碼;(3)在輸入的密碼時數碼管上只顯示8,并根據輸入位數依次橫移;(4)設置確認鍵,當確認鍵按下后,判斷輸入密碼是否正確;(5)當輸入密碼正確時,點亮發光二極管;當輸入密碼不正確時,發光二極管不亮并且蜂鳴器報警,重新輸入,當三次密碼輸入不正確時,系統應鎖定鍵盤10s。2.提高要求 將用戶分為管理者和使用者,管理者擁有超級密碼,可以修改其他人的密碼。使用者不能修改密碼。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計 電子密碼鎖的原理是:從鍵盤輸入一組密碼,CPU把該密碼和設置密碼比較,對則將鎖打開(不同鎖的控制方式不一樣,比如加電控制電磁鐵抽回,從而打開),錯則要求重新輸入,并記錄錯誤次數,如果三次錯誤,則被強制鎖定并報警,除非超級密碼或者其他的手段打開,比如延時一段時間。 初步設計思路如下: 1.輸入密碼用矩形鍵盤,包括數字鍵和功能鍵,功能鍵包括退格鍵和確認鍵。 2.LED數碼管顯示輸入密碼,但是只是輸出顯示符號8 。采用動態掃描輸出。 3.用發光二極管模擬鎖的情況,鎖關時發光二極管滅,打開時發光二極管亮。 4.輸入密碼錯誤時報警,3次輸入錯誤時鍵盤鎖定10s,鍵盤無法接收數據。 軟件的設計主要包括矩形鍵盤鍵值的讀取、LED動態掃描輸出程序、密碼判斷程序和報警程序。 五、硬件設計 根據設計思路,硬件電路可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成,由于實驗平臺上的各個功能模塊已經設計好,用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由LED數碼管顯示模塊、按鍵模塊、發光二極管電路和蜂鳴器模塊組成。各個模塊的詳細說明:1.LED數碼管模塊實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用6個數碼管來動態顯示時分秒,動態顯示的定時時間由8253定時/計數器來實現。8253主要是實現每位顯示時間1ms,由8253的計數器0來實現。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255的PA0輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時完成請求中斷,進入中斷服務程序。軟件在中斷服務程序中LED數碼管顯示。
標簽: 電子密碼鎖
上傳時間: 2013-10-16
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多路電壓采集系統一、實驗目的1.熟悉可編程芯片ADC0809,8253的工作過程,掌握它們的編程方法。2.加深對所學知識的理解并學會應用所學的知識,達到在應用中掌握知識的目的。 二、實驗內容與要求1.基本要求通過一個A/D轉換器循環采樣4路模擬電壓,每隔一定時間去采樣一次,一次按順序采樣4路信號。A/D轉換器芯片AD0809將采樣到的模擬信號轉換為數字信號,轉換完成后,CPU讀取數據轉換結果,并將結果送入外設即CRT/LED顯示,顯示包括電壓路數和數據值。2. 提高要求 (1) 可以實現循環采集和選擇采集2種方式。(2)在CRT上繪制電壓變化曲線。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計設計思路如下:1) 4路模擬電壓信號通過4個電位器提供0-5V的電壓信號。2) 選擇ADC0809芯片作為A/D轉換器,4路輸入信號分別接到ADC0809的IN0—IN4通道,每隔一定的時間采樣一次,采完一路采集下一路,4路電壓循環采集。3) 利用3個LED數碼管顯示數據,1個數碼管用來顯示輸入電壓路數,3個數碼管用來顯示電壓采樣值。4) 延時由8253定時/計數器來實現。 五、硬件電路設計根據設計思路,硬件主要利用了微機實驗平臺上的ADC0809模數轉換器、8253定時/計數器以及LED顯示輸出等模塊。電路原理圖如下:1.基本接口實驗板部分1) 電位計模塊,4個電位計輸出4路1-5V的電壓信號。2) ADC0809模數轉換器,將4路電壓信號接到IN0-IN3,ADD_A、ADD_B、ADD_C分別接A0、A1、A2,CS_AD接CS0時,4個采樣通道對應的地址分別為280H—283H。3) 延時模塊,8253和8255組成延時電路。8255的PA0接到8253的OUT0,程序中查詢計數是否結束。硬件電路圖如圖1所示。 圖1 基本實驗板上的電路圖實驗板上的LED顯示部分實驗板上主要用到了LED數碼管顯示電路,插孔CS1用于數碼管段碼的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。電路圖如圖2所示。
上傳時間: 2013-11-06
上傳用戶:sunchao524
交通燈控制器的設計與實現一、實驗目的1. 了解交通燈管理的基本工作原理。2. 熟悉8253計數器/定時器、8259A中斷控制器和8255A并行接口的工作方式及應用編程。3. 掌握多位LED顯示的方法。 二、 實驗內容與要求設計一個用于十字路口的交通燈控制器。1.基本要求: 1) 東西和南北方向各有一組紅,黃,綠燈用于指揮交通,紅,黃,綠的持續時間分別為25s,5s,20s。2) 當有緊急情況(如消防車)時,兩個方向均為紅燈亮,計時停止,當特殊情況結束后,控制器恢復原來狀態,正常工作。3) 一組數碼管,以倒計時方式顯示兩個方向允許通行或禁止通行的時間。2.提高部分:1) 實時修改交通燈的持續時間。2) 根據不同時段對主要交通方向的信號進行調整。3) 可以使用LCD顯示提示信息。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單 5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計交通燈的工作過程如下:設十字路口的1、3為南,北方向,2、4為東西方向,初始態為4個路口的紅燈全亮。之后,1、3路口的綠燈亮,2、4路口的紅燈亮,1、3路口方向通車,2個路口的LED數碼管開始倒計時25秒。延遲20秒后,1、3路口的綠燈熄滅,而1,3路口的黃燈開始閃爍(1HZ)。閃爍5次后,1、3路口的紅燈亮,同時2、4路口的綠燈亮,2、4路口方向開始通車,2個路口的LED數碼管重新開始倒計時25秒。延遲20秒時間后,2、4路口的綠燈熄滅,而黃燈開始閃爍。閃爍5次后,再切換到1、3路口方向。之后,重復上述過程。當有緊急情況時,2個方向都紅燈亮,倒計時停止,車輛禁止通行,當緊急情況結束后,控制器恢復以前的狀態繼續工作。 在設計中采用6個發光二極管來模擬2個路口的黃紅綠燈,每個路口用2個數碼管來顯示通行或禁止剩余的時間。緊急情況用一個單脈沖發生單元申請中斷來模擬,緊急情況結束后,再發一個中斷來恢復以前的狀態。 根據前面的介紹,本設計硬件由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。定時模塊采用硬件定時和軟件定時相結合的方法,用8253定時/計數器定時100ms,再用軟件計時實現所需的定時。發光二極管模塊由8255控制發光二極管來實現。數碼管顯示模塊由實驗平臺上的LED顯示模塊實現。緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8279中斷控制器組成。 程序主要是由定時子程序、發光二極管顯示子程序、數碼管顯示子程序和中斷服務程序組成。包括對8253、8255以及8259等可編程器件的編程。 五、硬件設計 本課題的設計可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成,由于各模塊電路內部已經連接,用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。 定時模塊是由8253的計數器0來實現定時100ms。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時完成申請中斷,進入中斷服務程序。 發光二極管顯示模塊由8255輸出來控制發光二極管的亮滅。8255輸出為低電平時,對應的發光二極管就點亮,否則就熄滅。8255的接口電路如圖2所示。交通燈的對應關系如下:L7 L6 L5 L2 L1 L0PC7 PC6 PC5 PC2 PC1 PC013紅燈 13黃燈 13綠燈 24紅燈 24黃燈 24綠燈 實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用4個數碼管來倒計時。 緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8259中斷控制器,單脈沖發生單元主要用來請求中斷,然后做出緊急情況處理。
標簽: 交通燈控制器
上傳時間: 2013-10-07
上傳用戶:小小小熊
基于單片機的紅外門進控制系統設計與制作:我們所做的創新實驗項目“基于單片機的紅外門控系統”已基本完成,現將其工作原理簡要說明。該系統主要分為兩大部分:一是紅外傳感器部分。二是單片機計數顯示控制部分。基本電路圖如下:其中紅外傳感器部分我們采用紅外對管實現,紅外對管平行放置,平常處于接收狀態,經比較器輸出低電平,當有人經過時,紅外線被擋住,接收管接收不到紅外線,經比較器輸出高電平。這樣,當有人經過時便會產生一個電平的跳變。單片機控制部分主要是通過外部兩個中斷判斷是否有人經過,如果有人經過,由于電平跳變的產生,進入中斷服務程序,這里我們采用了兩對紅外傳感器接到兩個外部中斷口,中斷0作為入口,實現加1操作,中斷1作為出口,實現減1操作。另外,我們通過P0口控制室內燈的亮暗,當寄存器計數值為0時,熄燈,不為0時,燈亮。顯示部分,采用兩位數碼管動態顯示,如有必要,可以很方便的擴展為四位計數。精益求精!在實驗過程中,我們走了非常多的彎路,做出來的東西根本不是自己想要的,我們本想做成室內只有一個門的進出計數,原理已清楚,即在門的兩邊放置兩對紅外對管,進出時,擋住兩對對管的順序不同,因此,可判斷是進入還是出去,從而實現加減計數,編程時,可分別在兩個中斷服務程序的入口置標志位,根據標志位判斷進出,詳細內容在程序部分。理論如此,但在實際過程中,還是發現實現不了上述功能,我們初步判定認為是程序掌握得不夠好,相信隨著自己對單片機了解的深入,應該會做出更好的 (因為我們是臨時學的單片機),程序的具體內容如下: $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化緩存區 MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;調用數制轉換子程序 ACALL DISPLAY ;調用顯示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中斷0服務程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中斷1服務程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六進制轉化為十進制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;將十六進制中最高位移入進位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位數加上本身相當于將這個數乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十進制調整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段碼表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET DELAY: MOV TMOD , #01H ;延時子程序 MOV TL0 , #0FEH MOV TH0 , #0FEH SETB TR0WAIT: JNB TF0 , WAIT CLR TF0 CLR TR0 RETDELY0: MOV R1, #200D3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D3 RET END 該系統實際應用廣泛。可用在生產線上產品數量統計、公交車智能計數問候(需添加語音芯片)、超市內人數統計等公共場合。另外,添加串口通信部分便可實現與PC數據交換的功能。 由于,實驗簡化了,剩下不少零件和資金,所以我們又做了兩項其他的實驗。
上傳時間: 2013-12-22
上傳用戶:tangsiyun
微型51/AVR 編程器套件裝配說明書 請您在動手裝配這個編程器之前,務必先看完本說明書,避免走彎路。 1.收到套件后請對照元器件列表檢查一下,元件、配件是否齊全? Used Part Type Designator ==== ================ ========== 1 1k R6 1 1uf 50V C11 5 2k2 R2 R3 R4 R5 R11 1 10K*8 RN1 2 11.0592MHZ Q1 Q2 1 12V,0.5W D2 2 15k R7 R8 2 21k R9 R10 4 33p C6 C7 C8 C9 1 47uf 25V C10 1 74HC164 IC6 2 78L05 IC4 IC5 1 100uf 25V C12 1 220R R1 1 AT89C51 IC2 1 B40C800(W02) D1 2 BS170 T1 T2 1 BS250 T3 1 DB9/F J2 1 J1X2 J1 1 LED GN5 D3 1 LM317L IC1 1 TLC2272 IC7 1 ZIF40 IC3 5 1uf C1 C2 C3 C4 C5 另外,套件配有1.5米串行電纜一根和配套的PCB一塊,不含電源。編程器使用的15V交流電源或12V直流電源需要自己配套。2.裝配要點:先焊接阻容元件,3個集成電路插座(IC2,IC7,IC6)其次是晶振, 全橋,穩壓IC 等,然后焊接J2,最后焊接T1,T2,T3三只場效應管。焊接場效應管時務必按照以下方法:拔去電烙鐵的電源,使用電烙鐵余溫去焊接三只場效應管,否則靜電很容易損壞管子。這是裝配成功的關鍵。這三只管子有問題,最典型的現象是不能聯機。由于電源插座封裝比較特殊,國內無法配套上,已改用電源線接線柱,可直接焊接在PCB板焊盤上,如下圖1所示(在下圖中兩個紅色圓圈內指示的焊盤),然后在連接到套件中配套的電源插座上。最近有朋友反映用15V交流比較麻煩,還要另外配變壓器。如果要使用12V的直流電,無需將全橋焊上,將兩個接線柱分別焊接在全橋的正負輸出位置的焊盤上即可,如下圖2所示,藍色圓圈內指示的焊盤,連接電源的時候要注意正負極,不要接錯了。方形焊盤是正極。40腳ZIF插座焊接前,應該將BR1飛線焊接好。注意:由于焊盤比較小,注意焊接溫度,不要高溫長時間反復焊接,會導致焊盤脫落。
上傳時間: 2013-12-31
上傳用戶:caiguoqing