第一篇：单片机16点阵汉字显示课程设计
一、前言
1.1设计制作产品的背景、目的及设计要求
本项目为16x16点阵汉字显示“新年快乐”的设计，首先将本次实训的电路图在仿真软件上绘制完成，将点阵文件存入ROM，形成汉字编码，再进行相关转换，以新编码提取相应的点阵汉字显示。将相应编码代入运行程序，进行调试和准备。
1.2分工情况、工作计划及本人所承担工作
1.周一 1~4 进行分组，选题 和软件的安装 2.周二 1~4 进行电路的设计及程序编写 3.周三 1~4 进行电路的设计及程序编写 4.周四 1~4 进行说明书的填写 5.周五 1~4 答辩
本人在本次课程设计中承担电路图的绘制及相关程序的编写与调试。
1.3本课题的设计重点及难点
本次课程设计重点在于单片机控制系统程序采用单片机汇编语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。而其中的难点就在于运行程序的编写及相关汉字的点阵数据，这种显示字符的点阵数据可以自行编写，也可以标准字库中提取。
在进行课题设计时需要熟练掌握相关电路软件及编程软件的使用，编写程序时需掌握一定的C语言逻辑关系的运用。在电路图的绘制时需要清楚的了解各个电路设备的功能及用途。
二、实训内容
2.1实训原理
本设计应用的扫描方法为水平方向（X方向）扫描。
每一个字由16行16列的点阵形成显示，即每个字均由256个点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素。一般我们使用的16×16的点阵宋体字库，即所谓的16×16，是每一个汉字在纵横各16点的区域内显示的。汉字库从该位置起的32字节信息记录了该字的字模信息。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。
上半部分第一列完成之后，继续扫描下半部分的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下的扫描方式，即从A8向A15方向扫描，按照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字。
2.2硬件设计 2.3软件设计
#include for(j=q;j<32+q;j++) { P1=sm[t]; P0=seg[j]; j++; P2=seg[j]; delay(50);t--; if(t==0) t=16;} q=q+32; if(q==128) q=0;} } 三．结论 3.1 实训过程中遇到的问题及解决措施 在本次实验中，我组在制作的16x16点阵显示汉字“新年快乐”的课程设计中，首先在使用单片机仿真软件找寻相关设备时没有找到16x16的点阵设备，继而用四个8x8的点阵排列组合予以替代。 依据相关教材及指导教师的参考和建议，我组对于本次设计的电路图采用了通用模板设计。 此次课程设计的运行程序是我组在设计中的最大难点，后经多方查资料及参考询问，我组找到了相应汉字在点阵中的排序规律，顺利编写出代码。 3.2 今后的学习展望 经过这次的单片机课程设计，从产生设计想法到实际操作，到最终的设计完成，中间遇到的困难及困难的解决，让我更进一步了解了单片机，让我不再仅仅局限于书本上。 本次的设计经验对于我们日后的学习工作有非常重要的作用，在遇到困难时可以不仅仅从书本上找解决方案，还可以自己亲自动手实践来验证相关问题及找到解决方法。 这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。通过题目选择和设计电路的过程中，加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。在方案设计选择和芯片的选择上，培养了我们综合应用单片机的能力，对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力，动手能力，发现问题，解决问题的能力。并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。 四、心得体会 本次的设计经验对于我们日后的学习工作有非常重要的作用，在遇到困难时可以不仅仅从书本上找解决方案，还可以自己亲自动手实践来验证相关问题及找到解决方法。 单片机这门课是一科非常重视动手实践的科目，不能总是看书，但是也不能完全不看书。单片机并不象传统的数字电路或模拟电路那样比较直观，原因是除了“硬件”之外还存在一个“软件”的因素。正是这个“软件”的原因使得许多初学者怎么也弄不懂单片机的工作过程，怎么也不明白为什么将几个数送来送去就能让数码管显示一串字符或控制一个电机的变速。对初学单片机的人来说，需要从书中大概了解一下单片机的各个功能寄存器，如果看的多了反而容易搞乱，现在市场上大多数讲单片机的书一开始就讲解较复杂的内存、地址、存储器什么的，更让初学者感到不知所云、难以入门。如果按教科书式的学法，上来就是一大堆指令、名词，学了半天还搞不清这些指令起什么作用，能够产生什么实际效果，那么也许用不了几天就会觉得枯燥乏味而半途而废。简单的说，使用单片机实际上就是用我们自己编写的软件去控制单片机的各个功能寄存器。再简单些，就是控制单片机哪些引脚的电平什么时候输出高电平，什么时候输出低电平。由这些高低变化的电平来控制外围电路，实现我们需要的各个功能。 经过这次的单片机课程设计，从产生设计想法到实际操作，到最终的设计完成，中间遇到的困难及困难的解决，让我更进一步了解了单片机，让我不再仅仅局限于书本上。 广东纺织职业技术学院 广东纺织职业技术学院 单片机与接口技术实习报告 题目 16*16 LED点阵汉字显示 院（系） 机电工程系 专 业 学生姓名 指导教师 起始日期： 2009年12月16日 广东纺织职业技术学院 单片机与接口技术实习计划及任务书 一、实习任务 《单片机与接口技术》实训课是理论课程的实践教学环节，它是机电技术专业的主要实践技能课程。课程内容包括单片机软件编程与仿真和调试。单片机硬件设计安装与调试，单片机应用系统综合设计，安装与调试等。实训课程的基本任务是：使学生在掌握单片机基础知识的基础上，掌握单片机软硬件的设计、开发、调试能力。具有较好的单片机实际应用能力。为今后从事生产一线的技术工作以及进一步提高科学技术水平打下坚实的基础。同时，结合本课程的特点，逐步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。 二、项目设计 汉字显示屏广泛应用于汽车报站器，广告屏等。在本实训中，汉字显示屏采用了16*16的点阵模块；汉字显示的原理以在UCDOS中文宋体字库为例，每一字由16行16列的点阵组成显示。即国际汉字库中的每一字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。所以在这个汉字屏上不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。 项目要求在16*16的点阵模块上实现一组可移动的汉字或一副简图。 三、报告及方案 1、了解、熟悉单片机开发的特点、方法及趋势。 2、熟悉软件编制、调试的方法、流程。 3、理解单片机控制的原理和特点。 4、养成良好的设计习惯、培养正确的思路和工作态度。 5、熟练运用单片机开发软件——Keill。 四、原理介绍 广东纺织职业技术学院 1、电路原理图如图所示 广东纺织职业技术学院 2、电路工作原理分析： 汉字显示在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一副图像。所以在这个汉字屏上不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。我是显示汉字“施”，扫描原理如下：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分，一般我们拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。 单片机首先显的是左上角的的第一列的上列的上半部分，即第0 列的p00---p07口。方向为p00到p07，显示汉字“施”时，由上而下排列，为P0.0灭，P0.1灭，P0.3亮，P0.4灭，P0.5灭，P0.6灭，P0.7亮。即二进关系00100011, 转换为16进制国23H。上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线方便，我们使用仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从右图可以看到，这一列为，P2.7亮，P2.6亮，P2.5灭，P2.4灭，P2.3灭，P2.4灭，P2.3亮，P2.2亮，即为1100001，16进制为0C3H.然后单片机转向上半部每二列，仍为00100010，即22H，16进制为22H，这一列完成后继续进行下半部分，二进制为01000001，即16进制41H。依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“施”。 3、显示原理图 1）静态显示原理图 2）静态显示程序编写 3）静态显示工作原理分析 静态显示方式下，所有LED显示器的COM公共极接地（共阴极显示器）或接电源（共阳极显示器），显示器的8个段与并行输出端口的输出端相连。所谓静态显示，就是每一个显示器各笔画段都要独占具有锁存功能的输出口线，CPU把欲显示的字形代码送到输出口上，就可以使显示屏显示出所需的数字或符号。此后，即使CPU不再去访问它，显示的内容也不会消失（因为各笔画段接口具有锁存功能）。 静态显示法的优点是，显示程序十分简单，显示亮度大，由于CPU不必经常扫描显示器，所以节约了CPU的工作时间。但静态显示也有其缺点，主要是占用的I/O口线较多，硬件成本也较高。所以，静态显示法常用在显示器数目较少的应用系统中。 五、心得体会 时间如白驹过隙，一晃一个星期就过去了，在这个星期里，我们迎来了单片机与接口技术的实习。此次我们实习的内容是了解矩阵LED显示的基本原理和功能，掌握16*16矩阵LED和单片机的硬件和软件接口设计方法以及完成驱动程序的编程。 这次实习的要求是在16*16的点阵模块上实现一组可移动的汉字或一幅简图，因为这前我们在课堂上还没有学习到这个程度，所以在开始实习的时候老师就为我们讲解了一下，在显示一个点的基础上显示不同的点，从而组成汉字或简图。在认真听了老师对实验的讲解后，广东纺织职业技术学院 我们就开始画点阵图，编写自己的程序。 这次实习，我们是以小组为单位的。在编写程序时，我却忘了点阵图里面每个点的表示方法，后来通过同学的帮忙，我终于编写出静态“施”的程序。 在实验室中，老师先教我们接线，怎样检查线的好坏，因为这关系到后面编写的程序能否显示。当这些准备工作都做好时，我就把我要显示的“施”字的程序打到电脑上，但却发现程序有错误，经过反复的检查才发现原来有一步程序中的00H，打成了ooH。程序没问题时，就操作保存——复位——显示，在显示屏上，清晰鲜艳的“施”字宣告我静态显示实验成功了。接下来，就开始我们的动态显示的编程，这就需要我们去查找相关的资料了。经过了我们的努力和请教老师，我们终于把动态的程序编出来了，看着显示屏上从左到右，不断循环走过的“施”字，一种成就感油然而生。 在这次实习过程中，我发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。但我们通过查阅大量有关资料，并在小组中互相讨论，交流经验和自学，若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。其次，在这次实习中，我们运用到了其它所学的专业课知识，如：电子CAD，这让我明白各个学科都不可能独立的，知识是相通的，这是我这次实习的又一收获。 另外，这次实习让我感到了团队合作的重要性。在团队中，我们互帮互助，对整个实习来说，这是至关重要的。还有要感谢指导老师在我们遇到困难时，给予我们的建议与鼓励。 一个星期的实习虽然结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。 附件一：动态点阵信息图 2 5 广东纺织职业技术学院 8 1113 14 6 广东纺织职业技术学院 附件二：动态显示程序编写 ORG 0000H AJMP START ORG 0030H START: MOV P0,#00H MOV P3,#00H L1: MOV P1,#00H MOV R4,#250 MOV R5,#13 MOV DPTR,#TAB1 L2: LCALL DISPLAY MOV A,DPL ADD A,#32 MOV DPL,A MOV A,DPH ADDC A,#0 MOV DPH,A DJNZ R5,L2 AJMP L1 DISPLAY: MOV R3,#16 MOV R1,#00H MOV R2,#00H L3: MOV A,R1 MOV P1,A MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A INC R1 INC R2 DJNZ R3,L3 DJNZ R4,DISPLAY 广东纺织职业技术学院 RET TAB1: DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB2: DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB3: DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB4 : DB F2H,00H,27H,FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB5: DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB6: DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB7: DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H TAB8: DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H TAB9: DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H, DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H TAB10: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H TAB11: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H 广东纺织职业技术学院 DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH TAB12: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H, 0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H TAB13: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H TAB14: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H TAB15: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,0AFH,00H,79H,00H TAB16: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H END 单片机数码管显示课程设计 目录引言...............设计任务和要求.............1 2.1 设计目的............1 2.2 设计意义............1总原理图及主要模块的流程图......1 3.1 总原理图及元器件清单..............1 3.2 主要流程图..........1性能测试与分析.............35 结论与心得..........4致谢...........4 参考文献.............4 单片机数码管显示课程设计引言 从上世纪70年代第一批单片机问世，短短二三十年时间，单片机技术已经成为计算机技术的一个重要分支，广泛运用到工业控制、仪器、仪表、消费产品，汽车、办公自动化和通信等领域。因此，单片机技术已经成为电子、测控、自动化、通信等许多工科专业学生的必备技能。 我用AT89C51芯片来设计一个简单的数码管显示。此设计给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。 关键词：单片机，AT89C51,数码管设计任务和要求 2.1 设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2.了解AT89C51这个芯片的使用和性能指标测试方法。 3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 2.2 设计意义 为了更好地熟悉和掌握单片机的基本功能和编程，掌握数码管动态扫描显示原理及实现方法。自我动态扫描显示电路驱动程序的编写方法。通过课程设计，达到理论与实际应用相结合，提高学生对微机硬件结构的软件设计方法的理解，使学生能够根据实际应用，初步实现硬件及软件的设计，对硬件开发有更深层的认识，为今后打软硬件开发，打下坚实的基础。总原理图及及主要模块的流程图 3.1 总原理图及元器件清单 （1）我用Proteus 7 professional来画出我设计的总原理图，如图3-1。 如图3-1 此电路图就用到AT89C51这个芯片，和一个数码管。 3.2 主要流程图（四号宋体加粗） 1.主程序的流程图 图3.2-1主流程图 2.子程序的流程图 图3.2-2子流程图性能测试与分析 主程序和子程序都存放在AT89C51单片机中。主程序的功能是：显示数字。子程序的功能有：延时。程序代码： ORG 0000H；初始化 LJMP START；转入主程序 ORG 0010H；初始化 START: CLR P2.7；P2.7←00H MOVR0,#00H；R0←00H MOV R2,#10；R2←10 MAIN: MOV DPTR,#TAB；DPTR←TAB MOV A,R0；A←(RO) MOVC A,@A+DPTR；A←((A)+(DPTR)) MOV P0,A；P0←(A) LCALL DELAY；调用延时程序 INC R0；RO←(R0)+1 DJNZR2,MAIN；判断 JMP START；循环 DELAY:;延时程序 MOV R3,#11 D1: MOV R4,#100 D2: MOV R5,#100 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET TAB: DB 00101000B;0 DB 11101011B;1 DB 00110010B;2 DB 10100010B;3 DB 11100001B;4 DB 10100100B;5 DB 00100100B;6 DB 11101010B;7 DB 00100000B;8 DB 10100000B;9 END 我用Proteus 7 professional 软件来测试我设计的电路图。当运行时，数码管显示0。如图4-1。 图4-1 当221ms后，数码管显示1。如图 4-2.图4-2 我的程序是一个循环的，一直到显示9，之后又重新开始显示0。在此不一一列出来。 为了能在实际在到应用，我用开发板来验证我所设计的电路图。其结果如下： 图4-3显示1 图4-4显示8 从仿真的结果可以看出，我的设计是满足我设计的要求的。结论与心得 通过单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。 这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，我在软件上仿真软件上能实现其功能，但是把它写进开发板就无法运行，我不停地找原因。最后我找到了答案，这样我明白，做设计不但是软件可以运行，用在硬件上一样是那么重要的。我做的这个设计主要是用AT89C51这个芯片来实现，这个芯片具有很多优点，程序简单易读，结构清楚，最重要的是成本低。很适合我们学生用来学生。在做这个设计的过程中，我也了解到了自己的不足，在日后的学习中，我还需加倍努力学习。 参考文献） [1]梁炳东.单片机原理与应用。北京：人民邮电出版社，2009 [2] [3]http://wenku.baidu.com/album/view/702db2c7aa00b52acfc7cae7 致谢（小三号 宋体 加粗） 在此次课程设计中，我遇到不懂的问题，老师和同学都帮我，让我把问题顺利地得到解决，最后完成此次课程设计报告。从中我学到了很多东西，在此，谢谢我的老师和同学，感谢你们在我遇到难题的时候帮我解答。 《单片机原理与应用》 课程设计报告 题 目：LCD数字式温度湿度测量计 专 业：自动化 班 级：A1332 学 号：10 姓 名：曾志勇 指导老师：查兵 2016-06-08 目 录 1.设计题目、要求及分工..................................1 1.1.设计要求.........................................1 1.2.分工.............................................1 2.系统设计方案论证与选择................................1 3.系统硬件电路设计......................................1 3.1.单片机的选择......................................1 3.2.温度传感器电路的设计..............................2 3.3.LCD1602显示设计..................................3 4.系统软件设计..........................................4 4.1.主程序...........................................4 4.2.读出温度子程序....................................6 5.系统仿真调试结果记录及分析...........................11 6.总结.................................................13 参考文献................................................14 设计题目、要求及分工 1.1.设计要求 （1）熟悉掌握单片机的中断，定时器及各并行口的应用；（2）熟悉掌握单片机温度湿度的测量方法；（3）利用温度传感器及单片机完成对温度的检测；（4）掌握将检测的温度信号转换为数码管显示的数字信号； （5）设计一个简单数字温度计，能够测量通常环境下的温度，能够实现零下温度的测量，能够测量小数，精度为0.01度。 1.2.分工 经过我和队友的商讨，为了能最大发挥各自的长处。我主要负责程序的编写与单片机的调试。他主要负责一些相关资料文献的查找与课程设计报告。 1.系统设计方案论证与选择 在日常生活和生产中，我们经常要测量环境的温度湿度，传统的测量方式采用水银温度计和干湿球湿度计查算法，存在着误差大，操作使用不便等问题，采用工业级测量仪表价格昂贵。采用AT89C51和温度传感器等构成的LCD数字式温度湿度测量计精度高且价格便宜。 由于本设计是测温电路，可以使用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行A/D转换，将数据传入80C51单片机中，单片机处理后，通过LED显示出当前实测温度。 2.系统硬件电路设计 2.1.单片机的选择 单片80C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统。 本次设计需要注意的几个端口： P0口（39—32）：是一组8位漏极开路行双向I/O口，也既地址/数据总线复用口。可作为输出口使用时，每位可吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入输入端用。在访问外部数据存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，PO口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求接上拉电阻。P3口（10—17）：是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输出端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。 2.2.温度传感器电路的设计 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。 64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图2.3所示。头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义：低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率S18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,最大转化时间750微秒，可以将检测到的温度直接显示到80C51的两个数码管上。 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单 片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB式表示。 当符号位S＝0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位S＝1时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。表2是一部分温度值对应的二进制温度数据。 DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。若T＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令做出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。 在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。主机ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。 另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。 图 2-1 温度传感器电路 2.3.LCD1602显示设计 图 2-2 LCD显示电路图 LCD1602显示流程： 图3-3 流程图 3.系统软件设计 3.1.主程序 主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。温度测量每1s进行一次。主程序流程图如图4.1所示： #include //初始化LCD1602 //写地址 80表示初始地址 LcdWriteCom(0x88);LcdWriteData('C');while(1){ LcdDisplay(Ds18b20ReadTemp());Delay1ms(1000);//1s钟刷一次 // } } /* 函数名 : LcdDisplay()* 函数功能 : LCD显示读取到温度/ void LcdDisplay(int temp)//lcd显示 { unsigned char datas[] = {0, 0, 0, 0, 0};//定义数组 float tp;if(temp< 0) //当温度值为负数 { LcdWriteCom(0x80); //写地址 80表示初始地址 LcdWriteData('-');//显示负 temp=temp-1; temp=~temp; tp=temp; temp=tp*0.0625*100+0.5;} else { LcdWriteCom(0x80); LcdWriteData('+'); tp=temp; temp=tp*0.0625*100+0.5; } datas[0] = temp / 10000;datas[1] = temp % 10000 / 1000;datas[2] = temp % 1000 / 100;datas[3] = temp % 100 / 10;datas[4] = temp % 10;LcdWriteCom(0x82); //写地址 80表示初始地址 LcdWriteData('0'+datas[0]);//百位 LcdWriteCom(0x83); //写地址 80表示初始地址 LcdWriteData('0'+datas[1]);//十位 LcdWriteCom(0x84); //写地址 80表示初始地址 LcdWriteData('0'+datas[2]);//个位 LcdWriteCom(0x85); //写地址 80表示初始地址 //显示 ‘.’ //写地址 80表示初始地址 LcdWriteData('.');LcdWriteCom(0x86); LcdWriteData('0'+datas[3]);//显示小数点 LcdWriteCom(0x87); //写地址 80表示初始地址 } LcdWriteData('0'+datas[4]);//显示小数点 图 3-1主程序流程图 3.2.读出温度子程序 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。在读出时必须进行CRC 校验，校验有错时不能进行温度数据的改写。读出温度子程序流程图如下图所示： #include“temp.h” void Delay1ms(uint y){ uint x; } uchar Ds18b20Init(){ uchar i;DSPORT = 0;i = 70; //将总线拉低480us~960us for(;y>0;y--){ for(x=110;x>0;x--);} while(i--);//延时642us DSPORT = 1; //然后拉高总线，如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低 } void Ds18b20WriteByte(uchar dat)i = 0;while(DSPORT)//等待DS18B20拉低总线 { } return 1;//初始化成功 i++;if(i>5)//等待>5MS { } Delay1ms(1);return 0;//初始化失败 { uint i, j;for(j=0;j<8;j++) { DSPORT = 0;i++;DSPORT = dat & 0x01;//然后写入一个数据，从最低位开始 i=6;while(i--);//延时68us，持续时间最少60us DSPORT = 1; //然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能接 //每写入一位数据之前先把总线拉低1us 着写入第二个数值 } uchar Ds18b20ReadByte(){ uchar byte, bi;uint i, j;for(j=8;j>0;j--){ DSPORT = 0;//先将总线拉低1us i++;DSPORT = 1;//然后释放总线 i++;i++;//延时6us等待数据稳定 bi = DSPORT;//读取数据，从最低位开始读取 /*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉 } dat >>= 1;那位补0。*/ byte =(byte >> 1)|(bi << 7); } i = 4;//读取完之后等待48us再接着读取下一个数 while(i--); } return byte;void Ds18b20ChangTemp(){ Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令 Ds18b20WriteByte(0x44);//温度转换命令 //等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不// Delay1ms(100);用这个延时了 } void Ds18b20ReadTempCom(){ Ds18b20Init(); } int Ds18b20ReadTemp(){ int temp = 0; 命令 tml = Ds18b20ReadByte();tmh = Ds18b20ReadByte();temp = tmh;temp <<= 8;Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc);//跳过ROM操作命令 Ds18b20WriteByte(0xbe);//发送读取温度命令 uchar tmh, tml;Ds18b20ChangTemp();Ds18b20ReadTempCom(); //先写入转换命令 //然后等待转换完后发送读取温度 //读取温度值共16位，先读低字节 //再读高字节 } temp |= tml;return temp;读出温度子程序 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。在读出时须进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。得出温度子程序流程图如下图所示。 图 3-2 温度转换命令子程序 温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。当采用12位分辨率时，转换时间约为750ms。在本程序设计中，采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如下图所示。 图 3-2 4.系统仿真调试结果记录及分析 硬件调试比较简单，首先检查电感的焊接是否正确，然后可用万用表测试或通电检测。软件调试可以先编写显示程序并进行硬件的正确性检验，然后分别进行主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和现实数据刷新子程序等的编程及调试 由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因此，对DS18B20进行读/写编程时必须严格地保证读/写时序；否则将无法读取测量结果。 电路Isis仿真测试 烧写程序至单片机： 液晶显示室温为+28.06度 用手触摸DS18B20,发现温度上升为+32.75度，证明温度传感正常工作。 5.总结 这次课程设计，主要是以STC89C51单片机为核心的，对温度的检测与显示进行了简单的设计与阐述。因没有湿度传感器模块，所以未进行湿度检测。本次课程设计可以说是软硬结合，又以硬件为主。当今科技发展迅速，单片机开发有着光明的前景。由于单片机经济实用、开发简便等特点依然在工业控制、家电等领域占据了广泛的市场。所以我选择这样的设计课题，并且能通过此次设计来提高自己软件编制和硬件电路设计的能力。在我完成这次课程设计的过程中，当看到自己将专业知识用于解决实际的问题时，那份成就感和喜悦感是难以形容的。在这次实际的编程以及调试程序过程中，我发现自己学很多课本以外的东西。光靠自己在书本上所学过的这点知识是远远不够的，真正地认识到了工作就是学习的道理。尤其是对于编程来说，需要硬件的功底，也需要软件的能力。当程序有一点点错误时，将使整个程序无效，需要自己静下心来发现错误，改正错误，一次又一次得进行调试，锻炼了沉着踏实的心态。 通过这次对数字温度计的设计与制作，让我们了解了设计电路的程序，也让我们了解了关于数字温度计的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真，仿真成功之后才实际接线的。 但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，在实际接线中有着各种各样的条件制约着。并且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。 通过这次学习，让我们对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。从这次的课程设计中，我真正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识应用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在经常写和读的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。这次课程设计对我来说是一次比较全面的、富有创造性和探索性的锻炼，令我深有感触，对于我今后的学习、工作和生活都将是受益非浅。 参考文献 （1）江世明.单片机原理与应用.上海交通大学出版社.2013；（2）朱清慧.电子线路设计、制版与仿真.清华大学出版社.2011.6； （3）黄同成.程序设计基础与教程（C语言）.湖南人民出版社.2011.12； （4）王东峰等.单片机C语言应用100例[M].北京电子工业出版社,2009； （5）陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社.2010； （6）胡汉才.单片机原理及接口技术[M].北京清华大学出版社.1996； （7）高稚允，高岳.光电检测技术[M].北京国防工业出版社.1983； 第一天： 我们来到实训室，根据老师发下来的项目实训资料来完成单片机控制4个8×8LED显示实训。我们认真阅读实训内容，打开电脑，打开单片机系统，打开proteu软件，放置以及排序芯片，电阻、译码器、单片机控制的4个8×8LED点阵显示屏。 第二天： 对做好的硬件连接之后，检查所连接好的线是否正确。根据任意编程进行点阵显示，排查连接的是否有错误。 第三天： 分别打开EAT589、字模软件，在EAT598软件上进行编程的时候分清子程序码，使用字模软件的横向取模，取汉字的A51格式。 第四天： 打开软件，在软件上进行汇编语言程序设计，设计出了汉字显示，学习和熟悉单片机的指令程序。第五天： 根据之前所设计的汉字显示来修改，直到完成汉字的切换以及汉字的滚动效果。然后根据自己的兴趣完成自己的作品。 实训结果： 硬件连接完成，可以实现之后的汉字显示汉字切换以及汉字滚动，认真仔细的接好硬件连接，注意在字模上的取模，经过系列的汇编语言程序设计正常运行 体会： 通过这一周的实训，我们很好的完成了单片机的实训，收获了许多单片机的知识。完成了单片机控制4个8×8点阵显示汉字、切换以及滚动汉字。在这次的单片机实训中，了解单片机的用途，译码器原理，掌握单片机的编译程序和装载并进行运行，学习硬件和软件的基本操作，熟悉运行结果及检查进行实践。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0040H MAIN:MOV SP,#5FH MOV DPTR,#TAB MOV R1,#0 LCALL LA LJMP MAIN LA: MOV R0,#00H MOV R2,#0 MOV R4,#32 LB: MOV P1,R0;行 MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A LCALL DELAY INC R2 INC R0 DJNZ R4,LB MOV R5,#8 DJNZ R5,LA RET DELAY:MOV R6,#20 D1: D2: MOV R7,#30DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET TAB: DB04H,20H,04H,20H,0FFH,0FEH,04H,20H,00H,00H,7CH,0F8H,44H,88H,44H,0F8H DB44H,88H,7CH,88H,44H,0F8H,44H,88H,7DH,08H,45H,08H,42H,28H,04H,10H END 实训步骤： 1.硬件连接 2.检查连线是或否正确 3.根据编程进行点阵显示 4.打开软件进行设计汉字的显示 5.分清程序各码进行编译程序并运行 6.自己的趣味设计第二篇：单片机实习报告 LED点阵汉字显示
第三篇：单片机数码管显示课程设计
第四篇：单片机课程设计报告LCD显示温度
第五篇：单片机实训报告4个8×8LED点阵显示
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