第一篇：单片机课程设计报告-按键控制定时器选播多段音乐要点
Proteus 仿 真 大 作 业
课题：按键控制定时器选播多段音乐 系部： 电子工程系
班级： 计算机控制技术1201班 姓名： 张坤 指导老师：马磊娟 2014.11.06
前 言
Proteus技术是计算机控制技术的核心课程，经过一年的学习本人对于其也有了一定的理解此次大型作业的布置正好可以验证自己所学如何能否实际应用
本次设计中的硬件设计涉及8051输入/输出(I/O)端口独立式键盘、TFT彩屏显示等应用，而软件设计采用C51语言编写。因此我的课程设计基本涵盖了课程的重要内容，较好的检测我的学习效果。
Proteus课程设计是一个工程项目，在这一工程中包括选题、绘制电路图+编制程序、Proteus仿真、系统仿真与调试、系统正常运行等流程。在老师的安排下，我严格按照这一流程开展项目，并最终完成本项目—基于单片机的推箱子游戏设计。接下来我将具体介绍我们在开展项目中遇到的问题和解决方案的设计。
前 言................................................................................................................................2 摘要..................................................................................................................................4 硬件设计方案..................................................................................................................5 1.单片机及晶振模块.............................................................................................5 2.数码管显示模块...................................................................................................7 3.按键控制模块.......................................................................................................8 4.扬声器模块...........................................................................................................8 程序：......................................................................................................................9 原理图：........................................................................................................................12 安装与调试：................................................................................................................13 心得与体会：................................................................................................................14 元件清单如下：............................................................................................................15 参考文献：....................................................................................................................16
摘要
本课程设计是按键控制定时器选择多段音乐，以AT89S52为系统的操作核心，以一个数码管显示播放音乐的序号，通过按键来选择音乐（本课程设计中含3首音乐）。
硬件设计方案
1.单片机及晶振模块
该设计选用的是Atmel公司生产的AT89S52型单片机，由石英晶体振荡器产生单片机工作时所需的时钟信号，振荡器采用的是12M的晶振，使其机器周期为1us，方便发音程序的计算和编译。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
AT89S52的引脚分布
：
2.数码管显示模块
该部分只用了一个数码管，用来显示播放的音乐序列，数码管的7个管脚都接了1K的上拉电阻。数码管显示的歌曲序列为0,1,2。
3.按键控制模块
此模块只用了两个按键，按键K1用来控制歌曲的开始和停止，接P1.0口，按键K2用于选择歌曲，接P3.2口。按下K1，开始播放音乐，随着改变数码管的显示值（0、1、2），将出现对应的音乐。
4.扬声器模块
扬声器上接了一个三极管，用于放大声音。
程序：
#include
uchar Song_Index=0,Tone_Index=0;//当前音乐段索引，音符索引 //数码管段码表 uchar
code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//标准音符频率对应的延时表 uchar
code HI_LIST[]={0,226,229,232,233,236,238,240,241,242,244,245,246,247,248};
uchar code LO_LIST[]={0,4,13,10,20,3,8,6,2,23,5,26,1,4,3};//三段音乐的音符 uchar code Song[][50]= {
{1,2,3,1,1,2,3,1,3,4,5,3,4,5,5,6,5,3,5,6,5,3,5,3,2,1,2,1,-1}, {3,3,3,4,5,5,5,5,6,5,3,5,3,2,1,5,6,53,3,2,1,1,-1}，{3,2,1,3,2,1,1,2,3,1,1,2,3,1,3,4,5,3,4,5,5,6,5,3,5,3,2,1,3,2,1,1,-1} };
//三段音乐的节拍 uchar code Len[][50]= {
{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,2,-1}, {1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,2,-1}，{1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,2,-1} };
//外部中断0
void EX0_INT()interrupt 0 {
TR0=0;//播放结束或者播放中途切换歌曲时停止播放 Song_Index=(Song_Index+1)%3;//跳到下一首的开头 Tone_Index=0;
P2=DSY_CODE[Song_Index];//数码管显示当前音乐段号 }
//定时器0中断函数 void T0_INT()interrupt 1 {
TL0=LO_LIST[Song[Song_Index][Tone_Index]];TH0=HI_LIST[Song[Song_Index][Tone_Index]];SPK=~SPK;} //延时
void DelayMS(uint ms){ uchar t;
while(ms--)for(t=0;t<120;t++);} //主程序 void main(){ P2=0xc0;SPK=0;
TMOD=0x00;//T0方式0 IE=0x83;IT0=1;IP=0x02;while(1){
while(K1==1);//未按键等待 while(K1==0);//等待释放 TR0=1;//开始播放
Tone_Index=0;//从第0个音符开始
//播放过程中按下K1可提前停止播放（K1=0）。
//若切换音乐段会触发外部中断，导致TR0=0，播放也会停止 while(Song[Song_Index][Tone_Index]!=-1&&K1==1&&TR0==1){
DelayMS(300*Len[Song_Index][Tone_Index]);//播放延时（节拍）Tone_Index++;//当前音乐段的下一音符索引 }
TR0=0;//停止播放
while(K1==0);//若提前停止播放，按键未释放时等待 } }
原理图：
安装与调试：
安装过程： 检查印刷电路板有无断路、短路，若有，首先处理好。2 焊接顺序：先焊单片机，在焊接各分块电路，先焊平面的，后焊立体的，原则是有利于焊接。要求卧装水平、竖装垂直、相同元件等高。要特别注意元器件的安装方向！焊接要点：将元件整形后插入对应位置，电路板平放在台面上，一手握烙铁对焊盘和引脚同时接触预热，另一手持焊锡丝与焊盘处烙铁接触，使锡丝熔化，当锡丝熔化一定量时（多了不好少了不行），立即将锡丝离去，烙铁继续保持少许时间，让焊锡围绕焊盘自由流动，形成一个完全覆盖焊盘的钟形（忌讳球形）焊点。切勿将焊锡先溶化在烙铁上再去焊接，这样锡丝里的助焊剂在未焊接前先挥发了，不利于焊接，而且焊点没有光泽。剪脚：元件焊好后，将多余引脚剪掉，剪脚后的焊点应露出引脚0.5-1mm。本课设要求引脚露出2mm，以利于元件重复使用。检查各元件是否出现焊接错误情况以及短路、断路情况。6 将5V直流电源接入单片机以及其他各分模块电源端。若发现元器件发热或者有异味，应立即切断电源检查。
7.正常电路LED灯以及数码管会工作在较为稳定、准确的状态，可据此来进一步检测电路连接是否、存在问题
调试过程：接上5V电源后，按下K1键，会有音乐，随着K2的按下，音乐也随之改变。过程较为顺利。心得与体会：
在这次课程设计中，我们把学习的单片机理论知识运用到了实践中，加深了我们对单片机理解，同时熟悉了单片机的使用，加强了我们的动手能力。在电路的焊接方面，也学到了一些知识，如怎样使排版好看，不要杂乱无章。焊接时，要注意很多的细节，排线走线都要小心，很容易造成短路。
元件清单如下：
22pf的电容两个 12MHZ晶振一个 10K电阻一个 10uf电容一个 2个按键 1个共阳数码管 8个1K的电阻 1个蜂鸣器 1个89S52单片机
参考文献：
[1 ].谢维成、杨加国 单片机原理与应用及c51程序设计.北京：清华大学出版社
[2].阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2006 [3].谭浩强 C程序设计（第三版）.北京：清华大学出版社 [4].童诗白 模拟电子技术基础.北京：清华大学出版社 [5].王一群 怎样用电脑设计电子线路 福建 科学出版社 [6].王宏研，张鑫 电子综合设计实验教程 山东大学出版社
[7].陈永甫.多功能集成电路555经典应用实例第一集.北京：电子工业出版社
[8].王新闲.通用集成电路速查手册.山东：山东科学出版社，2005 [9].崔瑞雪、张增良.电子技术动手实践.北京：北京航空航天出版社，2007
第二篇：单片机课程设计音乐闹钟定时器
目录：
0、任务书...............................................................................2
1、系统总体设计方案规划与选定.......................................2
2、硬件设计...........................................................................5
3、软件设计...........................................................................6
4、调试...................................................................................8
5、新增功能及实现方法.......................................................8
6、小结与体会.......................................................................9
7、参考文献...........................................................................9
8、附录.................................................................................10
单片机课程设计
0.任务书
基于51单片机设计一个电子数字钟，显示时、分、秒，且具有闹钟功能。用8255接口实现4*8键盘及8位LED显示。
32个键：0~9共10个键，调时（设置当前时间）键；设定闹钟（定时）键；走时键；光标左右移动各一个键。
要求键复位后，应该最后面的LED上显示H（待命状态）。
1.系统总体设计方案规划与选定
1.1主控制芯片选择
方案一：采用ARM微处理，做主控芯片，计算速度快，缺点；成本高，控制较复杂，不容易焊接。
方案二：采用80C51单片机做主控制器，由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，成本低，易控制，易实现。
经过以上两个方案比较，在此题方案二明显优于方案一，故采用80C51单片机做主控制器。
1.2定时模块选择
方案一：采用时钟芯片DS1302。
DS1302 可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，且较单片机计时简单节约硬件资源，但存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。
方案二：采用单片机内部的定时系统，外接晶振进行分频脉冲计数。
单片机课程设计
此系统采用12MHz晶振。
由于方案二使用简单，比方案一更适用该系统设计，所以选择方案二。
1.3 LED显示及计时模块选择
方案一：74LS192计数器——74LS47七点显示译码器
74LS192芯片是一块可预置数可逆计数芯片，功能强大。将74LS192芯片CPU引脚接高电平可实现减法计数，以倒计时显示。可通过74LS47与LED共阳极数字显示器配合使用。
方案二：使用移位寄存器74HC595与译码器相连
74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器，使用时可直接与数字显示器相连。
方案三：使用8255扩展LED显示计时模块
8255是一个可编程并行接口芯片，有一个控制口和三个8位数据口，外设通过数据口与单片机进行数据通信，各数据口的工作方式和数据传送方向是通过用户对控制口写控制字控制的。我们用到了A与B口分别进行对数码显示管的片选和段选，且B口同时作为键盘扫描模块的输入口，与数码显示模块分时复用。故采用方案三
1.4蜂鸣器的选择
方案一：电磁式蜂鸣器
电磁式蜂鸣器主要是利用通电导体会产生磁场的特性，用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。电磁式由于音色好，所以多用于语音、音乐等设备。对于不同提示音且考虑实际，此种较好。
方案二：压电式蜂鸣器
单片机课程设计
压电式蜂鸣器用的是压电材料，即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样，当通电时压电材料会发生形变。压电式结构简单耐用但音调单一音色差，适用于警报器等设备。
由于闹铃为音乐闹铃，所以使用电磁式蜂鸣器更为合适。
2.硬件设计
2.1 芯片的选择
2.1.1 单片机80C51 2.1.1.1单片机80C51的组成
80c51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：
中央处理器：
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
程序存储器(ROM)：
8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
单片机课程设计
定时/计数器(ROM)：
8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口：
8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
2.1.1.2
MCS-51的引脚说明：
MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：
MCS-51的引脚说明：
MCS-52系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
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图1 80C51的引脚
2.1.1.3 MCS-51单片机内部定时器计数器、中断系统简介（1）定时器计数器
1、MCS-51系列中51子系列有两个16位的可编程定时计数器可：定时计数器T0和定时计数器T1。它由加法计数器、方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON等组成。方式寄存器用于设定定时计数器T0和T1的工作方式，控制寄存器用于对定时计数器启动、停止进行控制。
2、每个定时计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以外部信号计数实现计数功能通过编程设定来实现。
3、每个定时计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式，T1有三种工作方式，T2有三种工作方式。通过编程可设定工作于某种方式。四种工作方式为：13位定时计数器、16位定时计数器、8位自动重置定时 6
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计数器、两个8位定时计数器（只有T0有）
4、每一个定时计数器定时计数时间到时产生溢出，使相应的溢出位置位，溢出可通过查询或中断方式处理。
（2）中断系统
1、MCS-51单片机提供5个硬件中断源，2个外部中断源，2个定时计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1，1个串行口发送TI和接收RI中断。
2、MCS-51单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和屏蔽是由内部的中断允许寄存器IE的各位来控制的。中断允许寄存器IE的字节地址为A8H，可以进行位寻址。系统复位时，中断允许寄存器IE的内容为00H，如果要开放某个中断源，则必须使IE中的总控置位和对应的中断允许位置“1”。
3、MCS-51单片机有5个中断源，为了处理方便，每个中断源有两级控制，高优先级和低优先级。通过由内部的中断优先级寄存器IP来设置，中断优先级寄存器IP的字节地址为B8H，可以进行位寻址。如果某位被置“1”，则对应的中断源被设为高优先级；如果某位被清零，则对应的中断源被设为低优先级。对于同级中断源，系统有默认的优先权顺序，从高到低优先权顺序为外部中断0、定时计数器T0中断、外部中断
1、定时计数器T1中断、串行口中断。通过设置中断优先级寄存器IP能够改变系统默认的优先级顺序。
4、MCS-51单片机响应中断的条件为：中断源有请求且中断允许。
2.1.2 八位一体七段数码管
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数码管使用条件：
a、段及小数点上加限流电阻。
b、使用电压：段：根据发光颜色决定； 小数点：根据发光颜色决定。c、使用电流：静态：总电流 80mA（每段 10mA）；动态：平均电流 4-5mA 峰值电流 100mA 上图为七段数码管引脚图，其中共阳极数码管引脚图和共阴极相同。LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。右图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。假如我们将“b”和“c”段接上正电源，其它端接地或悬空，那么“b”和“c”段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。而将“a”、“b”、“d”、“e”和“g”段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。其它字符的显示原理类同。
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2.1.3 并行接口扩展芯片8255 8255内部包括三个并行数据输入/输出端口，两个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和8位总线缓冲器。
各部分功能概括如下：（1）端口A、B、C A口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。B口：是一个8位数据输入/输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。C口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（输入不锁存）。
通常A口、B口作为数据输入/输出端口。C口作为控制/状态信息端口，它在“方式控制字”的控制下可分为两个4位端口，每个端口有一个4位锁存器，分别与A口、B口配合使用，作为控制信号输出或状态信息输入端口。
（2）工作方式控制电路
工作方式控制电路有两个，一个是A组控制电路，另一个是B组控制电路。
单片机课程设计
这两组控制电路具有一个控制命令寄存器，用来接受中央处理器发来的控制字，以决定两组端口的工作方式，也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或者按位置“1”。
A组控制电路用来控制A口和C口的上半部分（PC7-PC4）。B组控制电路用来控制B口和C口的下半部分（PC3-PC0）。
（3）总线数据缓冲器
总线数据缓冲器是一个三态双向8位缓冲器，作为8255与系统总线之间的接口，用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。
（4）读/写控制逻辑电路
读/写控制逻辑电路接受CPU发来的控制信号RD、WR、RESET、地址信号A1-A0等，然后根据控制信号的要求，将端口数据读出，发往CPU，或者将CPU送来的数据写入端口。
2.2 电路的组成
2.2.1 数码管显示电路
数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。
数码管的工作原理如下：
数码管是由8个发光二极管构成的显示器件。在数码管中，若将二极管的阳极连在一起，称为共阳极数码管；若将二极管的阴极连在一起，称为共阴极数码管。本次课程设计用到的8个数码管均是共阳极的。当发光二极管导通时，它就会发光。每个二极管就是一个笔划，若干个二极管发光时，就
单片机课程设计
构成了一个显示字符。将单片机的I/O口控制相应的芯片与数码管的a-g相连，高电平的位对应的发光二极管亮，这样，由I/O口输出不同的代码，就可以控制数码管显示不同的字符。8个数码管均采用动态显示方式，显示当前的时间。
2.2.2 键盘扫描电路
键盘扫描电路图
键盘可分为两类：非编码键盘和编码键盘；常见的非编码键盘有两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘。本次课程设计使用矩阵式键盘。
矩阵键盘的工作原理：按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。列线通过上拉电阻接到+5V 电源上。无按键按下时，列线处于高电平的状态，而当有按键按下时，列线电平与此列线相连的行线电平决定。
行列扫描法原理：第一步，使列线为编程的输入线，行线是输出线，拉低所有的行线，判断列线的变化，如果有按键按下，按键按下的对应列线被拉低，否则所有的列线都为高电平。第二步，在第一步判断有键按下后，延时10ms消除机械抖动，再次读取列值，如果此列线还处于低电平状态则进入下一步，否则返回第一步重新判断。第三步，开始扫描按键位置，采用 11
单片机课程设计
逐行扫描，分别拉低第一行，第二行，第三行，第四行，无论拉低哪一行其他三行都为高电平，读取列值找到按键的位置，分别把行值和列值储存在寄存器里。第四步，从寄存器中找到行值和列值并把其合并，得到按键值，对此按键值进行编码，与已经设定好的键码表进行一一对比，如果不等，则继续比较，如果相等，则利用转移指令实现键盘扫描到按键功能的转移。
2.2.3 音乐闹铃电路
蜂鸣器电路
2.2.3.1 蜂鸣器
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话 12
单片机课程设计
机等电子产品中作发声器件。
2.2.3.2 单片机驱动
单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器（如下图所示）。它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。
2.2.4 复位电路
RESET/Vpd为复位信号复用脚，当80C51通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，80C51的初始态。
上电复位：上电复位电路是—种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复 13
单片机课程设计
位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。
电路图如下：
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。
3软件设计 4.调试
5.新增功能及实现方法
5.1定时器产生音乐的原理
音乐的产生主要是通过单片机的I/O口输出高低不同的脉冲信号来控制蜂鸣器发音。要想产生音频脉冲信号，需要算出某一音频的周期(1/频率)，然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用单片机定时器计时这个半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O口反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相，这样就能在此I/O口上得到此频率的脉冲。
单片机课程设计
通常，利用单片机的内部定时器0，工作在方式1下，改变计数初值TH0和TL0来产生不同频率。
对于音乐的节拍，每个音符使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍。如果1拍为0.4S，1/4拍为0.1S，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4拍为1DELAY，那么1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY,其余的节拍就是它的倍数。
总而言之，一首乐曲是由音阶和节拍两大要素构成。一首乐曲演奏的原理是：不同音阶分别对应不同的频率，发出不同的音调，而节拍则控制发出音调时间的长短；若将乐曲的音调连续发出，并使其按相应的节拍变化，即可演奏一首乐曲。根据这一特点，我们采用单片机辅以相应的接口来设计音乐播放器。
5.2实现方法
利用定时器产生音乐，添加了音乐闹钟功能，能在闹钟时间到来时蜂鸣器发出《祝你生日快乐》歌，但缺点是在响铃时间里，无法正常显示时间。在此次课程设计中，产生的音乐是利用查表法来改变定时器T1的初值，即改变音高，而通过延时来确定每个音符的长短，即确定音长。
6.小结与体会 7.参考文献
【1】《单片机原理、接口及应用——单片机嵌入式系统技术基础（第2版）》，肖看、李群芳，清华大学出版社
【2】《单片机原理及应用》，霍孟友，机械工程出版社
【3】《51系列单片机设计实例（第二版）》，楼然苗、李光飞，北京航
单片机课程设计
空航天大学出版社
8.附录
8.1 源程序代码ORG 0000H LJMP START
ORG 000BH LJMP T0INT;T0中断服务程序
ORG 001BH LJMP TIM0
;;;;;主程序;;;;;;;;START:LCALL CLEA
START1:LCALL SCAN LCALL BELLSCAN LCALL KEYSCAN SJMP START1
CLEA:MOV R0,#70H MOV R7,#0EH CLEAR:MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEAR;70H~7CH赋值0 MOV TMOD,#11H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#03CH SETB EA SETB ET0 SETB EX0 SETB TR0 CLR IT0 MOV 72H,#10 MOV 75H,#10 MOV 68H,#55H MOV 69H,#01H MOV 6AH,#00H CLR P1.0 RET
;延时子程序1MS DL1MS: MOV R6,#14H DL1: MOV R7,#19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET
DL10MS:ACALL SCAN ACALL SCAN ACALL SCAN RET
;《祝你生日快乐》音乐闹铃程序BELLSCAN:MOV A,6AH
CJNE A,7AH,BELLOUT
MOV A,69H
CJNE A,79H,BELLOUT
MOV A,68H
CJNE A,78H,BELLOUT
LCALL MUSIC BELLOUT:RET MUSIC:
MOV IE,#8AH MOV 30H,#00H
NEXT1:MOV A,30H MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV R2,A JZ END0 ANL A,#0FH MOV R5,A MOV A,R2 SWAP A ANL A,#0FH
单片机课程设计
JNZ SING CLR TR1 LJMP D1 SING:DEC A MOV 22H,A RL A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV TH1,A MOV 21H,A MOV A,22H RL A INC A MOVC A,@A+DPTR MOV TL1,A MOV 20H,A SETB TR1 D1:LCALL DELAY INC 30H LJMP NEXT1 END0:CLR TR1 LCALL BELLOUT
TIM0:PUSH ACC PUSH PSW MOV TL1,20H MOV TH1,21H CPL P1.0 POP PSW POP ACC RETI
DELAY:MOV R7,#02H D2:MOV R4,#187 D3:MOV R3,#248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,DELAY RET
TABLE1:DW 64260,64400,64521,64580
DW 64684,64777,64820,64898 DW 64968,65030,65058,65110 DW 65157,65178,65217
TABLE:;1
DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0B4H,0A4H,04H
DB 82H,01H,81H,94H,84H DB 0C4H,0B4H,04H;2
DB 82H,01H,81H,0F4H,0D4H DB 0B4H,0A4H,94H
DB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H DB 0C4H,0B4H,04H DB 00H
SCAN:;把记的数送给偏移量
MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#80H
MOVX @DPTR,A;写控制字,在显示程序中A口输出，B口输出
MOV A,78H;秒 MOV B,#0AH DIV AB MOV 71H,A MOV 70H,B
MOV A,79H;分
MOV B,#0AH DIV AB MOV 74H,A MOV 73H,B
MOV A,7AH;时
MOV B,#0AH DIV AB MOV 77H,A
MOV 76H,B;
单片机课程设计
T0中断允许
;循环扫描显示,数码管显示程序,数码管为共阳型
MOV R1,#70H MOV R5,#80H;位选
MOV R3,#08H SCAN1:MOV A,R5 MOV DPTR,#7FFCH MOVX @DPTR,A;送A口位选
MOV A,@R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#7FFDH MOVX @DPTR,A;送B口字形码
LCALL DL1MS
INC R1;字形码偏移量
MOV A,R5 RR A;位选码
MOV R5,A DJNZ R3,SCAN1;8次
MOV DPTR,#7FFCH MOV A,#00H MOVX @DPTR,A;A口清位选
RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH;对应于“0”~“9”、“_”
;定时器T0中断服务程序 T0INT:PUSH ACC
CLR ET0;停
CLR TR0;停T0工作
MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#03CH SETB TR0;开T0工作
INC 7BH;7BH存放20
MOV A,7BH
CJNE A,#14H,OUTT0;20
MOV 7BH,#00H
INC 78H;78H秒
MOV A,78H
CJNE A,#3CH,OUTT0;60
MOV 78H,#00H
INC 79H
;79H分
MOV A,79H
CJNE A,#3CH,OUTT0;60
MOV 79H,#00H
INC 7AH
;7AH时
MOV A,7AH
CJNE A,#18H,OUTT0;24
MOV 7AH,#00
OUTT0:SETB ET0;开T0中断允许
POP ACC RETI
;;;;;;键盘扫描子程序;;;;;;;;
KEYSCAN:MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#82H
MOVX @DPTR,A;写控制字,此时A口输出,B口输入
MOV DPTR,#7FFEH MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A;C口写0
单片机课程设计
MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR MOV B,A
;B口输入
CJNE A,#0FFH,HAVE KEYOUT: RET
HAVE: LCALL DL10MS1 MOVX A,@DPTR CJNE A,B,KEYOUT;延时一段时间再检测有键按下才开始扫描处理
INC DPTR MOV A,#0FEH MOV B,A MOVX @DPTR,A;C口输出行值
MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR;B口输入列值
CJNE A,#0FFH,KEYLIE0
MOV A,B RL A MOV B,A MOV DPTR,#7FFEH MOVX @DPTR,A;C口输出行值
MOV DPTR,#7FFDH MOVX A,@DPTR;B口输入列值
CJNE A,#0FFH,KEYLIE1
MOV A,B RL A MOV B,A
MOV DPTR,#7FFEH
MOVX @DPTR,A;C口输出行值
MOV DPTR,#7FFDH
MOVX A,@DPTR;B口输入列值
CJNE A,#0FFH,KEYLIE2
MOV A,B RL A
MOV DPTR,#7FFEH
MOVX @DPTR,A;C口输出行值
MOV DPTR,#7FFDH
MOVX A,@DPTR;B口输入列值
CJNE A,#0FFH,KEYLIE3 ACALL KEYOUT;
KEYLIE0:MOV R2,#00H;R2 键码 行值，第1行八个数
LJMP KEYGET
KEYLIE1:MOV R2,#08H;第2行，八个数 LJMP KEYGET
KEYLIE2:MOV R2,#10H;第3行，八个数 LJMP KEYGET
KEYLIE3:MOV R2,#18H;第4行，八个数 LJMP KEYGET
KEYGET:MOV B,A
;B中存放B口读入的列值
MOV DPTR,#KEYTAB MOV A,#0 NEXT: PUSH ACC
MOVC A,@A+DPTR CJNE A,B,AGAIN
POP ACC;A是偏移值，即列值 ADD A,R2;A中存放键码
单片机课程设计
MOV B,A RL A
ADD A,B;PC偏移量
MOV LJMP KEYFUN30 LJMP KEYFUN31 RET KEYTAB:DB
0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH DPTR,#KEYFUNTAB JMP @A+DPTR
AGAIN: POP ACC INC A CJNE A,#8,NEXT ACALL KEYOUT
KEYFUNTAB: LJMP KEYFUN00 LJMP KEYFUN01 LJMP KEYFUN02 LJMP KEYFUN03 LJMP KEYFUN04 LJMP KEYFUN05 LJMP KEYFUN06 LJMP KEYFUN07 LJMP KEYFUN08 LJMP KEYFUN09 LJMP KEYFUN10 LJMP KEYFUN11 LJMP KEYFUN12 LJMP KEYFUN13 LJMP KEYFUN14 LJMP KEYFUN15 LJMP KEYFUN16 LJMP KEYFUN17 LJMP KEYFUN18 LJMP KEYFUN19 LJMP KEYFUN20 LJMP KEYFUN21 LJMP KEYFUN22 LJMP KEYFUN23 LJMP KEYFUN24 LJMP KEYFUN25 LJMP KEYFUN26 LJMP KEYFUN27 LJMP KEYFUN28 LJMP KEYFUN29
;0 1 2 3 4 5 6 7
RET
DL10MS1:MOV R4,#20 DL3: MOV R5,#7DH DL4: NOP NOP
DJNZ R5,DL4 DJNZ R4,DL3 RET
KEYFUN00:MOV @R0,#00H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU
RET
KEYFUN01:MOV @R0,#01H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
KEYFUN02:MOV @R0,#02H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
KEYFUN03:MOV @R0,#03H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
KEYFUN04:MOV @R0,#04H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
KEYFUN05:MOV @R0,#05H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
KEYFUN06:MOV @R0,#06H MOV A,7EH
CJNE A,#0FFH,CALCU RET
单片机课程设计
KEYFUN07:MOV @R0,#07H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET KEYFUN08:MOV @R0,#08H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET KEYFUN09:MOV @R0,#09H MOV A,7EH CJNE A,#0FFH,CALCU RET CALCU: MOV A,71H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,70H MOV 78H,A MOV A,74H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,73H MOV 79H,A MOV A,77H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,76H MOV 7AH,A RET
KEYFUN10://调时键 CLR TR0
MOV R0,#77H;R0指向时的偏移量
MOV 7DH,#00H;闪烁标志位
LCALL FLASH
RET FLASH:MOV A,@R0 MOV @R0,#0BH;R0(此时77H)指向熄灭的偏移量
MOV 7CH,#3DH;7CH单元存放循环次数 RE: LCALL OFFSCAN DJNZ 7CH,RE;调用OFFSCAN60次，半秒
MOV @R0,A;R0（此时77H）指向原来的偏移量
MOV 7CH,#3DH RE1: LCALL OFFSCAN
DJNZ 7CH,RE1;调用OFFSCAN60次，半秒 LCALL KEYSCAN;键盘扫描
MOV A,7DH CJNE A,#0FFH,FLASH;判断闪烁标志位
RET OFFSCAN: PUSH ACC MOV R1,#70H MOV R5,#80H;位选
MOV R3,#08H OFFSCAN1:MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#80H
MOVX @DPTR,A;写控制字
MOV A,R5 MOV DPTR,#7FFCH MOVX @DPTR,A;A口输出位选
MOV A,@R1 MOV DPTR,#OFFTAB MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#7FFDH
MOVX @DPTR,A;B口输出字形码
LCALL DL1MS
INC R1
;R1指向下一个单元
MOV A,R5 RR A MOV R5,A;位选
DJNZ R3,OFFSCAN1;8次
单片机课程设计
MOV DPTR,#7FFCH MOV A,#00H MUL AB ADD A,73H MOV 69H,A MOVX @DPTR,A;A口位选清零
POP ACC RET OFFTAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH,0FFH,89H RET //调时键按下
KEYFUN11:INC R0 RET KEYFUN12:DEC R0 RET KEYFUN13://走时键
MOV 7DH,#0FFH SETB TR0
RET KEYFUN14://闹铃键 MOV R0,#77H MOV 7EH,#0FFH;改变显示单元，不改变计数单元
MOV 7DH,#00H;开FLASH标志位
LCALL FLASH RET
KEYFUN15://闹钟时间确认键，写入计数比较单元
MOV A,71H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,70H MOV 68H,A
MOV A,74H MOV B,#0AH
MOV A,77H MOV B,#0AH MUL AB ADD A,76H MOV 6AH,A RET
KEYFUN16:RET
KEYFUN17:MOV 7DH,#00H MOV 70H,#0CH
MOV 71H,#0BH
MOV 72H,#0BH
MOV 73H,#0BH
MOV 74H,#0BH
MOV 75H,#0BH
MOV 76H,#0BH
MOV 77H,#0BH;送熄灭符以及H符
MOV R0,#70H
LCALL FLASH
RET
KEYFUN18:MOV 7DH,#0FFH;关闭闪烁 LCALL CLEA RET KEYFUN19:RET KEYFUN20:RET KEYFUN21:RET KEYFUN22:RET KEYFUN23:RET KEYFUN24:RET KEYFUN25:RET KEYFUN26:RET KEYFUN27:RET KEYFUN28:RET KEYFUN29:RET KEYFUN30:RET KEYFUN31:RET ACALL KEYOUT END
单片机课程设计
8.2电路图
总体电路图
第三篇：《单片机原理及接口技术》课程设计报告——多通道秒表定时器(DOC)
《单片机原理及接口技术》
课程设计报告
课程设计名称：多通道秒表定时计数器设计
院 系：自动控制与机械工程学院
专业：电气工程及其自动化
班级：2012级电气二班
姓名：黄瑞
学号：201204170209
时间：2014年6月
目录
一、课程设计目的和要求.....................................................................................................3
1、设计的目的.................................................................................................................3
2、设计的要求.................................................................................................................3
（1）总体要求.........................................................................................................3（2）具体要求.........................................................................................................4（3）设计提示.........................................................................................................4
二、设计的步骤和思路.........................................................................................................5
1、设计的步骤.................................................................................................................5
2、设计的思路.................................................................................................................5
三、硬件的设计.......................................................................................................................6
1、信号输入电路.............................................................................................................7
2、数码管的驱动模块的电路.........................................................................................7
3、LED灯的驱动模块电路............................................................................................8
四、软件设计...........................................................................................................................8
1、单片机选择.................................................................................................................8
2、系统软件设计分析.....................................................................................................9
3、主要功能实现的程序...............................................................................................10（1）通道号的设置...............................................................................................10（2）定时值的设置...............................................................................................11
五、调试说明.........................................................................................................................12
1、未启动仿真时，初始状态：...................................................................................13
2、开始启动仿真后：...................................................................................................13
3、通过按下K2切换至一、二、三、四通道和定时值的设置：............................14
4、定时时间到后对应通道号LED灯点亮：.............................................................15 六
心得体会.........................................................................................................................16
七、致谢.................................................................................................................................17 八、参考文献.......................................................................................................................17
九、附录.................................................................................................................................18
一、课程设计目的和要求
1、设计的目的
单片机课程作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一，是学习完〈〈单片机原理与接口技术〉〉课程后，并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合联系。
单片机课程设计过程中，我们通过查阅资料，接口设计、程序设计、安装调试等环节，完成一个基于MCS-51系列单片机，涉及多种资源应用，并具有综合应用功能的小应用课程设计，不但使我们能熟练掌握课堂上所学知识，而且还能使我们在设备和软件方面得到较全面的提高和锻炼，也提高了我们运用综合知识解决实际的能力。
课程设计以学生认知为主体，充分调动学生的积极性，重视学生自学能力的培养，根据具体课题安排时间确定课题的设计、编程和调试内容，分团队开展课程设计活动，按时完成每部分工作。坚持独立完成，实现课题规定的各项指标，并写出设计报告。
要求学生自己查阅资料和充分利用所学知识，根据所要设计系统所要达到的功能，划分软硬件功能、选择器件、编写相关程序，用Proteus 在计算机上绘图并用Keil进行程序边编写进行防真，再对整个系统做调试运行，培养学生在遇到问题时能进行独立、系统、认真的思考，并进一步培养学生在团队中的合作精神，不断调试修改，直至达到设计的要求和取得满意的效果，最后编写系统说明书，其内容包括系统的功能介绍，使用范围，主要性能指标，使用方法，注意事项等。
2、设计的要求
（1）总体要求
本次课程设计主要以软件仿真为主，在为期两周的工程实践中，将占据主要时间，要求完成的任务主要包括以下几点：
(1)独立完成设计任务；
(2)绘制系统硬件总框图；(3)绘制系统原理电路图；
(4)制定编写设计方案，编制软件框图，完成详细完整的程序清单和注释；(5)制定编写调试方案，编写课程设计任务书；(6)写出设计工作小结。（2）具体要求
该课程设计要求基于AT89C51设计一个4位的LED数码管作为“4通道的秒表定时器”。
1设计使显示时间为0～99秒；
2当各通道定时时间到时，点亮对应的LED灯； 3设计一个具有4个按键的键盘：
K1：“设置”/“定时启动”； K2：“通道”/“定时设置”； K3：“加一”； K4：“减一”；
4设计每到一秒钟有声音或LED提示提醒功能，可通过按钮打开及关闭该提醒功能。（3）设计提示
(1）用6为7段LED数码管作为显示设备，最高为显示通道号，低2位显示时间。
(2）可采用定时器，定时时间100ms。(3）参考Protuse仿真效果图
图1-1 Protuse仿真效果图
二、设计的步骤和思路
1、设计的步骤
（1）制定相应的设计方案；
（2）硬件的初步设计；
（3）选择设计所用元器件和参数；（4）在Proteus 7.5中设计和连接电路图；（5）软件的初步设计；（6）编写程序实现其功能；（7）在keil_v4中进行调试运行；（8）硬件和软件联合调试。
2、设计的思路
为使数码管同时显示通道号和定时值（0～99秒），选用4位7段LED数码管，当定时时间到时点亮对应的LED灯，课程中我们选用LED-BLUE灯，并设计有四位按键的键盘，分别为K1、K2、K3、K4来控制定时启动/停止、通道号和定时时间的切换设置、通道号/定时时间加
一、通道号/定时时间减一。通过这四个按键来控制整个电路的运行、LED灯的点亮和数码管的显示。具体控制如下：（1）通道号为1～4，对应LED灯为LED1～LED4，执行程序前可任意选择通道号；定时值可在0～99S内任意设置；
（2）当程序运行初始化化后，如果K2按下，则切换至通道号的设置，通过K3、K4来增加或减小通道号；当选择好通道号后如果按下K2则切换至定时值的设置，通过K3、K4来增加或减小定时值；当定时值设置好之后按下K1则程序执行所选通道的秒表定时；当定时时间到时，对应通道的LED灯点亮；
（3）当程序运行初始化后直接按下K3、K4进行定时时间的设置，通过K3、K4
来增加或减小定时值；当设置好之后按下K1后直接执行一通道的秒表定时；当定时时间到时，对应通道的LED灯点亮；
（4）当程序运行初始化后直接按下K3、K4进行定时时间的设置，通过K3、K4来增加或减小定时值；当设置好之后按下K2则切换至通道号的设置，通过K3、K4来增加或减小通道号；当设置好后按下K1则执行对应通道的定时；当定时时间到时，对应通道的LED灯点亮；
（5）当程序运行初始化后直接按下K3、K4进行定时时间的设置，通过K3、K4来增加或减小定时值；当设置好之后按下K2则切换至通道号的设置，通过K3、K4来增加或减小通道号；当设置好后按下按下K2则又切换至定时时间的设置，通过K3、K4来增加或减小定时值;依次可不断循环通道号和定时时间的切换设置，直至达到自己所想要的定时时间,此时按下K1则执行对应通道的秒表定时，当定时时间到时点亮对应的LED灯。
三、硬件的设计
硬件电路设计框图如下图所示，主要由：4个按键的键盘、AT89C51单片机、数码管、4个LED灯。
根据硬件系统电路设计框图，对各部分模块的原理进行分析，编写个子模块程序，最终将其组合。
图3-1硬件电路设计框图
1、信号输入电路
独立式按键就是各按键相互独立，每个按键各接入一根输入线，一根输入线上的按键工作状态不会影响其他输入线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键按下了。独立式按键电路配置灵活，软件简单。但每个按键需要占用一个输入口线，在按键数量较多时，需要较多的输入口线且电路结构复杂，故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
图3-2键控电路
消除键抖动。一般按键在按下的时候有抖动的问题，即键的簧片在按下时会有轻微的弹跳，需经过一个短暂的时间才会可靠地接触。若在簧片抖动时进行扫描就可能得出不正确的结果。因此，在程序中要考虑防抖动的问题。最简单的办法是在检测到有键按下时，等待（延迟）一段时间再进行“行扫描”，延迟时间为10～20ms。这可通过调用子程序来解决，当系统中有显示子程序时，调用几次显示子程序也能同时达到消除抖动的目的。
2、数码管的驱动模块的电路
图3-3数码管驱动模块电路
3、LED灯的驱动模块电路
图
3-4LED灯的驱动电路
四、软件设计
1、单片机选择
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。
功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。此设计中就采用AT89C51。单片机小系统的电路图如图所示：
图4-1信号输入电路
单片机AT89C51的主要特征：
①与 MCS－51 兼容，4K 字节可编程闪烁存储 ②灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性； ③寿命为 1000 次写/擦周期，数据保留时间可 10 年以上； ④全静态工作模式：0HZ33HZ； ⑤三级程序存储器锁定；
⑥128×8 位内部 RAM，32 位可编 I/O 线；
⑦两个 16 位定时器/计数器，5 个中断源，4 个 8 位并行的 I/O 接口，个全双工 I/O 接口。
2、系统软件设计分析
模块的划分：
（1）键盘的设置、启动、停止、加
一、减一；（2）数码管显示通道号和定时时间；
（3）定时时间到后对应通道号的LED灯点亮。程序流程图如下：
开始 初始化 Y扫描K2键按N Y扫描K2键按下？ 通道号设定下？ N 通道号加一 Y扫描K3键按扫描K3键按Y下？下？ 定时时间加一 N N 通道号减一 Y扫描K4键按扫描K4键按Y下？下？ 定时时间减一 N N扫描K1键按N下？ Y数码管计时 定时时间N到？ Y通道号对应的LED灯点亮 结束
图4-1程序流程图
3、主要功能实现的程序
1）通道号的设置
uchar set_thax()
//设置通道函数
{
key_set();
if(set_2==2)
{
delay(10);
if(k3==0)
//K3加1
{
delay(30);
if(k3==0)
（
{
delay(300);
sec++;
if(sec==5)
{sec=1;}
}
}
if(k4==0)
//K4减1
{
delay(30);
if(k4==0)
{
delay(300);
sec--;
if(sec==0)
{sec=4;}
}
}
}
a=sec;
return a;}
2）定时值的设置
void set_time()//设置时间函数
{ key_set();if(set_2==1){
delay(10);
if(k3==0)
//K3加1
{
delay(30);
if(k3==0)
{
delay(300);
minu++;
if(minu==100)
{minu=1;}
}
}
（11
if(k4==0)
//K4减1
{
delay(30);
if(k4==0)
{
delay(300);
minu--;
if(minu==-1)
{
}
}
}
} }
五、调试说明
仿真结果和分析：
minu=99;12
1、未启动仿真时，初始状态：
图5-1未启动仿真时，初始状态
2、开始启动仿真后：
图5-2开始启动仿真后
3、通过按下K2切换至一、二、三、四通道和定时值的设置：
图5-3通过按下K2切换至一、二、三、四通道和定时值的设置
4、定时时间到后对应通道号LED灯点亮：
图5-4定时时间到后对应通道号LED灯点亮
六
心得体会
作为一名电气工程及其自动化专业的大二学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。
在两个周的学习工作中，通过查阅相关资料了解了直流调速系统，加深了对直流电机调速控制系统的认识，熟悉了单片机在控制系统中的运用。并且在所学知识的基础上，利用已有的直流调速系统设计，尝试了自己的一些研究。并且使我将以前所学的知识系统化，理论化，实用化。对如何使用已有知识及获取相关资料方面的能力又有了提高。
根据课题要求，利用所学的相关知识，查询相关的资料。根据课程条件，找到适合的方案，找到需要的元器件。
根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序。然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。
除编写实现设计要求外的程序，还要根据课程设计的实际情况，添加些额外程序来使系统更加的稳定，如开关的去抖（采用延迟）。
该课程设计的程序可以参考MCS-51系列单片机，也可自己根据自己熟悉的方法来编程如单片机C语言或汇编语言。
在设计控制开关时，注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错。这次的单片机课程设计重点是理论与实际的相结合。该设计从头到尾都要自己参与，熟悉了整个设计的过程，更充分的锻炼了自己。
在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个设计还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富，使我终身受益。
七、致谢
为期两个周的课程设计也接近了尾声。此次课程设计的完成离不开老师和同学对我的帮助，使我对单片机的工作原理和使用更近了一步。
首先要感谢我敬爱的指导教师。他们在学术上的精心指导和严格要求，在系统研究和调试过程中给予的及时帮助。这些使我组的课程设计得以顺利完成，并激励着我们在今后的人生道路上不断开拓进取，勇往直前。在此，我们再一次对诸位老师的培养和关怀表示诚挚的谢意！
同时我们也非常感谢所有教导过我的老师们，他们不但在课程设计中指导我们学习和生活，而且在完成论文期间给我许多帮助和建议，他们兢兢业业、对工作认真负责的态度为我们做出了好的表率，时刻鞭策着我们向他们学习。
非常感谢我的同学们，在与他们共同的学习、工作、生活过程中，他们给予了我及时的帮助和建议，开拓了我的思路。这使我在学习和生活中受益匪浅。
最后，向所有帮助过我的老师和同学致以最诚挚的谢意。
八、参考文献
[1] 陈伯石.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.[2] 钟富昭.8051单片机典型模块设计与应用[M].北京：人民邮电出版社，2007 [3] 张靖武.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2007 [4] 杨恢先.单片机原理及应用[M].北京：人民邮电出版社，2006 [5] 孟庆涛.图解电子控制电路[M].北京：人民邮电出版社，2006 [6] 谢维成.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京：清华大学出版社，2006 [7] 周润景.基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：北京航空航天出版社，2006 [8] 李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天出版社，2004 [9] 杜坤梅.电机控制技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002 [10] 李广第.单片机基础（修订版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001 [11] 吴亦峰.单片机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社
九、附录
#include
sbit QB1=P2^0;sbit QB2=P2^1;sbit QB3=P2^2;sbit QB4=P2^3;sbit k1=P1^0;//k1按键, sbit k2=P1^1;//k2按键, sbit k3=P1^2;//k3按键,加1 sbit k4=P1^3;//k4按键,减1 sbit led4=P3^0;//LED灯 sbit led3=P3^1;sbit led2=P3^2;sbit led1=P3^3;sbit what=P0;uchar sec=1,minu,mstcnt;// 定义初始量 uchar set_2=1,set_1=1;uchar mis,mig,ss,sg;uchar code table[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//共阴显示
uchar code tabl[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66};int a;
void delay(uint);//延时函数 void key_change();// 扫描K1 void key_set();//
扫描K2 void disp(uchar,uchar,uchar,uchar);//显示函数 void set_time();//设置时间函数 uchar set_thax();//设置通道函数 void timer0();void haap();
void main()//主函数 { EA=1;//系统允许有开放的中断 ET0=1;//允许T0中断
TR0=1;//开启中断，启动定时器 TMOD=0x01;TH0=0x00;//选择数码管
TL0=0x01;
while(1){
sg=sec%10;//通道个位 mis=minu/10;//显示时间十位 mig=minu%10;key_set();//扫描K2 key_change();//扫描K1 if(set_1==1)//设置显示条件 {haap();} if(k1==1&&k2==1)//正常显示 { delay(10);if(k1==1&&k2==1){ sg=sec;disp(sg,mis,mig,ss);} } key_change();
if(set_1 ==2)//启动条件
{
timer0();
} key_change();if(set_1==3){minu=0;} } }
void haap()
//设置显示函数{ if(set_1==1){ delay(10);key_set();if(set_2==1){ delay(10);
set_time();}
key_set();if(set_2==2){
delay(10);
set_thax();
} } }
void timer0()interrupt 1 using 0 //启动函数{
TH0=0x01;TMOD = 0x01;
if(set_1==2)
{ delay(10);mstcnt++;
if(mstcnt==20){
mstcnt=0;
if(minu==0)
{
minu=0;
set_thax();
if(a==1)
{
led1=0;
led2=1;
led3=1;
led4=1;
}
else
{
if(a==2)
{
led1=1;
led2=0;
led3=1;
led4=1;
}
else { if(a==3)
}
}
}
else
{
minu--;
} } if(minu==0){ minu=0;
} } }
void key_change()//k1按键扫描 { if(k1==0){ delay(20);
{ led1=1;led2=1;led3=0;led4=1;
} else
if(a==4)
{
led1=1;
led2=1;
led3=1;
led4=0;
}
if(k1==0){ set_1++;while(k1!=1);if(set_1==4){set_1=1;} } } }
void key_set()//k2按键扫描 { if(k2==0){ delay(20);if(k2==0){ set_2++;while(k2!=1);if(set_2==3){set_2=1;} } } } void disp(uchar sg,uchar mis,uchar mig,uchar ss)//显示函数{ QB1=0;QB2=1;QB3=1;QB4=1;P0=table[sg];//第1个数码管显示通道 delay(10);//延时一小会
QB1=1;QB2=1;QB3=0;QB4=1;P0=table[mis];//第3个数码管显示十位 delay(10);QB1=1;QB2=1;QB3=1;QB4=0;P0=table[mig];//第4个数码管显示个位
delay(10);QB1=1;QB2=1;QB3=1;QB4=1;P0=table[ss];//第2个数码管不显示 delay(10);}
void set_time()//设置时间函数 { key_set();if(set_2==1){
delay(10);if(k3==0)//K3加1 { delay(30);if(k3==0){ delay(300);minu++;if(minu==100){minu=1;} } } if(k4==0)//K4减1 { delay(30);if(k4==0){ delay(300);minu--;if(minu==-1){
minu=99;
}
} } } }
uchar set_thax()
//设置通道函数
{ key_set();if(set_2==2){
delay(10);if(k3==0)//K3加1 { delay(30);if(k3==0){
delay(300);sec++;
if(sec==5){sec=1;} } } if(k4==0)//K4减1 { delay(30);if(k4==0){ delay(300);sec--;if(sec==0){sec=4;} } } } a=sec;return a;}
void delay(uint k)//延时函数 { uint i,j;for(i=k;i>0;i--)for(j=80;j>0;j--);}
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