51单片机课程设计报告

——基于8155的8LED显示电子码表设计

实验目的

本次课程设计是基于51单片机在理论课程的基础上，通过电路设计、理论计算、实际编程、调试、测试、分析查找故障，解决在实际设计中的问题，使设计好的电路能正常工作。学习在理论课程的基础上，重点培养动手能力，通过电路设计、理论计算、实际编程、调试、测试、分析查找故障，解决在实际设计中的问题。学习Proteus软件的MCS51单片机仿真。

学习和完成的任务：

实验板的原理图结构研究

51单片机的编程技术

实验设备

计算机一台

Proteus软件平台

Medwin软件平台

实验内容

电子码表类：基于8155的8LED显示电子码表设计

基本要求：

1 设计秒表功能，精度为0。01秒。

2 可同时记录和存储10个秒表数据。(连续记录并显示已存储记录数)

3 秒表记录数据查询和清除功能。

发挥部分：

1 可根据速度误差用D/A转换器输出DC信号。

2 可设定速度偏差范围，当超范围时通过蜂鸣器能发出提示音。

3 有静音功能

动态显示格式：

自定

四、实验原理

本次课程设计是在理论课程的基础上，目的在于培养我们的动手能力，通过电路设计、理论计算、实际编程、调试、测试、分析查找故障，解决在实际设计中的问题，使设计好的电路能正常工作，并可能结合实际的实验板进行下载测试。在此基础上根据实验大纲的要求，按“51单片机课程设计选题表” 每人一题(随机分配)，实现其功能。

单片机微型计算机简称单片机，是指在一块芯片体上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O接口等部件，构成一个完整的微型计算机。目前，新型单片机内还有A/D及D/A转换器、高速输入/输出部件、DMA通道、浮点运算等特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制设计要求设计的，特别适用于工业控制及其数据处理场合，因此，确切的称谓是微控制器，单片机只是习惯称呼。

(1)单片机的特点

1)有优异的性能价值比。

2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各个功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取措施，适合于恶劣环境下工作；也易于产品化。

3)控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有及其丰富的转移指令、I/O口逻辑操作及位处理指令。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度高于同意档次的微机。

4)单片机的系统扩展和系统配置都比较典型、规范，而且非常容易构成各种规模的应用系统。

(2)单片机并行I/O接口的扩展

单片机与外部交换信息是通过I/O接口电路来实现的。AT89C51单片机本身有4个8位的并行I/O口P0-P3，但实际使用时往往再增加些I/O口，以便与外部设备交换数据。AT89C51单片机外部RAM和扩展I/O接口是统一编址的。用户可以把外部64KB RAM空间的一部分作为扩展I/O接口地址空间，每一个I/O接口相当于一个RAM存储单元，访问外部RAM存储单元就像访问外部I/O接口，即用“MOVX”指令对扩展I/O接口进行输入输出操作。

查询式键盘属于独立式键盘，键盘的各个按键之间彼此是独立的且是最简单的键盘电路。每个键地接入一根数据输入线。如图所示。注意：由于每一个按键均需要一根I/O口线 ，当键盘按键数量比较多时，需要的I/O口线也较多，因此独立式键盘只适合于按键较少的应用场合。一般情况下，按键数等于占用I/O端口数。

查询式键盘的结构图如图所示：

P1.0P1.1

P1.0

P1.1

图2-5 查询式键盘的接口电路

查询式键盘可以工作在多种方式下，中断方式、程序查询方式、定时查询发送和中断查询方式。

在中断模式下，按键的数量受到外部中断源的限制。在有特殊需要的场合，还可以借用内部的定时器中断。所以在这种模式下，按键的数目小于外部中断源和单片机定时器数量之和。

程序查询和定时查询类似，都是通过读I/O状态，当有键被按下时相应的I/O口线变为低电平，而未被按下的键对应的I/O口线保持为高电平，这样通过读I/O口状态可判断是否有键按下和哪一个键被按下。

键盘定义

K1：开始、暂停记时

K2:记录数据

K3:计数器清零

K4:查看存储数据

流程图

主流程图

开始

开始

系统初始化

键盘扫描

数据转换

(2)扫描键盘流程图

开始

开始

初始化

KEY1按下

开始/暂停计时

删除数据

计数器清零

N

Y

N

Y

Y

KEY2按下

TR0= =1

记录数据

KEY3按下

KEY4按下

查看存储的数据

结束

N

Y

Y

N

N

主程序

/*************