第一篇：單片機課程設計 簡易報警系統設計（定稿）
課程設計(論文)
題 目 名 稱
簡易防盜系統設計
課 程 名 稱
單片機原理及應用課程設計
學 生 姓 名
學
號
系、專
業
信息工程系、信息工程類
指 導 教 師
2013年 6 月 28 日
目錄
1概 要﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3
2設計指標與要求﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3 3設計方案與論證﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3 4電路設計原理與流程圖﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌5采用的主要元器件﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌6編程實現﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌7仿真結果與分析﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌8總結與致謝﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
9參考文獻﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
概 要
傳感技術是21世紀人們在高新技術發展方面爭奪的一個制高點，各個發達國家都將傳感技術視為高新技術發展的關鍵。從20世紀80年代起，基于傳感技術的光電防盜系統也得到了高速的發展，最早的非可見光侵物探測器，有發射機 將一個編碼信號送到一個 IR LED中。此LED的輸出聚成一束很窄的光束，并使其對準遠距離仿制的接收機中的一只匹配的IR光敏探測器。此系統是以針尖視線的原理來工作的，它可以被任何一個進入到發射機與接收機透視鏡之間瞄準直線上的大于針尖的物體所觸發。隨后又出現了給予被動是紅外傳感技術的被動式紅外入侵報警器，它能可靠地將運動著的物體和飄落著的物體加以區別，同時它還具有強大的監控范圍，隱蔽性好，抗干擾能力強，和誤報率低等特點。
本設計采用光電傳感器檢測入侵者，其基本原理為：傳感器感應到入侵者，將其轉換成超低頻信號，經電路放大，輸出。同時由接受裝置根據接受到的信號得到高低電平，輸出。經判斷，再將報警信號通過電路輸入到單片機的接口上，由單片機決定是否對報警信號進行觸發。
2設計指標與要求
采用光電式傳感器檢測入侵者，用蜂鳴器作為報警器的輸出，報警距離≥10M；
3設計方案與論證
系統主控部分采用AT89C51芯片，當光電感應器感受到外部有入侵物時，發出信號，單片機接收到信號時，采用延時抖動，再次檢測是否還有報警信號，如果有報警信號，啟動報警器，紅燈全部亮，報警結束后，紅燈滅，綠燈亮，如果誤報警，可以采用外部中斷0使人工停止報警，如果光電感應器沒能檢測到入侵物，可以采用外部中斷1人工報警，人工報警時流水燈亮，蜂鳴器響！
因為如果用光電感應器來檢測入侵者，在仿真里無法看到現象，故采用開關來模擬光電感應器。
4電路設計的原理與流程圖
(1)電路設計的原理
首先給單片機的P1.0安裝一個開關，用來模擬光電感應器。然后給單片機的P3.1腳通過三級管接一個蜂鳴器，用于當有報警信號時用來報警。再給P3.0接4個LED燈，用于報警時顯示報警燈作用。再給P3.2接一個按鍵，用于當光電感應誤報警時，可以人工中斷報警。給P3.3接一個按鍵，用于當光電感應沒有報警時，按下可以人工報警。
（2）流程圖
開始壓入堆棧程序初始化P1.2=1P3.0=1P3.1=0P2=00HP1.2清零NP1.0=0?P1.2清零出棧N返回P1.0=0?P1.2=1P3.0取反P3.1取反20H=50TR0=1NTF0=1?Y壓入堆棧P1.2=1R7=5P2=0FFH調用延時子程序NP2=00H調用延時子程序P3.1清零P1=0FFH調用延時子程序調用延時子程序YR7-1=0?YP3.1=1調用延時子程序30H=50TR0=1NTF0=1?YTF0清零TF0=0重裝系統NN重裝系統30H-1=0?P3.1=0P1.2=0出棧P2=00H返回結束YN20H-1=0?YP3.0=1P3.1=0P1.2=0
5采用的主要元器件
主要元器件：AT89C51,NPN,RES,CAP,CAP-ELEC,BUTTON,BUZZER, CRYSTAL 6編程實現
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP ZT0 ORG 0013H LJMP ZT1 ORG 0100H MAIN:MOV TMOD,#01 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA SETB EX0 SETB IT0 SETB EX1 SETB PX0 SETB IT1 MOV SP,#60 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH MOV P2,#00H CLR P1.2 LP:JNB P1.0,LA LJMP LP LA:LCALL DS01 JNB P1.0,ALARM LJMP LP DS01:MOV R1,#0FFH D1:MOV R2,#0FFH D2:NOP DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 RET ALARM:SETB P1.2 CPL P3.0 CPL P3.1 MOV 20H,#50 SETB TR0 L2:JBC TF0,L1 LJMP L2 L1:CLR TF0 MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH DJNZ 20H,L2 SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 LJMP LP ZT0:PUSH ACC SETB P1.2 SETB P3.0 CLR P3.1 LCALL DS01 CLR P1.2 POP ACC RETI ZT1:PUSH ACC SETB P1.2 MOV R7,#05 DQ:MOV P2,#0FFH LCALL DS01 MOV P2,#00H LCALL DS01 DJNZ R7,DQ SETB P3.1 LCALL DS01 MOV 30H,#50 SETB TR0 L4:JBC TF0,L3 SJMP L4 L3:CLR TF0 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ 30H,L4 CLR P3.1 CLR P1.2 POP ACC MOV P2,#00H RETI END
7仿真結果與分析
在系統正常的情況下，系統不斷檢測是否有警報信號，當檢測有警報信號時，系統轉入報警，從而蜂鳴器響。8 總結
總結
課程設計是我們理論聯系實際的最好的途徑之一，讓我們有機會把課本上學到的知識運用到實際生活中。目前單片機在工業檢測領域中得到了廣泛的應用，在我們平常的生活中也是隨處可見，包括我們日常生活中隨處可見的交通燈、鬧鐘等都含有單片機作為一個主要的部件，懂得并熟悉掌握單片機的運用技術常有用的。通過這次課程設計使對單片機語言的理解和掌握上有了很大的進步，以前所了解的單片機語言僅限于一些片面的知識，通過這次編程，將這些零零碎碎的知識匯集起來，編寫出了一個完整的系統，并且對單片機語言的應用能力有了極大的提高。在這次課程設計的過程中，我深深體會到團隊合作的精神是極其重要的。因為身在一個團隊，有了困難大家一起解決，減少了壓力，同時拓展了思維，交換了意見，一個人的思想當被接受和了解時，我們有了更多的思想關于一個問 題，我想這些都是作為一個團隊的好處。經過此次課程設計，我們經歷了喜，怒，哀，樂。同時我們也對明年的畢業設計有了一定的想法和實現自己想法的決心.9參考文獻
[1] 李泉溪．單片機原理與應用實例仿真[M]．北京：北京航空航天大學出版社，2009.[2] 江世明．基于Proteus的單片機應用技術[M]．北京：電子工業出版社，2009.[3] 周潤景，張麗娜.基于Proteus的電路及單片機系統設計與仿真[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.[4] 張友德．單片微型計算機原理、應用與實驗[M]．上海：復旦大學出版社，2003.
第二篇：單片機課程設計-簡易數字鐘的設計
單片機課程設計報告
課程設計題目：簡易數字時鐘
學生姓名：** 學號：********** 學院：****** 專業班級：**********
指導老師：**
2014年5月13日
摘要：
本設計采用了STC公司生產的STC89C52RC型單片機（80C51內核）設計了一個單片機最小系統，加上maxim232和usb轉RS232線組成的下載電路，以及共陰極4位一體數碼管和按鍵等外圍電路構成了一個簡易的數字鐘，具有顯示年、月、日、時、分、秒的功能，且年、月、日、時、分、秒每一個參數都可以自行設置，以實現時間的校正，總體來說實現了一個數字時鐘的應有功能。
關鍵詞：80C51系列單片機、單片機最小系統、時鐘定時、下載電路、4位一體數碼管顯示
一、設計任務 簡易數字時鐘：自制一個單片機最小系統，包括串口下載、復位電路，采用內部定時器計時，或者采用外部時鐘芯片DS1302，設計一個具有秒、分、日、月、年的數字時鐘，采用四位一體數碼管顯示相關信息，秒、分顯示一頁，日、月顯示一頁，年顯示一頁。
二、方案選擇
2.1、采用uln2003驅動數碼管
由于單片機的I/O口的拉電流只有大約1mA左右，不足以提供4-5mA的電流以驅動數碼管上的led，故需要為數碼管提供一個驅動電路，如果采用三極管的話由于數碼管有7段（實際是8段，但本設計只需要使用7段），需要7個三極管來驅動，給焊接部分增加了工作量，故可考慮采用ULN2003以給數碼管提供驅動電流。
Uln2003的內部原理圖
ULN2003 是高耐壓、大電流復合晶體管陣列，由七個硅NPN 復合晶體管組成。
該電路的特點如下：[3]
ULN2003 的每一對達林頓都串聯一個2.7K 的基極電阻,在5V 的工作電壓下它能與TTL 和CMOS 電路
直接相連，可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數據。
ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達500mA，并且能夠在關態時承受50V 的電壓，輸出還
可以在高負載電流并行運行。
ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封裝。
內部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅動繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅動電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達林頓管組成驅動電路。ULN是集成達林頓管IC,內部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管,它的輸出端允許通過電流為200mA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO 約為36V。用戶輸出口的外接負載可根據以上參數估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅動繼電器或固體繼電器，也可直接驅動低壓燈泡。通常單片機驅動ULN2003時，上拉2K的電阻較為合適，同時，COM引腳應該懸空或接電源。
ULN2003是一個非門電路，包含7個單元，單獨每個單元驅動電流最大可達350mA，9腳可以懸空。
比如1腳輸入，16腳輸出，你的負載接在VCC與16腳之間，不用9腳。
ULN2003是大電流驅動陣列,多用于單片機、智能儀表、PLC、數字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域寗永^電器等負載。
輸入5VTTL電平，輸出可達500mA/5V。
ULN2003是高耐壓、大電流達林頓陳列,由七個硅NPN達林頓管組成。該電路的特點如下: ULN2003的每一對達林頓都串聯一個2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相連,可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數據。
ULN2003 是高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點,適應于各類要求高速大功率驅動的系統。
2.2、直接用單片機加上拉電阻的P0口驅動數碼管
對于51單片機的4個IO口來說有一個IO口與其他三個有點不同，那就是P0口，由于P0口(在作為輸出IO口時）是OC門在最小系統中需要加一個上拉電阻，由此，可以用P0口作為數碼管的驅動（可以通過合理配置上拉電阻的大小以提供足夠的驅動電流）
51單片機的P0口內部電路圖
由于相對來說接一個排阻便宜可靠，且方便，且也足以提供驅動數碼管的電流，故采用方案2：直接用單片機加上拉電阻的I/O口驅動數碼管
三、電路原理圖
簡易數字鐘原理圖
3.1最小系統
本設計最小系統與一般的51最小系統設計保持一致性，晶振電路為12M的晶體振蕩器搭配兩個30pF的電容組成，復位電路由5v接一個開關與電容并聯再與電阻串聯后接地構成，下載電路采用的是串口下載，為電腦上連一根usb轉串口線，然后串口練到電路上，再通過max232芯片進行電平轉換將RS232串口的電平轉換為單片機的5v以進行電平匹配。3.2共陰極4位一體數碼管
四位一體數碼管
數碼管的顯示由段選和位選控制，段選為圖片中的每一位“8”型上的a、b、c、d、e、f、g、h共8段構成。位選有4個引腳，分別對應于數碼管的4個位。
四、程序代碼 如下：
#include
//延時10ms {
unsigned char a,b,c;
for(c=1;c>0;c--)
for(b=38;b>0;b--)
for(a=130;a>0;a--);} void main(){ IE=0x8F;//開總中斷，開定時T0，開定時T1，開外部中斷0，開外部中斷1 IP=0x00;//設置中斷優先級均為低優先級，默認優先級為：調整時間》定時》設置顯示頁 IT0=1;IT1=1;TMOD=0x11;//定時器0工作于工作方式1，定時工作方式，由運行控制位TR1啟動定時器；定時器1工作于工作方式1，定時工作方式，由運行控制位TR1啟動定時器 P2=0Xfd;
TH0 = 0x3C;
TL0 = 0xB0;
{ switch(play){ case 1 :
{
if(anjian1==0)
{
{ delay();delay();if(anjian1==0)anjian11=anjian1;if(anjian1 &!anjian11)hour++;
} TH1=0xD8;TL1=0xF0;TR0=1;TR1=1;
//定時器T0用于20分之一秒的定時，定時器T1用于數碼管的動態顯示，外部中斷0為調整時間，外部中斷1為設置顯示頁
for(;;)else if(anjian2==0)
if(anjian2==0)
anjian22=anjian2;
if(anjian2 &!anjian22)
hour--;
else if(anjian3==0)
{
delay();
if(anjian3==0)
anjian33=anjian3;
if(anjian3 &!anjian33)
min++;
else if(anjian4==0)
{
delay();
if(anjian4==0)
anjian44=anjian4;
if(anjian4 &!anjian44)
min--;
}
break;case 2 : {
if(anjian1==0)
{
delay();
if(anjian1==0)
anjian11=anjian1;
if(anjian1 &!anjian11)
mon++;
else if(anjian2==0)
{
delay();
if(anjian2==0)
anjian22=anjian2;
if(anjian2 &!anjian22)
mon--;
else if(anjian3==0)
{
delay();if(anjian3==0)}
}
}
}
}
anjian33=anjian3;
if(anjian3 &!anjian33)
day++;
else if(anjian4==0)
{
delay();
if(anjian4==0)
anjian44=anjian4;
if(anjian4 &!anjian44)
day--;
}
break;case 3 : {
if(anjian1==0)
{
delay();
if(anjian1==0)
anjian11=anjian1;
if(anjian1 &!anjian11)
year++;
else if(anjian2==0)
{
delay();
if(anjian2==0)
anjian22=anjian2;
if(anjian2 &!anjian22)
year--;
else if(anjian3==0)
{
delay();
if(anjian3==0)
anjian33=anjian3;
if(anjian3 &!anjian33)
year++;
else if(anjian4==0)
{
delay();
if(anjian4==0)anjian44=anjian4;}
}
}
}
}
if(anjian4 &!anjian44)
year--;
}
break;case 0 : {
if(anjian1==0)
{
delay();
if(anjian1==0)
anjian11=anjian1;
if(anjian1 &!anjian11)
sec++;
else if(anjian2==0)
{
delay();
if(anjian2==0)
anjian22=anjian2;
if(anjian2 &!anjian22)
sec--;
else if(anjian3==0)
{
delay();
if(anjian3==0)
anjian33=anjian3;
if(anjian3 &!anjian33)
sec++;
else if(anjian4==0)
{
delay();
if(anjian4==0)
anjian44=anjian4;
if(anjian4 &!anjian44)
sec--;
} break;}
switch(play){
}
}
}
}
} case 1 : { led[0]=hour/10;
};}}
void service_int1()interrupt 2 using 1 { if(play==3)play=0;else play++;} void service_t0()interrupt 1 using 1
//實現1s的延時以及sec到min，min到hour，hour到day，day到month，month到year，year到next_year的轉換 {
TH0 = 0x3C;if(j==20){
j=0;sec++;if(sec>=60)
TL0 = 0xB0;
led[1]=hour%10;led[2]=min/10;led[3]=min%10;
} break;
led[1]=mon%10;led[2]=day/10;led[3]=day%10;
} case 2 : { led[0]=mon/10;break;
led[0]=year/1000;led[1]=((year%1000)/100);led[2]=((year%100)/10);led[3]=(year%10);
} case 3 : {
break;
led[1]=16;led[2]=sec/10;led[3]=sec%10;
} case 0 : { led[0]=16;break;
}
else { { sec=0;min++;if(min>=60){ min=0;hour++;if(hour>=24){hour=0;day++;if(day>=31){ day=1;mon++;if(mon>=13){ mon=1;year++;} } } } } } j++;} void service_t1()interrupt 3 using 1 //定時器1實現了數碼管的動態顯示 {
TH1=0xFC;TL1=0x18;if(P2==0xfd){P2=0xfb;P0=table[led[2]];} else if(P2==0xfb){ P2=0xf7;P0=table[led[3]];} else if(P2==0xf7){P2=0xfe;P0=table[led[0]];
} else if(P2==0xfe){P2=0xfd;P0=table[led[1]];} }
五、制作實物圖
六、心得收獲
經過本次課程設計，我將課本上的知識轉化為了實際的實物，更加深入的理解了單片機這，加強了自己的編程能力，與軟硬件調試能力，總體來說，還是收獲很大的。
第三篇：單片機課程設計_簡易頻率計數器..
單 片 機 課 程 設 計
簡易頻率計數器
1.實驗目的
1.要求學生具有制作調試單片機最小系統及外設的能力，能夠掌握單片機內部資源的使用。
2.熟練掌握焊接技術的基礎上，能熟練使用單片機軟件開發環境Keil C51編程調試，并使用STC ISP調試工具采用串口下載方式聯調制作的單片機最小系統。
二、實驗要求
自制一個單片機最小系統，包括串口下載、復位電路，采用外部計數器T0或T1作為外部頻率輸入，外部頻率由信號源提供，計算出來的頻率顯示在四位一體的數碼管上。
三、實驗器材
89C54RD芯片（與89c51芯片管腳和指令共用，只是內部存儲單元有差異）一個，晶振一個，電容3個，電阻3個，12個10千歐姆電阻，4位一體共陰數碼顯示管一個，按鈕1個，導線若干。
四、實驗原理 1．芯片介紹
AT89C51是一種帶4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能CMOS8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，ATMEL的AT89C51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。
1.主要特性： ·與MCS-51 兼容 ·4K字節可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環 數據保留時間：10年 ·全靜態工作：0Hz-24Hz ·三級程序存儲器鎖定 ·128*8位內部RAM ·32可編程I/O線 ·兩個16位定時器/計數器 ·5個中斷源 ·可編程串行通道 ·低功耗的閑置和掉電模式 ·片內振蕩器和時鐘電路 2.管腳說明：
VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。
P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。
P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。
P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。
P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 /INT0(外部中斷0)P3.3 /INT1(外部中斷1)P3.4 T0(記時器0外部輸入)P3.5 T1(記時器1外部輸入)P3.6 /WR(外部數據存儲器寫選通)P3.7 /RD(外部數據存儲器讀選通)P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。
RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。
ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態ALE禁止，置位無效。
/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。
/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH)，不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET;當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。
XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.振蕩器特性：
XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。
4.芯片擦除：
整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節被重復編程以前，該操作必須被執行。
此外，AT89C51設有穩態邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。
2、最小系統電路的組成
由電源、復位及振蕩電路、四位一體數碼管顯示電路、按鈕及LED電路。
復位及振蕩電路
復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。電阻給電容充電，電容的電壓緩慢上升直到vcc，到vcc時芯片復位腳近似低電平，于是芯片復位，接近vcc時芯片復位腳近高電平，于是芯片停止復位，復位完成。
AT89C51系列單片機為高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。
按鍵復位就是在復位電容上并聯一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。使用6MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機內部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。如下圖所示
數碼管顯示電路
利用單片機的T0,T1計數定時器功能，來完成對輸入信號進行率計數，計數結果通過4位動態數碼管顯示出來，能對0到9999HZ的方波信號頻率進行準確計數。如下圖所示
3、軟件設計
根據設計項目所需功能，我們先進行初始化，在待機狀態下，采集頻率。然后檢測是否有按鈕按下，若按鈕按下，則數碼管顯示所采集的頻率，再按下鍵0時則不顯示。系統實現所有功能，其程序框圖如圖所示。
4、設計源程序 #include
unsigned char volatile T0Count;//定時器0的中斷次數 unsigned char volatile T1Count;unsigned char code table[] //定時器1的中斷次數
={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//顯示段碼值為123456789 unsigned char code temp[] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//數碼管選通 unsigned long sum;//1S內脈沖總個數 unsigned char Led[4];//Led顯示緩存
void delay(unsigned int num){ //軟件延時
while(--num);//定時器0初始化 } void init(void){ TMOD=0x51;//T1定時器0工作于方式1，定時器1計數 TH0=(65536-50000)/256;//定時50ms TL0=(65536-50000)%256;TH1=0x00;TL1=0x00;} void disp(void){ //數碼顯示
unsigned char i;for(i=0;i<4;i++){
P2=temp[i];//片選
P0=table[Led[i]];//取數據顯示
delay(100);//延時1毫秒
} } void main(void){ EA=1;//開總中斷
init();//初始化定時器
TR0=1;//定時器開始工作
TR1=1;ET1=1;//開T0中斷
ET0=1;while(1){
if(int_flag==1){
int_flag=0;
sum=TL1+TH1*256+T1Count*65536;//計算個數
//將數據格式化，轉化成可顯示的BCD碼
Led[3]=sum%10000/1000;//顯示千位
Led[2]=sum%1000/100;//顯示百位
Led[1]=sum%100/10;//顯示十位
Led[0]=sum%10;//顯示個位
T0Count=0x00;
T1Count=0;
TH1=0x00;
TL1=0x00;
TR1=1;
}
內脈沖1S
disp();} } void int_t0(void)interrupt 1{ TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;T0Count++;if(T0Count==20){
TR1=0;
int_flag=1;
T0Count=0x00;} } void int_T1(void)interrupt 3{ T1Count++;
5、設計仿真圖 輸入正弦波頻率為1324HZ的仿真情況； 輸入方波頻率為4216HZ的仿真情況；
6、實物圖（未上電）
六、實驗結果分析
在實驗電路板驗收的時候，對于給定的輸入信號，數碼管顯示的頻率示數與實際信號源給定的頻率有大約20HZ的偏差，產生偏差的原因可能有：1.電路電容的選取不恰當；2.焊接電路板的時候，因為操作不恰當，某些焊點的焊接不到位；3.實際器件與仿真所用到的的元件有差別。
七、心得體會
通過這次課程設計，我熟悉了Keil C51編程與PROTUSE的使用，對單片機的使用有了更深刻的了解，在焊接與測試過程中要有大局觀，注意布局和布線。頻率計的設計讓我更好的了解如何應用單片機的定時器計數器模塊。其中最重要的是分析問題解決問題的能力，在我看來，寫程序并不難，重要的是把程序優化，無論是在節省硬件資源，還是提高數據的準確度來看，都需要下一些功夫把它做到最好。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。
第四篇：單片機課程設計秒表系統設計
單片機課程設計
學院：信息工程專業：
——秒表系統設計
一，設計目的：
1，熟悉51單片機的內部結構，計數器，中斷控制器等的用法，來實現簡單的控制應用系統。
2，通過簡單系統的設計了解單片機應用系統的設計與開發過程及其相應的調試程序過程。
二，設計任務：
實驗通過單片機的定時器/計數器定時和計數原理，設計簡單的計時器系統，擁有正確的計時、暫停、清零、快加功能，并同時可以用數碼管顯示，在現實生活中應用廣泛，具有現實意義。
三，設計題目：
秒表系統設計——用AT89C51設計一個2位LED數碼顯示“秒表”，顯示時間為00~99秒，每秒自動加一。另設計一個“開始”按鍵和一個“復位”按鍵。調用子程序:暫停鍵子程序,計時鍵子程序,清0鍵子程序,加一子程序，顯示子程序,定時子程序，所用特殊寄存器：寄存器A，寄存器C，所用中斷：外部中斷INT0、INT1，定時器T0、T1
四，設計的硬件接線圖：
五，設計思路及描述
要求進行計時并在數碼管上顯示時間，則可利用DVCC系列單片機微機仿真實驗系統中的芯片8032（芯片的功能類似于芯片AT89C51，其管腳功能也和AT89C51的管腳功能類似）中的P3.2管腳做為外部中斷0的入口地址，并實現“開始”按鍵的功能；將P3.3做為外部中斷1的入口地址，并實現“清零”按鍵的功能；將P3.0做為數據信號DATA輸入的入口地址；將P3.1做為時鐘信號CLK輸入的入口地址。定時器T0作為每秒加一的定時器；定時器T1作為“快加”鍵的定時器。其中“開始”按鍵當開關由1撥向0（由上向下撥）時開始計時；“清零”按鍵當開關由1撥向0（由上向下撥）時數碼管清零，此時若再撥“開始”按鍵則又可重新開始計時。
六，流程圖
七，程序 源程序： ORG
0000H AJMP
MIAN;主程序入口地址 ORG
0003H
AJMP
ZHONGDUAN0;中斷0入口地址
ORG
000BH
AJMP YANSHI;定時器T0入口地址
ORG
0013H
AJMP
ZHONGDUAN1;中斷1入口地址
ORG
001BH
AJMP
DINGSHI1;定時器T1入口地址
ORG
0030H
;主程序
;***********************************************************
MAIN: MOV
TCON,#05H;主程序開始 外部中斷跳變模式
MOV
TMOD,#11H;定時器0,1模式1 MOV
IE,#8FH;開總中斷,中斷0,1,定時器0,1 MOV
DPTR,#TAB MOV
R1,#00H MOV
R2,#00h MOV
R3,#40;循環次數40 MOV
TL0#2CH;置初值,定時25MS
MOV
TH0,#0CFH
MOV
TL1#78H;置初值,定時10MS
MOV
TH1,#0ECH CLR TR0;關定時器
CLR
TR1;***********************************************************;暫停鍵K3，快加鍵K4程序
;*********************************************************** HERE:JB P1.0,HERE SHOW:
CLR
TR1 CLR
TR0 ACALL
XIANSHI KUAIJIA
:JB P1.2,KUAIJIA;等待P1.2為0 快加 CLR
TR0 SETB
TR1
HERE 3JNB
P1.2,HERE 3 AJMP
HERE;***********************************************************;外部中斷INT0子程序-----計時按鍵K1子程序
;***********************************************************
ZHONGDUAN 0:
SETB TR0;計時按鍵 RETI;***********************************************************;外部中斷INT1子程序----復位按鍵K2子程序
;***********************************************************
ZHONGDUAN 1: CLR TR0;復位按鍵
CLR
TR1
MOV
12H,#00H
MOV
11H,#00H ACALL
XIANSHI;調用顯示子程序
MOV
R1,#00H
MOV
R2,#00H RETI;***********************************************************;加一子程序
;***********************************************************
JIA1:
INC
R1;加1子程序
CJNE R1，#0AH ,LOOP;判斷是否到表尾
MOV
R1,#00H INC
R2
CJNE
R2,#0AH,LOOP
MOV
R2,#00H
LOOP: MOV
12H,R1;重新賦值
MOV
11H,R2
RET;***********************************************************;顯示子程序
;*********************************************************** XIANSHI: MOV R7,#02H;2個數碼管顯示子程序 MOV R0,#12H LOOP5: MOV R6,#08H;8位2進制數 MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR LOOP6: RLC A;循環左移 CLR P3.1 MOV P3.0,c SETB P3.1 DJNZ R6,LOOP6 DEC R0 DJNZ R7,LOOP5 RET;***********************************************************;定時器T0子程序;*********************************************************** YANSHI: MOV Tl0,#2CH;定時子程序 MOV TH0,#0CFH DJNZ R3,LOOP7 ACALL JIA1;調用加1子程序 ACALL XIANSHI;調用顯示子程序 MOV R3,#40 LOOP7: RETI;***********************************************************;定時器T1子程序
;*********************************************************** DINGSHI1:MOV Tl1,#78H;置初值,定時10MS MOV TH1,#0ECH CLR TR0 SETB TR1 MOV 12H ,R1 MOV 11H,R2 JNB p1.0,SHOW ACALL JIA1 ACALL XIANSHI LOP7:TETI;*********************************************************** TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END
八，內容提要
利用單片機的定時器/計數器定時和記數的原理，結合dvcc實驗箱上的集成電路芯片8032、LED數碼管以及實驗箱上的按鍵來設計計時器。將軟、硬件有機地結合起來，使得系統能夠正確地進行計時，數碼管能夠正確地顯示時間。其中本設計了四個開關按鍵：其中一個按鍵按下去時以1秒加一開始計時，即秒表開始鍵（本實驗中當開關從1變為0時開始計時），另一個按鍵按下去時暫停計時，使秒表停留在原先的計時（本實驗中當相應開關從1變為0時即停止計時），第三個按鍵按下去時清0（本實驗中當相應開關從1變為0時即停止計時），第四按鍵按下去則是以每10ms秒快速加一計時（本實驗中當開關從1變為0時開始計時）。本設計中開始時都要使各按鍵回到各初始位置，即都處于1狀態。
九，課程設計心得體會
選擇適當的課題，不益太簡單或者太難。做到既能把課題完成又能鍛煉自己的能力！根據課題要求，復習相關的知識，查詢相關的資料。根據實驗條件，找到適合的方案，找到需要的元器件及工具，準備實驗。根據課程設計的要求和自己所要增加的功能寫好程序流程圖，在程序流程圖的基礎上，根據芯片的功能寫出相應的程序。然后再進行程序調試和相應的修改，以達到能夠實現所要求的功能的目的。還要根據實驗的實際情況，添加些額外程序來使系統更加的穩定，如開關的消震蕩（采用延遲）。程序要盡量做到由各個子程序組成，在有些程序后面最好加注釋，這樣在程序出錯的檢查過程中可以更容易查找的到，也更簡潔，更明白易懂。該設計的程序可以參考DVCC系列單片機微機仿真實驗系統實驗指導書中的串并轉換實驗，也可自己根據自己熟悉的方法來編程。在設計控制開關時，注意2個中斷的打開和關閉的先后順序，否則就會出錯。這次的單片機課程設計重點是理論與實際的相結合。不再只讀書了。該設計從頭到尾都要自己參與，熟悉了對整個設計的過程，更系統的鍛煉了自己。
十、參考文獻
蘇家健等編的《單片機原理及應用技術》 高等教育出版社 2004年11月 余錫存等，《單片機原理及接口技術》 西安電子科技大學出版社 2004
孫涵芳等 《單片機原理及應用》 北京航空航天大學出版社 1990
吳金戌等 《8051電片機的實踐與應用》 清華大學出版社
第五篇：基于單片機的溫度報警系統報告
基于單片機的溫度報警系統報告
姓名：
班級：
學號：
隨著時代的進步和發展，單片機技術已經普及到我們生活、工作、科研、各個領域，已經成為一種比較成熟的技術，本次主要設計一個基于89C52單片機的數字溫度傳感器開發測溫系統，重點掌握對傳感器下在單片機的硬件連接，軟件編程以及各個模塊系統流程的詳盡分析，提高電路設計的技巧。該系統可以方便的實現溫度的采集和顯示，它使用起來相當方便，具有精度高、靈敏度高、體積小、功耗低等優點，適用于我們的日常生活。該系統結構簡單，抗干擾能力強，有廣泛的應用前景。
在工業生產中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、速度和開關量都是常用的主要被控制參數、其中，溫度控制也越來越重要。在工業生產的很多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。采用單片機對溫度進行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控溫度技術指標，從而大大提高產品的質量和數量。因此，單片機對溫度的控制問題是工業生產中經常遇到的控制問題。
在傳統的溫度測控系統設計中，往往采用模擬技術進行設計，這樣就不可避免的遇到諸如傳感器外圍電路復雜及抗干擾能力差等問題，而其中任何一環節處理不當，就會造成整個系統性能的下降。采用數字溫度傳感器與單片機組成的溫度檢測系統進行溫度檢測、數值顯示和數據儲存，體積減小，精度提高，抗干擾能力強，并可組網進行多點協測，還可以實現實時控制等技術，在現代工業中應用越來越廣泛。
傳統的溫度測控系統設計往往是熱電阻、adc轉換器和控制器的搭配，再加上人機互動操作操作設備這樣就會增加系統的成本和系統軟件設計的負擔，傳統的溫度測控系統軟件設計不僅要控制溫度采集、adc的轉換、數據的處理、顯示和按鍵功能。制溫度采集、adc的轉換、顯示和按鍵功能相對簡單一些，但是adc采集數據不是現成的溫度數據還要控制器處理器對數據處理進行處理，熱電阻是反映溫度和電壓的關系，常用的有正溫度和負溫度電阻，而且大多數不是正比例而是指數型，這樣的數據處理函數可想而知有多復雜，還要考慮電壓在傳輸時的損耗。
本設計就采用以52單片機為核心，和單總線數字式溫度傳感器模擬出一溫度測控系統。
方案：
采用AT89C52單片機，溫度傳感器，液晶顯示屏，設計能設定溫度上下限。當溫度低于下限值或高于上限值是能進行報警，能顯示實際的溫度值，顯示精度為±1°本方案主要利用硬電路連接，通過軟件編程，顯示出溫度。
重要元器件1：AT89C52 AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用位
中央處理器和Flash存儲單元，功能強的AT89C52單片機可為您提供許多較復雜統控制應用場合。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發成本。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。具有低電壓供電和體積小等特點。
重要元器件2：DS18B20溫度傳感器
DS18B20數字溫度傳感器是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計，十分方便。DS18B20數字溫度傳感器接線方便，耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。
本溫度計采用一種智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元
件。該元件測溫范圍為-55~125度，最高分辨率為0.0625度，完全滿足本設計中分辨率為0.1度的要求!考慮到下載程序的方便和一些條件的限制我選了STC89C52RC這款單片機作為控制器。
報警方面，當溫度超過警界最高溫度時，報警，紅色發光二極管打開;當溫度低于最低溫度報警時，報警，紅色發光二級管打開。為使電路的簡化，其溫度報警值已預設在程序中，可以通過修改程序中的預設值改變報警溫度!主要實現：在基于52單片機的情況下進行，實時溫度測量以及顯示，超出溫度范圍聲光報警，上下限溫度可設定等功能。
電路圖：
總結：
從這次的課程設計中，我真真正正的意識到，在以后的學習中，要理論聯系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習單片機更是如此，程序只有在經常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設計中的最大收獲。并且做每一件事都要認真嚴謹去完成，否則，一個小小的問題都會讓你付出更多的時間和代價。
總的來說，自己從這次獨立的課程中收獲了一些的知識與經驗，一些從書本中學之不來的東西。
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