学校代码:14057学号:20093153芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)论文题目:跑马灯设计与制作学科专业:电子信息工程技术作者姓名:周勇指导教师:李长波完成时间:2011年6月芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)1选题背景单片机的出现时计算机发展史上的一个重要里程碑,它开辟了计算机技术的另一个领域——嵌入式(Embedded)计算机领域。所谓单片机就是把中央处理器、存储器、定时器、I/0接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机把微型计算机的各主要部分集成在一块芯片上,大大缩短了系统内信号传送距离,从而提高了系统的可靠性及运行速度。所以单片机是典型的嵌入式系统,是嵌入式系统低端应用的最佳选择。自20世纪70年代以来,单片机在工业测控、仪器仪表、航空航天、军事武器、家用电器等领域的应用越来越广泛,功能也越来越完善。由单片机及各种微处理器、DSP所构成的嵌入式系统设计已成为电子技术产业发展的一项重要内容。单片机技术也成为电子技术及自动化专业必须掌握的技术之一。毕业论文进度安排:2011.5写提纲2011.5—2011.6写初稿2011.5—2011.6修改论文,定稿指导教师意见:指导教师签名:年月日芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)2毕业论文(设计)工作中期检查表系别:电子信息系班级:09电子信息工程技术学生姓名周勇学号20093153指导教师李长波职称无论文(设计)题目跑马灯的设计与制作选题是否有变化否如有,请填写原因无是否一人一题是是否进行了选题背景、及写作提纲是是否进行了文献调研是本论文拟解决的关键问题跑马灯的设计教师填写部分论文(设计)进度情况:提前完成正常进行延期滞后(请写出原因)工作态度情况(学生对毕业论文(设计)的认真程度、完成指导教师布置任务情况):认真较认真一般不认真中期质量评价(学生已完成部分的工作质量情况):好中差存在的问题与建议:指导教师(签名):年月日系毕业论文(设计)工作领导小组意见(如被查学生为差的,请系毕业论文〈设计〉领导小组写出处理意见):领导小组组长(签名):年月日芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)3目录一、摘要…………………………………………………………………………………4二、总体设计……………………………………………………………………………52.1控制芯片………………………………………………………………………52.2输出部分………………………………………………………………………52.3输出部分………………………………………………………………………52.4时钟与复位……………………………………………………………………6三、硬件设计……………………………………………………………………………73.1总体电路介绍…………………………………………………………………73.2AT89S52芯片的功能简介和引脚分配………………………………………7四、软件设计……………………………………………………………………………114.1总体设计思想…………………………………………………………………114.2程序流程图……………………………………………………………………114.3原理图…………………………………………………………………………134.4原理生成封装图………………………………………………………………144.5程序编写与简介………………………………………………………………15五、结论…………………………………………………………………………………………22参考文献………………………………………………………………………22芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)4跑马灯的设计与制作一、摘要在电子技术高度高发的今天,单片机迅猛发展,多功能按键已成为当代电子信息中不可或缺的重要部分,尤其是应用在当代的潮流物品上面,例如:MP3,MP4,手机,数字电视等等高科技电子电器上面.正是由于它的出现和应用给人们的学习、工作、娱乐带来极大方便。另外,多功能按键中还采用了石英晶体振荡电路,从而使它具有响应快、灵敏度高、性能稳定诸多优点。它还可以利用一个按键实现单击、双击、连击的功能,真正做到了一键多功能,多效应,这也正是它的命名由来.本设计介绍一种实用的单片机多功能按键的设计与制作,采用基于MS-51的单片机AT89S52,【关键词】多功能按键AT89S52芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)5二、总体设计多功能按键是一个以单片机为控制芯片,可以向单个按键实现单击、双击和连击的多功能驱动和控制装置,实现这种装置的方法和所需的器件涉及以下几个方面:2.1控制芯片实现多功能按键系统可以用很多种控制芯片,常用的单片机芯片有8031、80(C)51、8071、AT89C51、和AT89S52等,本设计使用的是和80(C)51相兼容的8位AT98S52单片机。该芯片具有低功耗、高绩效、性能稳定等优点,它有40个引脚,8KBprogrammableFlashmemory,256B内RAM,三个16位定时/计数器,32个特殊功能寄存器,8个中断源、6个中断入口、可设置2个优先级,4个8位并行I/O口、32个I/O口端线可供编程,一个全双工串行口等。本设计使用P1口的P1.0—P1.5的六个I/O口作为输入口、P2口的八个I/O口作为输出口、P3口的P3.2作为输入供能口,具体方案下文详细介绍。2.2输入部分由于向主控芯片输入信号前须先向各位写入1,所以设定输入时低电平有效。该输入采用六个按键开关作为输入信号的载体,由于P3.2在程序中预先设定为0,故可把各按键直接接P3.2口,这样对每个按键的单击、双击、连击就可被芯片识别(识别部分在程序中设定)。2.3输出部分输出只是对我们控制要求的一种验证或显示,可以有多种方式,这里本设计用8个发光二极管,但由于二极管本身的击穿电压和额定电流都很低,所以可把8个发光二极管串接一个8×10M的排阻,排阻另一端接正VCC,这时只要使芯片的输出低电平有效就行了。芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)62.4时钟和复位单片机本身是一个复杂的电路,要使这个芯片稳定高效的工作,也必须有个稳定的时钟电路。AT89S52内有一个高增益反向放大器,只要外接一石英晶体振荡电路就可构成自激振荡,振荡频率由石英的振荡频率所决定,我们这里取12MHz。复位电路采用按键复位就行了,具体时钟和复位电路见原理图1-1。图1.1时钟和复位电路原理图芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)7三、硬件设计3.1总体电路介绍该电路采用AT89S52作为主控芯片,其基本功能就是对每位按键进行单击、双击和三击后发光二极管会显示不同的发光个数及顺序,当按复位键后个发光二极管就会恢复到初始状态(全部都灭)。其电路原理图如1-1所示。芯片的左边主要由三部分组成:由六个SB按键分别并接在P1口的P1.0—P1.5的六个引脚上,构成的输入部分;由按键复位电路构成的复位部分;由晶体振荡电路构成的时钟电路。芯片右边则是由8个发光二极管和排阻构成的显示部分。其原理图封装图如附录1。3.2AT89S52芯片的功能简介和引脚分配1、AT89S52是一种低功耗、高性能的且带有8KB可编程Flash存储器的8位MCU,它采用ATMEL的高密非易失存储器技术制造,并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。其内部功能结构框图如2-1所示:它包括微处理器、存储器(存放程序指令或数据的ROM、RAM等)、输入/输出口(I/O口)及其他功能部件如定时/计数器、中断系统等。它们通过地址总线、数据总线和控制总线连接起来。内部主要功能部件如下:1)一个8位CPU;2)一个内部振荡器和时钟电路,全静态操作:0~33MHz;3)8KB系统可编程Flash存储器;4)256KB内RAM;5)4个I/O端口共32线;6)3个16位定时/计数器;7)全双工串行口通道;8)ISP端口;9)定时监视器;10)双数据指针(DPTR);11)24个特殊功能寄存器。芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)8图2.1AT89S52内部功能结构框图AT89S52单片机有多种封装形式,常见的有DIP封装、PLC封装、TQFP封装,为了使用的方便通常使用DIP封装形式的单片机。外部共有40个引脚,图2-2为引脚的排列图。40个引脚大致可分为4大类:电源、时钟、控制和I/O引脚,下面就以这四大类具体介绍。1)电源VCC——芯片电源引脚,接+5V;GND——接地端。2)时钟时钟也即外部振荡器引脚,晶体振荡电路反向输入端和输出端。XTAL1:当外接晶振时,接外部晶振的一个引脚。片内振向器组成,XTAL1为方向器的输入,当外部振荡器提供时钟信号时,则由XTAL1端输入。芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)9XTAL2:接外部晶振的另一个引脚,片内为单级反向器的输出。当由外部时钟源提供时钟信号时,则本引脚浮空。图2.2AT89S52引脚的排列图3)控制线RST:复位信号输入端。振荡器起振时该引脚置高电平,并持续两个机器周期以上系统进行复位在定时监视器定时输出后引脚置成高电平并持续96个振荡周期。特殊功能寄存器AUXR(地址8EH)中的DISRT0位可以使复位无效。默认的DISRT0位状态,RST引脚上的高电平有效。ALE//PROG:ALE为地址锁存使能端,当访问外部器件时ALE的负跳变将P0口低8位地址送入锁存器。在FLASH编程时输入编程脉冲(/PROG)。在非访问外部器件期间,ALE仍以1/6振荡频率的常量输出,可用于外部计数或时钟信号。当访问外部数据器件时将跳过一个ALE脉冲。当对特殊功能寄存区的地址为8EH单元的D0位置“1”可禁止ALE输出,而只有在执行MOVX或MOVC等指令时才能被激活。/PSEN:访问外部程序存储器读选通信号。在访问外部程序存储器读取指令码时,每个机器周期产生两次有效信号。在执行片内程序存储器取指令码时不产生此脉冲,在读写外部数据时,亦不产生/PSEN信号。/EA/VPP:/EA为访问内部或外部程序存储器选择信号。当/EA端保持高电平时,CPU首先从片内0000H单元开始执行内部程序存储器程序,如果外芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)10部还有扩展存储器,则CPU在执行完内部程序存储器程序时将会自动转向执行外部程序存储器程序。VPP为FLASH编程电压,当对片内FLASH进行编程时,此引脚施加12V编程允许电压。4)I/O多功能引脚P0口:8位并行I/O口,作为输出口时,每个管脚可带8个TTL负载。在外扩存储器时,它定义为低8位地址或数据总线,当定义为I/O口时,为准双向I/O口,需外接上拉电阻,在写入“1”后就成为高阻抗输入口。P1口:内接上拉电阻的8位准双向I/O口。能负担4个TTL负载。在FLASH编程和校验时定义为低8位地址线,他的第二功能如下:表2.1P1口功能引脚功能P1.0定时/计数器,T2的外部计数输入P1.1定时/计数器,T2捕捉/再装入触发及方向控制P1.5MOSI(用于系统内部编程)P1.6MISO(用于系统内部编程)P1.7SCK(用于系统内部编程)P2口:内接上拉电阻的8位准双向I/O口。能负担4个TTL负载。当访问外部存储器时定义为高8位地址总线。P3口:内接上拉电阻的8位准双向I/O口。能负担4个TTL负载。它的第二功能如下:表2.2P3口功能引脚功能P3.0RXD(串行接收端口)P3.1TXD(串行发送端口)P3.2/INT0(外部中断0请求端)P3.3/INT1(外部中断1请求端)P3.4T0(定时/计数器0外部计数输入端)P3.5T1(定时/计数器1外部计数输入端)P3.6/WR(外部数据写选通)P3.7/RD(外部数据读选通)芜湖信息技术职业学院毕业论文(设计)11以上简绍了AT89S52芯片DIP外部封装各引脚的功能,本设计只用到其中的部分引脚,使用也较简单,故不做深入介绍。四.软件设计4.1总体设计思想在硬件设计完成后,下面面对的就是驱动程序,本设计的编程语言采用与MS-51相兼容的汇编语言。根据
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