一键多功能按键控制技术

河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计1单片机原理及应用技术课程设计任务书一、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．掌握汇编语言程序设计方法。3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二、课程设计题目：一键多功能按键识别技术三.设计任务及要求1)利用开关控制接在单片机P0口的3个发光二极管。2）上电的时候，所有发光二极管处于熄灭状态。按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示000001010011按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示100101110111循环进行。四、总体设计思路1．硬件设计思路及系统框图。2．软件设计思路及程序流程框图。五、设计步骤1．硬件设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出电路图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）总电路图：连接各模块电路。2．软件设计（1）分析系统功能，设计软件流程图并编写功能代码。（2）运用Keil软件进行程序调试。3.基于Proteus和Keil的软硬件联合仿真六、课程设计成果要求课程设计报告打印稿、电子稿，使用Keil、Proteus软件综合调试仿真产生的文件夹。硬件电路图一份（A4）河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计2目录一、前言………………………………………………………………………………………………….3二、总体设计……………………………………………………………………………......31、设计目的………………………………………………………………………………....32、设计任务及要求…………………………………………………………………………4三、硬件设计…………………………………………………………………………….….41、系统组成…………………………………………………………………………………42、设计思路……………………………………………………………………………..…53、系统板上硬件连线…………………………………………………………………..…5四、软件设计……………………………………………………….……………………...51、程序流程图………………………………………………………………………………62、汇编源程序………………………………………………………………………………7五、用Keil程序调试、Ｐroteus仿真……………………………..……………………....81、调试结果图…………………………………………………………………………..….82、仿真结果图……………………………………………………………………………....8六、结束语…………………………………………………………………………….….101、心得和体会………………………………………………………….............................102、建议和意见……………………………………………………………………………..10七、参考文献……………………………………………………………...........................10河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计3一、前言单片机原理及应用课程设计指导书，是针对自动化、电气工程及其自动化等专业的学生学习单片机原理及应用课程，配套开设课程设计而编写的。作为嵌入式系统低端的单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段，已经深入到国民经济与人民生活的各个领域。近年来，在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中，采用单片机系统《单片机原理及应用》解决各类电子技术问题已成为主要方法之一。课程已经被几乎所有工科院校中自动化、电气、仪器仪表、测控技术、光机电一体化、电子、通信、计算机等类专业列为本科主干专业课程，是培养现代电子技术应用类专业人才的重要技术课程之一。单片机课程设计是学习单片机理论的重要实践环节。在单片机实验课程基础上，通过本课程设计的学习，使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，掌握单片机接口功能和扩展应用，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，学习编制大型综合程序；使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计方法及调试过程。充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，培养学生主动利用单片机解决工程实际问题的意识。培养学生的工程实践能力、实际动手能力和自我学习能力，接受不断涌现的新技术和新方法的能力。使学生完成从实际项目立题、调研、方案论证、方案实施、系统调试、编写使用说明书等科研全过程的基本训练，为今后在相关领域中从事与单片机有关的设计、开应用等工作打下良好的基础。河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计4二、总体设计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，掌握电路设计的基本方法以及设计步骤，培养综合设计与调试能力。2）掌握汇编语言程序设计方法。3）培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。2.设计任务及要求1)利用开关控制接在单片机P0口的3个发光二极管。2）上电的时候，所有发光二极管处于熄灭状态。按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示000001010011按键次数按1下开关按2下开关按3下开关按4下开关发光二极管显示100101110111循环进行。三、硬件设计1、系统组成：本系统由外部晶振电路、复位电路、控制开关以及接在P0口的三个发光二极管等电路组成。系统方框图如下:晶振电路复位电路输入信号89C51信号输出端河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计52、设计思路:由于三个发光二级管是按二进制循环发光，故而我们可以设计开始时P0口为高电平，按一次按键二进制数减一，当三个二进制数都减到0时就重新将P0口赋值为高电平，如此循环进行。其电器原理图如下：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDR1200rR2200rR3200rC11nFC21nFX1CRYSTALC3100uR410k3、系统板上硬件连线：1）把“单片机系统”区域中的P1.0端口连接到“独立式键盘”区域中的按键K1端口上．2）单片机系统”区域中的P0.0－P0.2端口连接到三路发光二极管三个端口上；要求，P0.0连接到L1，P0.1连接到L2，P0.2连接到L3。四.软件设计L1到L3这3个发光二极管显示的状态是受开关K1来控制，第一次按键的时候，我们将累加器A附值为0FFH，此时三个发光二极管显示为000；第二次按键的时候河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计6A值减一，此时发光二极管显示为001；第三次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为010；第四次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为011；第五次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为100；第六次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为101；第七次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为110；第八次按键的时候A值再减一，此时发光二极管显示为111；再次按键时A值又变为0FFH；如此循环进行。1、程序流程图：图（1）程序流程图开始识别按键成功否？将0FFH送AA送P0口A减1识别按键成功否？A与0FFH相等否？延时程序结束NNNYYY河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计72、汇编源程序：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:JNBP1.0,NEXT；识别按键与否AJMPMAINNEXT:MOVA,#0FFH；将高电平给累加器ALP1:MOVP0,ALCALLDELAYLP:JNBP1.0,NEXT1；识别按键与否AJMPLPNEXT1:DECA；A减一CJNEA,#0F7H,LP1；判断A中的值与0F7H相等否AJMPNEXTDELAY:MOVR7,#10H；延时程序C1:MOVR6,#0FFHC2:MOVR5,#1FHC3:DJNZR5,C3DJNZR6,C2DJNZR7,C1RETEND河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计8五、使用keil进行程序调试及proteas进行程序仿真软件调试是通过对程序的编译、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。先在keil中为所编的程序设置环境，然后输入程序检测并编译，之后用Proteus将编译好的程序输入到已设计好的电路的AT89C51中，开始模拟调试。进一步修改，完成设计。1、调试结果如下图所示：2、仿真结果下图所示:R1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOWR1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOW图（1）图（2）河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计9R1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOWR1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOW图（3）图（4）R1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOWR1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOW图（5）图（6）R1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOWR1200rR2200rR3200rD1LED-YELLOWD2LED-YELLOWD3LED-YELLOW图（7）图（8）河北建筑工程学院单片机原理及应用课程设计10六、结束语1、心得和体会：通过一周的单片机课程设计，我们都感受颇深，虽然有关于单片机的知识，但更重要的是团队合作。刚开始时，我们有点迷茫，我懂得知识理论的知识但要实际操作，总是有差距的，虽然对于我们来说有一定的难度，但是我们经研究从最简单的编程开始，对于89C51单片机的编程，我们使用的是我们所学汇编语言，结合自己所学的及寻找大量资料，我们大家都拟定了自己初步的程序，然后进行修改及用Keil软件进行调试，然后进一步修改，最终在不懈的我们努力下，完成了程序。结束了软件，我们开始进行硬件，我们用Proteus软件进行绘图和仿真，在这一过程中，我们对该软件有了进一步的认识，与此同时，我们从中也学会了许多关于软件方面的知识。在仿真过程中，我们遇到一些问题，如:连线的问题、二极管不发光但通电、寻找合适的器件等问题，但在我们各自的努力学习及相互帮助下，这些问题都一一得到解答。最终我们完成了我们的课程设计任务。在这一过程中我们学会了很多的知识，与此同时，我们也成长了，我们对将自己所学的理论知识应用于实践有了进一步的提高及一些经验，对我们以后工作有一定好处。虽然设计过程很短暂，但我们还是收获了很多。2、建议和意见：希望以后能够在以后的教学环节中增加更多的设计方面的实践，能够有更多的机会将学到的东西应用与实践，最好从简单实践应用开始，理论结合实际，才能更多的激发同学们的学习兴趣，更好的掌握所学的知识。七、参考文献【1】薛峰朱晓骏主编单片机原理及应用北京理工