单片机课程设计公交车报站器课程设计

辽源职业技术学院课程设计用纸 目 录模块一 基础部件实验项目1 P1口实验一项目2 P1口实验二项目3 简单I/O口扩展实验一项目4 简单I/O口扩展实验二项目5中断实验项目6定时器实验项目7码显示实验项目8 8279显示接口实验一项目9 D/A转换实验项目10 A/D转换实验项目11 P1口扩展LCD实验模块二 综合模拟设计一 设计要求二 总体方案三 硬件设计四 软件设计五 系统调试与脱机运行结束语参考文献模块一 基础部件实验项目1 P1口实验一一、实验目的：1 学习P1口的使用方法。2 学习延时子程序的编写和使用。二、实验设备：CPU挂箱、8031CPU模块三、实验内容：1 P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。2 P1口做输入口，接八个按纽开关，以实验箱上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，在发光二极管上显示出来。四、实验原理： P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输入位或输出位。作为输入位时，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。8031中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来在口锁存器写过“0”，在需要时应写入一个“1”，使它成为一个输入。可以用第二个实验做一下实验。先按要求编好程序并调试成功后，可将P1口锁存器中置“0”，此时将P1做输入口，会有什么结果。再来看一下延时程序的实现。现常用的有两种方法，一是用定时器中断来实现，一是用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。本实验系统晶振为6.144MHZ，则一个机器周期为12÷6.144us即1÷0.512us。现要写一个延时0.1s的程序，可大致写出如下： MOV R7，#X （1） DEL1：MOV R6，#200 （2） DEL2：DJNZ R6，DEL2 （3） DJNZ R7，DEL1 （4）上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期，所以每执行一条指令需要1÷0.256us，现求出X值：1÷0.256+X（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=0.1×10指令（1） 指令（2） 指令（3） 指令（4）所需时间 所需时间 所需时间 所需时间X=(0.1×10-1÷0.256)/（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=127D=7FH经计算得X=127。代入上式可知实际延时时间约为0.100215s，已经很精确了。五、实验原理图：P1口输出实验 P1口输入实验六、实验步骤：执行程序1(T1_1.ASM)时：P1.0P1.7接发光二极管L1L8。执行程序2(T1_1.ASM)时：P1.0P1.7接平推开关K1K8；74LS273的O0O7接发光二极管L1L8；74LS273的片选端CS273接CS0（由程序所选择的入口地址而定，与CSOCS7相应的片选地址请查看第一部分系统资源，以后不赘述）。七、实验结果：执行程序一的时候，发光二极管循环点亮。执行程序二的时候，拨动开关K1-K8，相应的发光二极管点亮。八、程序框图： 循环点亮发光二极管通过发光二极管将P1口的状态显示九、实验问题： 项目2 P1口实验二 一、实验目的：1 学习P1口既做输入又做为输出的使用方法。2 学习数据输入、输出程序的设计方法。二、实验设备：CPU挂箱、8031CPU模块三、实验内容： 使用P1口，按位设置为输入输出，模拟汽车转向灯。四、实验原理：P1口的使用方法这里不讲了。有兴趣者不妨将实验例程中的“SETB P1.0， SETB P1.1”中的“SETB”改为“CLR”看看会有什么结果。另外，例程中给出了一种N路转移的常用设计方法，该方法利用了JMP A+DPTR的计算功能，实现转移。该方法的优点是设计简单，转移表短，但转移表大小加上各个程序长度必须小于256字节。五、实验原理图：P1口输入、输出实验六、实验步骤：平推开关的输出K1接P1.0；K2接P1.1；发光二极管的输入L1接P1.2；L2接P1.3；L5接P1.4；L6接P1.5。运行实验程序T2.ASM，K1做为左转弯开关，K2做为右转弯开关。L5、L6做为右转弯灯，L1、L2做为左转弯灯。七、实验结果： 结果显示：1：K1接高电平K2接低电平时，右转弯灯（L5、L6）灭，左转弯灯（L1、L2）以一定频率闪烁；2：K2接高电平K1接低电平时，左转弯灯（L1、L2）灭，右转弯灯（L5、L6）以一定频率闪烁；3：K1、K2同时接低电平时，发光二极管全灭；4：K1、K2同时接高电平时，发光二极管全亮。八、程序框图： 九、实验问题：项目3 简单I/O口扩展实验一交通灯控制实验一、实验目的：1 学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。2 学习数据输出程序的设计方法。3 学习模拟交通灯控制的实现方法。二、实验设备：CPU挂箱、8031CPU模块三、实验内容：扩展实验箱上的74LS273做为输出口，控制八个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。四、实验原理：要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1(红)、L2（绿）、L3（黄）做为东西方向的指示灯，将L5（红）、L6（绿）、L7（黄）做为南北方向的指示灯。而交通灯的亮灭规律为：各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电源上，阴极接到输入端上，因此使其点亮应使相应输入端为低电平。74LS273作为输出锁存器，映射在CPU的0CFA0H地址处，用来锁存I/O口的信号。74LS273是一个扩展输出口，同时也是一个单向驱动器，以减轻总线口的负担。五、实验原理图六、实验步骤：74LS273的输出O0O7接发光二极管L1L8，74LS273的片选CS273接片选信号CSO.运行实验程序T3.ASM，观察LED显示情况是否与实验内容相符。七、实验结果： 初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。八、程序框图：九、实验问题：项目4 简单I/O口扩展实验二一、实验目的：1 学习在单片机系统中扩展简单I/O口的方法。2 学习数据输入，输出程序的编制方法。二、实验设备：CPU挂箱、8031CPU模块三、实验内容：利用74LS244做为输入口，读取开关状态，并将此状态通过发光二极管显示出来。四、实验原理：MCS-51外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号线的负载能力是有限的。若需要扩展的芯片较多，则MCS-51总线口的负载过重，74LS244是一个扩展输入口，同时也是一个单向驱动器，以减轻总线口的负担。程序中加了一段延时程序，以减少总线口读写的频繁程度。延时时间约为0.01秒，不会影响显示的稳定。五、实验原理图：简单I/O实验2六、实验步骤：1 74LS244的IN0IN7接开关的K1K8，片选信号CS244接CS1。2 74LS273的O0O7接发光二极管的L1L8，片选信号CS273接CS2。3 全速执行T4.ASM。4 拨动开关K1K8，观察发光二极管状态的变化。七、实验结果： 拨动开关K1K8，开关拨到L端时，相应的发光二极管点亮；拨到H端时，相应发光二极管变灭。八、程序框图：九、实验问题：项目5 中断实验有急救车的交通灯控制实验一、实验目的：1 学习外部中断技术的基本使用方法。2 学习中断处理程序的编程方法。二、实验设备：CPU挂箱、8031CPU模块三、实验内容：在实验三的内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。当有急救车到达时，两个方向上的红灯亮，以便让急救车通过，假定急救车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前的状态。本实验以单脉冲为中断申请，表示有急救车通过。四、实验原理：当按下PULSE键时，产生一个中断信号，CPU保存当前交通灯的状态，进入中断服务子程序，中断服务子程序结束后，返回到中断前的状态。本实验中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护进入中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能回到交通灯中断前的状态。要保护的地方，除了累加器ACC、标志寄存器PSW外，还要注意：一是主程序中的延时程序和中断处理程序中的延时程序不能混用，本实验给出的程序中，主程序延时用的是R5、R6、R7，中断延时用的是R3、R4和新的R5。第二，主程序中每执行一步经74LS273的端口输出数据的操作时，应先将所输出的数据保存到一个单元中。因为进入中断程序后也要执行往74LS273端口输出数据的操作，中断返回时如果没有恢复中断前74LS273端口锁存器的数据，则显示往往出错，回不到中断前的状态。还要注意一点，主程序中往端口输出数据操作要先保存再输出，例如有如下操作： MOV A，#0F0H （0） MOVX R1，A （1） MOV SAVE，A （2）程序如果正好执行到（1）时发生中断，则转入中断程序，假设中断程序返回主程序前需要执行一