單片機課設心得體會(精選3篇)
單片機課設心得體會 篇1
兩周的單片機課程設計實訓,真是讓我們受益匪淺,學到了很多東西,不管怎么樣,先感謝學校給我的這么多機會.真正的學到了東西。
此次課程設計軟件與硬件相結合,考察了我們的焊接水平與編程能力.因為以前做過關于焊接的電工實習,所以對于我們機械設計專業的學生而言焊接是不成問題,也很順利;可到了編程時就出現了很大的障礙,先開始的顯示時鐘還算順利,本來還以為編程會很簡單的,等到實際操作起來才知道它的復雜性,沒有想像中的那么得心應手,理解流程是有思維的前提。其實本身程序的思維是正確的,只是步驟中有點小錯誤,所以導致整個程序的結果很亂,在仔細修改程序之后,終于一步步地達到效果了。
系統以AT89S51為核心部件,利用軟件編程,通過鍵盤控制和液晶顯示實現了秒表的功能,能實現本設計題目的基本要求和發揮部分。盡量做到硬件電路簡單穩定,充分發揮軟件編程的優點,減小因元器件精度不夠引起的誤差。
我們將各個部分的程序編好后怎么都連不起來,出不了預期的效果.對于硬件在編程過程中PCB板的接觸又是一個頭疼的問題,在進行編譯的時候,數碼顯示管上什么都沒有,按一下旁邊與之相連的元器件時就有顯示了,所以也花費了好多時間在PCB板的重新焊接上,最后在全組人竭盡全力,老師的精心指導下,程序基本編寫成功,這是我們共同努力的結果,在享受我們成果之時,不得不感慨單片機的重要性與高難度性,所以為期兩周的單片機課程設計沒有浪費,我們從中學到了很多知識,也讓我們對單片機有了更深一步的了解.雖然最后結果是出來了,可這與老師的精心指導是分不開的,他引導我們的思路,本來一竅不通的我們經過老師的點撥基本上通了,所以說老師是功不可抹的。
由于時間有限和本身知識水平的限制,本系統還存在一些不夠完善的地方,要作為實際應用還有一些具體細節問題需要解決。
踉踉蹌蹌地忙碌了兩周,我的單片機課程設計也終將告一段落。設計實物也基本達到預期的效果,但由于能力和時間的關系,總是覺得有很多不盡人意的地方,譬如功能不全、外觀粗糙……數不勝數。但我可以自豪的說,這里面的每一段代碼,都有我的勞動。當看著自己的程序,自己成天相伴的系統能夠健康的運行,真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。
總而言之,單片機課程設計對于我們有很大的幫助,我們從中受益匪淺。
單片機課設心得體會 篇2
1、引言
隨著人們生活環境的不斷改善和美化,在許多場合可以看到彩色霓虹燈。LED彩燈由于其豐 富的燈光色彩,低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應用,用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經成為一種時尚。但目前市場上各式樣的LED彩燈控制器大多數用全硬件電路實現,電路結構復雜、功能單一,這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮,不能根據不同場合、不同時間段的需要來調節亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態 參數。這種彩燈控制器結構往往有芯片過多、電路復雜、功率損耗大等缺點。此外從功能效果上看,亮燈模式少而且樣式單調,缺乏用戶可操作性,影響亮燈效果。因此有必要對現有的彩燈控制器進行改進。
本文提出了一種基于AT89C51單片機的彩燈控制方案,實現對LED彩燈的控制。本方案以AT89C51單片機作為主控核心,與鍵盤、顯示、驅動等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設有8個按鍵和5位七段碼LED顯示器,根據用戶需要可以編寫若干種亮燈模式,利用其內部定時器T0實現一個基本單位時間為5 ms的定時中斷,根據各種亮燈時間的不同需要,在不同時刻輸出燈亮或燈滅的控制信號,然后驅動各種顏色的燈亮或滅。該新型LED彩燈及其控制器是上海某公司委托開發產品,產品實際應用效果較好,亮燈模式多,用戶可以根據不同場合和時間來調節亮燈頻率和亮燈時間。與普通LED彩燈相比,具有體積小、價格低、低能耗等優點。?
摘要:介紹了一種新型的LED彩燈控制系統的設計方法,以AT-89C51單片機作為主控核心,與按鍵、顯示器等較少的輔助硬件電路相結合,利用軟件實現對LED彩燈進行控制。本系統具有體積小、硬件少、電路結構簡單及容易操作等優點。
關鍵詞:LED彩燈;AT89C51單片機;彩燈控制器;模塊設計
2、系統功能
新型LED彩燈分為2部分,即彩燈控制器(主控模塊)和管內LED板模塊(受控模塊)。彩燈控制器可直接與220 V交流市電相連接,經過開關電源變換,輸出直流工作電壓,一方面為管內LED模塊提供12 V工作電源,另一方面為主控模塊單片機系統(彩燈控制器)提供5 V工作電源。整個系統工作由軟件程序控制運行,根據需要,用戶可以在LED彩燈工作時通過主控模塊上的按鍵來設定亮燈時間和燈光閃動頻率。
上電后系統經過初始化,查詢是否有功能切換鍵按下:有,則進入用戶設定模式狀態;無,則進入默認缺省工作狀態。在用戶設定模式狀態下,用戶可以根據個人愛好及不同場合的需要來指定調用哪些模式,并且可以改變每種模式的時間Ti、頻率Fi參數,如果用戶想進入缺省狀態模式,只需按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式,程序會自動順序調用亮燈模式;在缺省工作狀態下,LED彩燈控制器按照程序設定好的若干亮燈花樣模式程序Model_i順序調用往下走,從第Model_1模式開始工作,自Model_1到Model_2……到Mod el_n為一個亮燈周期,然后再回到Model_1循環繼續工作,同樣如果想進入用戶設定模式狀態,只需按下功能切換鍵即可。整個n種亮燈模式時間可以看作一個大周期T,其中的每一種花樣工作模式Model_i(i=1,2,…,n)時間為小周期Ti,對于每一個模式編寫一個獨立工作子程序Model_i,其中設定了LED三色燈(紅、綠、藍)的點亮時刻(RED_on,GREEN_on,BLUE_on)和熄滅時刻(RED_off,GREEN_off,BLU E_off),以及模式工作時間Ti以及該模式LED閃爍頻率Fi。5位七段碼顯示器的前2位(L1,L2)顯示當前工作模式的序號Model_i;后3位(L3,L4,L5)七段碼 顯示三色LED的工作狀態,若該顏色燈點亮則對應七段碼顯示位為“1”,反之熄滅時則顯示位為“滅”即不顯示,對系統工作狀態起到了很好的實時監控作用。
因此在LED彩燈上電工作后,用戶可以方便地通過主控模塊上的顯示器知道LED彩燈當前工作模式Model_i,工作時間Ti,頻率Fi等實時參數。若實際應用需要根據不同場合和時間來改變彩燈閃亮效果,用戶可以通過主控模塊上的按鍵來設定LED不同的閃爍頻率Fi和亮燈時間Ti,以便符合實際需要。此外如果用戶對某一種模式感興趣需要仔細觀看該種亮燈模式,可以通過鍵盤選定任意第Model_i模式使系統循環重復工作在該花樣模式下。?
3、硬件設計
新型LED彩燈系統包括2大部分,即LED彩燈控制器(89C51主控模塊)和LED彩燈管(管內LED板模塊)。前者是主控模塊,具有按鍵、顯示等功能,并利用89C51的P口輸出控制信號;后者是受控模塊,上面焊有三色LED彩燈和信號驅動芯片,模塊置于LED的透明燈管內。
3.1、主控模塊電路設計
主控模塊電路如圖1所示。主控模塊主要設計器件有89C51,5個七段碼LED顯示器,8個按鍵,2個穩壓器(提供12 V,5 V電壓),1個信號輸出驅動模塊芯片(MC4049)等。通過軟件設計,使單片機P0口作為三色LED驅動信號輸出口及移位時鐘CLOCK信號,P3口為按鍵輸入口,P2口、P1口與5位七段碼LED相接作為顯示器的輸出口。
3.2、管內LED板模塊設計
管內LED板模塊電路見圖2。管內LED板模塊設計主要器件有LED彩燈(紅、綠、藍)、移位觸發模塊芯片CD4076等。根據實際應用彩燈長度需要,可將不同數量的該管內LED模塊實現級連,組成一個完整的LED彩燈?紤]到功率損耗,LED板模塊之間接口處用信號正向驅動模塊芯片MC4049連接。每個LED板模塊上均勻分布3種顏色 LED燈,在實際制作PCB時采用紅、綠、藍3色互隔焊接方式,在電路板上把LED發光管按順序L1(紅)、L2(綠)、L3(藍)、L4(紅)、L5(綠)、L6(藍)……依次均勻焊在板上成一條直線。為了得到更多的花樣模式效果,可以使紅綠2種燈從前往后驅動點亮閃爍,藍燈從后往前驅動點亮閃爍,這樣具有很好的動感視覺效果。
4、軟件設計
新型LED彩燈控制器最大特點在于所有亮燈模式均由軟件控制完成。系統中軟件可以分為主程序和中斷服務子程序。上電后在缺省狀態以順序調用Model_i花樣亮燈模式流程為主程序,以一個單位時間5 ms的T0定時為中斷服務子程序。在這個5 ms的T0定時基礎上,可以根據需要來確定各種模式工作時間Ti,以及確定在各種亮燈模式Mode l_i內點亮和熄滅各種顏色LED燈的時刻:Red_on,Red_off,Green_on,Green_off,Blue_on,blue_off以及Clock(移位翻轉脈沖)等。整個系統軟件由主程序( Main)、各個模式子程序(Model_i)、5 ms中斷服務子程序(T0 Interrupt)、鍵盤掃描處理子程序(Key Board)、顯示子程序(Display)等程序組成。利用T0定時器作為定時基本單位,根據模式需要計算好各控制信號的發生時刻,根據不同的模式Mo del_i可以設定不同的工作時間Ti和脈沖翻轉頻率Fi通過P0口輸出,使各色L ED燈的驅動時刻與移位觸發的翻轉時刻步調一致,使LED彩燈按照設計的模式工作。
除了T0定時中斷之外,程序的大部份時間是在處理按鍵的查詢和LED顯示的延時。8個按鍵分別為:4個參數按鍵(Fi增、減按鍵,Ti增、減按鍵),3個模式改變按鍵(模式上翻UP、模式下翻DOWN、模式保持KEEP),1個功能切換按鍵。在每次的T0定時中斷服務子程序里,需要對各個時間寄存器和模式寄存器進行加1或者清,為主程序查詢作準備,同時查詢是否已中斷6次(30 ms),若30 ms到了,則對參數按鍵查詢一次,是否有時間Ti頻率Fi增減鍵按下并進行相應子程序處理。
主程序除了調用各種子模式子程序(Model_i),調用LED顯示子程序(Display)和延時子程序(Delay)之外,還一直保持查詢是否有功能切鍵按下以及是否有模式改變按鍵按下,一旦有功能切換鍵和模式改變鍵按下,就會進入相應的按鍵處理。? 主程序流程如圖3所示。亮燈模式子程序Model_i可以編寫若干(n種),只要控制好各色燈觸發和熄滅時刻就可以組合成各種亮燈效果。
單片機課設心得體會 篇3
一. 概述
1.1 藝術彩燈的設計背景及意義
彩燈是人們日常生活中的一種裝飾用品,它美觀大方,尤其在節日期間,倍增節日氣氛。它蘊涵著豐富的文化底蘊,被廣泛地應用于各種店面的裝飾。變換無窮的彩燈樣式,給城市增添活力,吸引著人們的注意力,深受人民的喜愛。在日常生活中,人們還將彩燈擺放成各種圖案,增添美感。隨著電子技術的發展,應用系統向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發展?茖W技術更加貼近人們的生活,向著滿足人們需求的方向發展。節日彩燈的設計與制作工藝也一步一步的走向成熟。
1.2 系統設計功能概述
本設計是以AT89C51單片機為基礎的音樂彩燈控制方案,來實現對LED彩燈的控制。以AT89C51單片機作為主控核心,通過匯編語言來控制單片機按下“開始”按鍵,8個LED燈從上到下開始循環點亮,按下“上”按鍵,燈由上向下流動,按下“下”按鍵,燈由下向上流動,按下“停止”按鍵,所有燈為暗。
二.彩燈設計內容簡要:
2.1彩燈設計任務:
以單片機為核心,設計一個節日音樂彩燈控制器。
2.2彩燈設計要求:
P1.2----開始,按此鍵則燈開始流動(由上而下)。
P1.3----停止,按此鍵則停止流動,所有燈為暗。
P1.4----上,按此鍵則燈由上向下流動。
P1.5----下,按此鍵則燈由下向上流動。
2.3彩燈總體控制框圖:
三.硬件電路設計:
3.1硬件組成
按照單片機系統擴展與系統配置狀況,單片機應用系統可分為最小系統、最小功耗系統及典型系統等。AT89C51單片機是美國ATMEL公司生產的低電壓、高性能CMOS 8位單片機,具有豐富的內部資源:4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個16位定時/計數器、5個向量兩級中斷結構、2個全雙工的串行口,具有4.25~5.50V的電壓工作范圍和0~24MHz工作頻率,使用AT89C51單片機時無須外擴存儲器。因此,本流水燈實際上就是一個帶有八個發光二極管的單片機最小應用系統,即為由發光二極管、晶振、復位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機
3.2 AT89C51單片機硬件結構:
AT89C51是一種帶4K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的單片機芯片,它采用靜態CMOS 工藝制造8位微處理器,最高工作頻率位24MHZ。
管腳說明:
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。
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。
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。 XTAL1和XTAL2:反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。