西北工业大学单片机课程设计单片机课程设计 实验报告实验报告学院: 电子信息学院电子信息学院 班级: 姓名: 杨杨 振振 张功成张功成 指导老师： 日期: 20132013 年 0606 月一一. .题目题目：利用利用 proteus 仿真一个数据通讯显示系统仿真一个数据通讯显示系统1 1）系统基本功能要求）系统基本功能要求1，系统具有 1 路 RS232 串行通信接口；2，系统能够完成接受信息的 8 位数码显示；3，系统具有开始、停止等控制按键；2）课设目的）课设目的学生通过实际动手对课程题目进行设计，巩固已有的单片机知识， 进行课设的同时，熟练掌握 proteus、虚拟串口（Virtual Serial Port Driver）和串口调试助手等软件的应用。 培养学生动手能力，及发现问题、解决问题的能力。 让知识与实际想接轨，培养学生的学习兴趣。3 3）设计硬件要求）设计硬件要求1) 单片机:AT89C52;2) 输出锁存器:74LS373；3) RS232 驱动器用 MAX232；4) 键盘、显示接口:8279;二二 设计方案设计方案1.总体模块总体模块上图是本次课设的设计方案原理图，图中 COMPIM 作为虚拟串口的输入，将输入的信息送入 RS232 串行数据通信接口。52 单片机接收 RS232 送来的数据信息，并通过 P0 口发送出去，此时 P0作为数据通信接口。同时 51 单片机像 8279 发出地址信息，选通8279 的地址区域，其中，低 8 位地址信息通过 P0 口发送给8279，此时 P0 口作为地址通信接口。高 8 位地址信息通过 P2口送给 8279，选中 8279 的地址区域。8279 将接收来的数据信息存在 52 单片机选中的 FIFO RAM 中，并通过一个 LS74138 译码器，将串口数据送入 LED 数码显示器中。LED 数码显示器，通过74LS245 作为驱动器，驱动数码管中的二极管发亮。2.串口发送模块串口发送模块：通过虚拟串口（Virtual Serial Port Driver） ，将串口调试助手与 DB9 相连，再将调试助手发送的数据通过串行口传入 51 的数据缓冲区 SBUF。经测试发现不许用 MAX232.采用定时器一工作于方式 2 来产生 9600 波特率。串行通信用方式一。3.连接模块连接模块：51 单片机的 P0 口作为地址、数据复用总线，数据直接从 P0 口引出，送入到 8279 的 AD0 AD7。同时，P0 送入 373 锁存器，输出 Q0 作为 8279 的 A0 端口的输入，从而实现对 8279 地址、数据信息的控制。 4.控制模块控制模块：8279 的 SL0 SL2 作为 74LS138 的输入，译码生成 8 位数据，通过 74LS245 驱动器，作为数码管的位码。OUT_A0 OUT_B3 整体作为 8 位段码，通过 74LS245 驱动器，送给数码管进行数字显示。5.显示模块显示模块：8 位共阴极数码管5)原理图Figure 1 总设计图Figure 2 串口发送模块Figure 3 连接模块Figure 4 连接模块Figure 5 控制模块Figure 6 显示模块6)程序设计ORG 0000HAJMP START ;转到初始化程序ORG 0023HAJMP PGUART ;转到串行中断服务子程序 TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;段码表DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H A8279 EQU 7FFFH ;命令/状态口地址 D8279 EQU 7FFEH ;数据口地址 START: LCALL INIT8279 ;初始化 8279MOV SCON,#50H ;串口 方式 1MOV TMOD,#20H ;T1 方式 1MOV TL1,#0FDH ;波特率 9600 的常 数MOV TH1,#0FDHSETB TR1 ;启动定时器 1SETB EA ;开总终端SETB ES ;开串行口终端SJMP HERE ;初始化 INIT8279: MOV DPTR, #A8279 MOV A,#0D1H ;清除命令 MOVX DPTR, A LP: MOVX A, DPTR JB ACC.7, LP ;查清除结束标志MOV A,#06H ;设显示器工作方式 MOVX DPTR, AMOV A,#90H ;送显示 RAM 命令MOVX DPTR, AHERE: SJMP HERE ;等中断 ;中断服务程序 PGUART:MOV A, SBUF ;取串行数据MOV DPTR,#TABLE ;转换为段码 CLR C SUBB A, #30H MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#D8279MOVX DPTR,A ;送显示 RAMCLR RI ;清接收中断标志位 DJNZ R5,HERE ;等待一组数据（8 位）发送完毕MOV R5, #08H RETI END上述程序中采用中断方式取数。 7)存在问题1. 80C51 单片机的 P0 口无法读入数据，始终显示高电平，从而无法将数据所 存在 74LS373 中，也就无法对 A0 进行输入；2. 8279 的 OUT 端口只有 OUT_A1 和 OUT_B1 工作3.鉴于以上原因，无法进行程序的调试工作，AJMP STEP SIX8)其他方法进行实现其他方法进行实现1. 设计方案如果不使用单片机的 P0 口输出，而改成用 P2 口代替，这样暂时不使用 8279，仅采用 80C51 单片机和数码管进行直接的选通，由串行口发送数据，P2 口数据作为位码；P1 口数据作为段码，实现数码管的显示。2. 设计图3. 源代码 下述程序采用查询方式取数ORG 0000HAJMP START ;转到初始化程序 TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;段码表DB 7FH,6FHTAB: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH ;位 码表 START: MOV P2,#00H ;初始化 P2 口MOV TMOD,#20H ;定时器 T1 工作于模式 2,自动重装载MOV TH1,#0FDH ;TH1 初值为“0FDH“,9600bpsMOV TL1,#0FDH ;TL1 初值为“0FDH“,9600bpsMOV SCON,#50H ;串行口工作于方式 1,允许接收SETB TR1 ;启动定时器 T1SETB EA MOV R2,#08H ; 赋 00H 给 RAM40H 单元MOV R0,#40H MOV A,#00H LOP: MOV R0,AINC R0DJNZ R2,LOPAGAIN: ;循环初始化MOV R0,#40HMOV R7,#40HLOOP: JBC RI,CHANGE ;查询是否有数据输入A1: MOV DPTR,#TAB ;显示器扫描CLR CMOV A,R0SUBB A,#40HMOVC A,A+DPTRMOV P2,A MOV A,R0 ;显示器显示INC R0 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTRMOV P1,AMOV R4,#0FFH ;延时 1ms，保证视觉暂留 WAIT: NOPNOPDJNZ R4,WAITMOV A,R0CLR CSUBB A,#48HJC LOOPSJMP AGAIN CHANGE: MOV A,R7 ;根据发送数据修改显示数据MOV R0,AMOV A,SBUFCLR CSUBB A,#30HMOV R0,A INC R7CLR CMOV A,R7SUBB A,#48HJC A1SJMP AGAINEND4.实验结果：输入学号：修改数据：5.存在问题：发送一次数据可以成功显示，但是多次发送，则会出现数据顺序混乱；9) 两种方案的对比采用 8279 的可视为硬件显示方法，充分利用了 8279 的显示功能，使得软件编程简单，但是增加了硬件开销，使得连线复杂。第二种方法属于软件显示方法，通过软件编程，来实现类似于8279 的显示控制功能，硬件少，连线简单，但是付出的代价是软件编程要复杂。10)输出显示驱动器:74LS245八八.心得体会心得体会 在课设的整个过程中我们遇到了很多的问题，从一开始的无从下手，到逐 渐整理思路，从学习别人的设计，到自己独立的进行设计，每一点进步自己都 可以亲身感觉到。本次课设是对学过的单片机课程的一次实际检验，是一个将 理论知识转化为实际的过程。在此过程中，我们不但复习的已学到的知识，更 学到了新的知识，如 proteus 和串口调试助手的使用，提高了我们思考问题和解 决问题的能力，巩固了我们已有的相关单片机方面的知识。在实践的过程中， 我们明白了只有不断的 尝试，不断的寻找问题的解决方法，才能做出满意的成 绩，很多时候不是我们做不到，而是我们不相信自己能做到而从来都没有亲自 尝试，但当我们下定决心去做一件事的时候，会发现并非是原本想象的那么困 难，很多时候我们输给了自己，大胆尝试、实践，我们才会不断的进步!在调 试的过程中，出现过很多次错误，但我们没有气馁，通过咨询学习能力较强的 同学之外还上网查阅资料不断分析没有出现预期结果的原因，并通过无数次的 调试基本达到了预期效果附录：附录：1 1、键盘键盘/ /显示器接口芯片显示器接口芯片 827982798279是 Intel 公司生产的通用可编程键盘和显示器接口芯片，利用 8279 可以实现实现对键盘和显示器的自动扫描，并识别键盘上闭合键的键号，完成显示器的动态扫描。不仅可以大大节省 CPU 对键盘和显示器的操作时间，从而减轻 CPU 的负担，而且显示稳定，程序简单，因而广泛应用于实际的单片机应用系统中。8279 为 40 脚双列直插式封装，引脚图及逻辑符号图如图如图所示：图 3.2.3 8279 引脚图图 3.2.4 827