1、 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)脈沖周期的測量 學(xué)院名稱： 電氣信息工程學(xué)院 班 級： 08通信1w 姓 名： 戚張劍 學(xué) 號： 08313135 目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的和意義·····························

2、;········· 3二、程序設(shè)計(jì)的具體要求······································

3、3;· 3三、程序設(shè)計(jì)的硬件連接 ····································· 3四、軟件設(shè)計(jì)流程及描述·······&

4、#183;································ 7五、程序清單················

5、;···································· 12六、調(diào)試與分析············&

6、#183;···································· 16七、課程設(shè)計(jì)的體會···········&

7、#183;································· 16八、 參考文獻(xiàn) ··············&#

8、183;·································· 17九、裝配圖··············

9、······································· 18一、 程序設(shè)計(jì)的目的和意義（1）目的：通過本次課程設(shè)計(jì)，鞏固和加深“單片機(jī)原理與應(yīng)用”中的理論知識，了解和應(yīng)用單片機(jī)仿真系統(tǒng)，

10、結(jié)合軟硬件，基本掌握單片機(jī)的應(yīng)用的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ⑶姨岣咦陨聿檎液瓦\(yùn)用資料能力（2）意義：通過本次課程設(shè)計(jì)，理論知識系統(tǒng)化，從中或得一些實(shí)戰(zhàn)工作經(jīng)驗(yàn)，提高個(gè)人與團(tuán)體合作的能力。二、 程序設(shè)計(jì)的具體要求利用單片機(jī)AT89C51單片機(jī)的T0、T1的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能，完成對待測信號的周期進(jìn)行測量，測量的結(jié)果通過8位動態(tài)數(shù)碼管顯示出來。設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)有：1、輸入脈沖幅度：0-5v2、周期量測量范圍：0.1ms50ms3、測量精度：正負(fù)1%4、顯示方式：四位數(shù)字顯示三、 程序設(shè)計(jì)的硬件連接h1 總體框圖被測信號89C51單片機(jī)控制器4位數(shù)碼管顯示晶振電路7407列驅(qū)動2

11、信號源的產(chǎn)生： 被測信號源用的是帶RC電路的環(huán)形振蕩器電路圖   帶RC電路的環(huán)形振蕩器電路如圖所示。即溫度每增加10輸入偏流將增加一倍。其中G4用于整形，OPA335.pdf REF3025.pdf 由運(yùn)放OPA335及基準(zhǔn)電壓源REF3025在LOG102輸入端構(gòu)成具有失調(diào)補(bǔ)償?shù)碾娏髟措娐?如圖所示為由運(yùn)放OPA335及基準(zhǔn)電壓源REF3025在LOG102輸入端構(gòu)成具有失調(diào)補(bǔ)償?shù)碾娏髟措娐贰Ｒ愿纳戚敵霾ㄐ危捎诠β史糯笃髟诖笮盘栂鹿ぷ鳎琑為限流電阻，問題是要把失真控制在允許范圍內(nèi)，一般取100，輸出端連接不同的腳(3、4、5)可以得到不同的系數(shù)K(1、3、5)。電位器Rw要求不

12、大于1K。由于兩管輪流地工作，電路利用電容C充放電過程，(2)晶體管的最大集電極電壓Ucm>2Ec。控制D點(diǎn)電壓VD，BG1截止、BG2導(dǎo)通，從而控制與非門的自動啟閉，自動氣體循環(huán)爐控溫電路圖。形成多諧振蕩，Icm=IcM/2,電容C的充電時(shí)間tw1、放電時(shí)間tw2和總的振蕩周期T分別為：由于輸出端使用變壓器， tw10.94RC,請使用27K。    tw21.26RC ，串聯(lián)輸入式電壓反饋的基本形式電路圖。  T2.2RC調(diào)節(jié)R和C的值，內(nèi)部放大器A1、A2是場效應(yīng)晶體管(FET)輸入，可改變輸出信號的振蕩頻率。為了克服交越失真，以上這些電路的

13、狀態(tài)轉(zhuǎn)換都發(fā)生在與非門輸入電平達(dá)到門的閥值電平VT的時(shí)刻。555和R1，在VT附近電容器的充放電速度已經(jīng)很緩慢，（1）甲類功率放大器：。而且VT本身也不夠穩(wěn)定，射頻探頭用負(fù)壓源電路圖如圖所示，易受溫度、電源電壓變化等因素以及干擾的影響。對數(shù)和對數(shù)比率放大器LOG101104的偏流調(diào)零電路 如圖所示為LOG101104的偏流調(diào)零電路。因此，運(yùn)算放大器電路圖:包含 單電源、低壓、低功耗運(yùn)算放大器電路圖。電路輸出頻率的穩(wěn)定性較差。揚(yáng)聲器的阻抗為400歐，信號源電路由RC振蕩器構(gòu)成，電阻選510歐姆，電容選擇0.1uf,，產(chǎn)生矩形波后通過非門整形，非門由與非門74LS00構(gòu)成，實(shí)際電路中用到四個(gè)與非門

14、，使得整形更好，波形更穩(wěn)定。根據(jù)公式 T=2.2*RC ,計(jì)算可得周期為112.2ms3 數(shù)碼顯示電路采用的為共陰極。P0口來送段選信號， P0口內(nèi)部并沒有帶上拉電阻，在接收數(shù)碼管時(shí)需要在兩者之間加一排阻，降低電流來保護(hù)P0口。利用了P2.0P2.3來送位選信號即哪一個(gè)數(shù)碼管來亮，且送低電平時(shí)有效，數(shù)碼管用動態(tài)顯示的方式來顯示測量的周期值。 在單片機(jī)與數(shù)碼管之間我們采用了7407來驅(qū)動，7407為位6輸入高壓緩沖器。4 單片機(jī)單片機(jī)使用12m的晶振晶振和C1、C2組成振蕩器，使單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生產(chǎn)生周期為1us的脈沖信號。5 管腳接線圖 管腳接線圖四、軟件設(shè)計(jì)流程及描述初始化將測量轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)拆

15、為非壓縮BCD數(shù)調(diào)用顯示子程序重設(shè)TH1,TL1讀TH0TL0到頻率單元清零返回1 主程序如下所示：MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H ;計(jì)數(shù)器T0工作在方式1 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H ;計(jì)數(shù)器TO清零 MOV IE,#81H ;開總中斷 外部中斷0 SETB TR0 ;T0允許計(jì)數(shù)且當(dāng)外部中斷輸入為高時(shí)計(jì)數(shù) 外部中斷0為邊沿觸發(fā) SETB IT0外中斷0服務(wù)子程序如下：INTR_0:MOV 41H,TH0 MOV 40H,TL0 ;將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)轉(zhuǎn)移到40H，41H中 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H;重新將定時(shí)器T

16、0清零QQ: RETI2 數(shù)碼轉(zhuǎn)換由于單片機(jī)顯示的是10進(jìn)制的數(shù)，所以需要將2進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)來顯示二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的流程圖如下：因?yàn)橛?6位的二進(jìn)制，故循環(huán)次數(shù)為16次，放在R7中。38H37H中的十六位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后放在34H35H36H單元中開始38H ß41H37H ß40H0à34H,35H,36H16àR7C(38H37H)左移一位（移出位bi在C中）（34H35H36H）*2+Cà（34H35H36H） (十進(jìn)制運(yùn)算)（R7）-1-=0？返 回NY3 壓縮BCD碼轉(zhuǎn)換成非壓縮BCD碼 壓縮BCD碼有4位，所以需要將壓

17、縮BCD碼轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼供8段數(shù)碼管顯示USBCD: MOV A,34H CJNE A,#00H,PD ;判斷第五位數(shù)值是否為0 為零則按四位有效值處理 不為零按5位有效值處理 MOV R1,#35H ;當(dāng)有4位有效效值時(shí) 取后四位顯示 小數(shù)點(diǎn)加在第一位 MOV R0,#36H ;顯示的是以ms為為單位的 MOV A,#00H XCHD A,R0 ;將36H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到30H MOV 30H,A MOV A,R0 SWAP A MOV 31H,A ；高4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到31H MOV A,#00H XCHD A,R1 ；將35H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD

18、碼存到32H MOV 32H,A MOV A,R1 ；高4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到33H SWAP A ADD A,#10;加小數(shù)點(diǎn)顯示（如果顯示us為單位可以不加小數(shù)點(diǎn)） MOV 33H,A RET PD: MOV R1,#34H ;當(dāng)有5位有效值時(shí)取前四位顯示 小數(shù)點(diǎn)加在第二位 MOV R0,#35H ；將35H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到31HMOV A,#00H XCHD A,R0 ；高4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到32H MOV 31H,A MOV A,R0 SWAP A ADD A,#10 加小數(shù)點(diǎn)顯示（如果顯示us為單位可以不加小數(shù)點(diǎn)） MOV 32H,A MOV A,#0

19、0H ；將34H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到33H XCHD A,R1 MOV 33H,A MOV A,R1 SWAP A ANL 36H,#0F0H MOV A,36H SWAP A MOV 30H,A RET4 數(shù)碼管顯示子程序LEDS:MOV DPTR,#TAB;顯示千位 MOV A,U4 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FEH;位選信號 第一個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示百位 MOV A,U3 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FDH;位選信號 第二個(gè)數(shù)碼管 MOV P

20、2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示十位 MOV A,U2 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FBH;位選信號 第三個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示個(gè)位 MOV A,U1 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0F7H;位選信號 第四個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY RET 選用4個(gè)共陰極數(shù)碼管顯示，每個(gè)數(shù)碼管的選通是由P2.0P2.3來控制每位點(diǎn)亮?xí)r間為2048us,采用延時(shí)子程序，有四個(gè)數(shù)碼管，用掃描的方式顯示，每一個(gè)時(shí)刻只選通一個(gè)數(shù)碼管。不帶

21、小數(shù)點(diǎn)的09的數(shù)據(jù)對應(yīng)表 帶小數(shù)點(diǎn)的09的數(shù)據(jù)對應(yīng)表： 0 3FH 0 0BFH 1 06H 1 86H 2 5BH 2 0DBH 3 4FH 3 0CFH 4 66H 4 0E6H 5 6DH 5 0EDH 6 7DH 6 0FDH 7 07H 7 87H 8 7FH 8 0FFH 9 6FH 9 0EFH5 延時(shí)程序DELAY:MOV R7,#08H DELA:MOV R6,#80H DJNZ R6,$ DJNZ R7,DELA RET 采用軟件延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為8*128*2=2048us五、 程序清單下面的程序是本次課程設(shè)計(jì)的源程序：ORG 0000HAJMP MAINORG 0003H

22、AJMP INTR_0;外部中斷低電平觸發(fā)處理ORG 0033HMAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H ;計(jì)數(shù)器T0工作在方式1 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H ;計(jì)數(shù)器TO清零 MOV IE,#81H ;開總中斷 外部中斷0 SETB TR0 ;T0允許計(jì)數(shù)且當(dāng)外部中斷輸入為高時(shí)計(jì)數(shù) 外部中斷0為邊沿觸發(fā) SETB IT0LOOPS:LCALL BCD ;二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制 LCALL USBCD ;壓縮BCD碼，轉(zhuǎn)非壓縮BCD碼 LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL

23、 DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS LCALL DELAY LCALL LEDS AJMP LOOPS ;循環(huán)處理顯示INTR_0:MOV 41H,TH0 MOV 40H,TL0 ;將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)轉(zhuǎn)移到40H，41H中 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H;重新將定時(shí)器T0清零QQ: RETI BCD:CLR A ；十進(jìn)制轉(zhuǎn)換;將41H 42H中的數(shù)

24、值轉(zhuǎn)換成BCD碼 分別按高低存儲在34H 35H 36H中 MOV 38H,41H MOV 37H,40H MOV 34H,A MOV 35H,A MOV 36H,A MOV R7,#16LOOPS1: CLR C MOV A,37H RLC A MOV 37H,A MOV A,38H RLC A MOV 38H,A MOV A,36H ADDC A,36H DA A MOV 36H,A MOV A,35H ADDC A,35H DA A MOV 35H,A MOV A,34H ADDC A,34H DA A MOV 34H,A DJNZ R7,LOOPS1 RET USBCD: MOV A,

25、34H CJNE A,#00H,PD ;判斷第五位數(shù)值是否為0 為零則按四位有效值處理 不為零按5位有效值處理 MOV R1,#35H ;當(dāng)有4位有效效值時(shí) 取后四位顯示 小數(shù)點(diǎn)加在第一位 MOV R0,#36H ;顯示的是以ms為為單位的 MOV A,#00H XCHD A,R0 ;將36H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到30H MOV 30H,A MOV A,R0 SWAP A MOV 31H,A ；高4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到31H MOV A,#00H XCHD A,R1 ；將35H中的低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到32H MOV 32H,A MOV A,R1 ；高4位轉(zhuǎn)換為非壓縮

26、BCD碼存到33H SWAP A ADD A,#10;加小數(shù)點(diǎn)顯示（如果顯示us為單位可以不加小數(shù)點(diǎn)） MOV 33H,A RET PD: MOV R1,#34H ;當(dāng)有5位有效值時(shí)取前四位顯示 小數(shù)點(diǎn)加在第二位 MOV R0,#35H MOV A,#00H XCHD A,R0 MOV 31H,A MOV A,R0 SWAP A ADD A,#10;加小數(shù)點(diǎn)顯示 MOV 32H,A MOV A,#00H XCHD A,R1 MOV 33H,A MOV A,R1 SWAP A ANL 36H,#0F0H MOV A,36H SWAP A MOV 30H,A RET LEDS:MOV DPTR,#

27、TAB;顯示千位 MOV A,U4 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FEH;位選信號 第一個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示百位 MOV A,U3 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FDH;位選信號 第二個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示十位 MOV A,U2 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0FBH;位選信號 第三個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY MOV DPTR,#TAB;顯示個(gè)位 MOV A,U1 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0F7H;位選信號 第四個(gè)數(shù)碼管 MOV P2,A LCALL DELAY RET DELAY:MOV R7,#08H ;延時(shí)程序DELA:MOV R6,#80H DJNZ R6,$ DJNZ R7,DELA RET TAB: DB 3fh, 06h, 5bh ,4fh , 66h ,6dh ,7dh, 07h, 7fh ,6fh DB 0Bfh,86h,0DBh ,0Cfh, 0E