单片机大作业设计报告

课 程 设 计 报 告

课 题 单片机大作业（显示系统设计） 学 院 电子与控制工程学院 专 业 建筑电气与智能化 班 级 学 号 姓 名

4 月 13 日至 4 月 18 日

指导教师 徐先锋 设计任务书

摘要

本次设计主要采用MCS-51单片机、74LS273锁存器、数码管、按键、LED灯等器件组成一个能够控制流水灯的显示以及数码管显示的简单系统，并且内部用到中断技术。键盘控制数码管显示的具体数字。

关键词：流水灯，键盘，数码管显示，中断，定时器

Abstract

This design using MCS-51 microcontroller, 74LS273 latch, digital control, button, LED lights and other devices can control water light show simple system and digital display, and internal disruption technique is used. Keyboard controls digital display specific figures.

Key words：water lights、keyboard、digital display、break off、timer

目录

设计任务书 ............................................................................................. 2 摘要 ......................................................................................................... 2 Abstract ................................................................................................... 2 Keywords: ................................................................................................ 2 目录 ......................................................................................................... 3 内容 ......................................................................................................... 4 一、 设计要求 ............................................................................... 4 二、 设计步骤 ............................................................................... 4 三、 设计原理 ............................................................................... 5 四、 系统调试 ............................................................................... 6 五、 软件流程 ............................................................................... 7 六、 仿真结果与分析 .................................................................... 9 设计总结 ............................................................................................... 12 参考文献： ........................................................................................... 12 附录： ................................................................................................... 13

内容

一、 设计要求

1.选择合适的设计方案，并进行理论阐述。

2.编制相应的控制程序，要求有程序流程图，程序加注释。 3.绘制实现电路原理图，所有图纸均用计算机绘制。

二、 设计步骤

1. 流水灯的控制

本次设计流水灯的显示有三种模式。

第一种：系统工作时，指示灯L0~L7以3个指示灯为一组循环显示。 第二种：当S1按下时，暂时中断3灯循环方式，熄灭全部指示灯，从指示灯L0开始逐个点亮并保持，直至L0~L7全部点亮，然后熄灭，重复上述过程5次后退出，继续三灯循环显示模式。

第三种：当S2按下时，暂时中断3灯循环方式，全部指示灯L0~L7闪烁10次后退出，继续三灯循环显示模式。

考虑到定时器/计数器的使用，本次中断采用不同的方式，即：第二种显示模式采用外部事件中断TNT0，第三种显示模式采用定时器/计数器T0的溢出中断。 2. 键盘的设计

本次键盘设计为3×3键盘，键盘接MCS-51单片机P2口，其中P2.3口和P2.7口处于闲置状态，九个按键依次对应1到9九个数字，按键识别方法采用线反转法。 3. 数码管的显示

七段数码管采用共阴极接法，与MCS-51单片机接于P0口，键盘按键键值计算完后，由P0口输出到74LS273锁存器，再驱动数码管相应位置点亮，显示相应数字。

三、 设计原理

1. 流水灯控制设计

本次设计中流水灯采用三种模式显示。流水灯接P1口，正常工作时，指示灯三个为一组循环显示，在指令中采用依次循环左移产生显示控制码来控制指示灯依次显示。另两种显示模式分别用两种类型的中断来控制。首先，这两种中断的优先级是一样的。第二种模式采用采用外部事件中断TNT0，触发方式采用负跳变方式。第三种显示模式采用定时器/计数器T0的溢出中断，定时器/计数器的工作方式寄存器（TMOD）初始值设为06H，让定时器/计数器T0为计数器工作模式，并且工作方式为方式2。外部事件中断INT0方式中，按下开关S1，中断触发，改变流水灯显示方式，同样，当按下开关S2是，计数器计数溢出中断，进入中断处理程序，改变流水灯显示方式。因为两个中断的优先级是相同的，所以，两个按键对其中任何一个按键是否按下没有影响，当两个按键同时按下时，优先响应S1的请求，正在处理其中一个时，不会响应另外一个。 2. 键盘及数码管显示设计

（1） 键盘接口设计：键盘是由一组规则排列的按键组成的。按键实际上是一个开关元件，也就是说键盘是一组规则排列的开关，可分为独立式和矩阵式两种形式。本次设计采用矩阵式键盘，设计成一个3×3键盘，接于P2口。其中，P2.0~P2.2作为行线，P2.4~P2.6作为列线，P2.3和P2.7不接，处于闲置状态。本次设计中按键的识别方法为线反转法。其工作原理如下：第一步，首先使行线为输入，列线为输出。列线全部输出低电平，那么，行线中变为低电平的行线为按键所在的行。第二步，试行线变为输出，列线变为输出。行线输出全部为低电平，那么，列线中变为低电平的列线为按键所在的列。在程序设计时，可以用行线和列线的输入状态来构造按键的特征码。

线反转法键盘识别及处理程序流程图见第四部分（软件流程）。在程

序中获取行线和列线的状态后，先进行取反操作，这样按键所在的行和列的状态为1，然后通过移位指令，计算出按键所在的行号和列号。然后用行号和列号求出键值，由于每行有三个按键，因此键值计算公式为：键值