课程设计投票器设计说明书

单片机课程设计

说明书

课题：班级投票显示器

专业：测控技术与仪器

班级：机122-1

姓名：许铎

学号：201256502116

指导老师：王东兴

组员：贺茂森、段亚东、王向东

烟台大学

机电汽车工程学院

目录

第一章设计任务和内容 (3)

1.1 设计任务 (3)

1.2 设计要求 (3)

1.3 设计内容 (3)

第二章电路设计 (4)

2.1 总体设计 (4)

2.2 详细设计 (5)

2.2.1 单片机引脚功能 (5)

2.2.3时钟电路 (6)

2.2.4复位电路 (7)

2.2.5 数码管显示电路 (8)

第三章程序设计与仿真 (10)

3.1 投票显示系统总体功能实现 (10)

2.2 系统流程图 (7)

3.3 程序编写 (10)

3.4 仿真与调试 (12)

第四章总结和未来改进构想 (17)

第一章设计任务和内容

1.1 设计任务

分组按照选定题目的设计任务，设计各种单片机应用系统，设计工作量至少要包含：

（1）用MCS-51单片机，12MHz时钟，常规的上电和手动复位电路；

（2） 3个以上的按键；

（3） LED或/和数码管或/和LCD显示及其接口；

（4）至少2路输入信号，可以是模拟量或数字量。

1.2 设计要求

（1）设计一个投票系统，具有计票显示功能；

（2）可实现6人同时进行投票，累计票数在显示器上显示；

（3）主持人使用一个按键开关控制开始投票，终止投票和清零；

（4）投票开始后每人能且仅能投一次票，多投无效；

1.3 设计内容

（1）编写项目功能说明书，确定应用系统的功能和具体参数； （2）设计电路原理图；

（3）编写C 语言源程序，程序中加注必要的注解说明； (4)实物制作与调试； （5）编写设计说明书。

第二章电路设计

2.1 总体设计

整个设计以AT89C51单片机为核心，点触开关控制信号通过单片机I/O 口，单片机处理信号并将结果通过LED 数码管显示，最终按键复位单片机。总体设计如下图。

2.2 详细设计

2.2.1 单片机引脚功能

·P0口 8位、漏极开路的双向I/O 口。

当使用片外存储器及外扩I/O 口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O 口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。 ·P1口 8位、准双向I/O 口，具有内部上拉电阻。

P1口是为用户准备的I/O 双向口。在编程和校验时，可用作输入低8位

复位电路

I/O 口

8051 单片机

LED 数码管显示

信号源

时钟电路

地址。用作输入时，应先将输出锁存器置1。 ·P2口 8位、准双向I/O 口，具有内部上拉电阻。

当使用外存储器或外扩I/O 口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。

·P3口 8位、准双向I/O 口，具有内部上拉电阻。

P3口可作为普通I/O 口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。 ·RST 复位输入信号，高电平有效。

·EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA.当EA 信号接地时，对ROM 的读操

作限定在外部程序存储器，地址为0000H-FFFFH;当EA 接VCC 时，对ROM 的读操

作从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。

·PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN ，低电平有效。在片外程序存储

器取指期间，当PSEN 有效时，程序存储器的内容被送至P0口；在访问外部RAM

时，PSEN 无效。

·低字节锁存信号ALE.在系统扩展时，ALE 的下降沿将P0口输出

的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中，以实现低字节地址和数据的分时传

送。 ·XTAL1 片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。

·XTAL2 片内振荡器反相放大器和时钟发生线路的输出端。

2.2.3时钟电路

51系列单片机的时钟信号产生通常有两种方式，内部时钟方式和外部时钟方式 我们采用内部时钟方式，如图，引脚 XTAL 是片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。XTAL2是片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时，外接石英晶体和微调电容。

XTAL 1

XTAL 2

GND C 1

C 2

8XX51

30pF 30pF

2.2.4复位电路

51系列单片机通常有上电复位和按键复位两种方式。我们采用了最简单的一种上电复位及按键复位电路如图所示，上电后，由于电容充电，使RESET 持续一段时间的高电平，完成复位操作；当单片机处于运行中或死锁时，按下“复位”按钮，也可使单片机进入复位状态。通常选择C=10~30uF, R=100~1000Ω。

2.2.5 数码管显示电路

1Y1 1Y2 1Y3 1Y4 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4

1A1 1A2 1A3 1A4 2A1 2A2 2A3 2A4

a

b

c

d

e f

g

dp

a

f

b

g

e

74LS245

d

c

dp

1Y1 1Y2 1Y4 1Y3 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4

1A1 1A2 1A3 1A4 2A1 2A2 2A3 2A4

P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1,6 P1,7