(整理)独立式键盘控制灯移动.

课程设计说明书

课程名称：单片机原理及应用

设计题目：独立式键盘控制灯移动

院系：电子信息与电气工程系

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课程设计任务书

独立式键盘控制灯移动设计

摘要：单片机具有人机对话功能，开关、键盘是实现人机对话的主要输入设备，也是最常用的设备，通过它能发出各种控制命令和数据到单片机。本课题即针对拨动开关作为输入信号控制输出端拟定。该设计以8位AT89C52单片机为核心，以12MHZ晶振和电容构成外部时钟电路，用电容、电阻和开关组成复位电路，桥堆2W10和7805、电容组成电源电路为整个电路供电，桥堆2W10和7805、电容组成电源电路为整个电路供电，四个按键开关K1、K2、K3、K4分别与单片机P2.4、P2.5、P2.6、P2.7相连，组成独立式键盘接口输入电路；P1端口接8只发光二极管，用作输出演示。

关键词：AT89C52 共阳极二极管 7805 桥堆2W10

目录

1设计背景 (1)

1.1课题的提出…………………………………………………………‥1

1.2单片机的发展现状 (1)

2设计方案 (2)

2.1硬件部分设计方案 (2)

2.2软件部分设计方案 (2)

3方案实施 (2)

3.1硬件部分实施方案 (2)

3.2软件部分实施方案 (6)

4结果与结论 (8)

4.1结果 (8)

4.2结论 (8)

5收获与感谢 (8)

6参考文献 (8)

7附录 (9)

附录一仿真图 (9)

附录二元器件清单 (10)

附录三源程序 (11)

1.1课题的提出

随着单片机的运算速度和处理能力的不断提高，其在各个领域得到更广泛的应用。然而随着其应用领域的不断扩大及集成化的不断提高，单片机的发展与应用越来越智能化。单片机的智能化水平不断提高能够满足人们更多方面的需求。这里以AT89C52系列为例介绍一种人机对话功能，本课题针对独立式键盘的应用而拟定。四个按键开关分别与单片机相连，组成独立式键盘接口电路，8只发光二极管用作输出演示。

1.2单片机的发展现状

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。由于单片机有许多优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。单片机应用的主要领域有：1、智能化家用电器2、智能化家用电器3、商业营销设备4、工业自动化控制5、智能化仪表6、智能化通信产品7、汽车电子产品。

单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的广，微控制技术将不断发展完善。

本方案主要有硬件部分和软件部分构成。

2.1 硬件部分设计方案

硬件部分主要由单片机最小系统和输入输出设备构成。

首先搭建单片机最小系统，包括电源电路，手动复位电路，时钟电路。考虑到所提供的元器件，时钟电路才用内部时钟方式，手动复位电路采用按键电平复位方式。再根据要求在P2口串接8个发光二极管作为输出设备，分别通过上拉电阻接电源，在P1口串接4个独立按键，作为输入设备。通过独立按键控制LED灯的闪烁和移动。

2.2 程序部分设计方案

设定T0为定时工作方式，T0每隔一定的时间扫描独立按键，当检测到某个键按下时，在主函数中执行相应的程序。

3. 方案实施

3.1 硬件部分实施方案

3.1.1 时钟电路

该时钟电路采用内部时钟方式。

时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所必需的时钟信号。MCS-51单片机的内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作。MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接晶振和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器，图3.1.1是MCS-51内部时钟方式的振荡器电路。各参数如图3.1.1所示。

图3.1.1 内部时钟电路

3.1.2 复位电路

复位是单片机的初始化操作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态，通过复位按键可使单片机重新启动。复位电路只需给MCS-51复位引脚RST加上大于2个机器周期的高电平即可。图3.1.2是时钟频率为6MHz，51单片机复位电路的典型接法。各参数如图3.1.2所示。

图3.1.2 复位电路

由于6MHz晶振的机器周期是2us，要想复位成功，至少要提供两个周期也就是4us 的高电平。要用到的11.0592晶振的机器周期约为1us，要想在此晶振下正常复位，需提供至少两个机器周期，也就是约2us的高电平，由于4us>2us故6MHz的晶振复位电

路各参数肯定能在11.0592MHz下使用，故上面的参数也适合于11.0592MHz的晶振电路。

3.1.3 电源电路

图3.1.3 电源电路

图3.1.3所示电源电路为电路的工作提供合适的电源。经过变压器降压后的交流电通过桥堆2W10的整流变为直流电，电容C1、C2分别起到滤掉谐波分量、改善稳定性和瞬态响应的作用,前级输入通过三端稳压器7805后输出+5电压，D9(LED)作为电源的指示灯，R10作为限流电阻防止发光二极管电流过大被烧坏。此电源电路为电路提供+5的工作的电压。

3.1.4 外围电路

外围电路主要有输入设备和输出设备。输入设备主要由4个独立按键构成，如图3.1.5所示。输出设备由8个二极管构成，如图3.1.4所示。其中K1控制8个二极管从右向左移动，K2控制8个二极管从左向右移动，K3控制左面四个数码管和右边四个数码管交替闪烁K4控制8个二极管闪烁5次。其中二极管的保护电阻的取值范围为220-880欧姆之间。