单片机模块应用设计系统
题目：单片机模块应用设计系统
一、目的任务
1、了解熟悉keill_v3开发工具和STC_ISP软件的使用
2、熟悉STC系列单片机的汇编语言及开发
3、熟悉嵌入式开发板的电路图及开发
二、设计原理
结合keill_v3开发工具和STC_ISP软件，使用STC10F08XE单片机，利用单片机的计时器，位操作和中断等功能，利用芯片SN74HC59，串口输入并口输出对PLTF-4561AS数码管等通信，从而实现显示数值，按键切换等功能，达到实验要求。
利用键盘反极法接受键盘对应键值，采用查询方式判断键盘按下情况，用查表和比较的方法将对应的LED灯编码查出，从而实现相应功能。
利用单片机外部中断源及及串口通信功能，通过外部中断INTO跳转到相应功能，采用单片机自发自接收模式，可以充分利用一个单片机的资源，将单片机最大限度利用起来，实现键盘键值输出，单片机接受并反映到显示器上。
本方案基于keill_v3开发环境，通过51单片机汇编语言的编辑，参考《单片机技术与工程实践》和STC10F08XE型号单片机datasheet，采用循环结构和中断方式实现数据交换，完成单片机题目功能的实现，
三、题目要求
模块要求：
1）设计一个可以显示9876的显示电路，并利用单片机实现。
2）利用按键切换，并将各个按键的值显示在数码管上
3）中断1按钮切换，设置自己电路板为自发自收类型，电路板识别所按的键盘值后，键盘值串口发送，自己串口接收后，然后在数码管上显示对应的键盘值。
4）中断2按钮切换，从电脑接收你的电话号码，并在数码管上滚屏显示。
四、设计方案
4.1 数码管显示9876
4.1.1 设计方案
由于数码管由74hc595控制，串口输入并口输出，故考虑将显示数字的电位信息保存在一个表中，经过芯片串口逐位输入信号，并由定时器控制移位脉冲，将8位信号全部保存在移位寄存器器中后，调用程序将其送入数码管，实现显示。数码管的译码部分可参考单片机课本。由于每个数码管要显示不同的数字，故考虑进行动态显示，即在短时间内每个数码管分别显示其相应的数字，并轮流循环显示，这需要建立一个表，表示每个数码管各自显示时P0口的状态，每次显示开始时赋给P0.由于每次显示时间很短，人眼中会看到四个数码同时显示相应的数字，从而完成其功能，其时间和循环控制也由同一个定时器辅助完成。
4.1.2 设计框图
4.2 设计方案
采用反极法获取键盘的读值，一开始置行线为0，列线为1，查询是否有键位电平变化，经过防抖程序后读取列值。再置行线为1，列线为0，执行重复的操作读取行值，将两次结果相与确定最终值，经过数据表翻译后送入控制数码管的p0口，显示相应数值。
4.3 设计方案
在第二问的基础上，将键盘经过表翻译的值送入sbuf，经过串口发送，串口接收，然后将SBUF的值送入P0口。
五、设计源代码
1、设计一个可以显示9876的显示电路，并利用单片机实现：
org 0000H
ajmp main
org 000BH
ajmp lock
org 0040H
main: mov tmod,#02
mov th0,#0DFH
mov tl0,#0DFH
setb ea
setb et0
setb tr0
start: mov r4,#04H
now: mov r3,#0fH
mov a,r4
mov dptr,#table
movc a,@a+dptr
mov p0,a
mov a,r4
mov dptr,#table2
movc a,@a+dptr
there: cjne r3,#00H,there
djnz r4,now
ajmp start
table: db 00H
db 02H
db 04H
db 08H
db 01H
table2: db 00H
db 06FH
db 07FH
db 07H
db 7DH
lock: cpl p0.4
jb p0.4,next
rl a
mov c,acc.7
mov p0.7,c
next: djnz r3,send
setb p0.5
clr p0.5
send: reti
end
2、利用按键切换，并将各个按键的值显示在数码管上：
org 0000H
ajmp main
org 000bH
main: nop
keyl: mov p2,#0FH
mov a,p2
anl a,#0FH
cjne a,#0FH,kl1
ajmp keyl
kl1:lcall dly
mov a,p2
anl a,#0FH
cjne a,#0FH,kl2
ajmp keyl
kl2:mov r0,a
keyr:mov p2,#0F0H
mov a,p2
anl a,#0F0H
cjne a,#0F0H,kr1
ajmp keyr
kr1:lcall dly
mov a,p2
anl a,#0F0H
cjne a,#0F0H,kr2
ajmp keyr
kr2:orl a,r0
mov r0,a
ajmp check3
dly:mov r7,#30
dly1:mov r6,#150
dly2:djnz r6,dly2
djnz r7,dly1
ret
check3: mov a,#00H
mov r5,#00H
next3: mov a,r5
inc a
mov r5,a
mov dptr,#table3
movc a,@a+dptr
clr cy
subb a,r0
jnz next3
now: mov p0,#01h
mov r3,#0fh
mov dptr,#table2
mov a,r5
movc a,@a+dptr
dly3: mov r6,#20h
dly4: djnz r6,dly4
lock: cpl p0.4
jb p0.4,next
rl a
mov c,acc.7
mov p0.7,c
next: djnz r3,dly3
setb p0.5
clr p0.5
ajmp keyl
table2: db 00H
db 0F1H,0F9H,0DEH,0B9H,0FCH,0F7H,6FH,7FH,07H,7DH,6DH,66H,4FH,5BH,06H,3FH
table3: db 00H
db 0E7H,0D7H,0B7H,77H,0EBH,0DBH,0BBH,7BH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EEH,0DEH,0BEH,7EH
end
3、中断1按钮切换，设置自己电路板为自发自收类型，电路板识别所按的键盘值后，键盘值串口发送，自己串口接收后，然后在数码管上显示对应的键盘值:
org 0000H
ajmp main
org 0023H
ljmp keyl
org 0030H
main: mov scon,#50H
setb ea
setb ex0
ajmp $
keyl: mov p2,#0FH
mov a,p2
anl a,#0FH
cjne a,#0FH,kl1
ajmp keyl
kl1:lcall dly
mov a,p2
anl a,#0FH
cjne a,#0FH,kl2
ajmp keyl
kl2:mov r0,a
keyr:mov p2,#0F0H
mov a,p2
anl a,#0F0H
cjne a,#0F0H,kr1
ajmp keyr
kr1:lcall dly
mov a,p2
anl a,#0F0H
cjne a,#0F0H,kr2
ajmp keyr
kr2:orl a,r0
mov r0,a
ajmp check3
dly:mov r7,#30
dly1:mov r6,#150
dly2:djnz r6,dly2
djnz r7,dly1
ret
check3: mov a,#00H
mov r5,#00H
next3: mov a,r5
inc a
mov r5,a
mov dptr,#table3
movc a,@a+dptr
clr cy
subb a,r0
jnz next3
now: mov p0,#01h
mov r3,#0fh
mov dptr,#table2
mov a,r5
movc a,@a+dptr
mov pcon,#80H
mov tmod,#20H
mov th1,#0e6H
mov tl1,#0e6H
setb tr1
mov sbuf,a
jnb ti,$
clr ti
mov pcon,#80H
mov tmod,#20H
mov th1,#0e6H
mov tl1,#0e6H
setb tr1
jnb ri,$
clr ri
mov a,sbuf
dly3: mov r6,#20h
dly4: djnz r6,dly4
lock: cpl p0.4
jb p0.4,next
rl a
mov c,acc.7
mov p0.7,c
next: djnz r3,dly3
setb p0.5
clr p0.5
ajmp loop
table2: db 00H
db 0F1H,0F9H,0DEH,0B9H,0FCH,0F7H,6FH,7FH,07H,7DH,6DH,66H,4FH,5BH,06H,3FH
table3: db 00H
db 0E7H,0D7H,0B7H,77H,0EBH,0DBH,0BBH,7BH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EEH,0DEH,0BEH,7EH
loop:reti
end
六、实验结果与评估
要求一：通过STC_ISP选定相关单片机型号，下载到单片机后，单片机成功显示9876，相关功能达成。
要求二：源程序下载到单片机后，按下不同的键位，LED显示屏上切换出不同的对应的数字，说明源码正确。
要求三：源程序下载到单片机后，把单片机改为自发自接收模式（用短接线将TXD接口和RXD接口连接起来），按下中断1键（INT0）后，按下单片机键盘按键，单片机成功发送并接收到数据并且将数据显示到LED显示屏上，说明源码正确。
七、实验反思与心得
此次微机系统与接口课程设计较为仓促，是在考试之后进行的，而且刚开始对于STC_ISP和μKeill的使用完全不了解，因此开始时进行的较为困难，而且对于STC10F08XE型单片机的结构不是特别了解，感觉难以下手。但是在参照AG嵌入式开发板和STC10F08X的图纸后，对于其结构有了一定的了解，再参考《单片机技术与工程实践》，使得对于此次课程设计有了一定的了解，第一天进展并没有太多，但是万事开头难，第二天我们便研发出来第一第二和第三个功能，给了我们很大的鼓舞和信心，由于我们还需要同时做c语言的课设，而且截止日期和微机课设的时间一样，所以整体做的比较赶，尽管答辩当天上午准备了一上午，并没有完全做出第四问的功能，只是实现了一部分。这几天总的来说还是比较忙和累的，但是每当看出代码转换成了相应的成果，内心就忘记了疲惫和焦虑。总的来说这次的课程设计让我学到了很多新的东西，也帮助我复习了之前相关的所学习的内容，所以收获还是很大的。通过这次课程设计，我学到了很多我感兴趣的知识，也学习到了很多工程实践中的技能和技巧。加深了我对单片机以及汇编语言的兴趣，我决定以后利用时间来多多学习相关的知识。感谢老师教授了我相关的知识，让我能够学习了很多的单片机知识，对于我完成本次单片机课设有了很大的帮助。这次的课程设计我认为很有意义，培养了我的思考能力，动手能力以及排除故障能力，对于我今后的职业生活也有很大的帮助
经过本次课程设计，我们重新拾起了本来不太牢固的单片编程及结构知识，经过反复琢磨，实践，最终实现所要求的大部分功能，圆满地完成了课设。本次课程设计将书本上的理论转化为了实践，让我真正感受到了唯有实践出真知。在本次课设前，我们对于单片机代码如何运用，如何将代码系统编程以达到所需功能感到无从下手，无所适从。而经过了这次课设的实战磨练，我们已经能在一定程度上运用单片机的各种基本功能，虽然这个过程充满着磨炼与坎坷，但是我们仍然坚持克服了下来。由于期末前没有什么时间，我们本次课设是在考试之后的一天半内完成的。虽然借着考试后的余温，但是过程仍比我们想象中的困难，但这也磨炼了我们的意志。
八、参考文献
《单片机技术与工程实践》林土胜著