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51单片机课程设计报告

来源：动视网责编：小OO 时间：2025-09-28 00:36:38

51单片机课程设计报告

课程设计报告前言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。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。这次课程设计，需要实现数码管显示（静态，动态）、矩阵LED，1602LCD、电机调速、扬声器、键盘等控制方法。以及51单片机的外部中断，定时器的综合应用。1数码管显示系

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导读课程设计报告前言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。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。这次课程设计，需要实现数码管显示（静态，动态）、矩阵LED，1602LCD、电机调速、扬声器、键盘等控制方法。以及51单片机的外部中断，定时器的综合应用。1数码管显示系

课程设计报告

前言

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。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

　这次课程设计，需要实现数码管显示（静态，动态）、矩阵LED，1602LCD、电机调速、扬声器、键盘等控制方法。以及51单片机的外部中断，定时器的综合应用。

1 数码管显示系统

1.1 系统工作原理

利用数码管动态显示，显示123456。

1.2 总体设计

单片机P1口段选，P2口位选。软件方面用动态循环显示法。

1.3 硬件设计

使用器件：7SEG-MPX6-CC-BLUE（6位共阳极数码管）

1.4 软件设计

#include //单片机51头文件,存放着单片机的寄存器

unsigned char code table0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//对应数码管显示数字0--9;

unsigned char code table2[]={0x3e,0x3d,0x3b,0x37,0x2f,0x1f};//对应数码管的位选1--6

void display(char value);

void delayms(int xms) //延时

{

while(xms--);

}

void main() //主函数

{

while(1)

{

display();

}

void display(char value) //显示子函数

{

P2=0xff; //防干扰

P1=table0[1]; //送段选数据

P2=table2[0]; //送位选数据

delayms(800); //延时

P2=0xff;

P1=table0[2];

P2=table2[1];

delayms(800);

P2=0xff;

P1=table0[3];

P2=table2[2];

delayms(800);

P2=0xff;

P1=table0[4];

P2=table2[3];

delayms(800);

P2=0xff;

P1=table0[5];

P2=table2[4];

delayms(800);

P2=0xff;

P1=table0[6];

P2=table2[5];

delayms(800);

}

2 步进电机控制系统

2.1系统工作原理

通过I/O口控制步进电机运转，实现正转和反转。

2.2总体设计

P2.0—P2.3接电机励磁端驱动电机转动，P0.0—P0.1分别接正反转。

2.3硬件设计

使用芯片：ULN2003A反向放大器

2.4 软件设计

#include

#define uchar unsigned char

sbit reverse_key=P0^1;

sbit forward_key=P0^0;

uchar i;

uchar const sequence[8] = {0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03}; // 励磁表顺序表

void delay(uchar i) //延时

{

uchar j,k;

for(j=i;j>0;j--)

for(k=125;k>0;k--);

}

void dispose()

{

if(!forward_key) //正转

{

for(i=0;i<8;i++)

{

P2=sequence[i];

delay(500);

}

if(!reverse_key) //反转

{

for(i=7;i>0;i--)

{

P2=sequence[i];

delay(500);

}

void main() //主函数

{

while(1)

{

dispose();

}

2.5 系统操作说明

按下Reverse电机反转，按下Forward电机正转

3 直流电机PWM调速

3.1系统工作原理

利用单片机控制直流电机，掌握PWM调速方法。通过调节脉冲宽度，改变占空比，从而改变输出，达到改变直流电机转速目的。

3.2总体设计

P0.0和P0.1控制PWM信号波的占空比，P2.0控制波形输出以此来控制电机，软件方面，用不同延时时间改变脉冲信号占空比。

3.3硬件设计

使用芯片：ULN2003A反向放大器

3.4 软件设计

#include

sbit INC=P0^0;

sbit DEC=P0^1;

sbit PWM=P2^0;

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

void delay(uchar i) ;

void main(void)

{

int speed=0;

while(1)

{

if(DEC==0)

// 减速

speed = speed > 0 ? speed - 1 : 0;

if(INC==0)

// 加速

speed = speed < 500 ? speed + 1 : 500;

PWM=1;

delay(speed);

PWM=0;

delay(500-speed);

}

void delay(uchar i) //延时

{

uchar j,k;

for(j=i;j>0;j--)

for(k=200;k>0;k--);

}

3.5系统操作说明

按下INC加速，使占空比变大。按下DEC减速，占空比减小。

4 点阵LED广告屏设计

4.1系统工作原理

用四块8*8LED点阵组成16*16LED点阵，用单片机控制点阵循环显示汉字。

4.2. 总体设计

单片机控制LED共阴极和共阳极引线，软件程序控制逐行扫描文字。

4.3硬件设计

AD0~AD15为16*16LED点阵的16个共阳极引线，分别从右到左16列二极管的共阳极电平。R0~R15为共阴极引线。P2口高四位接到8位移位寄存器（74HC595），然后输出接到LED共阳极。低四位接到74HC154上，输出接到LED的R0~R15（行选接口）

使用芯片：74HC154 4线—16线译码器,可以实现地址的扩展。

74HC595 8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。

4.4软件设计

#include

#include "intrins.h"

#define uchar unsigned char

sbit clk=P2^5; //74hc595 的移位脉冲sh_cp

sbit sclk=P2^6; //74hc595 的并行输出脉冲st_cp

sbit en=P2^4; //74hc595 的清零端mr

sbit dat=P2^7; //74hc595 的数据输入端ds

void hang(uchar a)

{

uchar k;

for(k=0;k<8;k++)

{

dat=a&0x80; //把数组a中的一个字节与上0x80,保留最高位到P2.7

clk=1; //产生一个位移脉冲

clk=0;

a<<=1; //数组a中数据左移一位

}

delay(uchar m)

{

uchar n;

while(m--)

{

for(n=0;n<122;n--);

}

void main()

{

uchar i,j,q;

uchar code a[]={0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x24,0x10,0x3F,0x7C,0x26,0x38,0x2D,0x54,0x35,0x12,0x2F,0xF8,

0x28,0x88,0x2F,0xF8,0x28,0x88,0x2F,0xF8,0x21,0x50,0x42,0xF8,0x4C,0x8A,0xB0,0x7E,}; //魔

uchar code b[]={0x08,0x20,0x04,0x40,0x3F,0xF8,0x21,0x08,0x3F,0xF8,0x21,0x08,0x3F,0xF8,0x00,0x00,

0xFF,0xFE,0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,}; //兽

uchar code c[]={0x02,0x20,0x12,0x20,0x12,0x20,0x12,0x20,0x12,0x20,0xFF,0xFE,0x12,0x20,0x12,0x20,

0x12,0x20,0x12,0x20,0x13,0xE0,0x10,0x00,0x10,0x00,0x10,0x00,0x1F,0xFC,0x00,0x00,}; //世

uchar code d[]={0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x11,0x10,0x11,0x10,0x1F,0xF0,0x11,0x10,0x11,0x10,0x1F,0xF0,

0x02,0x80,0x0C,0x60,0x34,0x58,0xC4,0x46,0x04,0x40,0x08,0x40,0x08,0x40,0x10,0x40,}; //界

while(1)

{

P2=0;

en=1;

for(j=0;j<62;j++) //第一个字，循环显示62次，造成延时效果

{

for(i=0;i<32;i=i+2) //依次取32个字节

{

hang(a[i]); //调数组a中一个字节点阵数据（对应点阵左半部）

hang(a[i+1]); //调数组a中相邻下一个字节点阵数据（对应点阵左半部）

q=(31-i)/2; //计算该行显示的编码

P2=P2&0xf0; //P2口低四位清零，高四位不变

P2=P2|q; //P2口输出对应编码值

sclk=1;

sclk=0; //给74HC595一个并行数据输出脉冲，把一行显示数据同时送出

delay(100);

}

for(j=0;j<62;j++) //第二个字

{

for(i=0;i<32;i=i+2)

{

hang(b[i]);

hang(b[i+1]);

q=(31-i)/2;

P2=P2&0xf0;

P2=P2|q;

sclk=1;

sclk=0;

delay(100);

}

for(j=0;j<62;j++) //第三个字

{

for(i=0;i<32;i=i+2)

{

hang(c[i]);

hang(c[i+1]);

q=(31-i)/2;

P2=P2&0xf0;

P2=P2|q;

sclk=1;

sclk=0;

delay(100);

}

for(j=0;j<62;j++) //第四个字

{

for(i=0;i<32;i=i+2)

{

hang(d[i]);

hang(d[i+1]);

q=(31-i)/2;

P2=P2&0xf0;

P2=P2|q;

sclk=1;

sclk=0;

delay(100);

}

5 温度显示系统设计

5.1 系统工作原理

利用数字温度传感器DS18B20，测量环境温度，并在数码管上显示。低于温度下限发出长音警报，高于上限温度发出短嘀声警报并启动风扇。

5.2总体设计

单片机P0口控制数码管段选，P1口控制数码管位选，P2口分别接上警报器和风扇（直流电机）。P3.4接上DS18B20。软件方面，分为显示，警报控制，数据采集三部分程序。

5.3 硬件设计

使用芯片：DS18B20

5.4 软件设计

#include

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

sbit warn=P2^0;

sbit warn1=P2^2;

sbit fun=P2^1;

#define C8255_A XBYTE[0x7f00]

#define C8255_B XBYTE[0x7f01]

#define C8255_CON XBYTE[0x7f03]

sbit dq = P3^4;

bit flag;

uint Temperature;

uchar temp_buff[9]; //存储读取的字节，read scratchpad为9字节

uchar id_buff[8]; //read rom ID为8字节

uchar *p;

unsigned char code table0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//对应数码管显示数字0--9;

unsigned char code table2[]={0x3e,0x3d,0x3b,0x37,0x2f,0x1f};//对应数码管的位选1--6

/************************************************************

*Function:延时处理

*************************************************************/

void Display();

void TempDelay (uint us)

{

while(us--);

}

void TempDelay1 (uint us)

{

while(us--);

}

/************************************************************

*Function:显示程序

************************************************************/

void Display()

{

uchar bai,shi,ge,k=20000;

bai = Temperature/100; // 百位

shi= (Temperature%100)/10; // 十位

ge = (Temperature%100)%10; // 个位

P1=0xff; //防干扰

P0=table0[bai]; //送段选数据

P1=table2[0]; //送位选数据

TempDelay(800); //延时

P1=0xff;

P0=table0[shi];

P1=table2[1];

TempDelay(800);

P1=0xff;

P0=table0[ge];

P1=table2[2];

TempDelay(800);

}

/************************************************************

*Function:18B20初始化

*************************************************************/

void Init18b20 (void)

{

dq=1;

_nop_();

dq=0;

TempDelay(86); //delay 530 uS

_nop_();

dq=1;

TempDelay(14); //delay 100 uS

_nop_();

if(dq==0)

flag = 1; //detect 1820 success!

else

flag = 0; //detect 1820 fail!

TempDelay(20); //20

_nop_();

dq = 1;

}

/************************************************************

*Function:向18B20写入一个字节

*************************************************************/

void WriteByte (uchar wr) //单字节写入

{

uchar i;

for (i=0;i<8;i++)

{

dq = 0;

_nop_();

dq=wr&0x01;

TempDelay(5); //delay 45 uS //5

_nop_();

dq=1;

wr >>= 1;

}

/************************************************************

*Function:读18B20的一个字节

*************************************************************/

uchar ReadByte (void) //读取单字节

{

uchar i,u=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

dq = 0;

u >>= 1;

dq = 1;

if(dq==1)

u |= 0x80;

TempDelay (4);

_nop_();

}

return(u);

}

/************************************************************

*Function:读18B20 多字节读

*************************************************************/

void read_bytes (uchar j)

{

uchar i;

for(i=0;i {

*p = ReadByte();

p++;

}

/************************************************************

*Function:读取温度

*************************************************************/

void GemTemp (void)

{

unsigned char temp1;

read_bytes (9); // 读取scratchpad中的值

temp1 = (temp_buff[0]>>4)&0x0f; // 舍去小数点

if((temp_buff[0]&0x08)==0x08) // 四舍五入

temp1 += 1;

temp1 = ((temp_buff[1]<<4)&0x70)|temp1;

Temperature = temp1;

TempDelay(1);

}

/************************************************************

*Function:内部配置

*************************************************************/

void Config18b20 (void) //重新配置报警限定值和分辨率

{

Init18b20();

WriteByte(0xcc); //skip rom

WriteByte(0x4e); //写 scratchpad, 后跟3个字节数据

WriteByte(0x1E); //上限: 30(TH)

WriteByte(0x0A); //下限: 10(TL)

WriteByte(0x7f); //设置分辨率: 12 bit

Init18b20();

WriteByte(0xcc); //skip rom

WriteByte(0x48); //保存设定值, 写EERAM

Init18b20();

WriteByte(0xcc); //skip rom

WriteByte(0xb8); //回调设定值, 读EERAM

}

/************************************************************

*Function:读18B20ID

*************************************************************/

void ReadID (void)//读取器件 id

{

Init18b20();

WriteByte(0x33); //read rom

read_bytes(8);

}

/************************************************************

*Function:18B20 测温处理

*************************************************************/

void TemperatuerResult(void)

{

Init18b20 ();

WriteByte(0xcc); //skip rom

WriteByte(0x44); //温度转换指令

TempDelay(300);

Init18b20 ();

WriteByte(0xcc); //skip rom

WriteByte(0xbe); //读取温度指令, 即读 scratchpad

p = temp_buff;

GemTemp();

}

void main(void)

{

p = id_buff;

ReadID();

Config18b20();

C8255_CON = 0x81; // 初始化8255

Display();

while(1)

{

TemperatuerResult(); // 测温

Display(); // 显示

if(Temperature>80) //大于80度程序

{

while(1)

{

fun=0; //开风扇

warn=0; //开警报

Display();

TempDelay1(60000);

Display();

warn=1;

TempDelay1(60000);

Display();

TemperatuerResult();

if(Temperature<=80)

break;

}

warn=1; //关警报

fun=1; //关风扇

//小于70度

if(Temperature<70)

{

while(1)

{

warn1=0; //开警报

Display();

TemperatuerResult();

if(Temperature>=70)

break;

}

warn1=1; //关警报

}

5.5系统操作说明

超过温度上限，电机转，警报嘀嘀响，高温警报灯亮。低于温度下限，警报长时间响，低温警报灯亮。

5.6 调试结果

当超过温度上限时，数码管无法稳定显示，原因是警报延时程序干扰了显示。

6 字符型LCD显示

6.1系统工作原理

在液晶显示器上显示字符串、数字等，并循环动态显示。按下按键，改变显示。

6.2 总体设计

用单片机驱动LCD，通过软件进行控制。

6.3 硬件设计

P3.5控制LED的RS，P3.4控制LED的EN

6.4 软件设计

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code table[]="Hello everyone!";

uchar code table1[]="Welcome to here!";

uchar code table2[]="My name is Huangchen!";

uchar code table3[]="I am a boy! ";

int flag=1;

sbit lcden=P3^4; //液晶使能端

sbit lcdrs=P3^5; //液晶数据命令选择端

sbit dula=P2^6; //申明U1锁存器的锁存端

sbit wela=P2^7; //申明U2锁存器的锁存端

uchar num;

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void write_com(uchar com) //送命令

{

lcdrs=0;

P0=com;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void write_data(uchar date) //送数据

{

lcdrs=1;

P0=date;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void init()

{

IT0=1;

EX0=1;

EA=1;

lcden=0;

write_com(0x38);//设置16X2显示,5X7点阵,8位数据接口

write_com(0x0c);//设置开显示，不显示光标

write_com(0x06);//写一个字符后地址指针加1

write_com(0x01);//显示清零，数据指针清零

}

void main()

{ while(1)

{

if(flag%2==1) //flag为偶数，显示第一组字符串

{

init(); //初始化

write_com(0x80+0x10); //设定第一行第一个字符指针位置

for(num=0;num<15;num++)

{

write_data(table[num]);

delay(5);

}

write_com(0x80+0x50); //第二行......

for(num=0;num<16;num++)

{

write_data(table1[num]);

delay(5);

}

for(num=0;num<16;num++) //全屏幕移动

{

write_com(0x1c);

delay(200);

}

if(flag%2==0) //flag为奇数时显示第二组字符串

{

init();

write_com(0x80+0x10);

for(num=0;num<15;num++)

{

write_data(table2[num]);

delay(5);

}

write_com(0x80+0x50);

for(num=0;num<16;num++)

{

write_data(table3[num]);

delay(5);

}

for(num=0;num<16;num++)

{

write_com(0x1c);

delay(200);

}

void change() interrupt 0

{

flag++; //显示标志

}

6.5系统操作说明

按下按钮，即可改变显示字符串。

7 数字钟设计

7.1系统工作原理

系统从00:00:00开始计时，数码管六位动态显示时、分、钞。当他计时到00:00:10时，闹钟启动。并且，此数字钟也可用按键调整时间。该系统由指示灯指示它的工作状态。

7.2总体设计

单片机P1和P3控制数码管，其余I/O口控制按钮、蜂鸣器、指示灯。

7.3 硬件设计

7.4 软件设计

#include

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};

unsigned char dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned char dispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,0,0};

unsigned char dispbitcnt;

unsigned char second;

unsigned char minite;

unsigned char hour;

unsigned int tcnt;

unsigned char mstcnt;

unsigned char i,j;

sbit red=P2^0; //红灯，计时指示灯

sbit stop=P2^1; //停止

sbit start=P2^2; //开始

sbit green=P2^3; //绿灯，调整时间指示灯

sbit warn=P2^7; //闹钟

int ms=20,m;

void main(void)

{

TMOD=0x02;

TH0=0x06;

TL0=0x06;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

hour=0;

while(1)

{

while(1)

{

if(stop==0) //按下停止键，停止计时，转入下一个if

{

TR0=0;

break;

}

if((second==10)&&(minite==0)&&(hour==0)) //到达指定时间，闹钟响

while(ms--)

{

for(m=0;m<20;m++)

warn=0;

}

ms=20;

warn=1;

}

if(stop==0)

{

while(1)

{

green=0; //继续显示

P3=0xff;

P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]];

P3=dispbitcode[dispbitcnt];

dispbitcnt++;

if(dispbitcnt==8)

{

dispbitcnt=0;

}

if(P0_0==0) //加1小时

{

for(i=5;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);

if(P0_0==0)

{

second++;

if(second==60)

{

second=0;

}

dispbuf[0]=second%10;

dispbuf[1]=second/10;

while(P0_0==0);

}

if(P0_1==0) //加1分钟

{

for(i=5;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);

if(P0_1==0)

{

minite++;

if(minite==60)

{

minite=0;

}

dispbuf[3]=minite%10;

dispbuf[4]=minite/10;

while(P0_1==0);

}

if(P0_2==0) //加1秒

{

for(i=5;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);

if(P0_2==0)

{

hour++;

if(hour==24)

{

hour=0;

}

dispbuf[6]=hour%10;

dispbuf[7]=hour/10;

while(P0_2==0);

}

if(start==0)

{

TR0=1;

green=1;

break;

}

void t0(void) interrupt 1 using 0 //计数器

{

mstcnt++;

if(mstcnt==8)

{

mstcnt=0;

P3=0xff; //关闭所有显示

P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]]; //开显示

P3=dispbitcode[dispbitcnt];

dispbitcnt++;

if(dispbitcnt==8)

{

dispbitcnt=0;

}

tcnt++;

if(tcnt==4000) //计时算法

{

tcnt=0;

second++;

red=!red;

if(second==60)

{

second=0;

minite++;

if(minite==60)

{

minite=0;

hour++;

if(hour==24)

{

hour=0;

}

dispbuf[0]=second%10; //把时间入数组，传到数码管

dispbuf[1]=second/10;

dispbuf[3]=minite%10;

dispbuf[4]=minite/10;

dispbuf[6]=hour%10;

dispbuf[7]=hour/10;

}

7.5 系统操作说明

系统一上电，开始计时。按下STOP，停止计时，此时可以调整时间。按下START，继续计时。当达到指定时间，闹钟响。

7.6 调试结果

此程序无法自定义闹钟时间，还需要拓展。为了调试简化所以没用7:30:00作为闹铃响的时间。

8 电梯控制系统简易设计

8.1系统工作原理

电梯起始位置1层，按下开始按钮可不停上下循环（0~9层），当需要停时，按下停止键后在下一层停止（因为电梯有可能已通过本层的中点）。电梯的上下，有指示灯指示。

8.2 总体设计

用单片机驱动数码管显示，通过外部中断0来监测电梯是否停止。

8.3 硬件设计

8.4 软件设计

#include //单片机51头文件,存放着单片机的寄存器

unsigned char code table0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//对应数码管显示数字0--9;

int num,flag=0;

sbit up_led=P2^0;

sbit down_led=P2^1;

sbit start=P1^0;

int stop=1;

void main(void)

{

while(1)

{

if(start==0)

{

int i=1;

IT0=1;

EX0=1;

P0=0x06;

TMOD=0x01;

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256 ;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

if(num==20) //上升

{

down_led=1; //关下降灯

num=0;

up_led=0; //开上升灯

P0= table0[i];

i++;

flag++; //楼层标志器

if(stop==0) //停止程序

{ while(1)

{

if(start==0)

{

num=0;

stop=1;

break;

}

if(flag==8) //到达顶层

{

while(1)

{

if(num==20) //下降

{

up_led=1; // 关上升灯

num=0;

down_led=0; //开下降灯

P0= table0[i];

i--;

if(i==1)

break; //到底层，退出循环重新开始

if(stop==0) //停止程序

{ while(1)

{

if(start==0)

{

num=0; //num清零，让它多走一层

stop=1;

break;

}

flag=0; // 楼层标志器清零

}

void T0time() interrupt 1

{

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256 ;

num++;

}

void change() interrupt 0

{

stop=0;

}

8.5 系统操作说明

启动电梯时，按下开时键。停止电梯时，按下停止键。

8.6 调试结果

为了方便调试，电梯没上/下一层用1秒。

9 智力竞赛抢答器

9.1系统工作原理

当主持人按下抢答器K发布抢答命令，8位参赛选手通过按下各自抢答器进行抢答。哪位选手最先按下抢答按钮，数码管显示其号码，蜂鸣器发声。表明抢答成功，所有选手的按键锁定。最后由主持人再次按下抢答器，重新开始抢答。

9.2 总体设计

用单片机I/O口控制选手按键和数码管，开始按键用外部中断0控制。

9.3 硬件设计

所用器件：74HC153，8位锁存器

9.4 软件设计

#include

unsigned char code table0[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//对应数码管显示数字0--9;

sbit dula=P2^6;

sbit FM=P2^3;

int i,key=0,flag=0;

void display();

void warn();

void ini();

void main()

{

int temp;

ini();

while(1)

{

if(flag==1) //如果在解锁状态

{

while(1)

{

temp=P1;

switch(temp) //选择选手

{

case 0xfe:

key=1;

warn(); //蜂鸣器响

break;

case 0xfd:

key=2;

warn();

break;

case 0xfb:

key=3;

warn();

break;

case 0xf7:

key=4;

warn();

break;

case 0xef:

key=5;

warn();

break;

case 0xdf:

key=6;

warn();

break;

case 0xbf:

key=7;

warn();

break;

case 0x7f:

key=8;

warn();

break;

}

display(); //显示

break;

}

void display() //显示函数

{

dula=1; //开寄存器

P0=table0[key];

dula=0; //关寄存器

}

void warn() //蜂鸣器

{

int k=20000;

while(k--)

{FM=0;}

FM=1;

flag=0; //锁定

}

void ini() //初始化

{

P0=0x00;

IT0=1;

EX0=1;

EA=1;

}

void change() interrupt 0

{

flag=1; //解锁

}

9.5系统操作说明

主持人按下开时键，然后选手抢答。一旦抢答结束，锁定抢答器，直至复位。

10 进制转换器

10.1系统工作原理

开始时数码管显示四个0，输入不多于四位的十进制数，然后按转换键进行转换。

10.2 总体设计

分别用单片机控制数码管和矩阵键盘，可使相应I/O口循环扫描键盘是否有件按下。数码管显示用动态显示算法。

10.3 硬件设计

10.4 软件设计

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a=0,b=0,c=0,d=0,e=0,t1,t2,t3,t4;

int k,num,ms=2000;

uchar code KEY_TABLE[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e, //键盘吗

0xed,0xdd,0xbd,0x7d,

0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,

0xe7,0xd7,0xb7,0x77

};

uchar code TABLE[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //数码管7段吗

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71

};

sbit p00=P0^0;

sbit p14=P1^4;

void delay(int z)

{

int x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void main()

{

uchar temp,key,i;

while(1)

{

P3=0xf0; //键盘检测

if(P3!=0xf0)

{

delay(100); //防抖

if(e<4) //存数最大值

{

temp=P3; //把高四位给temp

P3=0x0f; //把第四位给P3

key=temp|P3; //把八位值给key，得到键盘唯一代码

for(i=0;i<10;i++) //0~9位有效数

{

if(key==KEY_TABLE[i]) //存数

{

e++; //计数器加一

num=i; //记录数

delay(500);//防长按

}

if(e==1) //存数

{a=num;}

if(e==2)

{b=num;}

if(e==3)

{c=num;}

if(e==4)

{d=num;}

}

P1=0xfe; //个位

P2=TABLE[a];

delay(1);

P1=0xfd; //十位

P2=TABLE[b];

delay(1);

P1=0xfb; //百位

P2=TABLE[c];

delay(1);

P1=0xf7; //千位

P2=TABLE[d];

delay(1);

if(p00==0) //转化键

break;

}

while(1) //转化

{

k=a*1000+b*100+c*10+d;

t1=k/4096;

t2=(k%4096)/256;

t3=(k%256)/16;

t4=k%16;

P1=0xfe;

P2=TABLE[t1];

delay(1);

P1=0xfd;

P2=TABLE[t2];

delay(1);

P1=0xfb;

P2=TABLE[t3];

delay(1);

P1=0xf7;

P2=TABLE[t4];

delay(1);

}

10.5 系统操作说明

首先用矩阵键盘输入不高于四位的十进制数，从高位开始输入。如果小于四位高位输入0。如果输入“A”~“F”或超过四位则无效。输入好后按转换键，最后显示出16进制数。

10.6 调试结果

因为时间和算法复杂度等原因，本系统未能实现输错报警。

11 简易秒表设计

11.1系统工作原理

采用两位LED显示，显示时间为00~99秒。可有按键控制开始，暂停，复位，查看记录时间的功能。

11.2 总体设计

用单片机控制按键和数码管显示，通过程序启动单片机内部计时器用于计时。

11.3 硬件设计

11.4 软件设计

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit key1=P3^2;

sbit key2=P3^3;

sbit key3=P3^4;

sbit key4=P3^5;

int shu=0,t1,num,shi,ge,t0=0,i=0,tshi,tge,m=1000;

unsigned char code table0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//对应数码管显示数字0--9;

unsigned char code table2[]={0x3e,0x3d,0x3b,0x37,0x2f,0x1f};//对应数码管的位选1--8

int cun[5]={0,0,0,0,0},RT; //计中间值

void display(int,int);

void init();

void delay(int z)

{

int x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void main()

{

int k;

init();

while(1)

{

display(shi,ge);

if(key1==0) //翻页

{

delay(5); //防抖

if(key1==0)

{

TR0=0; //关定时器

while(1)

{

i=0 ;

for(k=0;k<5;k++)

{

tshi=0;

tge=0;

RT=cun[i];

tshi=RT/10;

tge=RT%10;

while(m--)

{

display(tshi,tge);

}

m=1000;

i++;

if(key3==0) //按开时键，停止翻页

break;

}

if(key3==0)

break;

}

if(key2==0) // 暂停

{

delay(5);

if(key2==0)

{

while(!key2)

display(shi,ge);

TR0=0;

cun[i]=shu; //把数存入数组

i++;

if(i==5)

i=0;

}

if(key3==0) // 开始计时

{

delay(5);

if(key3==0)

{

while(!key3)

display(shi,ge);

TR0=1;

}

void init()

{

while(1)

{

TMOD=0x01;

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

ET0=1;

TR0=1;

if(key3==0)

{

EA=1;

break;

}

void timer0() interrupt 1 //定时器

{

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

num++;

if(num==20)

{

num=0;

shu++;

if(shu==100)

shu=0;

shi=shu/10;

ge=shu%10;

}

void display(int sh,int g) //显示函数

{

P2=0xff;

P0=table0[sh];

P2=0xfd;

delay(1);

P2=0xff;

P0=table0[g];

P2=0xfe;

delay(1);

}

11.5 系统操作说明

按下开时键，系统开始计时。需要暂停，按下暂停键。当需要查看暂停时间时，按翻页键，可看最近五次暂停结果，再次按下计时键，返回计时。系统清零，可按下复位键。

12 按键控制点阵LED广告屏

12.1系统工作原理

用四块8*8LED点阵组成16*16LED点阵，用单片机控制点阵循环显示汉字。有键盘选择不同文字。

12.2 总体设计

单片机控制LED共阴极和共阳极引线，软件程序控制逐行扫描文字。在实验4基础上，增加按键控制。

12.3 硬件设计

使用芯片：74HC154 4线—16线译码器,可以实现地址的扩展。

74HC595 8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。

12.4 软件设计

#include

#include "intrins.h"

#define uchar unsigned char

sbit clk=P2^5; //74hc595 的移位脉冲sh_cp

sbit sclk=P2^6; //74hc595 的并行输出脉冲st_cp

sbit en=P2^4; //74hc595 的清零端mr

sbit dat=P2^7; //74hc595 的数据输入端ds

sbit mo=P1^0;

sbit shou=P1^1;

sbit shi=P1^2;

sbit jie=P1^3;

int flag=0;

void hang(uchar a)

{

uchar k;

for(k=0;k<8;k++)

{

dat=a&0x80;

clk=1;

clk=0;

a<<=1;