广东工业大学单片机课程设计报告一、实验目的、要求掌握单片机的开发应用，巩固、加深已学过的知识，提高动手能力及解决实际问题的能力。
要求用AT89S52芯片控制彩灯（流水灯）图形。
即AT89S52单片机上点工作时控制由发光二极管组成的图形有规律地不停闪烁；当按下按钮时彩灯图形全灭，而继电器工作吸合（控制~220V 30W灯泡亮）5秒，5秒后返回彩灯闪烁（若再次按下按钮，彩灯图形又全灭，而继电器又能工作吸合5秒，5秒后又回到彩灯闪烁）。
也就是说每当按下按钮时，彩灯都能全灭，继电器能吸合5秒，5秒后能回到彩灯图形的闪烁。
按此要求：①设计并绘制硬件电路图，电路图应包含强电控制部分，做实物板时强电部分可省略；②制作实物板；③编写程序并将调试好的程序固化实物板中的单片机中。
硬件（电路图、元器件布置、排线、元器件的焊接）及软件（程序设计、编写）均由同学们自己完成。
程序编写完后进行调试，调试成功后将程序烧录到单片机内。
实物板通电检查是否能正确运行，如果不行，要找出问题并解决它。
二、实验仪器设备与器材三、硬件方案1、设计思想用单片机P口实现流水灯，先从9~0进行倒数后出现“2012”和“gdut”字样。
当按下按钮，继电器吸合，中断响应，延时5秒，然后返回主程序继续运行。
3、工作原理用单片机P口实现流水灯，先从9~0进行倒数后出现“2012”和“gdut”字样。
当按下按钮，继电器吸合，中断响应，延时5秒，然后返回主程序继续运行。
四、软件方案1、程序流程图主程序中断程序2、程序清单ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP INT_0ORG 000BHAJMP T_0ORG 001BHAJMP T_1ORG 0030H MAIN:MOV R0,#14H MOV R1,#16H MOV R2,#00HMOV R3,#64HMOV R4,#38HMOV DPTR,#TABSETB ET0SETB ET1SETB EX0SETB EASETB PT0MOV TMOD,#11H ;初始化MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HSETB TR1SJMP $T_1:MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV A,R4JZ L6 ;判断流水灯是否完全输出，完全输出（R4=0）后则跳到L6 L7: ACALL L2 ;开始输出流水灯MOV P0,AACALL L2MOV P1,AACALL L2MOV P2,ADEC R4L1: RETIL6: DJNZ R0,L1 ;开始倒计时10秒和输出2012 gdutACALL L2MOV P0,AACALL L2MOV P1,AACALL L2MOV P2,AMOV R0,#14HDJNZ R1,L1 ;判断倒计时10秒和输出2012 gdut 是否完全输出，若完全输出则重新开始MOV R1,#16HMOV R2,#00HMOV R4,#38HSJMP L1L2: INC R2MOV A,R2MOVC A,@A+DPTRRETINT_0:MOV P0,#0FFH ;响应外部中断，LED全灭MOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHCLR P3.0 ;继电器线圈吸合MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB TR0L4:JNB P3.0,L4RETIT_0:MOV TH0,#3CH ;延时5秒MOV TL0,#0B0HDJNZ R3,L3SETB P3.0 ;继电器线圈断开MOV R3,#64HCLR TR0L3: RETITAB:DB0FFH,0DFH,0FFH,0FFH,0EFH,0FFH,0FFH,0F7H,0FFH,0FFH,0FB H,0FFH,0FF H,0FDH,0FFH,0FFH,0FEH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FFH,0FDH,0FFH,0FFH,0FB H,0FFH,0FFH,0F7H,0FFH,0FFH,0EFH,0FFH,0FFH,0DFH,0FFH,0FFH,0BFH,0FFH, 0FFH,7 FH,0FFHDB0FFH,0FFH,0F7H,7FH,0FFH,0FFH,0BFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH ,0FFH DB0DFH,0FFH,0FFH,0CFH,0FFH,0FFH,0C7H,0FFH,0FFH,0C3H,0F FH,0FFH,0C1 H,0FFH,0FFH,0C0H,0FFH,0FFH,0C0H,0FFH,0FEH DB0C0H,0FFH,0FEH,0C0H,0FEH,0FEH,0C0H,0FCH,0FEH,0C0H,0F 8H,0FEH,0C0H,0F0H,0FEH,0C0H,0E0H,0FEH,0C0H,0C0H,0FEH,0C0H,080H,0F EH,0C0H,000H,0FEH,0C0H,000H,0F6HDB 40H,00H,0F6H,00H,00H,0F6HDB40H,00H,0F6H,0C0H,000H,0F6H,0C0H,00H,0FEH,0C0H,080H ,0FEH,0C0H,0C0H,0FEH,0C0H,0E0H,0FEH,0C0H,0F0H,0FEH,0C0H,0F8H,0FEH, 0C0H,0F CH,0FEH,0C0H,0FEH,0FEHDB0C0H,0FFH,0FEH,0C0H,0FFH,0FFH,0C1H,0FFH,0FFH,0C3H,0F FH,0FFH,0C7 H,0FFH,0FFH,0CFH,0FFH,0FFH,0DFH,0FFH,0FFH ;流水灯DB 0FFH,0FFH,0FFH ;全灭1秒DB00H,0C0H,0F0H,00H,00H,0F0H,0C0H,0F8H,0FEH,03H,00H,0F 0H DB03H,0C0H,0F0H,18H,0F8H,0F0H,0C0H,0C0H,0F0H,0C0H,03H ,0F0H,1FH,1 FH,0F7H,00H,00H,0F6H ;倒计时10秒DB0FFH,0FFH,0FFH,0C0H,03H,0F0H,00H,00H,0F6H,1FH,1FH,0F7H,0C0H,03 H,0F0H ;2012DB0FFH,0FFH,0FFH,00H,0C0H,0F0H,0F8H,00H,0F0H,18H,00H,0F6H,1FH,03 H,0F0H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH ;gdut END3、方案论证硬件方面采用低电平灌电流方案，使得灯更为亮。
软件方面采用定时器延时使得比硬件延时更为准确。
4、调试过程硬件电路焊接完成后，在下载调试的过程中，软件弹出“CHIP PROGRAM ERROR”的错误提示，经过反复检查，发现下载器10针插头的第8脚和第10脚未接地。
在正确连接好下载器10针插头后，程序成功下载到AT89S52芯片中，但是灯完全不亮。
在老师的提示下，我们对晶振进行检测更换，但并不是晶振的问题。
接下来，我们用万用表逐一排查检测各元件的电压，判断元件好坏以及元件是否连接正确。
我们检测到发光二极管的正向端有电压，但是反向端却一直处于高电平状态，这也是灯一直不亮的原因。
为什么发光二极管的反向端会一直处于高电平状态呢？经过反复地思考与查阅大量相关的资料，我们小组讨论并得出结论：发光二极管连接正确，晶振连接正确，芯片也完好，唯一可能出现问题的就是复位电路。
经过检查，果然是复位电路出了问题。
复位按钮在焊接的时候由于焊锡过多而导致短路，使得芯片一直处于复位状态，所有P口处于复位状态时的高电平，因此灯不亮。
在正确焊接好复位按钮之后，单片机流水灯按照程序所设计的规律正常闪烁。
但是，又一个问题出现了。
按下中断申请的按钮之后，继电器并没有吸合，指示灯也不亮。
经过反复排查，原来是继电器焊接错误。
在正确连接好所有电路后，单片机运行成功。
5、运行结果流水灯先从9~0进行倒数后出现“2012”和“gdut”字样。
当按下按钮，继电器吸合，中断响应，延时5秒，然后返回主程序继续运行。
6、思考题（1）P0口作为输出口使用时应注意哪些问题？答：当P0口作为输出口使用时,来自CPU的"写入"脉冲加在D锁存器的CP端,内部总线上的数据写入D锁存器,并向端口引脚P0.x输出.但由于输出电路是漏极开路(因为这时上拉场效应管截止),必须外接上拉电阻才能有高电平输出.（2）若用单片机的I/O口控制强电设备（例如控制~220V的电灯）应如何处理？答：为了避免烧坏芯片，①可以利用继电器控制强电设备。
如图6-1，当AT89S52单片机的P2.1引脚输出低电平时，三极管T饱和导通，＋5V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触点闭合，相当于开关闭合；当AT89S52单片机的P2.1引脚输出高电平时，三极管T截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，同时状态指示的发光二极管也熄灭，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。
②使用固态继电器接口，如图6-2所示。
③使用光电耦合器(隔离器)件及驱动接口。
如图6-3所示电路，光电耦合器4N25起到耦合脉冲信号和隔离单片机89C51系统与输出部分的作用，使两部分电流相互独立。
输出部分的地线接机壳或大地，而89C51系统的电源地线浮空，不与交流电源的地线相接，这样可以避免输出部分电源变化对单片机电源的影响，减小系统所受的干扰，提高系统可靠性。
④用双向可控硅来控制强电设备；图6—4中所示电路为光耦合器构成的可控硅开关电路。
可控硅SCR的触发电压取自电阻R，其大小由通过光电三极管的电流决定，直接由输入电压控制。
该电路简单，控制端与输出端有可靠的电隔离。
图6-1 图6-2图6-3 图6-47、本次课程设计的心得体会通过这次“材料成型计算机应用综合实验”，我们学到了更多关于单片机的知识，对单片机的开发运用有了初步的了解，以及对课本知识有了更深入的认识。
①从元器件布局的步骤中我们明白到布局合理可以节省电路板材料，减少导线连接，使得元件之间更加紧凑有序。
在实际生产中，内部芯片的形状肯定要符合一定的尺寸，这时就相当于考验芯片设计者元件布局的能力了。
②在检测各种元器件的好坏时我们遇到一些问题，但最终问题解决的同时也让我们学到了很多元器件实物操作的知识。
如：没有示波器的情况下，我们只能用万用表粗略地测试晶振的好坏，即用万用表电阻档测量晶振只能判断是否短路，晶振正常是不通的，如果通说明已短路，但不通也不能代表就是坏的。
③在焊接过程中我们的焊接技术比起电工实训时提高不少，能减少“虚焊”，能正确下料保证焊接质量，不过对于埋线焊的方法至今还没有突破。