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十字路口红绿灯单片机课程设计.pdf
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黄河科技学院课程设计任务书
工 学院 机械 系 机械设计制造及其自动化 专业 10 级 班
学号 姓名 指导教师
题目: 彩灯控制器的设计
课程: 单片机课程设计
课程设计时间 2013 年 10 月 28 日 至 2013 年 11 月 10 日 共 2
周
一、设计要求:
利用 AT89C51 单片机的 4 位数字加法计算器,能进行加减运算。
创新要求:
功能键能清零、超出位数光报警提示、违规操作声报警
二、设计方案分析:
采用 4×4 键盘,键盘定义十个数字键,六个功能键,使用串行动态显示显示
运算结果。主程序进行初始化,采用行列扫描进行查表得出键值,每次按键后调
用显示子程序。
主要单元电路的设计
复位电路
复位电路采用上电复位与手动复位相结合的方案。上电复位时,上电瞬间 RST
端的电位与 VCC 相同,即为高电平,随着充电电流的减小,RST 端的电位逐渐下
降。只要高电平保持时间足够长,就可以使 AT89C52 有效地复位。手动复位时,
按下复位按钮,电容 C1 通过 R2 电阻迅速放电,使 RST 端迅速变为高电平,复
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85804042/bg2.jpg)
位按钮松开后,电容通过 R 和内部下拉电阻放电,逐渐使 RST 端恢复为低电平。
电路如图所示
晶振电路
晶振电路是单片机的心脏,它用于产生单片机工作所需要的时钟信号,晶振
电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳
定,晶振电路如图
键盘电路的设计
键盘可分为两类:编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键(20 个以上)
和专用驱动芯片的组合,当按下某个按键时,它能够处理按键抖动、连击等问题,
直接输出按键的编码,无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码
键盘。当系统功能比较复杂,按键数量很多时,采用编码键盘可以简化软件设计。
但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多(20 个以内),为了降低成本
和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行
决定,按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是 16 个按键,故选择用非
编码键盘。
计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在
这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的 I/O 口资源,因此在很多情况
下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条 I/O 线作
为行线,四条 I/O 线作为列线组成键盘,在行线和列线的每个交叉点上设置一
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个按键。这样键盘上按键的个数就为 4×4 个。这种行列式键盘结构能有效地提
高单片机系统中 I/O 口的利用率。
建立键码值,建立键值码表TABLE如下:
0CH 08H 04H 00H
0DH 09H 05H 01H
0EH 0AH 06H 02H
0FH 0BH 07H 03H
对应的键盘按键为:
× 8 4 0
÷ 9 5 1
= + 6 2
功能 - 7 3
报警电路
当超出位数时,调用喇叭程序,信号通过三极管放大后驱动扬声器,发
出相应的声音。如图所示
三、硬件电路设计图
用 P1.0~P1.3 作为行扫描输出,P1.4~P1.7 作为列扫描输入,P0.0~P0.3 作为键
值码输出送出译码器 7447,7447 是美国仙童公司生产的 BCD 码到 7 段数码管
的译码器驱动芯片。它负责将 4 位 BCD 码十进制数转换成对应的 7 段数码管信
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