基于89C51单片机的脉冲宽度的测量设计.doc

发布时间：2022-06-25 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.17M 资料格式：doc 举报版权申诉

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单片机原理与应用课程设计报告院系：电气信息工程学院班级： 08 测控 2 班学号： 08314237 姓名：董亮合作者：虞波指导教师：黄阳 2011 年 09 月 25 日第 0 页共 17 页

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）目录序言 ……………………………………………………………………2 一．设计内容与技术指标 …………………………………………3 1.1 设计内容 …………………………………………………………3 1.2 技术指标 …………………………………………………………3 二．工作原理及设计方案 2.1 工作原理 ………………………………………………………4 2.2 系统设计方案 …………………………………………………4 2.2.1 电路原理图 …………………………………………………5 2.2.2 硬件焊接图 …………………………………………………5 2.2.3 软件流程图 …………………………………………………7 2.2.4 程序清单 ……………………………………………………8 三．系统调试及结果分析 …………………………………………14 3.1 硬件调试 ………………………………………………………14 3.2 软件调试 ………………………………………………………14 3.3 结果分析 ………………………………………………………14 四. 注意事项 ………………………………………………………14 五. 心得体会 ………………………………………………………15 六．参考文献 ………………………………………………………16 第 1 页共 16 页 1

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）基于 89C51 单片机脉冲宽度的测量设计序言：近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入同时带动传统控制检测日新月益更新。单片机诞生 30 多年以来，其品种、功能和应用技术都得到飞速的发展，单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域，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等。本次课程设计目的主要是培养学生综合运用所学的知识，完成一个单片机应用系统设计。主要任务是通过解决一些实际问题，巩固和加深课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。加深对单片机软件硬件知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本系统采用单片机 AT89C51 为中心器件来设计脉冲宽度测量器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，根据所选择题目，焊接好硬件电路，正确进行元器件的测试与调试，并在计算机上编写汇编程序调试运行，并实现参考选题中要求的设计。第 2 页共 16 页 2

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）一．设计内容与技术指标 1.1 设计内容利用单片机及 4 位 LED 数码管做成四位脉宽显示，在一个脉宽期间对内部周期进行计数，得到的一个高电平脉冲内的计数值显示在四位数码管上，并达到相应的技术指标要求。 1.2 技术指标（1）输入脉冲幅度：0-5V （2）脉宽测量范围：0.1-50ms （3）测量精度：±1% （4）显示方式：四位数字显示第 3 页共 16 页 3

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）二．工作原理及设计方案 2.1 工作原理把脉冲信号从 P3.2 脚引入，T0 设为定时器方式工作，并工作在门控方式（GATE=1）。在待测信号高电平期间，T0 对内部周期脉冲进行计数（周期为 1us）。在待测脉冲高电平结束时，其下降沿向 P3.2 发中断，在外部中断 0 的中断服务程序中，读取 TH0、TL0 的计数值，该值就是待测脉冲的脉宽（单位 us）。随后，清零 TH0 和 TL0，以便下一个脉宽的测量。振荡电路信号源复位电路 89C51 单片机控制器图 1 系统原理框图 4 位数码管显示 7407 列驱动 2.2 系统设计方案 2.2.1 电路原理图第 4 页共 16 页 4

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）图 2 电路原理图 2.2.2 硬件焊接图图 3 硬件焊接图第 5 页共 16 页 5

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量）采用动态扫描法实现 LED 数码管显示。共阴 7 段 LED 显示器显示原理：引脚 .P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 数码显数字显示 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 a 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 示 7EH 12H 0BCH 0B6H 0D2H 0E6H 0EEH 32H 0FEH 0F6H 该电路采用 AT89C51 单片机最小化应用，采用共阴 7 段 LED 数码管显示器，P3.2 口引入脉冲信号，P2.0 至 p2.3 口作为列扫描输出，P0 口输出段码数据，采用 12Mhz 晶振，可提高计数的精确度。 10μf 电容作用：上电复位； 7407 作用：同相缓冲器，驱动数码管； 12M 晶振和两个电容组成晶体振荡器。第 6 页共 16 页 6

单片机原理与应用课程设计（脉冲宽度的测量） 2.2.3 软件设计流程图主程序流程图如图 4 所示，外部中断 0 服务程序流程图如 5 所示。初始化将测量值转换为十进制数拆为非压缩 BCD 数调用显示子程序图 4 主程序流图读取 TH0、TL0 中的计数值并存放在周期单元中清零 TH0、TL0 计数器返回图 5 外中断 0 服务程序流程图第 7 页共 16 页 7

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