嵌入式实验报告电子表流水灯设计.docx

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嵌入式实验报告电子表流水灯设计

山西大学

计算机组装与维护论文

题目电子表设计

学院计算机与信息技术学院

专业软件工程

指导教师李月香

学生姓名曹艳艳

学号2008242001

日期2010-12-10

电子表设计

内容提要：

　LCD电视是LiquidCrystalDisplay的简称，是液晶显示屏的全称:

它包括了TFT,UFB,TFD,STN等类型的液晶显示屏。

　LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

　　1888年奥地利植物学家发现了一种白浊有粘性的液体，后来，德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质，认为这种物质是流动性结晶的一种，由此而取名为LiquidCrystal即液晶LCD显示器是智能仪器仪表中最常用的显示器件。

近年来一些单片机内部也集成了LCD控制级驱动电路，更方便了单片机在嵌入式系统中的应用，特别是微功耗智能化仪器仪表上的应用。

关键词：

LCD工作原理应用发展

参考文献：

1．《嵌入式系统应用基础》。

2.XX百科。

一、实验目的

1.熟练掌握单片机控制系统硬件电路的设计、测试；单片机监控程序的编写、调试及运行。

2.学习使用单片机设计出简单的应用系统。

二、实验设备

1．PC计算机；

2．NEC全系列微控制器（单片机）开发工具EM/EZ-1系统；

3．实验系统。

3、实验内容及要求

1.设计方案

本次使用主要使用了LCD，做了一个电子表。

主函数显示电子表。

P3.0按键中断用来测温度并在LCD上显示。

P4.0按键中断用来进入更改时间的中断。

P4.1按键中断用来进入设置闹钟的中断。

P4.2用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行小时的设置。

P4.3用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行分钟的十位设置。

P4.4用来在进入更改时间中断和设置闹钟中断时进行分钟的个位设置。

P4.5是一个流水灯和蜂鸣器中断。

2.结构图

3.实现的功能

1.实现了利用LCD动态的显示秒数的走动。

2.实现了利用按键中断实现的温度计，更改时间和设置闹钟。

3.实现了通过利用LED灯做成一个流水灯。

4.实现了中断还原，即在进入中断时电子表上的值清空，显示当前中断的内容，当中断结束时LCD还原为进入中断前的电子表时间。

3.电路原理

4.实验步骤

1．了解清楚LCD的工作原理。

2．编写电子表显示程序。

3．了解按键中断原理，并进行设置中断。

4．了解AD转换原理，编写测温度程序，形成温度计。

5．了解按键的过程，编写设置闹钟和更改时间程序。

6．了解LED灯工作原理，编写流水灯程序。

7．把所有的功能加入按键中断里，并了解每个中断的优先级（P3.0优先于P4）。

8．编译程序，编译成功后，连接单片机调试，观察单片机运作。

5.程序流程图

6.实验源代码

#pragmasfr

#pragmainterruptINTKRKEY_duan

#pragmainterruptINTP5yellow_keyRB1

#pragmaDI

#pragmaEI

#pragmaaccess

#defineKEY10xfe

#defineKEY20xfd

#defineKEY60xf9

unsignedintLCD_buff[10]={0x070d,0x0600,0x030e,0x070a,0x0603,0x050b,0x050f,0x0701,0x070f,0x070b};

floattem_num[80][2]={60,1829.8,59,1891.4,58,1955.4,57,2022.0,56,2091.3,55,2163.4,54,2238.8,53,2317.4,52,2399.2,51,2484.5,50,2573.3,49,2665.2,48,2761.1,47,2861.0,46,2965.1,45,3073.8,44,3187.2,43,3305.6,42,3429.2,41,3558.2,40,3692.9,39,3833.2,38,3979.8,37,4132.9,36,4293.1,35,4460.5,34,4635.4,33,4818.4,32,5009.9,31,5210.3,30,5420.2,29,5639.4,28,5869.1,27,6109.8,26,6362.0,25,6626.4,24,6903.4,23,7193.9,22,7498.8,21,7818.8,20,8154.8,19,8506.9,18,8876.9,17,9265.6,16,9674.3,15,10104,14,10553,13,11025,1211521,11,12044,10,12594,9,13173,8,13782,7,14424,6,15102,5,15816,4,16565,3,17355,2,18189,1,19070,0,20000,-1,20980,-2,22025,-3,23109,-4,24267,-5,25492,-6,26777,-7,28137,-8,29577,-9,31103,-10,32720,-11,34434,-12,36252,-13,38181,-14,40229,-15,42404,-16,44696,-17,47131,-18,49719,-19,52472};

unsignedintAD[5];

unsignedinttem[5];

unsignedintdig_buff[2];

unsignedintaddr;

intClock[4]={0,0,0,0};

intChang_clock[4]={0,1,5,0};

voiddelay_long（）

{

inti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j

}

voiddelay（）{

inti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j

}

voidbuz（）

{

intBuzi;

for（Buzi=5;Buzi>0;Buzi--）

CKS=0XE0;delay（）;BZOE=0;

CKS=0x80;delay（）;BZOE=0;

CKS=0xA0;delay（）;BZOE=0;

CKS=0x80;delay（）;BZOE=0;

CKS=0XC0;delay（）;BZOE=0;

CKS=0xA0;delay（）;BZOE=0;

CKS=0XE0;delay（）;BZOE=0;

CKS=0XC0;delay（）;BZOE=0;

}

voidled（）{

inti;

P3.4=1;

for（i=0;i

P15.1=1;P15.3=1;delay_long（）;P15.1=0;P15.3=0;

P13=0x05;delay_long（）;

P13.3=1;P14.1=1;delay_long（）;P13.3=0;P14.1=0;

P14.2=1;P15.0=1;delay_long（）;P14.2=0;P15.0=0;

}

for（i=0;i

{

P13.0=0x01;delay_long（）;P13=0x00;

P13.1=0x01;delay_long（）;P13=0x00;P13.2=0x01;

delay_long（）;P13=0x00;P13.3=0x01;delay_long（）;

P13=0x0;P14.0=0x01;delay_long（）;P14=0x0;

P14.1=0x01;delay_long（）;P14=0x0;P14.2=0x01;

delay_long（）;P14=0x0;P14.3=0x01;delay_long（）;

P14=0x0;P15.0=0x01;delay_long（）;P15=0x0;

P15.1=0x01;delay_long（）;P15=0x0;P15.2=0x01;delay_long（）;

P15=0x0;P15.3=0x01;delay_long（）;P15=0x0;

}

}

//温度计：

在按键中断中，当按键按下,LCD上显示温度度数，出中断后，LCD恢复中断前电

子表运行到的值，接着运行。

voidA_D（）{

inti,m,k;

intbuffer[6];

intj=0;

intn=0;

floatai,AD_RI;

ADCE=1;

PM2.5=1;

ADPC0=0x00;

ADM=0x08;

ADCS=1;

addr=0xFA44;

for（k=0;k

buffer[k]=peekw（addr）;

addr=addr+2;

}

for（addr=0xFA44;addr

pokew（addr,0x0000）;

addr++;

}

for（m=0;m

ADS=0x05;

delay_long（）;

AD[m]=ADCR;

ai=（AD[m]/64-0.5）*5/1024;

AD_RI=4*（5.0/ai-1）;

while（AD_RI>tem_num[80][1]&&n

if（n==0||n==80）tem[m]=0xFFFF;

//tem[m]=（int）tem_num[n][0];

tem[m]=AD[m];

for（i=3;tem[m]!

=0;i--）{

dig_buff[i]=tem[m]%10;

tem[m]=tem[m]/10;

}

pokeb（0xFA52,0x08）;

addr=0xFA4A;

while（j

pokew（addr,LCD_buff[dig_buff[j]]）;

addr=addr+2;

j++;

}

delay_long（）;delay_long（）;

}

ADCS=0;

ADCE=0;

addr=0xFA44;

for（k=0;k

pokew（addr,buffer[k]）;

addr=addr+2;

}

pokeb（0xFA52,0x00）;

}

voidred（）

{

PM3.3=0;P3.3=0;P13.0=1;P13.3=1;P14.2=1;P15.1=1;CKS=0x80;

delay_long（）;BZOE=0;P13.0=0;P13.3=0;P14.2=0;P15.1=0;

}

voidyellow（）

{

PM3.3=0;P3.3=0;P13.1=1;P14.0=1;

P14.3=1;P15.2=1;CKS=0xA0;delay_long（）;

BZOE=0;P13.1=0;P14.0=0;P14.3=0;P15.2=0;

}

voidgreen（）

{

PM3.3=0;P3.3=0;P13.2=1;P14.1=1;

P15.0=1;P15.3=1;CKS=0xC0;delay_long（）;

BZOE=0;P13.2=0;P14.1=0;P15.0=0;P15.3=0;

}

voidmiddle（）

{

PM3.3=0;PM3.4=0;

P3.3=0;P3.4=0;P3.4=1;CKS=0XE0;

delay_long（）;BZOE=0;P3.4=0;

}

voida（）

{

P3=0x00;P13.0=1;P13.2=1;P13.1=1;delay_long（）;

}

voidb（）

{

P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;

P13.3=1;P14.0=1;P14.1=1;delay_long（）;

}

voidc（）

{

P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;

P14.2=1;P14.3=1;P15.0=1;delay_long（）;

}

voidd（）

{

P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;

P15.3=1;P15.2=1;P15.1=1;delay_long（）;

}

voidall（）

{

P13=0x00;P14=0x00;P15=0x00;

P13.0=1;P13.2=1;P13.1=1;delay_long（）;

P13.3=1;P14.0=1;P14.1=1;delay_long（）;

P14.2=1;P14.3=1;P15.0=1;delay_long（）;

P15.3=1;P15.2=1;P15.1=1;

delay_long（）;P3.4=1;delay_long（）;

}

//用来设置改变时间的值，中断1键进入设置，分别按3,4,5键各几下LCD上显示相应的值，把这个值保存到相应的数组中。

voidChangTime（）

{

inth1,h2,m1,m2;

intaddr;

h1=0;h2=0;m1=0;m2=0;

addr=0xFA44;

for（addr=0xFA44;addr

pokew（addr,0x0000）;

addr++;

}

while（P4.1!

=0）{

if（P4.2==0）

{

P13.0=1;

h1=h1+1;delay（）;P13.0=0;

if（h1>=24）{h1=0;h2=0;}

else{h2=h1%10;

h1=h1/10;}

Chang_clock[0]=h1;

Chang_clock[1]=h2;

pokew（0xFA44,LCD_buff[h1]）;

pokew（0xFA46,LCD_buff[h2]）;

}

if（P4.3==0）

{

P13.1=1;

m1=m1+1;delay（）;P13.1=0;

if（m1>=6）{m1=0;}

Chang_clock[2]=m1;

pokew（0xFA48,LCD_buff[m1]）;

}

if（P4.4==0）

{

P13.2=1;

m1=m1+1;delay（）;P13.2=0;

if（m2>=10）{m2=0;}

Chang_clock[3]=m2;

pokew（0xFA4A,LCD_buff[m2]）;

}

}

}

//设置闹钟，用2键按键中断进入，用3，4，5，键设置时分，分别按3,4,5键各几下LCD上显示相应的值，把这个值保存到相应的数组中。

voidSet_bell（）

{

inth1,h2,m1,m2;

intbuffer[6];intk=0;

intaddr;

h1=0;h2=0;m1=0;m2=0;

addr=0xFA44;

for（k=0;k

buffer[k]=peekw（addr）;

addr=addr+2;

}

for（addr=0xFA44;addr

pokew（addr,0x0000）;

addr++;

}

while（P4.0!

=0）{

if（P4.2==0）

{

P13.0=1;

h1=h1+1;delay（）;P13.0=0;

if（h1>=24）{h1=0;h2=0;}

else{h2=h1%10;

h1=h1/10;}

Clock[0]=h1;

Clock[1]=h2;

pokew（0xFA44,LCD_buff[h1]）;

pokew（0xFA46,LCD_buff[h2]）;

}

if（P4.3==0）

{

P13.1=1;

m1=m1+1;delay（）;P13.1=0;

if（m1>=6）{m1=0;}

Clock[2]=m1;

pokew（0xFA48,LCD_buff[m1]）;

}

if（P4.4==0）

{

P13.2=1;

m1=m1+1;delay（）;P13.2=0;

if（m2>=10）{m2=0;}

Clock[3]=m2;

pokew（0xFA4A,LCD_buff[m2]）;

}

}

addr=0xFA44;

for（k=0;k

pokew（addr,buffer[k]）;

addr=addr+2;

}

}

//中断函数

voidKEY_duan（）

{

DI（）;

switch（P4）

{

caseKEY1:

{P1.4=1;ChangTime（）;P1.4=0;};break;//更改时间的按键中断

caseKEY2:

{P1.7=1;Set_bell（）;P1.7=0;}break;//闹钟的按键中断

caseKEY6:

{led（）;buz（）;a（）;b（）;c（）;d（）;all（）;}break;//流水灯及蜂鸣器的中断

default:

;break;

}

}

//P3.0按键的中断函数

voidyellow_key（）

{

DI（）;

P1.4=1;

A_D（）;

P1.4=0;

}

//电子表的程序，包括实时设置闹钟和更改时间

voidElec_watch（）

{

intg,h,m,n,j,i;

inthour=0;

while

（1）{

if（hour>=24）hour=0;

if（Chang_clock[0]!

=0）{

g=Chang_clock[0];

Chang_clock[0]=0;

}

elseg=hour/10;

while（g

pokew（0xFA44,LCD_buff[g]）;

if（Chang_clock[1]!

=0）{

h=Chang_clock[1];

Chang_clock[1]=0;

}

elseh=hour%10;

while（h

pokew（0xFA46,LCD_buff[h]）;

if（Chang_clock[2]!

=0）{

m=Chang_clock[2];

Chang_clock[2]=0;

}

elsem=0;//yellow（）;

while（m

pokew（0xFA48,LCD_buff[m]）;

if（Chang_clock[3]!

=0）{

n=Chang_clock[3];

Chang_clock[3]=0;

}

elsen=0;

while（n

pokew（0xFA4A,LCD_buff[n]）;

j=0;

if（g==Clock[0]&&h==Clock[1]&&m==Clock[2]&&n==Clock[3]）{

while（P4.3!

=0）{

red（）;

if（P4.3==0）break;

middle（）;

}

}

while（j

pokew（0xFA4C,LCD_buff[j]）;

for（i=0;i

if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

pokew（0xFA4E,LCD_buff[i]）;

pokeb（0xFA53,0x01）;

delay_long（）;

pokeb（0xFA53,0x00）;

delay_long（）;}if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

j++;

}

if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

n++;

}

if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

m++;

}

if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

hour++;

}

if（Chang_clock[0]!

=0||Chang_clock[1]!

=0||Chang_clock[2]!

=0||Chang_clock[3]!

=0）break;

}

}

}

voidmain（）

{

//初始化中断端口

PM3.0=1;

PU3.0=1;

EGP.5=1;

PMK5=0;

PM1.4=0;

P1.4=0;

PM1.7=0;

P1.7=0;

//初始化

PM13=0x00;

PM14=0x00;

PM15=0x00;

P13=0x00;

P14=0x00;

P15=0x00;

//初始化按键端口

PM4=0xff;

KRM=0x03;PU4=0xff;

KRMK=0;

//初始化LCD

PF2=0x00;

PFALL=0x0f;

LCDC0=0x34;

LCDMD=0x30;

LCDM=0xc0;

EI（）;

Elec_watch（）;//调用电子表函数

}

7.实验结果及分析

电子表显示时：

分秒，秒每秒加一到60时分加一，秒变为0，按黄色键LCD上显示XX度，按KEY1进入更改时间中断，分别按P4.2，P4.3，P4.4各几下LCD上显示相应的数字，再按KEY1退出中断，同时电子表显示刚才更改为的时间。

按KEY2进入设置闹钟中断，分别按P4.2，P4.3，P4.4各几下LCD上显示相应的数字，再按KEY2退出中断，同时电子表继续接着中断前的时间运行，当到达闹钟所设时间，会有声音和灯的提醒，按P4.3退出提醒，电子表继续，最好按KEY6进入流水灯中断，单片机上的LED灯流动闪烁，流水灯完成后自动返回电子表。

8.实验中遇到的问题及解决方法

1.由于在AD转换连接的电路不同导致公式算出的电阻偏高，在温度-电阻表中无对应的值，导致显示的温度不准确。

解决方法：

通过试验，自己总结出一套计算电阻的公式代入，得到准确的电阻值，在温度-电阻表中找到相对应的值，显示出较准确的温度。

2.在做更改时间和设置闹钟时，在获取设置值时，出现按得次数与得到的值不符。

解决方法：

通过单步调