课程设计样本

一、题目„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二、作者姓名„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 三、摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 四、关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 五、简易数字电压表的设计„„„„„„„„„„„„„„„1 5.1 设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 5.2 设计目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 5.3 实验仪器及设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 5.4 总体设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 5.5 模块设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 5.5.1 电路硬件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

（1）„„„„„„„„„„„„2 （2）„„„„„„„„„„„„„„3

（3）„„„„„„„„4

5.5.2 软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 5.6 键扫描、识别的程序流程图„„„„„„„„„„„„„„5 5.7 硬件调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 六、结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 七、致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 八、参考文献或注释„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 九、附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

电子信息工程专业课程设计（论文）

简易数字电压表的设计

郑振国

三明学院 2006级电子科学与技术 福建三明 365004

摘要

本课程设计的课题是“简易数字电压表的设计”。主要考核我们对单片机技术，编程能力等方面的情况。观察分析、设计单片机的能力，以及实际编程技能。

本课题主要解决A/D转换、数据处理及显示控制等三个模块。控制系统采用ATC52单片机，A/D转换采用ADC0809。

关键字介绍：单片机，A/D转换，数据处理。 Abstract

Graduate the program of design is \"the design of simple digital volmeter \". Check on our condition for the aspects such as Chip Processor technology and programming ability mainly. Observe actual programming ability as well as the ability of independent analysis and design Chip Processor.

This program solves the data handling and conversion of A/D mainly and shows the 3 modulars such as control. Control system adopts ATC52 only flat machine, the conversion of A/D adopts ADC0809.

Keyword introduction: Chip Processor, A/D changes，Data handle.

五、简易数字电压表的设计

5.1 设计要求

用8255A的A端口和C端口作开关矩阵键盘和七段发光二极管的接口，键盘和显示器分别输入和输出4位十六进制数，设计4×4 开关矩阵键盘和4个七段发光二极管显示器及其接口电路和控制程序。

5.2 设计目的

1、掌握8255A的编程方法；

1

郑振国：8255与键盘显示器的接口实验

2、掌握扫描键盘和显示的编程方法。

5.3 实验仪器及设备

（1） FD-SJ8088A实验系统 一套 （2） 微型计算机 一台 （3） MASM汇编软件 一套 （4） PROTEL 99软件 一套

5.4 总体设计方案

利用8088做CPU通过8255A并行接口进行运算控制，8255A作为输入输出端口, 模块4×4矩阵键盘作为输入四位十六进制数，并使输出信号显示在七段发光数码管上。用逐行扫描法识别键盘上的闭合键，并在LED数码管上显示相应的字符；采用采用延时子程序，消除键抖。

5.5 模块设计

5.5.1 电路硬件设计

（1） 七段发光二极管显示器电路

实验采用共阴极七段发光二极管显示器，其显示的字符、段符号值，及显示代码如 表一 表一 共阴极七段发光二极管显示器字符显示代码表 显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F dp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 g 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 段符号的值 e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 d 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 c 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 b 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 a 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 显示代码 3FH 06H 5BH .4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 2

电子信息工程专业课程设计（论文）

选择FD-SJ8088A实验箱上发光二极管显示器，它由四个共阴发光二极管以不同的形状封装在一起。如图5-1，把四位共阴二极管显示器相应笔划段的阳极连在一起，由输出驱动器74LS240控制，端口J13。每一位显示器的阴极由四片输出驱动器74LS04控制，端口J12。但因74LS240、74LS04只有驱动功能，所以需将其J12、J13接在具有输出锁存功能8255A的端口上。

图5-1 LED显示电路图.

（2）按键开关矩阵键盘电路

如图5-2，FD-SJ8088A实验箱上的4×4按键电路，它有四条行线和四条列线。按键矩阵的四条行线接在寄存器74LS273的输出，端口为J14。四条列线经分别经四个4.7K的电阻和正电源相连，另一端接缓冲器的输出，端口为J15；在行线和列线的交汇处设置按键。若没有按键被按下，则列线都为高电平；若有按键被按下，且该键处的列行线为低电平，则该键处的列线为低电平。将各按键被按下的行输出值和列输入值进行编码。改变输出电平，从8255读入键盘开关的状态，扫描键盘。最后通过读入的状态和各按键的编码确定按键的位置。

编码与按键的位置关系对应如下： 77 B7 D7 E7 7B BB DB E8 7D BD DD ED 7E BE DE EE 该矩阵键盘的按键定义如下： 7 8 9 A 4 5 6 B 1 2 3 C

3

郑振国：8255与键盘显示器的接口实验

0 F E D

图5-2 键盘电路图

（3）键盘和七段发光二极管显示接口电路

将七段发光二极管的端口J13分别 与具有锁存功能8255A的A端口J32相连。开关矩阵的列线端口J15接8255A的端口C的低四位J30，端口J14接二极管的四条位线端口J12，并通过FD-SJ8088A实验箱左边的面包板将端口J14与8255A端口C的高四位J30相连。8255的片选端J29与总线JJ17的RESET引脚相连，并电源和接地引脚接上。 5.5.2软件设计

8255与键盘显示器接口实验见附录8255A键盘显示实验程序，是把确定按键并将该按键代表的十六进制送到七段发光二极管显示的控制程序。采用MASM汇编软件，先初始化8255的控制字，选择方式0；用逐行扫描确定按键闭合信息，并屏蔽无用位；采用20 ms延时子程序消除抖动。

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电子信息工程专业课程设计（论文）

5.6 键扫描、识别的程序流程图如下：

5.7 硬件调试

检查各模块的连线情况，确定无误后，闭合开关FD-SJ8080A微机实验箱上的开关，进行调试。调试时在4×4矩阵键盘上，发现只有第三列键盘按下，发光二极管才亮。要万用表检查相应的引脚电平，发现与键盘列线端口J15相连8255端口C的低四位，其中不亮的三个引脚为高平。因此，采

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郑振国：8255与键盘显示器的接口实验

用一片74LS04反相器将其各自电平置低。再次检查电路，闭合开关调试。结果都能正确的显示，并通过老师的验证。

六、结论

虽然这次实训只有短短的一周时间，但给我的收获是很大的。不仅增强了我们的实际动手能力和合作精神；让我们更好的把书本的理论知识和实际相结合，加深了对知识的理解。但不足的是由于我们准备的时间有限，材料也准备的的不够，因为数据不能正常相连，导致最后FD-SJ8080A微机实验上设计好的8255与键盘显示器电路，与PC机相连时失败了。最后我希望以后有机会能接着把这个设计，甚至其它的电路实验很好的完成。

七、致谢

我的论文是在诸多老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，在此我要特别感谢我的课程设计指导老师罗文彬，罗老师的工作繁多，但在这周课程设计的每个阶段，从查阅资料，设计的确定和检查，修改，实物操作等整个过程中都给予我们虚心的指导和不懈的支持。我除了敬佩罗老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并积极影响我今后的学习和工作。

同时我还要感谢我的搭档和其他同学，有了你们的支持和帮助，我才能更好的完成我的课程设计。

八 、参考文献或注释

[1] FD-SJ8080A微机实验系统 使用说明书 宋海庆 1998 P41、 P71. [2] FD-SJ8080A微机实验系统 程序范例 宋海庆 1998 P6.

[3] PC控制及接口程序设计实例 王力虎 李红波编著 科学出版社 2004 P176 .

[4] 微机系统与接口实验 俞承芳主编 虞惠华 杨翠微编著 复旦大学出版社 2005.3 P209. [5] 微型计算机控制技术及应用 徐大诚 邹丽新 丁建强 高等教育出版社 2003.5 P243.

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九、附录

9.1 8255与键盘显示器电路总图

9.2 8255键盘显示实验程序如下:

stack segment stack 'stack' dw 32 dup(0) stack ends data segment

BUF DB 00H,10H,10H,10H ; 表中位移为10H处的显示代码为全灭 SEGPT DB 40H,79H,14H,30H,19H,12H,2,78H DB 0,18H,8,3,46H,21H,6,0EH,7FH

KYTBL DB 17H,27H,2BH,2DH,47H,4BH,4DH,87H DB 8BH,8DH,8EH,4EH,2EH,1EH,1DH,1BH data ends code segment start proc far

assume ss: stack,cs: code,ds:data push ds

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郑振国：8255与键盘显示器的接口实验

sub ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax

MOV DX,283H

MOV AL,81H ; A口基本I/O出、PCh出、PCl入 OUT DX,AL

MOV DI,0 ; 存输入数的指针

DISUP: MOV AH,88H ; 位选值，从PCh输出，1位为0，3位1 MOV BX,0 DISUP1: MOV CL,BUF[BX] XOR AL,AL MOV CH,AL MOV DX,282H

OUT DX,AL MOV SI,OFFSET SEGPT ADD SI,CX MOV AL,[SI] MOV DX,280H OUT DX,AL MOV AL,AH

MOV DX,282H OUT DX,AL

CALL D1MS CMP AH,11H JE DECKY INC BX ROR AH,1 JMP DISUP1 DECKY: MOV AL,7FH MOV DX,2860H

OUT DX,AL MOV AL,0F0H MOV DX,282H

OUT DX,AL IN AL,DX AND AL,0FH CMP AL,0FH JE DISUP CALL D20MS MOV CX,4 MOV AH,10H DECKY1: MOV AL,AH

OUT DX,AL IN AL,DX

; 取一个显示数

; 将显示数扩展为16位 ; 关显示，七段显示器的共阴极位高电平 ; 七段显示代码表的偏移地址

; 求得显示数的显示代码的偏移地址 ; 取显示代码

; 输出显示代码到A口 ; 输出显示数位到C口（PCh） ; 1ms延时 ; 是最低数位吗

; 是，转键盘扫描和键盘译码程序 ; 否，指向下一位数的存储地址 ; 移到下一个数位 ; 关显示，七段显示器的七段均为低电平 ; 输出，使所有行线为低电平 ; 输出键盘列数据

; 屏蔽无用位（D7~D4） ; 有键按下吗

; 无键按下，返回显示程序

; 有键按下延时20ms，消除键抖动 ; 行计数器 ; 设置选择的行为低电平 ; 输入列数据

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AND AL,0F0H ; 屏蔽无用位 CMP AL,0F0H ; 该行有键按下吗 JNE DECKY2 ; 有，转键意译码 SHL AH,1 ; 无，扫描下一行

LOOP DECKY1 ; 所有行扫描完成了？否，扫描下一行 JMP DISUP ; 是，转显示

DECKY2: OR AL,AH ; 行和列数值合并为键码 MOV BX,0

DECKY3: CMP AL,KYTBL[BX] ; 查键码表，找到按键吗 JE DECKY4 INC BX JMP DECKY3 DECKY4: MOV BUF[DI],BL INC DI

CMP DI,4 JNE DECKY5 MOV DI,0 DECKY5: IN AL,DX AND AL,0FH

CMP AL,0FH JNE DECKY5 CALL D20MS JMP DISUP ret start endp

D1MS PROC NEAR PUSH DX MOV DX,0 OR DX,DX OR DX,DX LOOP D1MS POP DX RET D1MS ENDP

D20MS PROC PUSH DX MOV DX,0 OR DX,DX OR DX,DX LOOP D1MS POP DX RET D20MS ENDP code ends end start

; 找到按键转DECKY4 ; 没找到 ; 循环查找 ; 存按键 ; 存满4位输入数吗 ; 未存满，不修改指针 ; 已存4位，修改指针 ; 检测键释放

; 直到键释放

; 消去键释放的抖动等待20ms ; 延时1ms子程序 ; 延时20ms子程序 9

郑振国：8255与键盘显示器的接口实验

9.3 8255a芯片

（1）8255a芯片的引脚

9-1 8255a芯片的引脚

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(2) 8255a芯片内部结构

9-3 8255a芯片内部结构

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