基于C52单片机的排队叫号系统

太原科技大学课程设计报告基于AT89C52的叫号系统设计人：李磊专业：电子信息工程班级：学号：指导教师：二零一六年一月1目录第一章设计目的及要求....................................................................21.1设计目的................................................................................21.2设计要求................................................................................2第二章设计原理与方案....................................................................32.1设计原理................................................................................32.2设计方案................................................................................3第三章硬件设计................................................................................43.1硬件系统主要组成部分设计................................................43.1.1AT89C52芯片.....................................................................43.1.2键盘电路设计.....................................................................53.1.3四位数码管........................................................................6第四章软件设计................................................................................84.1主程序模块设计....................................................................94.2键盘扫描模块......................................................................114.3数码管显示模块..................................................................124.4软件延时模块......................................................................144.5中断定时..............................................................................14第五章系统调试..............................................................................155.1硬件连接..............................................................................155.2下载调试..............................................................................15第六章结论分析与体会..................................................................16参考文献............................................................................................17附录:..................................................................................................182第一章设计目的及要求1.1设计目的在C51单片机上实现类似银行排队叫号系统的一些功能，从而熟悉单片机的硬件，如数码管，接口，蜂鸣器等。以及熟悉并用单片机C语言编程，进行仿真，并做成硬件，自己动手，学以致用。1.2设计要求1.用4位数码管实现号码的显示。2.按下“下一位”键号码加1。3.特定叫号：用“输入键”进行手动输入号码并显示。4.复位功能：为了防止操作员忘记在“特定叫号”前排到的号码，可以按“复位键”来回到之前的那个号码。5.清零：按下“清零”键来对当前屏幕进行清零。6.每按下一个键，同时发出按键声。3第二章设计原理与方案2.1设计原理类似于银行的叫号系统，用单片机上的4位数码管来作为显示屏幕，显示当前排到的号码，用4*4矩阵键盘作为操作员的操作键盘来实现按键以及数字输入，用蜂鸣器来发出按键声及提醒声，客户看见排到自己的号时，到柜台来办理业务。2.2设计方案用C语言来编程，分别编写出数码管的显示模块，键盘的扫描模块，蜂鸣器的发声模块，软件延时模块等等。显示模块用table表存显示的数字和字母，用“动态显示法”在数码管显示出来；键盘扫描模块编写的程序中用到了按下和起手检测，把按下的键位代码反馈给程序；蜂鸣器发声模块，while循环，端口输出1、0，并延时；软件延时用的for循环的嵌套。4第三章硬件设计本设计主要有四个部分，AT89C51单片机芯片，4*4矩阵键盘，4位共阳极数码管，蜂鸣器。由矩阵键盘获得按键信号后，经单片机芯片处理，将显示信号输送给数码管和蜂鸣器，从而显示数字和发出声音。3.1硬件系统主要组成部分设计3.1.1AT89C52芯片AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。它的引脚图如图3.1图3.1AT89C52引脚图53.1.2键盘电路设计如下图3.2即为4*4矩阵键盘键盘P13^1~8分别与芯片的P3^0~7相连，它一组按压式开关的集合，是微机系统不可缺少的输入设备，用于输入数据和命令。键盘的每一个按键都被赋予一个代码，称为键码。键盘系统的主要工作包括及时发现有键闭合，求闭合键的键码。根据这一过程的不同，键盘可以分为两种，即编码键盘和非编码键盘。编码键盘是通过一个编码电路来识别闭合键的键码，非编码键盘是通过软件来识别键码。由于非编码键盘的硬件电路简单，用户可以方便地增减键的数量，因此在单片机应用系统中，非编码键盘得到广泛的应用，有较好的应用价值。图3.24*4矩阵键盘63.1.3四位数码管如下图3.3，为四位共阳极数码管，数码管的P17^1~8与芯片的P1^0~7相连，P16^1~4与芯片P2^0~3相连LED数码管由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到图3.3四位共阳极数码管7一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。按显示方式分，用单片机驱动LED数码管的方法有静态显示和动态（扫描）显示两种。静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出后需要刷新，直到下一次显示内容需要更新时再传送新的数据，这种方法显示稳定，占用CPU时间少。本设计主要是用的动态显示，它的特点正好与静态显示相反，需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多，但动态显示所需硬件少，电路相对简单，能节省线路板空间。采用1位8段共阴极LED,P0口作为LED显示码输出端，因为只采用1位数码管，因此线选端直接接地。8第四章软件设计本程序分为五个模块，分别是主程序模块，键盘扫描模块，数码管显示模块，软件延时模块，中断定时模块。键盘扫描模块负责获得键盘按下的按键值，主模块负责处理传进来的信息，处理后发送给输出设备，显示模块实现数码管的数字显示。软件延时和中断延时应用于其他模块来实现其功能。具体流程如下图4.1主程序是while循环。while语句后跟显示模块，在每次循环都显示数字在数码管上，swich语句用来将键盘扫描返回的值指向各自的功能，清零，复位，输入，下一个等功能。在输入的同时，每按一个数字，为了使显示不中断，加入数字显示模块。图4.1程序流程图94.1主程序模块设计voidmain(){TMOD=0x01;//开中断总开关TH0=(65536-5000)/256;TL0=(65536-5000)%256;//设置初始地址，一次中断为5毫秒EA=1;ET0=1;display2(18,1,20,20);//显示欢迎HIwhile(1){display(shu);//数码管显示数字switch(keyscan())//返回键盘扫描值{case13://按下“下一个”键shu加1shu++;break;case15://按下“输入”键{jiyi=shu;//记住输入前的shu，赋给jiyis=16;x=16;y=16;z=16;while(keyscan()==17)//是否开始输入数字display1(5,17,16,16);//显示SR__if(num9)//是否输入的是0~9的数字{display2(14,17,17,0);//不是数字则显示ERRObreak;}num1=num;s=num1;x=16;y=16;z=16;//使键盘扫描时仍显示10while(keyscan()==17)display1(num1,16,16,16);//显示num1___if(num9){display2(14,17,17,0);//同上break;}num2=num;s=num1;x=num2;y=16;z=16;while(keyscan()==17)display1(num1,num2,16,16);if(num9){display2(14,17,17,0);break;}num3=num;s=num1;x=num2;y=num3;z=16;while(keyscan()==17)display1(num1,num2,num3,16);if(num9){display2(14,17,17,0);break;}num4=num;shu=num