1、單詞記憶測試器程序設計 單片機開機次數記憶器的設計及實現信息與電氣工程學院 單片機應用系統（三級項目） 設計說明書 （2014/2015學年第二學期） 題 目 ：開機次數記憶器設計及實現 專業班級 ：電子信息工程班 學生學號 ：學生姓名 ：指導教師 ：設計周數 ：2周 設計成績 ：2015年X月X日 1、 項目設計 1.1 設計要求 （1）以單片機AT89C52為核心，使用24C02串行EEPROM進行存儲開機次數；（2）用LCD1602顯示存儲的開機次數；（3）單片機復位一次，從24C02中讀取數據，然后加1；（4）在此基礎上可以拓展對一組密碼數據存儲對比后，才能進入正常界面。1.2 設計目

2、的 （1）培養學生正確的設計思想，理論聯系實際的工作作風，嚴肅認真、實事求是的科學態度和勇于探索的創新精神。（2）鍛煉學生自學軟件的能力及分析問題、解決問題的能力。（3）通過課程設計，使學生在理論計算、結構設計、工程繪圖、查閱設計資料、標準與規范的運用和計算機應用方面的能力得到訓練和提高。（4）鞏固、深化和擴展學生的單片機理論知識。（5）培養學生的團隊合作能力。2、項目設計正文 2.1方案設計 2.1.1設計思路 此次項目設計的目的是實現單片機開機次數的記憶及顯示功能，即其復位斷電關機都能準確的將開機次數顯示在LCD1602顯示屏上。根據對項目設計要求和實際應用的分析，選用以單片機AT89C5

3、2為核心，使用24C02串行EEPROM進行存儲開機次數的方法，使C52單片機的P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數據線SDA和時鐘信號線SCK來完成數據的讀寫功能，然后用LCD1602顯示屏將24C02中存儲的數據顯示出來。具體設計實現的邏輯流程圖如圖1所示：圖1 邏輯實現流程圖 2.1.2主要元器件 （1） 處理器AT89C52，引腳圖如圖2所示：圖2 AT89C52單片機引腳圖 AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易

4、失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。（2） 外部存儲器24C02 串行E2PROM是基于I2C-BUS 的存儲器件，遵循二線制協議，由于其具有接口方便，體積小，數據掉電不丟失等

5、特點，在儀器儀表及工業自動化控制中得到大量的應用。具有以下幾大特點：1.寬范圍的工作電壓1.8v5.5v 2.低電壓技術：1mA典型工作電流 1uA典型待機電流 3.儲存器組織結構 4.2線串行接口，完全兼容I2C總線 5.施密特觸發輸入噪聲抑制 6.硬件數據寫保護 7.內部與周期（最大5ms） 8.自動遞增地址 9.可按照字節寫 10.esd保護大于2.5kV 11.高可靠性：擦寫壽命：100萬次 數據保持時間：100年 12.無鉛工藝，符合RoHS標準 2.2單元電路設計 2.2.1處理器AT89C52引腳的選擇 本次項目設計選擇的引腳分別為P0口、P2口、RES端口。P0 口是一組8 位

6、漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8 位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在Flash編程時，P0 口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。P2口 是一個帶有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上

7、拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。訪問外部程序存儲器或16 位地數據存儲器（例如執行MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數據。在訪問8 位地址的外部數據存儲器（如執行MOVXRI 指令）時，P2 口輸出P2鎖存器的內容。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數據線SDA和時鐘信號線SCK來完成數據的讀寫功能。RST為復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。單片機引腳圖連接選擇如圖3所示：圖3 單片機的引腳連接圖 2.2.2 RC復位電路 復位電路圖如圖4

8、所示：圖4 復位電路圖 系統復位的工作過程是在加電時，復位電路通過電容加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著VCC對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平持續時間取決于電容的充電時間。為了保證系統能夠可靠地復位，RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。在圖4的復位電路中，當VCC掉電時，必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內部電路的限制作用，這個負電壓將不會對器件產生損害。另外，在復位期間，端口引腳處于隨機狀態，復位后，系統將端口置為全“1”態。如果系統在上電時得不到有效的復位，則程序計數器PC將得不到一個合適的初值，CPU可能會從一個未被定義的位置開始執行程

9、序。2.2.3 LCD1602顯示屏的連接 LCD1602各引腳的功能如下：第1腳：VSS為電源地 第2腳：VDD接5V電源正極 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第714腳：D0D7為8位雙向數據端。單片機的P2.5，P2.6，P2.7分別接LCD1602的RS、RW、E端口，如圖5所示：圖5 LCD1602顯示屏的連接 2.2.4 24C02的連接 C52單片機的P2.0口和P2.1口分別控制24C02的數據線SDA和時鐘

10、信號線SCK來完成數據的讀寫功能，具體電路圖如圖6所示：圖6 24C02 的連接 2.2.5 整體電路 系統整體仿真電路和實物操作電路如圖7和圖8所示：圖7 整體仿真電路圖 圖8 仿真實物圖 2.3系統實現程序 #include #include sbit SDA = P20; /AT24C01串行數據 5腳 sbit SCL = P21; /AT24C01串行時鐘 6腳 int time=0; int time2=0; typedef unsigned char uint8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 無符號8位整型變量

11、*/ typedef signed char int8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符號8位整型變量 */ typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned int WORD; typedef bit BOOL ; sbit rs = P26; sbit rw = P25; sbit ep = P27; BYTE code dis1 = “TIME“; BYTE dis210=“0123456789“; BYTE dis310=“0123456789“; delay(BYTE ms) /

12、 延時子程序 BYTE i; while(ms-) for(i = 0; i 250; i+) _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); BOOL lcd_bz() / 測試LCD忙碌狀態 BOOL result; rs = 0; rw = 1; ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result = (BOOL)(P0 & 0x80); ep = 0; return result; lcd_wcmd(BYTE cmd) / 寫入指令數據到LCD while(lcd_bz(); rs = 0; rw = 0; ep

13、 = 0; _nop_(); _nop_(); P0 = cmd; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; lcd_pos(BYTE pos) /設定顯示位置 lcd_wcmd(pos | 0x80); lcd_wdat(BYTE dat) /寫入字符顯示數據到LCD while(lcd_bz(); rs = 1; rw = 0; ep = 0; P0 = dat; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _no

14、p_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; lcd_init() /LCD初始化設定 lcd_wcmd(0x38); delay(1); lcd_wcmd(0x0c); delay(1); lcd_wcmd(0x06); delay(1); lcd_wcmd(0x01); /清除LCD的顯示內容 delay(1); /2402程序2 void AT2401_Delay() ; void busy() BYTE temp; temp=0x00; rs=0; rw=1; ep=1; while(temp&0x80)=0x80) ep=0; _nop_(); e

15、p=1; _nop_(); void AT2401_Start()/啟動信號 SDA=1; AT2401_Delay(); SCL=1; AT2401_Delay(); SDA=0; AT2401_Delay(); void AT2401_Stop()/停止信號 SDA=0; AT2401_Delay(); SCL=1; AT2401_Delay(); SDA=1; AT2401_Delay(); void AT2401_Respons()/響應 uint8 i; SCL=1; AT2401_Delay(); while(SDA=1)&(i250) i+; SCL=0; AT2401_Dela

16、y(); void AT2401_Init()/初始化函數 SDA=1; AT2401_Delay(); SCL=1; AT2401_Delay(); void AT2401_WByte(uint8 date)/寫一個字節 uint8 i,temp; temp=date; for(i=0;i8;i+) temp=temp1; SCL=0; AT2401_Delay(); SDA=CY; AT2401_Delay(); SCL=1; AT2401_Delay(); SCL=0; AT2401_Delay(); SDA=1; AT2401_Delay(); uint8 AT2401_RByte()

17、/讀一個字節 uint8 i,k; SCL=0; AT2401_Delay(); SDA=1; AT2401_Delay(); for(i=0;i8;i+) SCL=1; AT2401_Delay(); k=(k=9) AT2401_WAddr(0x01,0); time2+=1; time+=1; if(time29&time=9) time=0; time2=0 ; AT2401_WAddr(0x01, time); AT2401_WAddr(0x02, time2); lcd_pos(4); / 設置顯示位置為第一行的第5個字符 i = 0; while(dis1i != 0) / 顯示

18、字符“TIME“ lcd_wdat(dis1i); i+; lcd_pos(0x49); / 設置顯示位置為第二行第一位字符 dis2time; lcd_wdat(dis2time); / 顯示字符 delay(1); lcd_pos(0x48); / 設置顯示位置為第二行第二位字符 dis2time2; lcd_wdat(dis3time2); / 顯示字符 while(1); 3、 項目設計總結 通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關單片機應用系統設計方面的知識，在設計過程中雖然遇到了一些問題，但經過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。課程設計誠然是一門專業課，給我很多專業知識以及專業技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設計，我掌握了AT89C52、24C02和LCD1602的基本知識和連接測試，也通過查資料熟悉了外部存儲24C02的工作原理