一共阴极数码管.doc

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1、辽宁机电职业技术学院和丹东思凯电子发展有限公司合作编写自动焊接生产线安装调试一、 实习目的培养学生单片机工程实践的综合应用能力，提高学生的实际动手操作能力，养成学生的工程道德观念，建立工程敬业精神和团队合作精神。通过此实践环节，使学生了解在实际生产过程中工作状态，实现与就业岗位零距离接触。为毕业后从事相关行业做好准备。二、 原理图见附录三、 实习内容1、原理线路设计：通过本训练使学生掌握自动生产线的组成部分，能够进行单片机、逻辑器件以及气动元件的选型。2、功能要求：具有焊接生产线的基本功能，能够将工件按要求移动到指定位置、旋转、释放后进行焊接操作。3、设计调试过程要求：首先设计完成原理电路图和

2、气路图，然后进行电路板焊接、气动元件的安装，再编程调试。要求：先分析其电路、气路原理图。进行设计。 然后编写简单控制程序，控制将工件移动。然后编写人机交互程序、报警程序等。最后完成自动焊接生产线调试。采用循序渐进的“项目教学方法”，以得到最佳的教学效果。四、 实习设备实验板，仿真器，计算机五、 实习步骤1、 熟悉控制板工作原理；2、 设计数码显示子程序；3、 设计自动控制程序；4、 设计键盘管理程序；5、 将各子程序连接并调试主程序。六、 预习要求1、 复习键盘、显示等设计方面知识；2、 理解整个系统软、硬件的工作原理；3、 编写实习主程序和各子程序参考流程图。七、 实习程序参考框图 开 始各

3、单元初始化 自动控制程序键盘管理程序显示程序键操作？返回YN 主程序参考框图第二部分 硬件知识 共阴极数码管 LED显示器是由发光二极管作为为显示字段的数码显示器件，图1为一位LED显示器的外形和引脚图，其中七只发光二极管(ag七段)构成字型“8”，另外还有一只发光二极管dp作为小数点。当显示器的某一段发光二极管通电时，该段发光，例如，使b、c、f、g这4段发光二极管通电，则显示字符“4”。数码管外形和引脚：见图1。 g f GND a b 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 e d GND c dp 图1 外形和引脚共阴极结构 ： LED显示器有共阴极和共阳极两种结构，下面只介绍共阴极

4、结构。见图2，在共阴极结构中，各段发光二极管的阴极连在一起，将此公共点接地，某一段发光二极管的阴极为高电平时，该段发光。 共阴极字段码： LED显示09某个字符时，则要求在adp送固定的字段码，如要使LED显示“0”,则要求a、b、c、d、f各引脚为高电平，g和dp为低电平，字段码为“3fh” 。 dp g f e d c b a 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh共阴极字符09七段码如下： 字符： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 字段码：3fh 06h 5bh 4fh 66h 6dh 7dh 07h 7fh 6fhabcdefgdp图2共阴极结构 限流电阻R计算： 普通的LED的

5、平均电流工作为3mA左右(高亮度型为1mA)，LED压降如果按1.7V计算，则R=U/I=(5-1.7)/0.003=1100() +5VR图 3 LED接线图 七段译码4511 CD4511是七段码十六进制锁存译码驱动芯片，它能将四位二进制数编码转换为七段LED显示器的字段码，同时具有锁存和驱动能力。4511管脚配置：见图4。A、B、C、D BCD码输入端。LE锁存允许端。当LE=0时，4位BCD码进入锁存器，当LE=1时，输入的数据被锁存。 LT和BI的功能见CD4511的真值表。ag七段码输出端。 图4 CD4511引脚 12b锁 存 器译 码 器驱 动 器ABCD71265431311

6、1091514acdefg图5 CD4511逻辑图 图6 CD4511内部驱动结构 CD4511真值表 ： CD4511驱动数码管显示符号形状： 图7 符号形状或门74LS32 74LS32是四2输入端或门。或门的逻辑：输入端有高电平输入时，则输出端有高电平输出。输入端全部输入低电平时，则输出端才有低电平输出。根据或门的工作原理，输入端未使用的管脚必须全部接地，输入端使用的管脚最好对地接上3K的电阻。74LS32系列逻辑门工作电压：Vcc=5V；IL小于15mA；IH小于1mA。74LS32管脚配置：见图8。 图8 74LS32管脚配置74LS32真值表：见图 9。 图9 74LS32真值表7

7、4LS32逻辑图：见图10。 图10 74LS32逻辑图 74LS32内部结构：见图11。图11 74LS32内部结构 三态门74LS244 LS244是8位三态门电路，无锁存功能，8个三态门分为两组，每组4个。LS244管脚配置及使能：见图1213图。 图12 74LS244内部结构 图13 74LS244管脚使能 LS244真值表：见图14。图14 74LS244真值表三态门74LS240LS240是8位三态门电路，无锁存功能，8个三态门分为两组，每组4个。LS244管脚配置及使能：见图1516图。 图15 74LS240内部结构 图16 74LS240管脚使能 LS240真值表：见图17

8、。 图17 74LS240真值表74LS244（LS240）管脚、输入和输出内部电路结构：见图18。(a)管脚 图18 74LS244（LS240）管脚及内部部分结构电源电压：5V；电流：IL小于26mA。 时基集成电路555 常见的数字或摸拟集成电路型号的阿拉伯数字，仅表示其编号。而555的3个5则表示该集成基片上的基准电压电路是由三个误差极小的5K电阻组成。 管脚配置：见图19。图19 555管脚配置 1.地，2.触发，3.输出，4复位，5.控制电压，6.阀值电压，7.放电，8.电源 555等效功能电路：见图20。 555引出端真值表：2（TRIG）6（THRES）4（RESET）3（OU

9、T）1/3VDD*1.4V 12/3VDD2/3VDD1.4V 01/3VDD1/3VDD1.4V 保持* *0.3V 0 电源电压：小于18V；电流：IL小于200mA。三端稳压器78系列器件外型：见图 21 管脚配置：见图 22典型应用：见图 23 图21 器件外形 图22 管脚配置INPUT：输入，GND：地，OUTPUT：输出， 1输入，2. 输出，3. 地参数： 输出最大电流 ：1.5A（TO-220，TO-220FP，DPAK），7A（TO-3）。输出电压：5V，5.2V，6V，8V，8.5V，9V，12V，15V，18V，24V。 输入最大电压： 35V （VO= 5 to 18

10、V），40V（VO= 20, 24V）。图23 典型应用AT89c51AT89C51的指令系统与MSC51系列的指令系统完全兼容。AT89C51的管脚与MSC51中的80C31产品完全兼容，片内有程序存储器，AT89C51的片内采用闪速存储，可重复编程1000次以上，数据保持10年，三级加密。管脚配置：见图24。 图24 管脚配置 特性：工作温度： -55C to +125C；储藏温度： -65C to +150C；工作电压: VCC=2.7-6V；最大工作电压： VCC= 6.6V；直流输出电流: 15.0 mA。ULN2003七重达林顿反相驱动器电源电压：不大于50V；电流：小于500mA

11、。管脚配置：见图25。 图25 管脚配置 内部部分结构：见图26。 图26 内部部分结构第三部分 实训要求一 纪律要求1 学生在实场所严格按照学校的作息时间，出现迟到、早退、旷课情况，平时成绩扣10分。2 在实习场所打闹、大声喧哗、玩游戏等违纪情况，指导老师有权将其清出实习场所，平时成绩扣20分。3 在实习场所不允许吃小食品品、乱扔东西。每天要排值日生清扫实习场所。二 设备要求 1 在实习期间，每组学生有义务保存好自己设备，如有损坏，学生应按价赔偿。 2 在实习期间，不允许乱串座位及设备。三 实训要求 1 了解硬件工作原理； 2 熟悉单片机各种指令； 3 会写流程图及编程； 4 程序整体调试；

12、 5 书写实习报告。 （ 内容要求：实习目的 气动仓储机械手的工作原理 流程图 程序 体会）四 时间安排 第一周：1 周一了解硬件工作原理及机械手的工作原理；2 周二至周三显示程序；3 周四至周五自动控制程序；第二周：1 周一至周三键盘管理程序；3 周四程序整体调试；4 周五答辩。第四部分 实习考核一 平时考核 根据学生平时表现及课题完成进度情况打分，占总成绩20%。二 实践考核 根据指令应用，程序编写及调试情况打分，占总成绩50%。三 答辩考核 主要以答辩形式，考核理论知识的实践应用情况，占总成绩20%。四 实习报告 根据实习报告完成情况打分，占总成绩10%。第五部分 参考框图1、 键盘管理

13、程序参考框图P2.5口为功能键P2.6口为移位键P2.7口为修改加1键YY开 始置P2口为输入口有键闭合？否？调两次显示有键闭合？否？P2.5=0?P2.6=0?P2.7=0?修改键功能子程序移位键功能子程序 修改加1键功能子程序NNNNYYYYN返回 图1 键管理程序参考框图 2、 键功能程序参考框图功能键：通过该键使程序运行在修改参数状态，按一次该键程序进入修该状态，再按一次则退出修改状态。设立标志位(GN),该位为1为修改状态，该位为0退出修改状态。参考框图如下图2：移位标志单元送01H设置状态标志位取反返回到键管理程序Y开始调显示子程序N等待键释放放图2 修改键键功能程序参考框图键释放

14、？开始调显示子程序是修改状态？(YW)+1YW(YW)=5?#01HYW返回到键管理程序NYYNYN移位键：通过该键确定对某显示单元进行修改，按一次转换一个单元。设立标志位(YW)具体规定如下：(YW)=01H，表示修改右起第一位数码管显示单元内容；(YW)=02H，表示修改右起第二位数码管显示单元内容；依此类推，通过该键可修改四位数码管显示单元内容。该键只有在修改状态(GN)=1时，该键功能有效。参考框图如下图3： 图3 移位键键功能程序参考框图修改加1键：通过该键分别对四位显示单元进行加1修改，具体规定如下：当(YW)=01H时，修改右起第一位数码管显示单元内容；(YW)=02H，修改右起

15、第二位数码管显示单元内容；依此类推，通过该键可修改四位数码管显示单元内容。该键只有在修改状态(GN)=1时，该键功能有效。设四位显示单元分别为（左起）：WW（40H），XX(41H)，YY（42H），ZZ(43H)。N（ZZ）+1（ZZ）开始调显示子程序键 释 放 了 ？(YW) = # 0 1 H ? 是 修 改 状 态？YNNY(YW)= # 0 2 H ? （XX）+1（XX）返回到键管理程序NYNY(YW) = # 0 3 H ? NY（YY）+1（YY）装显示字子程序YY（WW）+1（WW）参考框图如下图4： 图4 修改加一键键功能程序参考框图 3、装显示字子程序参考框图开始返回图5

16、 装显示字子程序参考框图A（R01）(R1)结果A(R1)+1R1(R7)-1=0？N(R0)+1R0YR0显示单元首址（40H）R1显示缓冲区首址(30H)设R7计数指针(04H)调闪烁子程序A（R0）屏蔽掉高4位(R1)A(R1)+1R1(R7)-1=0？NYSWAP AR0显示单元首址（30H）R1位单元首址(50H)设R7计数指针(04H)设显示缓冲区为30H33H，每个单元内容分为两部份，低四位为位选内容，高四位为段码内容。四位数码管（左起）位选代码分别为：07H，0BH，0DH，0EH,分别存在50H53H。参考框图如下图5：显示子程序参考框图图6 显示子程序参考框图开始初始化：0

17、FFH P1口显示缓冲区首址30HR0设R7计数指针(04H)AP1 （R0）A(R0)+1R0(R7)-1=0？返回NY参考框图如下图8：3、 闪烁子程序参考框图该程序的功能是在系统处于修改状态时，对应的修改单元LED数码管处于闪烁状态。该程序中设SJD为闪烁计数单元，SBW为闪烁标志位。参考框图如下图10：( YW ) = 1 ？30H单元送熄灭符( YW ) = 2 ？31H单元送熄灭符( YW ) = 3 ？32H单元送熄灭符YNYNYN返回33H单元送熄灭符（SJD） = 10 ？（GN） = 1 ？YY开始# 00H （ SJD）SBW取反N（SJD）+1 （SJD）N返回 图6 闪烁子程序参考框图第六部分 功能说明P0.0 : 控制步进电机的使能端P0.1 ：控制步进电机的转动方向端P0.3 ：控制机械手的第一个气缸运动P0.4 ：控制机械手的第二个气缸运动P0.5 ：控制机械手的第三个气缸运动P0.6 ：控制机械手的第四个气缸运动P0.7 ：控制状态指示灯