单片机实训花样流水灯
河南工程学院
课程设计
单片机花样流水灯
学生姓名：张时友201620619312 学院：机械工程
专业班级：机械设计与制造
专业课程：单片机原理及应用
指导教师：陶春鸣
2018 年 6 月22 日
课程设计成绩评定标准及成绩
等级：（优秀、良好、中等、及格、不及格）评阅人：职称：讲师
日期：2015 年12 月27 日
目录
绪论 (4)
1课程设计的目的和要求 (5)
1.1 设计目的 (5)
1.2设计要求 (5)
2总体设计 (5)
2.1硬件总体设计 (5)
2.1.1设计思想 (5)
2.1.2原件清单 (5)
2.1.3模块分析 (6)
3硬件设计 (6)
3.1 AT89C51 单片机的硬件结构 (6)
3.1.1主要特性 (7)
3.1.2主要引脚功能 (7)
3.1.3外部总线结构 (9)
3.1.4振荡器特性 (9)
3.2硬件电路设计 (10)
3.2.1震荡电路 (10)
3.2.2LED电路显示 (11)
3.2.3复位电路 (11)
4软件设计 (12)
4.1主程序设计 (12)
4.2延时程序设计 (12)
4.3流水灯花样吧数组程序设计 (12)
4.4程序流程图 (13)
5使用proteus软件调试仿真 (13)
5.1proteus使用方法 (13)
5.2电路原理图的设计方法 (14)
5.3仿真过程 (15)
6测试数据 (15)
7附录 (16)
1程序 (16)
2原理图 (17)
3参考文献 (18)
绪论
随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯不断变化闪烁。LED灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样- -旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
流水灯是一-串按---定的规律像流水一样连续闪亮。流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。通常用左移寄存器实现灯的单方向移动;用双向移位寄存器实现灯的双向移动。本案例利用价格低廉的AT89C51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。
关键词: AT89C51， LED灯，单片机，花样流水灯
1课程设计的目的和要求
1.1 设计目的
近年来随着科技的发展，单片机的应用正在不断走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一一个核心部件来使用，单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象点的软件结合，加以完善。流水灯，可以更简单、方便的使用。通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理及应用的基本概念、基本理论，分析问题的基本方法，增强系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。
1.2设计要求
流水灯设计的基本要求:设计一一个流水灯，应用AT89C51试验系统，电路开启后红、绿两种颜色的灯在时钟信号作用下按一定规律转换状态。
2总体设计
2.1硬件总体设计
2.1.1设计思想
整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，可以上电后系统经过初始化，入用户设定模式状态。基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和16个LED显示二极管，根据需要编写若干种亮灯模式，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。
2.1.2原件清单
2.1.3模块分析
(1)核心部件
AT89C51单片机是整个彩灯循环系统的核心是控制彩灯循环闪烁等等一切功能的部件；其中有ROM、RAM、并行I/O口等，在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制,有四个并行1/0口,分别是P0、P/、P2、P3,有ROM ,用来存放程序,有RAM,用来存放中间结果,此外还有定时计数器,串行1/0口中断系统,以及一个内部的时钟电路。
(2)复位系统
电路中C1、R.....组成复位电路,它的作用是将单片机内部特殊功能寄存器和端口寄存器恢复到初始状态,从内部FLASH存储器的初始状态开始执行(3)震荡系统
单片机本身如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作,电路应在唯一的时钟信号控制下,严格地按规定时序工作。而时钟电路就用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
(4)内烁示统
利用单片机的P口控制LED的发光闪烁，再利用编程实现流水灯的电路，用软件来实现对LED的控制，每个LED接一一个限流电阻，来控制流入LED发光管的电流。
3硬件设计
3.1 AT89C51 单片机的硬件结构
由图3-1可以看出单片机内部主要包含下列几个部件:
一个8位CPU;
一个时钟电路；
4Kbyte程序存储器；
128byte数据存储器；
两个16位定时计数器；
64Kbyte扩展总线控制电路；
四个8-bit并行I/O端口；
五个中断源，其中包括两个优先级嵌套中断。
3.1.1主要特性
AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的八位CMOS单片机，片内有一个4KB 的FLASH可编程可擦除只读存储器( FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read OnlyMemory)，它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器技术，而且其输出引脚和指令系统都与MSC- -51 兼容。片内置通用8位中央处理器(CPU) 和FLASH存储单元，片内的存储器允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程。因此，AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用于各种控制领域。
3.1.2主要引脚功能
1.Vss:接地端。
2.时钟电路引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1:接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须接地。
XTAL2:接外部晶振和微调电容的另一一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出，若使用外部TTL时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。
3.地址锁存允许ALE
在系统扩展时，ALE用于控制地址锁存器锁存PO口输出的低8位地址，从
而实现数据与低位地址的复用。当单片机上电正常工作后，ALE端就周期性地以时钟频率的1/6的固定频率向外输出正脉冲信号，ALE 的负载能力为8个LSTIL 器件。
4.外部程序存储器读选通信号PSEN
PSEN是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。CPU从外部存储器取指令时，它在每个机器周期中两次有效。
5.程序存储器地址允许输入端E /Ve
当瓦为高电平时，CPU 执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过OFFFH 时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当丽为低电平时， CPU 只执行片外程序存储器指令。对于8031，由于其无片内ROM，故A必须接低电平。
6.复位信号RST
该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。此外，该引脚还有掉电保护功能，若在该端接+5V备用电源，在使用中若Vcc掉电，可保护片内RAM中信息不丢失。
7.输入/输出口引脚P
0、P
1
、 P
2
和P
3
PO口(P0. 0～P0.7):该端口为漏极开路的8位准双向口，负载能力位8高LSTTL负载，它为8位地址线和8位数据线的复用端口。
P1口(P1.0～P1.7): 它是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/0口，P1口的驱动能力为4个LSTTL负载。
P2口(P2. 0～P2.7): 它为一个内部带上拉电阻的8位准双向I/0口，P2口的驱动能力也为4个LSTTL负载。在访问外部程序存储器时，它作存储器的高
8.位地址线。
P3口(P3.0~P.:): P:口同样是内部带_上拉电阻的8位准双向I/0口，P。口除了作为一般的I/0口使用之外，其还具有特殊功能。
3.1.3外部总线结构
所谓总线，就是连接单片机与各外部器件的一组公共的信号线。当系统要求扩展时，单片机要与一定数量的外部器件和外围设备连接。如果各部件及每一一种外围设备都分别用各自的一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路的设计和系统结构，常用- -组线路，并配以适当的接口电路来与各个外部器件和外围设备连接，这组共用的连接线路就是总线。采用总线结构便于扩展外部器件和外围设备,而统一的总线标准则使不同设备间的互连更容易实现。
利用片外引脚可以构造MCS-51 系列单片机的三总线结构。单片机的引脚除了电源端VCC、接地端VSS、复位端RST、晶振接入端XTAL1和XTAL2、通用I/0口的P1.0~P1.7以外，其余的引脚都是为实现系统扩展而设置的。
(1)地址总线(Address Bus, AB): MCS-51 系列单片机总共有16根地址线
A15~ A0, ,片外存储器可寻址范围达64KB (2*=65536 字节)，由P2口直接提供高8位地址A15~ A8，PO口经地址锁存器提供低8位地址A7~ A0。
(2)数据总线(Data Bus, DB): MCS-51系列单片机总共有8根数据线D7 D0，全由PO口提供。由于PO口是分时复用总线，分时输送低8位地址(通过地址锁存器锁存)和高8位数据信息。
(3)控制总线(Control Bus, CB):控制总线由P3口的第二功能WR (P3. 6)、RD (P3. 7)和3根独立的控制线EA、ALE、PSEN 组成。
3.1.4振荡器特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度3.1.5芯片擦除AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软
件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM,定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
3.2硬件电路设计
3.2.1震荡电路
为彩灯循环系统提供稳定频率波在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，引入唯一-的外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。这时外部的脉冲信号是经单片机89C51的XTAL2引脚注入的;在MCS-51单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1,输出端为XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C1、C2形成反馈电路，可构成稳定的自激振荡器，振荡频率范围通常是1. 2～12MHz。晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快。
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生-一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。
振荡电路产生的振荡脉冲并不直接使用，而是经分频后再为系统所用。振荡脉冲在片内通过一个时钟发生电路_分频后才作为系统的时钟信号。片内时钟发生电路实质上是一一个二分频的触发器，其输入来自振荡器，输出为二相时钟信号，即状态时钟信号，其频率为fse/2;状态时钟三分频后为ALE信号，其频率为fosc/6;状态时钟六分频后为机器周期，其频率为fosc/12。
使用晶体振荡器时，C1、C2取值30士10pF;使用陶瓷振荡器时，C1、C2取值40士10pF。C1、C2的取值虽然没有严格的要求，但电容的大小影响振荡电路
的稳定性和快速性，通常取值20~ 30pF。在设计印制电路板时，晶振和电容等应尽可能靠近芯片，以减少分布电容，保证振荡器振荡的稳定性。
也可以由外部时钟电路向片内输入脉冲信号作为单片机的振荡脉冲。这时外部脉冲信号是经XTAL1引脚引入的，而XTAL2引脚悬空或接地。对外部信号的占空比没有要求，但高低电平持续的时间不应小于20ns。这种方式常用于多块芯片同时工作，便于同步。
所谓时序，是指在指令执行过程中，CPU的控制器所发出的一-系列特定的控制信号在时间上的先后关系。CPU发出的控制信号有两类:一类是用于单片机内部的，用户不能直接接触此类信号，不必对它作过多了解;另一类是通过控制总线送到片外的，人们通常以时序图的形式来表示相关信号的波形及出现的先后次序。为了说明信号的时间关系，需要定义时序单位。89C51 的时序单位共有四个，从小到大依次是拍节、状态、机器周期和指令周期。
3.2.2LED电路显示
如图所示，PO口控制LED灯D9～D16的显示，P2口控制LED灯D1～D8的显示。
3.2.3复位电路
当要对晶片重置时，只要按开关就能完成LED和开关的重置。复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为000H，使单片机从000H单元开始
执行程序。单片机的RST管脚为主机提供了一一个外部复位信号输入口。复位信号是高电平有效，高电平有效的持续时间为2个机器周期以上。单片机的复位方式可由手动复位完成。
4软件设计
4.1主程序设计
void main()
{INT8U i;
while(1)
{
for(i=0;i<136;i++)
{P0=Pattern[i]/256;
P2=Pattern[i]%256;
delay_ms(50);
}
}
4.2延时程序设计
void delay_ms(INT16U x)
{
INT8U t; while(x--) for(t = 0;t <120; t++);
}
4.3流水灯花样吧数组程序设计
{
0xFCFF,0xF9FF,0xF3FF,0xE7FF,0xCFFF,0x9FFF,0x3FFF,0x7FFE,
0xFFFC,0xFFF9,0xFFF3,0xFFE7,0XFFCF,0xFF9F,0xFF3F,0xFFFF,
0xE7E7,0xDBDB,0xBDBD,0x7E7E,0xBDBD,0xDBDB,0xE7E7,0xFFFF,
0xE7E7,0xC3C3,0x8181,0x0000,0x8181,0xC3C3,0xE7E7,0xFFFF,
0xAAAA,0x5555,0x1818,0xFFFF,0xF0F0,0x0F0F,0x0000,0xFFFF,
0xF8F8,0xF1F1,0xE3E3,0xC7C7,0x8F8F,0x1F1F,0x3F3F,0x7F7F,
0x7F7F,0x3F3F,0x1F1F,0x8F8F,0xC7C7,0xE3E3,0xF1F1,0xF8F8,
0xFFFF,0x0000,0x0000,0xFFFF,0xFFFF,0x0F0F,0xF0F0,0xFEFE,
0xFDFF,0xFBFF,0xF7FF,0xEFFF,0xDFFF,0xBFFF,0x7FFF,0xFFFE,
0xFFFD,0xFFFB,0xFFF7,0xFFEF,0xFFDF,0xFFBF,0xFF7F,0xFF7F,
0xFFBF,0xFFDF,0xFFEF,0xFFF7,0xFFFB,0xFFFD,0xFFFE,0x7FFF,
0xBFFF,0xDFFF,0xEFFF,0xF7FF,0xFBFF,0xFDFF,0xFEFF,0xFEFF,
0xFCFF,0xF8FF,0xF0FF,0xE0FF,0xC0FF,0x80FF,0x00FF,0x00FE,
0x00FC,0x00F8,0x00F0,0x00E0,0x00C0,0x0080,0x0000,0x0080,
0x00C0,0x00E0,0x00F0,0x00F8,0x00FC,0x00FE,0x00FF,0x80FF,
0xC0FF,0xE0FF,0xF0FF,0xF8FF,0xFCFF,0xFEFF,0x0000,0xFFFF,
0x0000,0xFFFF,0x0000,0xFFFF,0x0000,0xFFFF
};
4.4程序流程图
5使用proteus软件调试仿真
5.1proteus使用方法
点状的栅格区域为编辑窗口，左上方为预览窗口，左下方为元器件列表区，即对象选择器编辑窗口用于放置元器件，进行连线，绘制原理图。预览窗口可以显示全部原理图。在预览窗口中，有两个框蓝框表示当前页的边界，绿框表示当前编辑窗口显示的区域。当从对象选择器中选中一个新的对象时，预览窗口可以
预览选中的对象。在预览窗口上单击，Proteus ISIS将会以单击位置为中心刷新编辑窗口。
5.2电路原理图的设计方法
原理图的具体设计步骤如下:
（1）新建设计文档。在进入原理图设计之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，用何种模板; 然后在Proteus ISIS 编辑环境中画出电路原理图。
（2）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小等。在电路图设计的整个过程中，图纸的大小可以不断地调整。设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。
（3）放置元器件。首先从添加元器件对话框中选取需要添加的元器件，将其布置到图纸的合适位置，并对元器件的名称、标注进行设定;再根据元器件之间的走线等联系对元器件在工作平面上的位置进行调整和修改，使得原理图美观、易懂。
（4）对原理图进行布线。根据实际电路的需要，利用Proteus ISIS编辑环境所提供的各种工具、命令进行布线，将工作平面上的元器件用导线连接起来，构成一幅完整的电路原理图。
（5）建立网络表。在完成上述步骤之后，即可看到一张完整的电路图，但要完成印制版电路的设计，还需要生成-一个网络表文件。网络表是印制版电路与电路原理图之间的纽带。
（6）原理图的电气规则检查。当完成原理图布线后，利用Proteus ISIS编辑环境所提供的电气规则检查命令对设计进行检查，并根据系统提示的错误检查报告修改原理图。
(7)调整。如果原理图已通过电气规则检查，那么原理图的设计就完成了，但是对于-般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路进行多次修改才能通过电气规则检查。
(8)存盘和输出报表。Proteus ISIS提供了多种报表输出格式，同时可以对设计好的原理图和报表进行存盘和输出打印。
5.3仿真过程
Proteus Isis仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为.HEX文件。本设计利用proteus, 在proteus中的source下拉框中选择add/removesource files新建汇编语言程序文件，然后用鼠标点击OK在source下拉框中新建的汇编语言程序文件里写入汇编语言程序，写完之后在“source”选项中选择“build al”选项进行编译,如有错误则在刚刚新建的汇编语言程序文件里面进行修改，如果正确则会自动生成.HEX文件，然后就可以开始仿真了。
6测试数据
通过程序可以实现花样流水灯的不同形式变换。流水灯一次点亮。
7附录
1程序
#include
#define INT8U unsigned char
#define INT16U unsigned int
code INT16U Pattern[]=
{
0xFCFF,0xF9FF,0xF3FF,0xE7FF,0xCFFF,0x9FFF,0x3FFF,0x7FFE,
0xFFFC,0xFFF9,0xFFF3,0xFFE7,0XFFCF,0xFF9F,0xFF3F,0xFFFF,
0xE7E7,0xDBDB,0xBDBD,0x7E7E,0xBDBD,0xDBDB,0xE7E7,0xFFFF, 0xE7E7,0xC3C3,0x8181,0x0000,0x8181,0xC3C3,0xE7E7,0xFFFF, 0xAAAA,0x5555,0x1818,0xFFFF,0xF0F0,0x0F0F,0x0000,0xFFFF,
0xF8F8,0xF1F1,0xE3E3,0xC7C7,0x8F8F,0x1F1F,0x3F3F,0x7F7F,
0x7F7F,0x3F3F,0x1F1F,0x8F8F,0xC7C7,0xE3E3,0xF1F1,0xF8F8,
0xFFFF,0x0000,0x0000,0xFFFF,0xFFFF,0x0F0F,0xF0F0,0xFEFE,
0xFDFF,0xFBFF,0xF7FF,0xEFFF,0xDFFF,0xBFFF,0x7FFF,0xFFFE,
0xFFFD,0xFFFB,0xFFF7,0xFFEF,0xFFDF,0xFFBF,0xFF7F,0xFF7F,
0xFFBF,0xFFDF,0xFFEF,0xFFF7,0xFFFB,0xFFFD,0xFFFE,0x7FFF,
0xBFFF,0xDFFF,0xEFFF,0xF7FF,0xFBFF,0xFDFF,0xFEFF,0xFEFF,
0xFCFF,0xF8FF,0xF0FF,0xE0FF,0xC0FF,0x80FF,0x00FF,0x00FE,
0x00FC,0x00F8,0x00F0,0x00E0,0x00C0,0x0080,0x0000,0x0080, 0x00C0,0x00E0,0x00F0,0x00F8,0x00FC,0x00FE,0x00FF,0x80FF,
0xC0FF,0xE0FF,0xF0FF,0xF8FF,0xFCFF,0xFEFF,0x0000,0xFFFF,
0x0000,0xFFFF,0x0000,0xFFFF,0x0000,0xFFFF };
void delay_ms(INT16U x)
{
INT8U t; while(x--) for(t = 0;t <120; t++);
}
void main()
{INT8U i;
while(1)
{
for(i=0;i<136;i++)
{P0=Pattern[i]/256;
P2=Pattern[i]%256;
delay_ms(50);
}
}
}
2原理图
3参考文献
1.陶春鸣.《单片机原理及应用》电子科技大学出版社2016-1
2.瓮嘉民.《单片机应用开发技术》中国电力出版社 2010-1
3.刘同发.《单片机外围接口电路与工程实践》北京航空航天大学出版社2009-3
4.高吉祥，《全国大学生电子设计竞赛系列教材》电子工业出版社 2007-9
单片机花样流水灯设计实验报告
**大学 物理学院 单片机花样流水灯设计实验 课题：花样流水灯设计 班级: 物理 *** 姓名: *** 学号: ……………
当今时代的智能控制电子技术，给人们的生活带来了方便和舒适，而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人，为人们生活增添了不少色彩。 制作流水灯的方法有很多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作，采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心，辅以简单的数码管等设备和必要的电路，设计了一款简易的流水灯电路板，并编写简单的程序，使其能够自动工作。 本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯，并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。 关键字：AT89C51 单片机流水灯数码管
1. 单片机及其发展概况 单片机又称为单片微计算机，其特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。单片机作为一种高集成度微型计算机，已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。 2. Protues仿真软件简介 Protues以其数量众多的元件数据库、标准化的仿真仪器、直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间，节省了工程设计费用。利用Protues软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后，再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。 【实验设计目标】 设计要求以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，对8个LED 灯设计至少3种流水灯显示方式，每隔20秒变换一次显示花样，计时通过一个二位七段数码管显示。
单片机课程设计报告--心形流水灯
井冈山大学 机电工程学院 单片机 课程设计报告 课程名称：单片机 设计题目：心形流水灯 姓名：玉红 专业：生物医学工程 班级：11级医工本一班 学号：110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日
目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接
图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致 (8) 参考文献 (8) 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路 的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目 的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环，右循环，间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述
2.1 课题的来源 当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题 这次课程设计是通过STC89C52位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。 3 系统分析 3.1 STC 89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 本次设计的目的在于加深STC89C52单片机的理解，首先来简单认识一下，它的引脚如图3-1所示： 图3.1 STC89C52
单片机流水灯实验报告
流水灯实习报告 一、实验原理 单片机通过P0口连接锁存器74ls273，P0同时作为低八位地址，实验板内P2口连接74ls138，任意一个输出连接74ls273片选，再将74ls273接八个LED灯，通过软件控制对74ls273送入显示数据就可以按要求显示了。 二、硬件原理图 三、实验程序 ORG 0000H AJMP START ORG 001BH AJMP INT
ORG 0100H START:MOV SP,#60H MOV TMOD,#10H MOV TL1,#00H MOV TH1,#4CH MOV R0,#00H MOV R1,#20 SETB TR1 SETB ET1 SETB EA SJMP $ INT:PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH CLR TR1 MOV TL1,#B0H MOV TH1,#3CH SETB TR1 DJNZ R1,EXIT MOV R1,#20 MOV DPTR,#DATA
MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8000H Movx @DPTR,A INC R0 ANL 00,#07H EXIT:POP DPH POP DPL POP PSW POP ACC RETI DATA:DB 05H,0AH,50H,0A0H,55H,0AAH,0FFH,0H END 四、实验功能 以实验机上74LS273做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使开机后第一秒钟L1,L3亮,第二秒钟L2,L4亮,第三秒钟L5,L7亮,第四秒钟L6,L8亮,第五秒钟L1,L3,L5,L7亮,第六秒钟L2,L4,L6,L8亮,第七秒钟八个二极管全亮,第八秒钟全灭,以后又从头开始,L1,L3亮,然后L2,L4亮……一直循环下去. 五、实验总结 通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。而安排课程设计的基本目的，是在于通过理论
花样流水灯实验报告
黄淮学院信息工程学院 单片机原理及应用课程设计性实验报告
五、硬件电路设计 根据设计任务，首先进行系统硬件的设计。其硬件原理图由LED显示电路和单片机最小系统组成，如图所示，其中包括时钟电路采用部时钟方式，复位电路采用上电自动复位。由于单片机的I/O口的高电平驱动能力只有微安级，而灌电流可以达到3毫安以上，因此采用低电平驱动。P1、P2、P3分别控制8个led灯。 六、软件程序设计 1、软件设计思路 如果通过上图所示电路图完成实验要求，通过数组，分别同时控P0、P1、P2分别控制8个led灯，从而协调控制24个灯实现花样流水灯效果。 开始 编写数组 主循环 逐个点亮 24灯同时闪烁 逐个熄灭
P3=table1[i]; delayms(500); } shan();//全部闪烁 for(i=0;i<8;i++)//逐个熄灭{ P3=table2[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P1=table3[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P0=table2[i]; delayms(500); } } } void delayms (uintt) { uint x,y; for(x=t; x>0;x--) for(y=50;y>0;y--); } 七、软硬件仿真调试分析 1、仿真调试结果
图片 1 逐个点亮图片 2 24灯闪烁 图片 3 逐个熄灭 2、性能测试及结果分析 通过仿真结果发现通过上述系统可以实现实验要求，24个灯逐个点亮，24个灯全亮后，24个灯一起闪烁，闪烁5次后，然后24个灯逐个熄灭。由此证明系统满足实验要求。 八、项目总结 在本次花样流水灯试验中，使用循环程序、数组语句实现了实验要求，设计过程中遇到了很多的问题，但经过努力，最终设计出了合理的解决方案。通过此次实验，对多个led灯的控制能力进一步得到提升。 九、项目设计报告成绩 实验报告成绩： 指导教师签字： 年月日
左右来回循环的流水灯实验报告
青 岛 科 技 大 学 微机原理与接口技术综合课程设计（报告） 题 目 __________________________________ 指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________ _______________________________ 院（部）____________________________ 专业________________班 ______年 ___月 ___日 直流电机控制综合实验 周艳平 宋雪英 01 信息科学技术学院 计算机科学与技术0961 2012 12 27
摘要 (2) 1、单片机概述 (2) 2、仿真软件介绍 (2) 3、需求分析 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计要求 (4) 三、实验内容 (4) 1、设计任务与要求 (4) 2、系统分析 (4) 1）.硬件电路设计(画出原理图、接线图) (5) 2）软件框图 (7) 3、用keil建项目流程 (8) 4、程序清单 (9) 4、系统调试 (11) 四、设计总结(结论) (12)
摘要 近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断提高，起应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到广泛的应用、成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。而AT89C51就是其中一种，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMO8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。本课程设计介绍一种LED小灯控制系统的设计方法，以单片机作为主控核心，与按键、排阻、电阻、电容等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯进行控制。能够通过按键控制8个LED小灯从左到右依次点亮。 关键字：单片机、LED流水灯 1、单片机概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微 型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处 理器、存储器和I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合， 便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3 代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它 们的CPU 功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。 2、仿真软件介绍 （1）.Keil uv3 运行Keil uv3
51单片机流水灯实验报告单片机实验报告流水灯
51单片机流水灯试验 一、实验目的 1.了解51单片机的引脚结构。 2.根据所学汇编语言编写代码实现LED灯的流水功能。 3.利用开发板下载hex文件后验证功能。 二、实验器材 个人电脑，80c51单片机，开发板 三、实验原理 单片机流水的实质是单片机各引脚在规定的时间逐个上电，使LED灯能逐个亮起来但过了该引脚通电的时间后便灭灯的过程，实验中使用了单片机的P2端口，对8个LED灯进行控制，要实现逐个亮灯即将P2的各端口逐一置零，中间使用时间间隔隔开各灯的亮灭。使用rl或rr a实现位的转换。 A寄存器的位经过rr a之后转换如下所示： 然后将A寄存器转换一次便送给P2即MOV P2,A便将转换后的数送到了P2口，不断循环下去，便实现了逐位置一操作。
四、实验电路图 五、通过仿真实验正确性
代码如下：ORG 0 MOV A,#00000001B LOOP:MOV P2,A RL A ACALL DELAY SJMP LOOP DELAY:MOV R1,#255 DEL2:MOV R2,#250 DEL1:DJNZ R2,DEL1
DJNZ R1,DEL2 RET End 实验结果： 六、实验参考程序 #include
sbit P00=P0^0; sbit P01=P0^1; void delay(uchar t) { uchar i,j; for(i=0;i 单片机原理及系统课程设计 评语： 考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100） 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1001班 姓名：周兴 学号： 201009018 指导教师：李红 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013 年 3 月 7 日 基于单片机的LED流水灯系统设计 摘要 本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O 引脚。系统以采用MCS-51系列单片机89C51为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 关键词：单片机；LED流水灯；MCS-51 Abstract This design mainly to analyze calculator software and in the process of developing the steps, and from the practical experience of the calculator design has made the detailed analysis and research. This system is to make full use of the 8051 chip I/O pins. System to the MCS - 51 series microconteroller as the center Intel8C51 device to design LED running lights system, realize the eight LED neon light left and right cyclic display, and realize the circulation speed adjustable. Keywords: single chip microcomputer, LED running lights,MCS-51 51单片机实验报告 实验一 点亮流水灯 实验现象 Led灯交替亮，间隔大约10ms。实验代码 #include void Delay10ms(unsigned int c) { unsigned char a, b; for (;c>0;c--) { for (b=38;b>0;b--) { for (a=130;a>0;a--); } } } 实验原理 While（1）表示一直循环。 循环体首先将P0的所有位都置于零，然后延时约50*10=500ms，接着P0位全置于1，于是LED全亮了。接着循环，直至关掉电源。延迟函数是通过多个for循环实现的。 实验2 流水灯（不运用库函数） 实验现象 起初led只有最右面的那一个不亮，半秒之后从右数第二个led 也不亮了，直到最后一个也熄灭，然后led除最后一个都亮，接着上述过程 #include 1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz 工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要 流水灯设计与总结报告 摘要：近年来，随着电子技术和微型计算机的发展呢，单片机的档次不断提高应用领域也不断扩大，已在工业控制、尖 端科学、智能仪器仪表、日用家电汽车电子系统、 办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到广泛 的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。关键字：单片机，流水灯 需求分析： 随着现代社会的发展，人们越来越追求审美和新颖，而流失灯就是其中一种，以前简单的照明工具变得越来越多样化，流水灯的千姿百态给人一种视觉冲动，现在不管大街小巷我们都可以随处可见这种变幻万千的流水灯，而这种流水灯我们可以产用子电路去设计，我们可以用控制器和状态译码器来实现灯光的流水效果，但是现在我们可以用单片机AT89C51来实现，因为其相对于电子电路有明显的优越性，控制硬件电路比较简单，软件方面也不复杂，而且功能作用并不低于电子电路设计的。由于它的小巧方便，我们采用单片机来做流水灯。 设计系统 1.复位电路部分 为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。手动按钮不仅具有上电复位的功能，还可以通过按按键的方法实现复位，（如上图所示按S22）此时电源VCC经两个电阻分压，在RST端产生一个复位高电平。 2．时钟电路部分 时钟电路为单片机工作提供基本时钟，它是计算机工作的心脏，它控制着计算机的工作节奏。时钟电路一般由晶体震荡器和电容组成。 单片机流水灯实验报告 电子信息工程学系实验报告 课程名称：单片机原理及接口 实验项目名称：实验2 流水灯实验时间： xx-10-21 班级：电信092 姓名：蔡松亮学号： 910706247 一、实验目的: 进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。 二、实验原理： MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口，记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路。四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输 出口；当系统作外部扩展时，使用P0、P2口作系统地址和数据总线、P3口有第二功能，与MCS-51的内部功能器件配合使用。 以P1口为例，内部结构如下图所示： 图 P1口的位结构 作输出时：输出0时，将0输出到内部总线上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通，输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管截止，上面的上拉电阻使输出为1。作输入时：P1端口引脚信号通过一个输入三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制下，引脚电平出现在内部总线上。 I/O口的注意事项，如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作I/O口使用；四个口在作输入口使用时，均应先对其写“1”，以避免误读；P0口作I/O 口使 用时应外接10K的上拉电阻，其它口则可不必；P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作I/O口线使用；P3口的某些口线作第二功能时，剩下的口线可以单独作I/O口线使用。 嵌入式系统应用 实验报告 姓名： 学号： 学院： 专业： 班级： 指导教师： 实验1、流水灯实验 1.1实验要求 编程控制实验板上LED灯轮流点亮、熄灭，中间间隔一定时间。 1.2原理分析 实验主要考察对STM32F10X系列单片机GPIO的输出操作。 参阅数据手册可知，通过软件编程，GPIO可以配置成以下几种模式： ◇输入浮空 ◇输入上拉 ◇输入下拉 ◇模拟输入 ◇开漏输出 ◇推挽式输出 ◇推挽式复用功能 ◇开漏式复用功能 根据实验要求，应该首先将GPIO配置为推挽输出模式。 由原理图可知，单片机GPIO输出信号经过74HC244缓冲器，连接LED灯。由于74HC244的OE1和OE2都接地，为相同电平，故A端电平与Y端电平相同且LED灯共阳，所以，如果要点亮LED，GPIO应输出低电平。反之，LED灯熄灭。 1.3程序分析 软件方面，在程序启动时，调用SystemInit()函数（见附录1），对系统时钟等关键部分进行初始化，然后再对GPIO进行配置。 GPIO配置函数为SZ_STM32_LEDInit()（见附录2），函数中首先使能GPIO 时钟： RCC_APB2PeriphClockCmd(GPIO_CLK[Led], ENABLE); 然后配置GPIO输入输出模式： GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP； 再配置GPIO端口翻转速度： GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz； 最后将配置好的参数写入寄存器，初始化完成： GPIO_Init(GPIO_PORT[Led], &GPIO_InitStructure)。 初始化完成后，程序循环点亮一个LED并熄灭其他LED，中间通过Delay()函数进行延时，达到流水灯的效果（程序完整代码见附录3）。 实验程序流程图如下： 硬件方面，根据实验指南，将实验板做如下连接： 1.3实验结果 南京晓庄学院电子工程学院 实验报告 课程名称：单片机系统设计与应用 姓名：森 专业：电子信息科学与技术 年级：14级 学号：05 2016年12 月1 日 实验项目列表 序号实验项目名称成绩指导教师 1 单片机仿真软件的使用 2 单片机I/O接口应用实验——流水灯 3 外部中断实验——工业顺序控制模拟 4 定时/计数器实验——矩形波 5 定时/计数器实验——计数器 6 综合实验 7 8 9 10 注: 1、实验箱端口为com6。 2、芯片选择切换到51 3、停止运行使用实验箱上的复位按钮 实验室号：___ 实验时间：成绩： 实验一仿真软件的使用 1．实验目的和要求 1）熟悉Keil C51软件界面，以及编辑、编译、运行程序的步骤； 2）掌握单片机仿真软件使用和调试的方法。 2．实验原理 Keil C51软件使用 在Keil C51集成开发环境下，建立一个工程并编辑源程序，熟悉Keil C51集成开发环境下各种菜单、命令的使用。 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 安装有Keil C51软件的PC机1台 4．操作方法与实验步骤 Keil C51软件使用 （1）建立用户文件夹 （2）建立工程 （3）建立文件并编码。输入以下源程序，并保存在项目所在的目录中 （4）把文件加入工程中 （5）编译工程。编译时观察在界面下方的“Build”页中的到编译错误信息和使用的系统资源情况等。 （6）调试。利用常用调试命令，如复位、运行、暂停、单步、单步跳过、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1#串行窗口、内存窗口、性能分析、工具按钮等命令进行调试，观察并分析调试结果。 （7）目标代码文件的生成。运行生成相应的.HEX文件。 5．实验内容及程序 1）从DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元的内容传送到XDATA区起始地址为2000H的10个内存单元中。 注意：DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元必须先赋初值。 P83-5源程序 #include 09机电一体化课程设计 学院：南昌航空大学高职学院 设计题目：基于单片机的流水灯系统设计 指导老师：杨蓓 姓名： 班级：099021 学号： 年月日 目录 一、摘要 (03) 二、前言 (03) 三、硬件组成 3.1流水灯硬件构成及原理 (04) 3.2流水灯硬件原理图 (04) 四、软件编程 4.1位控法 (06) 4.2循环位移法 (08) 4.3查表法 (10) 4.4遵循原则 (13) 五、结语 (17) 六、设计体会 (17) 七、参考文献 (18) 一、摘要 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。关键词：LED 单片机控制系统流水灯 二、前言 学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，现在我把单片机流水灯设计作为一个毕业课程设计，需要更深的去了解单片机的很多功能，努力的去查找资料，当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 三、硬件组成 3.1流水灯硬件构成及原理 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O 口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 3.2流水灯硬件原理图 用单片机控制的L E D 流水灯设计(电路、程序全部给出) 1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此， 摘要 单片机自20世纪70年代以来，以其极高的性价比，以及方便小巧受到人们极大的重视和关注。本设计选用msp430f249芯片作为控制芯片，来实现矩阵键盘对LED数码管显示的控制。通过单片机的内部控制实现对硬件电路的设计,从而实现对4*4矩阵键盘的检测识别。用单片机的P3口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0－P3.3口作键盘输入的列线，以单片机的P3.4－P3.7口作为键盘输入的行线，然后用P0.0－P0.7作输出线，通过上拉电阻在显示器上显示不同的字符“0－F”。在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来实现本设计。其工作过程为：先判断是否有键按下，如果没有键按下，则继续检测整个程序，如果有键按下，则识别是哪一个键按下，最后通过LED数码管显示该按键所对应的序号。 关键字：单片机、流水灯、数码管、控制系统 SCM since the nineteen seventies, with its high price, and a convenient compact attention and great concern. Thisdesign uses msp430f249 chip as the control chip, to realize the control of the LED digital tube display matrix keyboard. Through the internal control single chip to realize the hardware design of the circuit, so as to re alize the detection and recognition of 4*4 matrix keyboard. 4 * 4 matrix keyboard connected with the MCU P3 port, and the MCU P3.0 P3.3 port for a keyboard input, MCU P3.4P3.7 port as the lines of keyboard input, and then use theP0.0 P0.7 as the output line, by a pull-up resistor display different characters "0F on display". Control with software programs based on the hardware circuit to realize the design. The working process is: first to determine whether a key is pressed, if no key is pressed, it will continue to test the whole procedure, if a key is pressed, the Keywords: SCM, water lights, digital tubes, control system 键盘控制流水灯和数码管实验报告 目录 一设计的目的 (2) 二任务描述及方案设计 (3) 1. 任务描述 (3) 单片机为89c52 晶振为11.0592， /***此程序为流水灯*** / #include /*8个发光管间隔200ms由上至下，返回再由上至下，一个个往下亮，后全亮由下至上，返回再由下至上，一个个往下亮，后全亮 再重复2次， 然后全部熄灭再以500ms间隔 全部闪烁3次。重复此过程*/ #include 单片机课程设计报告--心形流水灯 井冈山大学 机电工程学院 单片机 课程设计报告 课程名称：单片机 设计题目：心形流水灯 姓名：彭玉红 专业：生物医学工程 班级：11级医工本一班 学号：110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日 目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致谢 (8) 参考文献 (8) 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环，右循环，间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述 2.1 课题的来源 当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题 一、原理图设计的目的： 利用AT89C51，通过控制按键来实现六种流水灯花样的转换，实现花样流水灯的设计，同时通过外部中断0，来控制流水灯的速度。 二、各器件的功能作用： 1、AT89C51 AT89C51有40个引脚，每个引脚都有其功能。本次设计中，利用P0口当输出口，输出低电平来驱动发光二极管点亮。利用P1.0~P1.5六个引脚，通过按键接地，然后采用扫描的方式，判断哪个引脚所接按键按下，从而来控制六种流水灯的花样。利用P3.2引脚外接按键接地，通过控制按键来减慢流水灯的速度，利用P3.3引脚外接按键接地，通过控制按键来提高流水灯的速度。利用P3.7输出低电平，导通三极管Q1，从而给八个发光二极管的阳极加高电平，一旦P0口输出低电平就可以驱动发光二极管。 2、八个发光二极管： 通过八个发光二极管来实现流水灯的变化，用低电平驱动发光二级管亮，同时，用高电平使其熄灭 。 3、按键 通过P1.0-P1.5外接的按键来实现流水灯各种花样的变化，当按键按下时，驱动一种流水灯花样的闪烁。同时，利用按键来提供外部中断，当按下按键时，产生一个外部中断，向CPU申请中断，CPU 响应其中断，因此可以用按键来实现提高流水灯闪烁的速度。 通过在RST口处加上一个按钮手动复位电路，利用复位按钮可以使运行中的流水灯复位到初始的状态。 4、排阻 因为P0口作为输出口时需要外接上拉电阻 三、设计原理图： 四、程序如下： #include 流水灯实验报告 课程名称：单片机原理及接口 实验项目名称：实验2 流水灯实验时间：2011-10-21 班级：电信092 姓名：蔡松亮学号：910706247 一、实验目的: 进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED 灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O 口进行输入输出的注意事项。 二、实验原理： MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口，记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路。四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展时，使用P0、P2口作系统地址和数据总线、P3口有第二功能，与MCS-51的内部功能器件配合使用。 以P1口为例，内部结构如下图所示： 成绩： 指导教师（签名）： 图P1口的位结构 作输出时：输出0时，将0输出到内部总线上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通，输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管截止，上面的上拉电阻使输出为1。作输入时：P1端口引脚信号通过一个输入三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制下，引脚电平出现在内部总线上。 I/O口的注意事项，如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作I/O口使用；四个口在作输入口使用时，均应先对其写“1”，以避免误读；P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻，其它口则可不必；P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作I/O口线使用；P3口的某些口线作第二功能时，剩下的口线可以单独作I/O口线使用。 三、实验环境: 硬件：PC机，基本配置CPU PII以上，内存2G 软件：keil 2, Proteus 7.5 四、实验内容及过程: 1、用Proteus画流水灯电路图流程： 1）、运行Proteus仿真软件，单击pick from libraries,打开搜索元器件窗口，如图1 所示：单片机课程设计报告旗舰版
51单片机实验报告
用单片机控制的LED流水灯设计(电路、程序全部给出)
流水灯设计与总结报告
单片机流水灯实验报告
嵌入式系统流水灯,按键,定时器实验报告
单片机实验报告
基于单片机的流水灯课程设计
用单片机控制的LED流水灯设计(电路、程序全部给出)讲课教案
按键控制数码管和流水灯设计报告实验报告要点
51单片机 流水灯 ~ 花样灯 程序
单片机课程设计报告--心形流水灯
花样流水灯设计
流水灯实验报告