微课教学设计--利用单片机控制流水灯
微课教学设计--利用单片机控制流水灯
【教学背景】
单片机原理及应用是电子信息工程以及其他电类专业必修的一门重要专业课程。该课程以MCS-51系列单片机为例，讲述单片机的内部结构、工作原理及应用。
通过本课程的学习，使学生掌握单片机的基本理论和分析问题的方法，培养其应用单片机解决实际问题的能力。I/O口是单片机内部重要的硬件资源之一，也是单片机最为基础的部分。本次微课通过“流水灯”这样一个生动的制作实例，使学生掌握51单片机I/O口的使用控制方法，其包括硬件设计和软件设计两部分。此实例可以大大激发学生学习单片机的兴趣，为后续学习打下良好的基础。
【教学目标】
使学生掌握LED发光二极管的单向导电原理和使用方法，巩固之前在模拟电子线路这门课中所学知识；使学生掌握利用51单片机的I/O口控制LED发光二极管的原理和方法；使学生回顾之前所学的指令系统，初步掌握利用汇编语言编写实际工程例程的能力；初步培养学生利用单片机技术解决生活中实际问题的能力。
【教学重点】
（1）利用I/O口控制LED发光二极管的硬件设计；
（2）“流水灯”的软件设计。
【教学难点】
（1）LED发光二极管必须采用低电平驱动的原因；
（2）“流水灯”流水功能的软件实现。
【教学方法】
（1）项目教学法
利用一个实际生活中的例子（流水灯），讲解51单片机I/O口的使用控制方法。由于此实例趣味性较高，可以大大激发学生学习单片机的兴趣，提高他们的学习积极性，并使学生初步了解单片机在实际应用中的作用。
（2）启发教学法在课堂教学中，对于学习难点，教师设计问题，通过提问方式，引导学生思考问题，吸引其注意力，使其自己找到问题的答案，激发其学习兴趣。
【教学进程】
1、发光二极管的介绍（30秒）
2、LED装饰品的介绍并演示学生作品视频（1分钟）
3、“流水灯”流水要求介绍（40秒）
4、流水灯硬件电路设计（5分30秒）
5、流水灯软件设计思想（4分钟）
6、流水灯软件设计流程图（50秒）
7、流水灯软件程序讲解（3分钟）
8、实物演示（25秒）
9、课后思考题（35秒）
【教学内容】
1、发光二极管的介绍
指出发光二极管是本次课程主要用到的元器件，简单介绍其技术指标（如图1）。
图1 发光二极管主要技术指标介绍
2、LED装饰品介绍
指出现在有很多装饰品是由多个LED组成，通过控制LED的亮灭形成一幅幅图案（如图2），以达到美观的效果。同时播放由我校学生自主设计的作品视频，让学生直观感受到炫目的效果，并引出这次课的主题──利用单片机控制流水灯。
图2 LED装饰品
3、明确“流水灯”设计要求
指出具体的流水要求（如图3）。
图3 流水要求
4、流水灯硬件电路设计
明确发光二极管在51单片机中采用的驱动方式（低电平驱动（如图4）），并提问能否采用高电平驱动，给出相应的硬件电路图（如图5）并说明不能驱动的原因，最后给出限流电阻的计算方法（如图6）。
图4 发光二极管的驱动方式
图5 发光二极管高电平驱动电路图
图6 限流电阻计算方法
5、软件设计思想
把软件程序中几个比较关键的地方提出来设置成问题，引发学生思考，并给出关键指令（如图7）。
图7 几个关键问题
6、软件流程图
在具体程序之前给出软件流程图，明确整个软件设计的流程（如图8）。
图8 软件流程图
7、软件设计程序软件设计程序（如图9）在用PPT播放时不是同时给出，而是按照软件流程图的顺序（P1口赋初值点亮第一个灯→调用延时子程序→P1口左环移→循环）分步给出，让学生进一步理清程序设计的脉络。
图9 软件设计程序
8、实物演示将上述程序下载到单片机中，实物演示效果，让学生有最直观的感受。
9、思考题
围绕本次课程，给出两道思考题，启发学生思考，使学生能够更透彻地理解软件设计的内容（如图10）。
图10 思考题
【教学总结】
单片机原理及应用是电子类学生一门非常重要的专业课程，单片机同时也是该专业学生参加电子类竞赛和今后工作中用到的主要器件。要想学好单片机必须想办法激发学生的学习兴趣。本次微课通过流水灯这样一个生动有趣的实例，采用PPT讲解、视频演示、实物演示等多种教学手段，向学生展示了整个流水灯的设计过程（包括硬件设计、软件设计），使学生掌握51单片机的I/O口使用控制方法，并回顾之前所学的指令系统，激发学生的学习兴趣，培养其应用单片机解决实际问题的能力。
在今后单片机的教学过程中，能不能开发出更多更好的项目，既结合理论教学需要，又兼顾学生的兴趣爱好，这是单片机教学中可以参考的方向。
双单片机控制流水灯(精)
案例8 双单片机通信控制流水灯 用串行工作方式进行单片机之间的通信，电路图如下图所示。两个89S51单片机通过串行口进行通信，设置U1使用的晶振频率是11.0592MHz，U2使用的晶振频率是22.1184MHz，U1的RXD接U2的TXD，U1的TXD接U2的RXD，U2接8个发光二极管，要求由U1向U2发送数据，使8个发光二极管按从左到右逐一点亮的流水灯效果。 MCS-51单片机之间的串行异步通信 1．串行口的编程串行口需初始化后，才能完成数据的输入、输出。其初始化过程如下： （1）按选定串行口的工作方式设定SCON的SM0、SM1两位二进制编码。 （2）对于工作方式2或3，应根据需要在TB8中写入待发送的第9位数据（地址为1,数据为0)。 （3）若选定的工作方式不是方式0，还需设定接收/发送的波特率。 （4）设定SMOD的状态，以控制波特率是否加倍。 （5）若选定工作方式1或3，则应对定时器T1进行初始化以设定其溢出率。 2．案例分析由于串行口通信时传输的“0”或者“1”是通过相对于“地”的
电压区分的，因此使用串行口通信时，必须将双方的“地”线相连以使其具有相同的电压参考点。需要注意的是，异步通信时两个单片机的串行口波特率必须是一样的。由于U1使用的晶振频率是11.0592MHz，U2使用的晶振频率是22.1184MHz，因此二者的串行口初始化程序不完全一样。假设使用240bit/s的波特率，使用串行工作方式1，Tl使用自动装载的方式2，则Ul的TH1应初始化为136，U2的TH1应初始化为16。 对应的程序完成如下功能：Ul和U2进行双工串行通信，Ul给U2循环发送流水灯控制字，U2收到控制字后送到P0口，点亮相应发光二极管，双方都用中断方式进行收发。 （1）单片机U1的源程序 #include
基于单片机的流水灯系统
目录 1.系统方案选 (x) 1.1 设计要求 (x) 1.2 方案选择 (x) 2 系统的硬件设计与实现 (x) 2.1芯片介绍 (x) 2.2 电源 (x) 2.3 时钟 (x) 2.4 I/O线 (x) 2.5 晶振电路 (x) 2.6 LED电路 (x) 2.7按键电路 (x) 3 系统的软件设计 (x) 3.1 程序流程图 (x) 3.2 程序设计 (x) 3.3 仿真电路图 (x) 3.3.1仿真电路初始化图 (x) 3.3.2 仿真结果(设计实现的功能) (x) 3.3.3 结论 (x) 4．设计心得与体会 (x) 5．参考文献 (x)
【摘要】：若干个灯泡有规律依次点亮或者依次熄灭叫流水灯，它用在夜间建筑 物装饰方面。例如在建筑物的棱角上装上流水灯，可起到变换闪烁美不胜收的效果。一般情况下单片机的流水灯由若干个LED发光二极管组成，在单片机系统运行时，可以在不同的状态下让流水灯显示不同的组合，作为单片机运行正常的指示，当单片机系统出现故障时，可以利用流水灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。 本设计采用一块单片机（AT89C52.BUS）作为流水灯系统的控制核心，通过编程来实现单片机I/O口对LED的控制，使流水灯显示上下流动、停止流动、闪灯等功能，并由按键控制流水灯的不同亮法，LED的工作方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接的LED的I/O口送出低电平来 实现LED的点亮。 【关键词】：流水灯按键控制单片机 1、方案： 1.1设计要求： 以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器： P1.2—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。 P1.3—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。 P1.4—上，按此键则灯由上向下流动。 P1.5—下，按此键则灯由下向上流动。 1.2方案选择： 根据题目的要求，控制模块需要选择单片机作为核心控件，可以选择的单片机有AT89C51、AT89C52还有各自的总线型号的，而对于按键，可以选择BUTTON，当然用SWITCH来代替也是可以实现的；显示模块的LED发光二极管也有很多颜色可以供选择如红色、蓝色、绿色等。 考虑到题目的要求与电路图布线的问题，经过仔细的分析和论证，最终的方案如下：单片机：AT89C52.BUS、按键：BUTTON 发光二极管：LED-RED。 系统的基本框图1.2.1所示，单片机主要用于对流水灯模块（发光二极管）的控制，实现流水灯从上往下流、停止、由下往上流、闪烁的功能，而按键模块控制单片机I/O口的输出电平，间接地控制流水灯模块。
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
(完整word版)51单片机流水灯
51单片机的流水灯控制 班级：100712 姓名：全建冲 学号：10071047
一、设计要求 用51单片机设计一个流水灯的控制方案，要求采用定时器定时，利用中断法控制流水灯的亮灭，画出电路图和程序流程图，写出程序代码以及代码注释。 二、电路原理图 原理图分析： 本原理图采用STC89S52单片机控制8个LED灯，其中8个LED灯的负极接单片机的P1端口，正极通过1KΩ排阻连接到电源上。原理图中还给出了晶振与复位端，以保证控制器的稳定工作。
三、程序流程图
四、程序代码及注解 1.非中断定时器控制 #include
i++; if(i==10)//500毫秒定时 { i=0; P1=a;//P1端口赋值 a=_crol_(a,1);//循环左移 } TF=0;//清除定时器溢出标志 } } } 程序分析：本程序采用非中断定时器法控制流水灯，核心语句在于读取标志位TF位，TF为定时器溢出标志位，溢出时硬件自动置一，所以循环读取标志位以判断定时器是否溢出，而每次溢出需要手动清零，否则定时器无法再次溢出，利用标志i读取10次即可达到500毫秒的定时。另外需要注意的是单片机晶振为11.0592MHz,所以计时一个数的时间为12/11.0592=1.085us，故定时50毫秒的计数为50000/1.085=46080。 2.中断定时器控制 #include
基于单片机的LED流水灯设计
基于单片机的LED流水灯设计 设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制 一设计方法 本课题使用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。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，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到
“流水”效果了。 二方案论证与比较 2.1循环移位法 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的，因此程序显得有点复杂，下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令，因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中，让其移动，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。 2.2查表法 上面的两个程序都是比较简单的流水灯程序，“流水”花样只能实现单一的“从左到右”流方式。运用查表法所编写的流水灯程序，能够实现任意方式流水，而且流水花样无限，只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样，真正实现随心所欲的流水灯效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中，然后通过查表指令“MOVC A，@A+DPTR”把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下，TAB标号处的数据表可以根据实
单片机c语言编程控制流水灯
说了这么多了，相信你也看了很多资料了，手头应该也有必备的工具了吧！（不要忘了上面讲过几个条件的哦）。那个单片机究竟有什么 功能和作用呢？先不要着急！接下来让我们点亮一个LED（搞电子的应该知道LED是什么吧^_^） 我们在单片机最小系统上接个LED,看我们能否点亮它!对了,上面也有好几次提到过单片机最小系统了，所谓单片机最小系统就是在单片机 上接上最少的外围电路元件让单片机工作。一般只须连接晶体、VCC、GND、RST即可，一般情况下，AT89C51的31脚须接高电平。 #include
单片机流水灯课程设计
单片机流水灯课程 设计
基于AT89C51单片机的流水灯 1 引言 1.1 课题简介 单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 当前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在智能仪器仪表上的应用，例如精密的测量设备；在工业控制中的应用，用单片机能够构成形式多样的控制系统、数据采集系统，例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算
机联网构成二级控制系统等；在家用电器中的应用可从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。单片机在医用设备领域中的应用，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等；在各种大型电器中的模块化应用，如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理)，就需要复杂的类似于计算机的原理。 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Intel8051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。 1.2 设计目的 (1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 (2) 掌握汇编语言程序设计方法。 (3) 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 1.3 设计任务及要求 (1) 彩灯用8个发光二极管代替。 (2) 电路具有控制彩灯点亮右移、左移、全亮及全灭等功能。
基于51单片机的流水灯
基于51单片机的流水灯 利用51单片机P0口实现8个LED(发光二极管)的流水灯控制。可以使用Proteus软件进行仿真调试。 1 硬件设计 利用单片机的PO口控制8个LED，其电路如下图所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“LSD.DSN”。在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示 都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 流水灯又称为跑马灯，在函数中可以将P0口的八种不同状态做成一维数组，循环执行即可，如下所示。当然也可以采用其它函授来实现，如左移一位<<1（或右移一位>>1），循环左移函授_crol_（或循环右移函授_cror_）等。 /****************************************************************** 流水灯
*******************************************************************/ #include "reg51.h" const tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void delayms(unsigned int x) //延时 { unsigned int j; unsigned char k; for(j=0;j 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 五种编程方式实现流水灯的单片机C程序 //功能：采用顺序结构实现的流水灯控制程序 /*此方式中采用的是字操作（也称为总线操作）*/ #include 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。 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，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的 视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 3.软件编程 单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。 3.1位控法 这是一种比较笨但又最易理解的方法，采用顺序程序结构，用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯的亮灭。程序如下：ORG 0000H ；单片机上电后从0000H地址执行 AJMP START ；跳转到主程序存放地址处 ORG 0030H ；设置主程序开始地址 START：MOV SP，#60H ；设置堆栈起始地址为60H CLR P1.0 ；P1.0输出低电平，使LED1点亮 ACALL DELAY ；调用延时子程序 SETB P1.0 ；P1.0输出高电平，使LED1熄灭 基于51单片机的流水灯设计 一．基本功能 利用AT89c51作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED 灯的左、右循环显示。 二．硬件设计 图1.总设计图 1.单片机最小系统 1.1选用AT89C51的引脚功能 图2. AT89C51 XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。 XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。 RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得部特殊功能寄存器容均被设成已知状态。 P3：端口3是具有部提升电路的双向I/O端口，通过控制各个端口的高低电平了实现LED流水灯的控制。 1.2复位电路 如图所示，当按下按键时，就能完成整个系统的复位，使得程序从新运行。 图3.复位电路 1.3时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。 在AT89C51芯片部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X1，输出端为引脚X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用12MHz的石英晶体。 图4.时钟电路 2.流水灯部分 图5.流水灯电路 三．软件设计 3.1编程语言及编程软件的选择 本设计选择C语言作为编程语言。C语言虽然执行效率没有汇编语言 目录 1 引言 (1) 2课题综述 (1) 2.1 课题的来源 (1) 2.2课题的意义 (1) 2.3预期的目标 (1) 2.4面对的问题 (1) 2.5课题的技术 (2) 3系统分析 (2) 3.1涉及的基础知识 (2) 3.280C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 3.3 解决问题的基本思路 (3) 3.4总体方案 (3) 4系统设计 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.2 软件设计 (4) 4.3元件清单 (4) 4.4硬件原理图 (5) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6设计主要功能 (6) 5代码编写 (6) 6程序调试 (7) 结论 (8) 致谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对80C51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。 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课题的意义 这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。能够让学生深入真是的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。找出自身的不足并加以改正。 2.3预期的目标 对8个LED灯设计5种流水灯显示方式，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号；用两个键来控制流水灯流动的速度。 2.4面对的问题 这次课程设计是通过80C51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。首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来，再根据电路图连接实物电路。 单片机流水灯汇编程序设计 流水灯汇编程序 8只LED为共阳极连接，即单片机输出端为低电平时即可点亮LED。 ;用最直接的方式实现流水灯 ORG 0000H START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮（以下省略） LCALL DELAY MOV P1,#11101111B LCALL DELAY MOV P1,#11110111B LCALL DELAY MOV P1,#11111011B LCALL DELAY MOV P1,#11111101B LCALL DELAY MOV P1,#11111110B LCALL DELAY MOV P1,#11111111B ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒 AJMP START ;反复循环 ;延时子程序，12M晶振延时约250毫秒 DELAY: ;大约值：2us*256*256*2=260ms，也可以认为为250ms PUSH PSW ;现场保护指令(有时可以不加) MOV R4,#2 L3: MOV R2 ,#00H L1: MOV R3 ,#00H L2: DJNZ R3 ,L2 ;最内层循环：（256次）2个周期指令（R3减一，如果比1大，则转向L2） DJNZ R2 ,L1 ; 中层循环：256次 DJNZ R4 ,L3 ;外层循环：2次 POP PSW RET END 51单片机汇编程序集（二） 2008年12月12日星期五 10:27 辛普生积分程序 内部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM浮点数排序程序(升序) BCD小数转换为二进制小数(2位) BCD小数转换为二进制小数(N位) BCD整数转换为二进制整数(1位) BCD整数转换为二进制整数(2位) BCD整数转换为二进制整数(3位) BCD整数转换为二进制整数(N位) 二进制小数(2位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制小数(M位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(M位)转换为十进制整数(组合BCD码) 三字节无符号除法程序(R2R3R4/R7)=(R2)R3R4 余数R7 ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,R2,NDIV31 ;堆栈需求: 5字节 ;出口: R0,NCNT IBTD21 : MOV NCNT,#00H MOV R2,#00H IBD211 : MOV R7,#0AH LCALL NDIV31 MOV A,R7 MOV @R0,A INC R0 INC NCNT MOV A,R3 ORL A,R4 JNZ IBD211 MOV A,R0 CLR C SUBB A,NCNT MOV R0,A RET ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,B,R7 ;堆栈需求: 3字节 ;出口: R0 单片机课程设计报告 设计题目：外部中断控制流水灯变化 姓名 一．设计目的 通过学习单片机工作原理和各种工作方式及各管脚的功能，想通过P3口的俩管脚P3.2和P3.3第二功能，即外部中断来使CPU响应，达到控制流水灯的目的。 二．设计要求 主程序实现8个灯从P2.0到P2.7依次亮灭，灯与灯 之间间歇约0.5秒.当P3.3口是低电平时，灯从P2.7到P2.0依次亮灭，灯与灯之之间间歇约0.5秒.循环3次返回主程序.当P3.2口是低电平时，灯全灭，当P3.2口是高电平时，返回主程序.当同时使P3.2和P3.3为低电平时，灯全灭，因为外部中断0的优先级高于外部中断1的优先级. 三．MCS-51的硬件结构： 四．P3口的状态 P3口是双功能口，默认为第一功能（通用I/O口），通过编程可设置第二功能。 五．中断传送方式： 中断方式则是在外设为数据传送做好准备之后，就向CPU发出中断请求信号（相当于通知CPU）。CPU接收到中断请求信号之后立即作 出响应，暂停正在执行的原程序（主程序），而转去外设的数据输入输 出服务，待服务完之后，程序返回。CPU再继续执行被中断的原程序。六．外部中断 外部中断是指从单片机外部引脚输入请求信号。输入/输出的中断请求、实时事件的中断请求、掉电和设备故障的中断请求都可以作为 外部中断源，从引脚INT0、INT1输入。 外部中断请求、有两种触发方式：电平触发及跳变（边沿）触发。 这两种触发方式可以通过对特殊功能寄存器TCON编程来选择。七．电路原理逻辑图如下： P3.3 P3.2 灯亮情况 0 0 全灭 0 1 全灭 1 0 从P2.0到P2.7依次亮灭 1 1 从P2.7到P2.0依次亮灭八．实验硬件电路图如下 流水灯设计 系别： 班级： XX： 学号： 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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个核心部件来使用，仅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特点的软件结合，加以完善。我们周围有许多广告牌。通过单片机的控制，我们可以把城市的夜晚装饰的更漂亮。 通过对单片机的系统学习，对一些广告灯的设计做了一些必要的改进。同时对自己的改进也做了真实的仿真。达到了预期的目的。但是在改进的过程里也发现了自己的很多的不足。这会在以后的学习生活里不断提高。逐步完善自己。 关键字：广告灯，单片机，程序设计 目录 1单片机技术概述 (1) 1.1 基本概念 (1) 1.2 MCS-51系列单片机简介 (2) 2 系统的硬件设计 (3) 2.1硬件组成 (3) 2.2流水灯硬件原理图 (3) 2.3开发软件 (3) 2.4编程语言特点 (4) 3系统软件设计及调试.........................................................5 3.1设计思路 (5) 3.2 软件编程 (5) 3.3 位控法 (5) 3.4 循环移位法 (6) 3.5 查表法 (7) 3.6 汇编语法要求、规则 (9) 3.7小灯控制程序 (9) 3.8 结语 (11) 4参考文献 (12) 5致谢 (13) 1 单片机技术概述 1.1基本概念 单片机实际上是微型计算机的一种，自从它问世以来，人们对它不断地改进，以应用于现代化社会的各方各面。单片机体积小，价格低廉，开发较为容易，可根据需要制作成各种智能控制器以代替人工的操作，实现自动化。在我国，由于ASIC（专用集成电路）的生产还跟不上，单片机的作用更加地重要，在智能仪器仪表、工业设备过程控制、家用电器中，都可以见到它的踪迹。 单片机应用的意义不仅在于它的广阔X围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。 单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。（引脚图例如图1.1）按用途可分为通用型和专用型两大类根据单片机能够一次处理的数据的宽度，单片机可分为1位机，4位机，8 位机，16位机，32位机。（内部逻辑如图1.2） 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 左右来回循环的流水灯 设计要求 8个发光二极管LED0～LED7经限流电阻分别接至P1口的P1.0～P1.7引脚上，阳极共同接高电平。编程实现制作左右来回循环的节日彩灯，显示规律如下图所示。 题37图节日彩灯的花样显示的规律 为了使显示效果更加绚丽多彩，P1端口8个引脚分别接有不同颜色的发光二极管。具体如题37表所示。 题37表P1口8个引脚的不同颜色的发光二极管 使用C51编流水灯程序以及设计相应的硬件电路十分简单，且有多种方法。本方案力求程序最简化最清晰原则，用NS图（盒图）表示算法如下： 程序中设置中间变量temp用来给P1口赋值，命令_crol_和_cror_用于使temp左移或右移，例如当temp=11111110B时，执行_crol_(temp,1)之后temp=11111101，应用此两条语句必须把头文件 { temp=0xfe; //给temp赋初值 P1=temp; //temp赋值给P1口，第一个LED（红色）点亮while(1) //主程序，括号中的程序将一直循环 { for(a=0;a<7;a++) //左移部分，LED从左到右依次点亮 { temp=_crol_(temp,1); //_crol_语句控制变量temp左移 delay(); //每个灯点亮之后延迟一会在点下一个灯 P1=temp; } for(a=0;a<7;a++) //右移部分，LED从右到左依次点亮 { temp=_cror_(temp,1); //第8个灯点亮后开始右移程序，LED从右向左点亮 delay(); P1=temp; } } } void delay() //延时子程序 {单片机课程设计报告旗舰版
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