12_LED流水灯
单片机实训报告_流水灯
一、实验目的1. 掌握单片机的基本原理和操作方法。
2. 熟悉单片机编程环境Keil的使用。
3. 熟悉LED流水灯的原理和编程方法。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
二、实验原理1. 单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种具有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）和输入输出接口（I/O）等功能的集成电子电路。
它广泛应用于各种电子设备中，如家用电器、工业控制、汽车电子等。
2. LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种半导体器件，具有单向导电性。
当电流通过LED时，会发出光亮。
3. 流水灯是一种通过控制LED灯的亮灭，模拟流水效果的电子装置。
在单片机控制下，可以实现不同形式的流水灯效果。
三、实验设备1. 单片机实验板（如STC89C52单片机实验板）2. LED灯若干3. 跳线若干4. 电阻若干5. 电源（5V）6. Keil软件四、实验步骤1. 硬件连接（1）将单片机的P1.0-P1.7引脚与LED灯的正极相连，负极接地。
（2）将电阻串联在LED灯和单片机引脚之间，起到限流作用。
（3）将单片机的VCC和GND分别连接到5V电源的正负极。
2. 软件编写（1）在Keil软件中创建一个新的项目，选择相应的单片机型号。
（2）编写主函数main()，实现流水灯的编程。
（3）初始化单片机的P1口为输出模式。
（4）定义延时函数Delay()，实现流水灯的延时效果。
（5）在主循环中，通过改变P1口的高低电平，控制LED灯的亮灭，实现流水灯效果。
（6）保存并编译程序。
3. 程序调试（1）将编译后的程序下载到单片机实验板中。
（2）观察LED灯的流水效果，检查程序是否正确。
（3）如有错误，修改程序并重新编译、下载。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功实现了LED流水灯效果，实现了不同形式的流水灯效果。
2. 实验分析（1）在实验过程中，学习了单片机的基本原理和操作方法，掌握了Keil软件的使用。
科技创新实践活动：LED灯闪烁与流水灯控制
LED灯闪烁与流水灯控制
项目准备
Mixly编程软件
电脑
Arduino UNO开发板
LED灯
面包板
数据线
杜邦线
LED灯闪烁与流水灯控制
1.LED灯的结构及工作原理
（1）LED灯结构
半导体发光材料
环氧树脂透镜 正极线（金丝）
负极引线
正极引线
LED灯
LED灯闪烁与流水灯控制
问题：刚才我们上传的程序过于冗长，其 中控制LED灯的程序部分是，除了输出端 口不同，其他内容都是相同的，我们是否 可以将其简化呢？
提示：大家尝试采用数组来解决LED流水 灯程序冗长的问题
LED流水灯程序
感谢观看
Thanks
LED灯闪烁与流水灯控制
3.实现LED灯闪烁效果
（2）LED闪烁程序
（3）LED闪烁电路连接
LED灯闪烁与流水灯控制
4.实现LED流水灯效果 （1）生活中的应用场景
LED灯闪烁与流水灯控制
4.实现LED流水灯效果
（3）LED流水灯电路连接
（2）LED流水灯程序
LED灯闪烁与流水灯控制
5.拓展延伸
1.LED灯的结构及工作原理
（2）LED灯电气参数表
LED灯珠
尺寸
5mm 5mm 5mm 5mm 5mm
LED灯珠 颜色
红
V—2.0V
1.8V—2.0V
1.8V—2.0V
2.2V—2.4V
2.2V—2.4V
正常工作 电压
20mA
20mA
20mA
20mA
20mA
LED灯闪烁与流水灯控制
流水灯实验报告
流水灯实验报告流水灯实验报告引言：流水灯是一种常见的电子实验，通过控制电路中的LED灯的亮灭顺序，形成灯光在一组LED灯之间流动的效果。
本文将介绍流水灯实验的背景、实验目的、实验步骤、实验结果和实验总结。
一、实验背景：流水灯是电子电路实验中的经典实验之一，它通过控制LED灯的亮灭顺序，展示了数字电路中的时序控制技术。
流水灯实验不仅能够培养学生的动手能力，还能够加深对数字电路原理的理解。
二、实验目的：1. 学习和掌握流水灯电路的基本原理；2. 熟悉数字电路中的时序控制技术；3. 提高实验操作和电路调试能力。
三、实验器材和元器件：1. Arduino开发板；2. 电阻、电容等基本元器件；3. LED灯。
四、实验步骤：1. 搭建电路：将Arduino开发板与电阻、电容和LED灯连接起来，按照流水灯电路的原理图进行连接。
2. 编写程序：使用Arduino开发环境，编写控制LED灯流动的程序。
程序中需要设置LED灯的亮灭时间和顺序。
3. 上传程序：将编写好的程序上传到Arduino开发板中。
4. 调试电路：通过观察LED灯的亮灭情况，检查电路连接是否正确。
如有问题，及时调整电路连接。
5. 运行实验：将Arduino开发板上电，观察LED灯按照预设的顺序流动。
五、实验结果：经过实验，LED灯按照预设的顺序流动，形成了流水灯的效果。
LED灯的亮灭时间和顺序可以根据程序的编写进行调整。
实验结果符合预期，实验成功。
六、实验总结：通过本次流水灯实验，我深入了解了数字电路中的时序控制技术，并通过实际操作提高了自己的动手能力和电路调试能力。
流水灯实验是一种理论联系实际的有效方式，通过实验可以更好地理解数字电路的原理和工作方式。
在实验过程中，我遇到了一些困难，例如电路连接错误、程序编写有误等。
但通过仔细检查和调试，最终解决了这些问题。
这个过程让我学会了耐心和细致，也增强了我的问题解决能力。
总之，流水灯实验是一种基础且有趣的电子实验，通过实验可以深入理解数字电路中的时序控制技术。
12路流水灯控制电路
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，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灯由于其丰富的灯光色采建造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，这样一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。
因此有必要对现有彩灯控制器进行改进。
流水彩灯控制器在我们日常生活中有重要的应用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的流水彩灯控制器是其中较简单的，但这是复杂设计的基础。
设计要求：1、在选择器件时，应考虑成本。
2、根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。
3、画出电路原理图(元器件标准化，电路图规范化)。
技术指标：1、用中规模计数器设计该 12 路流水灯控制电路；2、要求每盏灯的点亮时间介于 1s~1.2s 之间；3、要求用 555 定时器设计时钟脉冲， 12 路流水灯采用 12 个发光二极管代替。
1 原理框图555 多谐振荡电路74LS161 计数部份74HC154 译码电路部份LED 显示部分图 1 12 路流水灯设计原理图该电路主要由 555 定时器、 74LS161 计数器和 74HC154 译码器和 LED 发光二极管。
由 555 定时器构成脉冲发生器，并由 LED 发光二极管监视电路是否工作；将 74SL161 接成二进制计数器， 74SL154 的 12 个输出端挨次与排成一排的 12 个 LED 发光管相接。
161 芯片的 QC、QD 端接与非门然后与 161 的 LOAD 端相接；且 161 的 LOAD 端通过非门与 154 芯片的 G1 与 G2 相接。
彩灯流水电路(流水灯)的设计
彩灯流水电路(流水灯)的设计对于彩灯流水电路的设计，我们一般采用LED流水灯的形式。
LED流水灯的原理是通过输入一个时钟信号，来控制LED灯的亮灭顺序，从而实现LED灯的流水效果。
下面就以一个8位LED流水灯电路为例，来分步骤介绍如何进行彩灯流水电路的设计。
1. 材料与元器件的准备该8位LED流水灯电路所需要的材料与元器件如下：（1）芯片：AT89C51（2）时钟：11.0592MHz（3）LED数码管：8款（4）电阻：九个330欧姆电阻（5）电容：两个22pF陶瓷电容（6）稳压管：7805（7）热熔胶枪（8）面包板2. 电路原理图设计接下来，我们需要根据电路的设计要求，来进行电路原理图的设计。
如下图所示，该电路原理图包含了AT89C51芯片、时钟、稳压管、电容以及LED数码管等元器件。
其中，AT89C51芯片作为电路的主控制芯片，时钟则用来控制电路的工作频率。
LED数码管则是用来实现LED灯的罗列效果。
3. 电路焊接装配电路原理图完成后，进入电路焊接与装配环节。
首先，我们需要将元器件逐一地焊接在面包板上。
这里，我们需要注意焊接的顺序和脚位。
接着，将电路连线固定在面包板上，然后接上电源线，即可启动LED数码管。
4. 代码编写最后，我们需要编写AT89C51芯片的代码。
该代码用来控制LED数码管的流水效果。
该代码的编写需要考虑以下几个方面：（1）如何将LED数码管控制程序放入芯片中？（3）如何实现不同的流水显示模式？（4）如何使用时钟来控制LED数码管的刷新速度？经过以上步骤的设计后，我们便可成功地制作出一款功能完善的彩灯流水电路产品。
如需实现更高级别的彩灯效果，还需不断探究和创新。
LED流水灯(英文)
Very simple, versatile modular designNo limits to the number of modules used in the ringCircuit diagram using LEDs:Circuit diagram using Lamps:Parts:R1 1K5 1/4W ResistorR2 680R 1/4W Resistor (Optional, see text)C1 47µF 25V Electrolytic CapacitorD1 LED any typeQ1 BC337 45V 800mA NPN TransistorP1 SPST PushbuttonLP1 Filament Lamp 12 or 24V (See text)Comments:The purpose of this circuit was to create a ring in which LEDs or Lamps illuminate sequentially. Its main feature is a high versatility: you can build a loop containing any number of LEDs or Lamps, as each illuminating device has its own small circuit. The diagrams show three-stage circuits for simplicity: you can add an unlimited number of stages (shown in dashed boxes), provided the last stage output was returned to the first stage input, as shown.P1 pushbutton purpose is to allow a sure start of the sequence at power-on but, when a high number of stages is used, it also allows illumination of more than one LED orLamp at a time, e.g. one device illuminated and three out and so on.After power-on, P1 should be held closed until only the LED or Lamp related to the module to which the pushbutton is connected remains steady illuminated. When P1 is released the sequencer starts: if P1 is pushed briefly after the sequence is started, several types of sequence can be obtained, depending from the total number of stages. Notes:If one LED per module is used, voltage supply can range from 6 to 15V.You can use several LEDs per module. They must be wired in series and supply voltage must be related to their number.Using 24V supply (the maximum permitted voltage), about 10 LEDs wired in series can be connected to each module, about 7 at 15V and no more than 5 at 12V.The right number of LEDs can vary, as it is depending by their color and brightness required.Using lamps, voltage supply can range from 9 to 24V. Obviously, lamp voltage must be the same of supply voltage.In any case, lamps may also be wired in series, e.g. four 6V lamps wired in series can be connected to each module and powered by 24V supply.If you intend to use lamps drawing more than 400mA current, BC337 transistors should be substituted by Darlington types like BD677, BD679, BD681, 2N6037, 2N6038, 2N6039 etc. As Darlington transistor usually have a built-in Base-Emitter resistor, R1 may be omitted, further reducing parts counting.Sequencer speed can be varied changing C1 value.A similar design appeared in print about forty years ago. It used germanium transistors and low voltage lamps. I think the use of LEDs, silicon transistors, Darlingto n transistors and 24V supply an interesting improvement.。
单片机课程设计--基于单片机的LED流水灯系统设计
单片机课程设计报告项目名称：基于单片机的LED流水灯系统设计目录第一章绪论--------------------------------------------------------------------------- 21.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1.4 设计方法 ----------------------------------------------------------------------------------- 3第二章设计内容与所用器件 ------------------------------------------------------- 4第三章方案论证与比较 ----------------------------------------------------------- 5 3.1循环移位法--------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2查表法 -------------------------------------------------------------------------------------- 5 3.3位控法--------------------------------------------------------------------------------------- 5第四章硬件系统设计 ---------------------------------------------------------------- 7 4.1 键盘接口电路----------------------------------------------------------------------------- 7 4.2 7段LED数码管 -------------------------------------------------------------------------- 8 4.3 程序下载接口----------------------------------------------------------------------------- 8 4.4 数码管驱动芯片-------------------------------------------------------------------------- 8 4.5、单片机时钟电路 ------------------------------------------------------------------------ 8 4.6、单片机复位电路 ------------------------------------------------------------------------ 9第五章软件设计 ---------------------------------------------------------------------- 7 5.1 汇编语言和C语言的特点及选择 ---------------------------------------------------- 7 5.2 LED显示原理 ----------------------------------------------------------------------------- 8第六章系统调试与存在的问题 ---------------------------------------------------- 9 6.1 硬件调试 ----------------------------------------------------------------------------------- 9 6.2 软件调试 ----------------------------------------------------------------------------------- 9总结 ----------------------------------------------------------------------------------- 10参考文献------------------------------------------------------------------------------- 10附录------------------------------------------------------------------------------------16第一章绪论1.1 课题简介当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。
流水灯显示实验报告
流水灯显示实验报告流水灯显示实验报告一、实验目的本实验旨在通过单片机控制LED灯的亮灭，实现流水灯的显示效果。
通过本实验，旨在巩固学生对单片机基本理论知识的理解，掌握流水灯显示的基本原理与设计方法，提高实践操作能力。
二、实验原理流水灯是一种常见的LED显示效果，通过控制LED灯的亮灭顺序和时间间隔，使LED灯以一定的速度逐次点亮或熄灭，形成流水般的效果。
本实验采用单片机控制LED灯的亮灭，通过编程实现流水灯的显示。
三、实验步骤1.准备实验材料（1）单片机开发板（2）LED灯若干（3）杜邦线若干（4）面包板（5）镊子、电烙铁等工具2.搭建硬件电路（1）将LED灯按照一定的顺序连接到单片机开发板的GPIO口上。
（2）使用杜邦线将电源连接到LED灯的正极和负极。
（3）连接单片机开发板与电脑的串口。
3.编写程序（1）打开单片机开发板的编程软件，如Keil uVision。
（2）编写程序代码，实现流水灯的显示效果。
程序代码包括初始化、延时、循环点亮和熄灭LED灯等部分。
（3）将程序代码下载到单片机开发板中。
4.调试与测试（1）打开电源，观察LED灯的亮灭情况，检查是否实现了流水灯效果。
（2）调整程序代码中的延时参数，改变LED灯的亮灭速度。
（3）检查程序代码中的语法错误和逻辑错误，确保程序的正确性。
四、实验结果与分析1.实验结果通过本次实验，我们成功地实现了流水灯的显示效果。
当电源接通后，LED灯按照设定的顺序逐次点亮或熄灭，形成流水般的效果。
同时，通过调整程序代码中的延时参数，我们还可以改变LED灯的亮灭速度。
2.结果分析本次实验的成功得益于正确的实验方法和步骤。
首先，我们准确地搭建了硬件电路，确保LED灯与单片机的连接正确；其次，我们合理地编写了程序代码，实现了流水灯的显示效果；最后，我们对实验结果进行了仔细的观察和调试，确保实验结果的正确性。
通过本次实验，我们不仅提高了实践操作能力，还巩固了对单片机基本理论知识的理解。
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2016年信息科学与工程学院_夏季小学期FPGA训练
LED流水灯
一、设计要求
1、设计8个LED灯从右往左依次亮起、熄灭
二、原理说明及相关电路
流水灯是经典的测试发光二极管是否正常工作和学习使用发光二极管的案例。
流水灯是每个学电子的入门“游戏”，其原理极其简单，但是可玩性却极强，可以就8个LED写出不同花样的程序。
代码的思路是先对系统时钟分频，产生1s信号（即变量count取值到12000000，这样分频时间=1s）,然后使用移位操作符指令进行操作。
该指令包括sll,srl,sla,sra,rol,ror6个指令，指令操作如图一目了然。
值得注意的是，使用该指令，左操作数必须是BIT_VECTOR类型，右操作数必须是INTEGER类型（前面可以有负号）。
例如：令x <= “10110”,则
y <= x sll 2 ;--逻辑左移两位，y <= “ 11000”,空余位填充0
y <= x srl 2 ;--逻辑右移两位，y <= “00101”,空余位填充0
y <= x sla 2 ;--算术左移两位，y <= “11000”,空余位复制最右边上的数值y <= x sra 2 ;--算术右移两位，y <= “11101”,空余位复制最左边上的数值y <= x rol 2 ;--循环逻辑左移两位，y <= “11010”,左侧移出位填补到右侧y <= x ror 2 ;--循环逻辑右移两位，y <= “10101”,右侧移出位填补到左侧
三、实验说明
1、打开“…\dev\”下的工程。
2、使用Programmer将“…\dev\”文件夹下的led.sof文件下载到FPGA板中。
3、按住或松开“K0”KEY键（改变K0的电压），观察LED的显示状态（亮：表示高电平；灭：表示低电平）；
4、修改代码，实现流水灯其他亮灭形式。