心形花样流水灯设计报告
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《专业方向课程设计》课程
设计报告
题目:心形花样流水灯与点阵显示
专业:电子信息工程
班级:二班
学号:
姓名:
指导老师:
重庆交通大学信息科学与工程学院
设计时间:2013年9 月8 日到2013 年11 月16 号
一、 设计任务说明
随着社会的发展,单片机得到了广泛的应用,人们越来越重视单片机的应用。比如温度是和每个人息息相关的,并且在有的生产车间里还要进行温度时时测量,甚至是对温度的进一步调控等,这些都是单片机的应用之例。本设计是用单片机和点阵加一个小的流水灯电路, 这次作品的初衷是希望通过单片机学习,做个生日礼物送给朋友。
二、 总体设计
本系统主要有AT89C51单片机、5mm 彩色LED 灯、74HC245、8*8LED 点阵、200欧电阻等元件组成。
1.流水灯设计:
(1)AT89C51单片机: AT89C51具有如下特点:
40个引脚,8k Bytes Flash 片内程序存储器, 256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ), 32个外部双向输入/输出(I/O )口, 5个中断优先级2层中断嵌套中断, 2个16位可编程定时计数器, 2个全双工串行通信口,
看门狗(WDT )电路,片内时钟振荡器。 此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可
为0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU 暂停工作,而RAM 定时计数器,串行口,外中断 系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM 的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
引脚图如右图所示。此次设计把51单片机的4个I/O 口与32个5mm 高亮LED 灯相接,通过单片机控制各I/O 引脚的高低电平控制LED 的亮灭从而形成各种不同亮灭的花样。
2.点阵显示设计: (1)8*8点阵原理图 :
从图中可以看出,8X8点阵共需要64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法,如图所示,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述: 一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。
AT89C51引脚图
一根横柱:对应的行置0,而列则采用扫描的方法来实现。
(2)74HC245:
74HC245是一种三态输出、八路信号收发器,主要应用于大屏显示,以及其它的消费类电子产品中增加驱动
主要特性:
☆采用CMOS工艺
☆宽电压工作范围:3.0V—5.0V
☆双向三态输出
☆八线双向收发器
☆封装形式:SOP20、SOP20-2、TSSOP20、DIP20
此次设计采用74HC245来驱动8*8点阵,74HC245一端与51单片机的P0口想连,另一端则与点阵的输入端相连,从而通过单片机控制驱动点阵。
三、硬件设计
心型流水灯的硬件设计如下图:
此次设计把51单片机的4个I/O口与32个5mm高亮LED灯相接,通过单片机控制各I/O引脚的高低电平控制LED的亮灭从而形成各种不同亮灭的花样。
点阵显示的硬件设计图如下:
本次设计通过74HC245来驱动8*8点阵,74HC245的输入端与51单片机的P0口想连,74HC245的输出端则与点阵的行相连,而点阵的列则与单片机的P3口相连,通过单片机控制、74HC245驱动,从而完成了点阵的显示。
四、软件设计
心形花样流水灯的程序如下:
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code table[]={0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00}; // 逐个点亮0~7 uchar code table1[]={0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00}; // 逐个点亮7~0 uchar code table2[]={0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff}; // 逐个灭0~7
uchar code table3[]={0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff}; // 逐个灭7~0
/***********************************************************/
void delay(uint t); //延时
void zg(uint t,uchar a);//两边逐个亮
void qs(uint t,uchar a);//全部闪烁
void zgxh(uint t,uchar a); // 逆时针逐个点亮
void djs(uint t,uchar a); //对角闪
void lbzgm(uint t,uchar a);//两边逐个灭
void nszgm(uint t,uchar a); // 逆时针逐个灭
void sztl(uint t,uchar a);//顺时逐个同步亮
void nztl(uint t,uchar a);//逆时逐个同步亮
void sztm(uint t,uchar a);//顺时逐个同步灭
void nztm(uint t,uchar a);//逆时逐个同步灭
void hwzjl(uint t,uchar a); //横往中间亮
void hwzjm(uint t,uchar a); //横往中间灭
void nzdl(uint t,uchar a); //逆时逐段亮
void nzdgl(uint t,uchar a); //逆时逐段一个点亮
void jgs(uint t,uchar a); //间隔闪
/**********************************************************/
void zg(uint t,uchar a)//两边逐个亮
{
uchar i,j;
for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; P0=0x7f;delay(t); for(i=0;i<7;i++) { P0=table1[i+1]; P2=table1[i]; delay(t); } P2=0x00;P1=0xfe; delay(t); for(i=0;i<7;i++) { P1=table[i+1]; P3=table1[i]; delay(t); } P3=0x00;delay(t); } } void qs(uint t,uchar a) //全部闪烁 { uchar j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; delay(t); P0=P1=P2=P3=0x00; delay(t); } } void zgxh(uint t,uchar a) // 逆时针逐个点亮{ uchar i,j; for (j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for (i=0;i<8;i++) { P0=table1[i]; delay(t); } for(i=0;i<8;i++) { P1=table[i]; delay(t); } for(i=0;i<8;i++) { P3=table[i]; delay(t); } for(i=0;i<8;i++) { P2=table[i]; delay(t); } } } void nszgm(uint t,uchar a) // 逆时针逐个灭{ uchar i,j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0x00; for (i=0;i<8;i++) { P0=table3[i];delay(t); } for (i=0;i<8;i++) { P1=table2[i];delay(t); } for (i=0;i<8;i++) { P3=table2[i];delay(t); } for (i=0;i<8;i++) { P2=table2[i];delay(t); } } void djs(uint t,uchar a) //对角闪 { uchar j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; P0=P3=0x00; delay(t); P0=P1=P2=P3=0xff; P1=P2=0x00; delay(t); } } void lbzgm(uint t,uchar a)//两边逐个灭 { uchar i,j; for (j=0;j { P0=P2=0x00; P3=0x01;delay(t); for(i=7;i>1;i--) { P1=table[i-1];P3=table1[i-2]; delay(t); } P1=0xfe;P3=0xff;delay(t); P1=0xff;P2=0x01;delay(t); for(i=7;i>1;i--) { P0=table1[i-1]; P2=table1[i-2]; delay(t); } P0=0x7f;P2=0xff;delay(t); P0=0xff;delay(t); } } void sztl(uint t,uchar a)//顺时逐个同步亮{ uchar i,j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P0=table[i]; P1=P2=P3=table1[i]; delay(t); } } } void nztl(uint t,uchar a)//逆时逐个同步亮{ uchar i,j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P0=table1[i]; P1=P2=P3=table[i]; delay(t); } } } void sztm(uint t,uchar a)//顺时逐个同步灭{ uchar i,j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0x00; for(i=0;i<8;i++) { P0=table2[i]; P1=P2=P3=table3[i]; delay(t); } } } void nztm(uint t,uchar a)//逆时逐个同步灭{ uchar i,j; for(j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P0=table3[i]; P1=P2=P3=table2[i]; delay(t); } } } void hwzjl(uint t,uchar a) //横往中间亮{ uchar i,j; for (j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P0=P2=P1=table1[i]; P3=table[i];delay(t); } } } void hwzjm(uint t,uchar a) //横往中间灭{ uchar i,j; for (j=0;j { P0=P1=P2=P3=0x00; for(i=0;i<8;i++) { P0=P2=P1=table3[i]; P3=table2[i];delay(t); } } } void nzdl(uint t,uchar a) //逆时逐段亮{ uchar i,j; for (j=0;j { P0=P1=P2=P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P0=table1[i]; delay(t); } P0=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P1=table[i]; delay(t); } P1=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P3=table[i]; delay(t); } P3=0xff; for(i=0;i<8;i++) { P2=table[i]; delay(t); } P2=0xff; } } void nzdgl(uint t,uchar a) //逆时逐段一个点亮{ uchar i,j,k,l; for (j=0;j { k=table1[0]; P0=k;l=table[0]; P1=P2=P3=l;delay(t); for(i=0;i<8;i++) { k=_crol_(k,-1); P0=k; l=_crol_(l,1); P1=P2=P3=l; delay(t); } } } void jgs(uint t,uchar a) //间隔闪 { uchar j;