单片机课程设计--LED灯流水闪亮的控制设计.docVIP

目 录 1 引言  1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对单片机芯片电路的感性认识，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，随着科学技术的进步和电子产业的迅猛发展，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单片机编程设计控制LED灯流水闪亮的设计加强学生的能力和创造力；综合运用专业及基础知识。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，并融入的所学知识的海洋里，从中找出自身的不足并加以改正。 2.3 预期的目标 对8个LED灯设计至少6种流水灯显示方式，通过按键来控制流水灯流动的速度。 2.4课题的技术 通过编程达到LED灯的显示方式、亮灯速度的按键控制等技术。 3 系统分析 3.1 涉及的基础知识 80C51单片机指令系统：规定80C51单片机内操作的语句或命令。 PROTUES软件的使用 3.2 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍 本次课程设计的目的在于加深80C51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 80C51的引脚图 80C51有40条引脚，共分为端口线、电源线和控制线三类。 1.端口线（4×8 = 32条）: I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。 P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 2.电源线（2条）: VCC为+5V电源线，VSS为接地线。 3.控制线（6条）: （1）ALE/：地址锁存允许/编程线 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 （2） PSEN:外ROM读选通信号。 （3）RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 （4）/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 功能：内外ROM选择端。 Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 4.I/O线 （5）XTAL1、XTAL2 ：晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3.3 解决问题的基本思路 因为选定用循环移位法来实现亮灯程序的，所以在一种设计好一种亮灯方式的前提下编程实现一个循环结构体，分别来实现8种不同的亮灯方式。另外再编一个实现延时控制的调用程序，来提供亮灯速度的控制。 4 系统设计 4.1 软件设计 单片机的应用系统由硬件和软件组成，在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，也是本次课程设计的重点和难点。我们编程实现流水灯的方法是循环移位法，下面我们就来简述一下循环移位法的工作原理。 循环移位法是采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P0口送一个数，这个数本身就让P0.0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P0口，这样就实现“流水”效果了。另外，由于80C51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，这样也可以实现“流水”效果。 4.2 仿真原理图 图 4-2硬件原理图 4.3 设计主要功能 打开电路开关， 8个LED灯会按照以下8个模式重复循环： 1、8个LED灯从上到下，一盏一盏点亮； 2、8个LED灯从下往上，一盏一盏点亮； 3、先点亮2,4,6,8，然后再点亮1,3,5,7； 4、LED从第一和第八盏灯依次向第四和第五盏灯点亮； 5、所有灯全部点亮，然后从中间向两边依次灭灯； 6、所有灯全部灭灯，然后从中间向两边依次点亮； 7、第五盏灯依次向第八盏灯全部点亮，然后灭灯；再从第四盏灯依次向第一盏灯全部点亮，最后灭灯； 8、按照5,6,7,8,4,3,2,1的顺序，单盏灯逐步点亮； 并且通过两个按键来控制流水灯的速度，连接P1.5引脚的按键开关按下使流水灯的点亮速度减慢；连接P1.6引脚的按键开关按