80C51单片机可控流水灯的设计

1、西安文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生姓名 王鑫专业班级 电信专业08级2班学 号08101080219指导教师朱继萍 职称 教研室电子信息工程课 程 单片机技术及应用题 目 80C51单片机可控流水灯的设计任务与要求设计任务：使用80C51单片机的P2 口和P3 口控制LED1LED16进行花样显示。显示顺序规律为：16个LED依次左移单个点亮；16个LED依次左移逐个点亮；16个LED依次左移逐个熄灭；从开始再次循环。设计要求:1、利用80C51单片机和74LS373芯片设计硬件电路；2、运用汇编语言编写实现该任务的程序；3、使用Proteus ISIS软件和Keil C51软件进行

2、仿真，验证设计开始日期2011.12.19完成日期 2011.12.302011年12月18 日80C51单片机可控流水灯的设计【设计任务】本设计将使用80C51单片机的P2 口和P3 口控制LED1LED16进行花 样显示。预计显示顺序规律为：16个LED依次左移单个点亮；16个 LED依次左移逐个点亮；16个LED依次左移逐个熄灭；从开始再 次循环。【硬件设计】使用74LS373与单片机连接，进行数据锁存驱动，其连接方法为：由P2 口输出数据，控制2片74LS373以驱动16个LED数码管；P3控制74LS373进行选择与锁存数据在桌面双击图标，打开ISIS 7 Professional窗

3、口。单击菜单命令File” “New Design”，新建一个DEFAULT模板，保存文件名为“80C51单片机可控流水灯.DSN”。执行菜单命令“ System” “Set Sheet Size，在弹出的“ Sheet Size Configura”对话框中选择“ A4”选项，单击“ 0K” 选项，完成图纸的设置。执行菜单命令“Library” “Pick Device/Symbol”， 添加如表1所示的原件。表180C51单片机可控流水灯设计所用元件单片机AT80C51瓷片电容CAP 30pF电阻RES晶振 CRYSTA112MHZ按钮BUTTON电解电容CAP-ELEC74LS373发光

4、二极管LED在ISIS原理图编辑窗口中放置原件，再单击工具箱中的“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。右击各元件，在弹出的菜单中选择“Edit Properties”， 将出现“ Edit Component”对话框，在此对话框中设置元件属性，即相应元 件参数，最后保存，完成电路图的设计，如图1所示。MCC:2011 $1220 H<CT»L1PD.WIMxnizFOUB耳P医mFUTMH科曲囱ALEPZJLCilPI.+LQ甲起拥口 KAAliP2JWBMH加艄DM 1F3-FI2FIJ刀押nMSFiji

5、FG.飘FFITnTiWEP WHWK'i:JWL基邱图180C51单片机可控流水灯设计电路图:B0C5I单片机可磁儡【元件介绍】1、AT80C51单片机输入/输出引脚：（1）P0.0 P0.7（2）P1.0 P1.7（3）P2.0 P2.7（4）P3.0 P3.7（39 脚一32 脚）（1脚一8脚）（26 脚一21 脚）（10 脚一17 脚）VCC（ 40脚）：主电源+5VRST（9脚）：单片机刚接上电源时，其内部各寄存器处于随机状态,在该脚输入24个时钟周期宽度以上的高电平将使单片机复位（RESET）XTAL2 (18脚)：接外部晶体的另一端。在片内它是一个振荡电路反相 放大器的输

6、出端，振荡电路的频率是晶体振荡频率。若需采用外部时钟电 路，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲；对于CHMOS单片机， 此引脚应悬浮。XTAL1( 19脚)：接外部晶体的一端。在片内它是振荡电路反相放大器 的输入端。在采用外部时钟时，对于 HMOS单片机，该端引脚必须接地； 对于CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。Vss(20脚):接地PSEN(29脚)：在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为存储 器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间，PSEN信号在12个时钟 周期中两次生效。不过，在访问片外数据存储器时，这两次有效PSE N信号不出现。PSEN端同样可驱动8个LSTTL负

7、载。我们根据PSEN、ALE 和XTAL2输出端是否有信号输出，可以判别 80C51是否在工作。ALE/PROG( 30脚)：在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为 存储器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间，PSEN信号在12个 时钟周期中两次生效。不过，在访问片外数据存储器时，这两次有效PSEN信号不出现。PSEN端同样可驱动8个LSTTL负载。我们根据PSEN、ALE 和XTAL2输出端是否有信号输出，可以判别 80C51是否在工作。EA/VPP(31脚)：当EA端输入高电平时，CPU从片内程序存储器地 址0000H单元开始执行程序。当地址超出4KB时，将自动执行片外程序存 储

8、器的程序。当EA输入低电平时，CPU仅访问片外程序存储器。在对 87C51EPROM编程时，此引脚用于施加编程电压 VPP。2、74LS373 芯片74LS373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出 的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74LS373 -H- UL 心片。(1) 1脚是输出使能(OE)，是低电平有效，当1脚是高电平时，不管输 入3、4、7、8、13、14、17、18如何，也不管11脚(锁存控制端G)如何， 输出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部 呈现高阻状态(或者叫

9、浮空状态)；当1脚是低电平时，只要11脚(锁存控制端G)上出现一个下降沿， 输出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即 呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态。锁存端LE由高变低时， 输出端8位信息被锁存，直到LE端再次有效。 当三态门使能信号0E为 低电平时，三态门导通，允许 Q0Q7输出，0E为高电平时，输出悬空。当74LS373用作地址锁存器时，应使 0E为低电平，此时锁存使能端 C为 高电平时，输出Q0Q7状态与输入端D1D7状态相同；当C发生负的跳 变时，输入端D0D7数据锁入Q0Q7。51单片机的

10、ALE信号可以直接与 74LS373的C连接。【程序设计】1、 程序流程利用P3 口进行74LS373的选择与数据锁存，P2 口输出数据控制16个LED 的显示，可以首先建立表格，通过查表方式来实现控制功能，更改表中的 代码就可改变显示效果。程序流程图如图 2所示。开始P3 口设定取表 1地址存入DATR5#YP3 口设定DATR指向表下一地址 驱动 P2 口查表 1进A取表 2地址存入DATRN表1代码是否为结束吗？P3 口设定查表 2进AN二二表2代码是否为结束吗？指向表下一地址 驱动 P2 口取表 3地址存入表3代码是否为结束吗？查表 3进AY指向表下一地址驱动 P2 口N图280C51

11、单片机可控流水灯设计程序流程图2、汇编源程序ORG 0000HMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHCJNE A,#1BH,LP12MAIN10: MOV DPTR,#TABLE1 ;TABLE 表的地址存入 DPTRMOVP3,#42H;OE=0,允许U1输出;LE=1,允许U1输入LP01: MOVA,#00H;清除累加器MOVCA,A+DPTR ;查表CJNEA,#1BH,LP10;取出的代码不是结束码，则进行下一步操作JMPMAIN11;是结束码，则重新进行操作LP10: MOVP2,A;将A中的值送P2 口，显示LCALLDELAY;等待1sINCDPTR;数据指针加1，指

12、向下一个码JMPLP01;返回，取码MAIN11: MOV DPTR,#TABLE1;TABLE 表的地址存入 DPTRMOVP3,#81H;OE=0,允许U1输出;LE=1,允许U1输入LP11: MOVA,#00H;清除累加器MOVCA,A+DPTR ;查表;取出的代码不是结束码，则进行下一步操作JMPMAIN20;是结束码，则重新进行操作LP12: MOVP2,A;将A中的值送P2 口，显示LCALLDELAY;等待1sINCDPTR;数据指针加1，指向下一个码JMPLP11;返回，取码MAIN20: MOV DPTR,#TABLE2MOVP3,#42HLP20: MOVA,#00HMO

13、VCA,A+DPTRCJNE A,#1BH,LP21JMP MAIN21LP21: MOV P2,ALCALL DELAYINC DPTRJMP LP20MAIN21: MOV DPTR,#TABLE2MOV P3,#80HLP22: MOV A,#00HMOVC A,A+DPTRCJNE A,#1BH,LP23JMP MAIN30LP23: MOV P2,ALCALL DELAYINC DPTRJMP LP22MAIN30: MOV DPTR,#TABLE3MOV P3,#02HLP30: MOV A,#00HMOVC A,A+DPTRCJNE A,#1BH,LP31JMP MAIN31LP

14、31: MOV P2,ALCALL DELAYINC DPTRJMP LP30MAIN31: MOV DPTR,#TABLE3MOV P3,#80HLP32: MOV A,#00HMOVC A,A+DPTRCJNE A,#1BH,LP33JMP MAIN10LP33: MOV P2,ALCALL DELAYINC DPTRJMP LP32DELAY: MOV R7,#10DE1:MOV R6,#200DE2:MOV R5,#124DJNZ R5,$DJNZ R6,DE2DJNZ R7,DE1RETTABLE1: DB 01H,02H,04H,08H,10HDB 20H,40H,80H,1BHR

15、ETTABLE2: DB 01H,03H,07H,0fH,1fHDB 3fH,7fH,0ffH,1BHRETTABLE3: DB 0feH,0fcH,0f8H,0f0H,0e0HDB 0c0H,80H,00H,1BHRETEND【调试与仿真】打开Keil程序，执行菜单命令“Project ” “NewProject ”创建“80C51单片机可控流水灯”项目，并选择单片机型号为AT89C51。执行菜单命令“ File”-“ New”创建文件，输入汇编源程序，保存为“80C51单片机可控流水灯.ASM ”。在Project栏的File项目管理窗口中右击文件组，选择“ Add Files to Gr

16、oup 'Source Group' ,将源程序“ 80C51单片 机可控流水灯.ASM ”添加到项目中。执行菜单命令“ Project ”f“ Options for Target 'Target 1'” ,在弹出的对话框中选择“Output”选项卡，选中“Create HEXFile ”。在“Debug' 选项卡中，选中“ Use:Proteus VSM Simuslator ”。执行菜单命令“ Project ”f“ Build Target ” ,编译源程序。如果编 译成功，则在“ Output Window”窗口中显示没有错误，并创建了“ 80

17、C51 单片机可控流水灯.HEX”文件。在已绘制好原理图的Proteus ISIS菜单栏中，执行菜单命令“ Debug” “ Use Remote Debug Monitor ”将该项选中，使 Proteus 与 Keil 真正连 接起来，使它们联合调试。在 Keil 中执行菜单命令“ Debug' “ Star/Stop Debug Session ”，或直接单机图标 題，进入Keil调试环境。同时，在Proteus ISIS窗口中可看出Proteus 也进入 了程序调试状态。在Keil代码编辑窗口中设置相应断点，断电的设置方法：在需要设置断点语句的 空白处双击鼠标左键，可设置断点；再次双击，可取消该断点。设置好断点后，在 Keil中按F5键运行程序。可看到 16个LED显示顺序规律为： 16个LED依次左移单个点亮；16个LED依次左移逐个点亮；16 个LED依次左移逐个熄灭；从开始再次循环。部分仿真结果如下图3所示。nlHi«!r£ "£!*!9#图3 80C51单片机可控流水灯设计仿真图#【心得体会】通过这次单片机的课程设计，不仅检验了我所学习的知识，也培养了 我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设 计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，