单片机花样流水灯设计实验报告

1、单片机花样流水灯设计实验报大 学物理学院单片机花样流水灯设计实验课 题：花样流水灯设计班 级：物理*_姓名：_*_学号：.3摘要】当今时代的智能控制电子技术，给人们的生活带来了方便和舒适，而 每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人，为人们生活 增添了不少色彩。制作流水灯的方法有很多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构 成的控制系统和单片机智能控制系统等。本设计介绍一种简单实用的单片 机花样流水灯设计与制作，采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极 管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心，辅以简单的数码管等设备和必要的电路， 设计了一款简易

2、的流水灯电路板， 并编写简单的程序，使其能够自动工作。本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯，并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现，在实践中体验单片机的自动控制功能。 该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛 应用。关键字：AT89C51单片机 流水灯 数码管概述】1.单片机及其发展概况 单片机又称为单片微计算机，其特点是将微型计算机的基本功能部件4（如中央处理器（CPU、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。单片机作为一种高集成度微型 计算机，已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽 车电

3、子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。2. Protues仿真软件简介Protues以其数量众多的元件数据库、 标准化的仿真仪器、 直观的捕获 界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果,为电子工程 设计节约研发时间，节省了工程设计费用。利用Protues软件设计一款通 过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后，再将两者关联 则可以简单快速的进行仿真。【实验设计目标】设计要求以发光二极管作为发光器件， 用单片机自动控制， 对8个LED灯设计至少3种流水灯显示方式，每隔20秒变换一次显示花样，计时通过 一个二位七段数码管显示。5【设计方案】1.设计原理AT89C

4、51单片机内部包括微处理器、存储器（存放程序指令或数据的ROM RAM等）、输入/输出口（I/O口）及其他功能部件如定时/计数器、中 断系统等。它们通过地址总线、数据总线和控制总线连接起来。要实现流水灯功能，只要将发光二极管LedlLed8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯状，设计花样时可依此类推。此外还应 注意的是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，所以 控制二极管亮/灭的时候应延时一段时间，否则将无法以肉眼观察到“流水” 等花样效果。2.电路原理图C130pFC2X1CRYSTALU120pFR2C31uF100hXTAL1XTAL2RSTPSENALEEA

5、P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1 5P1.6P1.739-38-7-3635 34 3332212223 2425262728D1LE2-BIRGD5D810k19189D3-BIBY63.器件配置清单7元件数量元件数量电阻100Q15二位七段数码管1电阻10KQ1LED8瓷介电容30pF2AT89S511电解电容100uF1CD4511140脚接插件1晶振110脚接插件24.AT89C51简介AT89C51单片机有多种封装形式，常见的有DIP封装、PLC封装、TQFP封装，为了使用的方便通常使用DIP封装形式的单片机。外部共有40个引 脚，图6为引脚的排列图。40个引脚大致可分为

6、4大类：电源、时钟、控 制和I/O引脚，5.芯片擦除整个PERO阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合， 并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被 写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前， 该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM定时器，计数8器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止6.实验流程开1画 出编写程序并关1组装2焊检查无焊误 将所无编1!后序载调i9【

7、程序编写】ORG 30HSTART:MOV DPTR,#TABLELP1:MOV A,#00HMOVC A,A+DPTRCJNE A,#1BH,LP2JMP STARTLP2:MOV P2,A10LCALL DELAYINC DPTRJMP LP1DELAY:MOV R7,#10HDE1:MOV R6,#200DE2:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R6,DE2DJNZ R7,DE1RETTABLE:DB 0feH,0fdH,0fbH,0f7HDB 0efH,0dfH,0bfH,07fHDB 0bfH,0dfH,0efH,0f7HDB 0fbH,0fdH,0feH,0ffHD

8、B 0aaH,55H,0aaH,55HDB 0aah,55h,0ffHDB 0f0H,0fH,0f0H,0fH,0ffHDB 33H,0ccH,33H,0ccHDB 33H,0ccH,0ffHDB 1BH11END【仿真调试】打开Keil C软件将上面程序输入，调试无误后编译输出.hex文件,打开Proteus软件，将之前编译好的.hex文件加入到芯片中，开始运行 仿真。数码管计时，每隔20秒，Led灯显示变换一次流水花样。【设计实物图】昜-.12实物正面图【实验小结】验证过程中，遇到两个问题：1.调试后期有1个Led灯无法。2.数码管不能正确显示数字。检查后排除电路接错误的可能。出现第一个问题是由于那1个LED丁烧坏。第二个问题是数码管管脚插槽接触不良，无法正常运作，外接电线 后能正常用作。结束语结束语此次实验缺点在于器件排版不够合理美观，焊接工艺不足及对一些工 具的安全使用、细小