简易多彩广告灯操纵设计课程设计说明书

1、信息与电气工程学院课程设计说明书（2021/2021学年第二学期）课程名称：单片机原理及接口技术题目：简易多彩广告灯操纵设计专业班级：自动化10-03设计周数：2周2021年6月26日1、课程设计目的原始数据及要紧任务2技术要求2二、课程设计正文2.1硬件设计2确信硬件电路整体设计方案2单元电路设计3.1时钟电路3.2复位电路3.3键盘输入电路4.4数字显示电路5.5广告灯电路5.6总电路图6系统调试72.2软件设计7系统分析7系统设计8.1按键确认程序8.2数码管显示程序8.3延时程序8系统实施93、 课程设计总结17184、 参考文献、课程设计目的1.1 原始数据及要紧任务设计并制作出一个

2、以单片机为核心的彩灯闪烁操纵系统：（1）确信整体设计方案（2）、设计键盘输入电路（3）、设计显示电路（4）、合理分派地址，编写系统程序（5）、利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图（6）、软硬件联机调试1.2 技术要求设计一个以MCS-51单片机为核心的简易多彩广告灯闪烁操纵系统，2位数码管显示闪烁操纵方案，别离显示0、0二、03、和10号方案，初始化为00,彩灯灭；2个操纵按键，一个加一数字键，一个确信键，循环10个花型的方案。方案01为左循环亮一秒闪烁；方案02为右循环亮一秒闪烁；方案03为“100000000、1100000011111111”递增距离1秒闪烁；方案10为“0101

3、0101,10101010”距离一秒闪烁；其余方案灯灭。2、课程设计正文.1确信硬件电路整体设计方案依照设计要求，第一确信硬件的要紧组成部份，要紧包括了单片机最小系统中的时钟电路、复位电路和本课设需要的按键操纵电路、LED灯显示电路、广告灯方案显示电路，最后由5V直流电源对各部份电路提供电源。总的设计框图如图1。图1硬件设计总框图U1C318XTAL2单元电路设计.1时钟电路时钟电路提供的时钟信号是单片机工作时必需的操纵信号，只有正确的提供了时钟信号，单片机才能严格依照时序执行指令进行工作。时钟频率直接阻碍单片机的速度，时钟电路的质量也直接阻碍单片机系统的稳固性。经常使用的时钟电路设计有两种方

4、式，一种是内部时钟方式，另一种事外部时钟方式。本课设采纳的是内部时钟方式。内部是中方式的时钟电路由一个6MHz的晶振和两个30pF的电容组成，时钟电路的电路图如图2。C1-I3项<TEXT>ig>XTAL1图4键盘输入电路图2时钟电路.2复位电路复位是单片机的初始化操作，除进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行犯错或操作错误使系统处于死锁状态，为摆脱死锁状态，也需要复位按键使RST引脚为高电平使单片机复位。本课设采纳51单片机典型手动复位电路，电路由一个200的电阻、一个1KQ的电阻和一个22uF的极性电容组成。当按下复位键后复位口RST变成高电平，通过两个机械周期3。单片

5、机复位，单片机从地址为0000H处从头执行程序。复位电路的电路图如图图3复位电路.3键盘输入电路本课设的键盘输入电路由一个加一键和一个确信键组成，每一个按键都接一个1KQ的上拉电阻。加一键操纵方案类型，并通过显示电路的显示，共有10种方案类型，其中第0、003、10号方案对应有相应的广告灯显示方案，其余为广告灯全灭。确信键确信方案让广告灯开始闪亮。键盘输入电路如图4.4数字显示电路数字显示电路要紧有两个共阳极数码管组成，采纳静态显示方案，将共阳极数码管的段码由P0、P2口输出，驱动数码管显示。每条支路加一个200的限流电阻。显示电路复位后显示00,当不断按下加一键是，数码管别离显示0、0二、0

6、3、04、0五、0六、07、0八、0九、10,别离对应十种相应的显示方案。显示电路电路图如图5.Pn.lfADIPD.HWPtFD.TDTpjjcrsPWJM与 fS-axio HA凡1巾 P2.1rfA12 -A口 辞工曰用1u P2.7A1SP3QTIRXS pi.imcarajrlirrP3-4HT3 paw F3jawi- pi-zraF图5数字显示电路.5广告灯电路广告灯电路为本课设要紧操纵的电路，由八个发光二极管组成，每一个发光二极管接一个200的限流电阻。广告灯电路如图6.当确信键按下后，广告灯即开始依照数码管显示的数字显示不同的闪亮方案，其中方案01为左循环亮一秒闪烁；方案02

7、为右循环亮一秒闪烁；方案03为“100000000、1100000011111111”递增距离1秒闪烁；方案10为“01010101,10101010”距离一秒闪烁；其余方案灯灭。图6广告灯电路.6总电路图总电路如图7.图7总电路图系统调试第一在proteus中画好电路图，加载程序查看仿真成效。对不知足要求的地址，第一检察设计思路是不是正确，在设计思路正确的前提下针对错误的类型检察硬件的选择和对应软件的设计是不是正确，发觉错误后第一考虑是不是能够通过改变软件来实现，软件不能实现的再考虑改变硬件电路实现。本课设在仿真调试中碰到的难点主若是对加一键的确信，由于在方案运行时要求加一键仍然有效，而每种

8、方案中的延时程序与按键的延时去抖程序彼此交织，给确信加一键的一次有效按下带来了专门大的困难，常常显现按时刻短了没有成效，按时刻长了又会确认两次的情形。最后几经修改才打到了要求的成效，当上一种方案正在运行时，按下加一键不要松开，等广告灯全灭后再松开，可使加一键每次都成功确认一次。在硬件实物做好后，加载程序调试，对与仿真情形不符的电路检察焊接情形和硬件的好坏。最后对操作的流畅性进行完善，使硬件电路易于操作，可不能显现错误判定。在硬件调试时，本课设碰到的困难主若是由于查阅资料时的疏漏咱们把数码管的c脚和e脚接反了，致使数字无法正常输出。由于硬件电路已经完成，要改动是比较复杂的。后来在研究是发觉，所谓

9、的数码管段码实际上是人为规定的，变更硬件中的c脚和e脚与变更程序中的c、e两脚对应的电平是一样，因此我将书中的共阳极数码管段码“依照”咱们电路进行了修改，换了c、e对应的电平。从头编译加载后，果然显示正常了，从而幸免了对硬件的修改。系统分析本课设的程序要紧分为按键确认、延时、数码管显示和四种广告灯操纵几部份。按键确认采纳典型的延时去抖法，是按键每次按下都只被有效确认一次。延时程序要紧用于去抖和广告灯闪亮距离的操纵，数码管显示那么是给相应的P口赋值段码。四种广告灯8.操纵用于操纵8个发光二极管的闪亮顺序和个数。程序设计的总框图如图图8程序设计总框图系统设计.1按键确认程序通过voidkey_de

10、tect()子函数搜集相应的P口的电平判定按键是不是按下，程序见系统实施中的源程序。.2数码管显示程序通过voiddisplay(void)子函数来显示相应的方案数，程序见系统实施中的源程序。.3延时程序通过voiddelay(unsignedint)子函数来完成延时功能，程序见系统实施中的源程序。、 void other_program() 、 void通过别离挪用voidright_loop()、voidleft_loop()ji_ou()四种子函数来显示相应的闪烁方案，程序见系统实施中的源程序。系统实施本课设所用源程序如下：#include<reg52.h>#include&

11、lt;intrins.h>unsignedcharcodetable=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsignedintflag=0;voidkey_detect(void);voiddisplay(void);voiddelay(unsignedint);voidright_loop();voidleft_loop();voidother_program();voidincrease();voidji_ou();sbitk1=P0A0;加一键sbitk2=P0A1；确信键voidmain()while(1)key_

12、detect();if(flag=11)flag=0;display();*函数功能：实现任务一：流水灯左循环亮1秒闪烁*/voidleft_loop()unsignedchartemp;temp=0x7f;while(1)temp=_crol_(temp,1);delay(100);P1=temp;delay(100);P1=0xff;if(k1=0)P1=0xff;/灯全灭delay(20);if(k1=0)P1=0xff;flag+;delay(10);while(!k1);/检测是不是松开按键rdelay(20);while(!k1);break;/*函数功能：实现任务二：流水灯右循环

13、亮1秒闪烁*/voidright_loop()unsignedchartemp;temp=0xfe;while(1)temp=_cror_(temp,1);delay(100);P1=temp;delay(100);P1=0xff;if(k1=0)delay(20);if(k1=0)P1=0xff;flag+;delay(10);while(!k1);/检测是不是松开按键delay(20);while(!k1);break;/*函数功能：所有灯灭*/voidother_program()P1=0xff;delay(10);if(k1=0)delay(10);if(k1=0)P1=0xff;fl

14、ag+;delay(10);while(!k1);/检测是不是松开按键rdelay(20);while(!k1);/*函数功能：实现任务三：递增距离1秒闪烁*/void increase()unsignedinti=0;unsignedchara=0xff,0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00;while(1)if(i>8)i=0;P1=ai;delay(100);P1=0xff;delay(100);i+;if(k1=0)delay(10);if(k1=0)P1=0xff;flag+;delay(10);while(!k1);/检测是不是松开按

15、键rdelay(20);while(!k1);break;/*函数功能：实现任务十：实现奇偶距离1秒闪烁*/*voidji_ou()unsignedchara=0x55,0xaa;unsignedinti=0;while(1)if(i>1)i=0;P1=ai;delay(100);P1=0xff;delay(100);i+;if(k1=0)delay(10);if(k1=0)P1=0xff;flag+;delay(10);while(!k1);/检测是不是松开按键delay(20);while(!k1);break;*函数功能:数码管上的显示*void display(void) /显示

16、函数unsigned int shi,ge;shi=flag/10;/ 取十位 ge=flag%10; / 取个位P2=tableshi;/ 送十位数delay(1);P3=tablege;/ 送个位数delay(1);*函数功能：按键检测*if(k1=0)delay(10);if(k1=0)flag+;while(!k1);/检测是不是松开按键relseif(k2=0)delay(10);if(k2=0)switch(flag)case1:left_loop();break;case2:right_loop();break;case3:increase();break;case10:ji_o

17、u();break;default:other_program();while(!k2);/检测是不是松开按键r*函数功能：延时入口参数：z*/voiddelay(unsignedintz)unsignedintx,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=619;y>0;y-);3、课程设计总结通过了两周的忙碌，课程设计圆满终止了，我在本次课程设计中要紧负责程序的编写和调试。刚开始看到课设要求时，感到完全无法下手，不明白该怎么把平常所学的每一个元件的知识与要求联系起来，后来通过和其他组员商量，决定先画出程序流程图，再从流程图入手慢慢找的每一个环对应的元件。本课设所用程序为C语

18、言，要紧利用对加一按键的判定对标志变量flag进行从1到10轮赋值，其中对按键的判定顶用到了典型的延时去抖程序。利用取得的flag值确信数码管的段码，将段码直接赋给P口，操纵数码管的显示。然后再判定确信键按下后利用switch开关语句对flag进行判定，挪用对应的广告灯子程序，操纵P口的电平转变，来实现广告流水灯的操纵。在程序调试进程中，深切体会到了细节决定成败这句话的正确性，平常再利用产品时总感觉道理很简单，感觉按一下按键确实是让某个电路接通，可真正自己设计时才发觉用程序去确信一次按键是要考虑很多因素的，就连断开的一刹时也得考虑到，利用那个电平转变来操纵程序走向。每一点疏漏都会使目标无法完成，幸亏有能够利用proteus进行仿真，能够最