单片机课程设计-LED广告灯的设计

PAGE第1页单片机课程设计设计题目：LED广告灯的设计院系：信息与电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导老师：目录一、目的 3二、设计要求 3三、系统设计 3四、功能设计 4五、硬件设计1、单片机 42、LED灯 63、按键 6六、软件设计1、程序流程图 72、设计程序 7七、系统调试1、硬件调试 112、软件调试 11参考文献 11摘要：本文介绍了采用STC12C5A60S2单片机控制LED灯变换显示的实用电路，设计了按键控制变换功能。已经过软件和硬件测试，并达到设计项目一要求。关键字：单片机；LED；按键；一目的、设计要求课程设计目的：1、通过单片机课程设计，熟练C语言的编程方法，将理论联系到实践中去， 提高我们的动脑和动手的能力。2、通过广告灯控制系统的设计，掌握按键及led灯的使用方法。3、通过此次课程设计，熟练掌握电路板焊接技能，及keil编程软件、stc单 片机下载程序的使用方法。二、设计要求（1）掌握硬件原理基础上，编写C程序对LED进行控制。（2）设置按键，按不同的按键控制LED不同的亮法。（3）在电路板上的现有电路编写程序来实现功能。（4）调试，并且完成课程设计报告。最终实现:键盘输入使8个led发光二极管作16种不同的变换的亮法。二设计方案一、系统设计1、LED显示控制系统框图如图1所示。按键按键输入STC12C5A60S2单片机P1输出控制LED灯显示图1主要由3个模块组成：LED显示、键盘、单片机最小工作电路（包括复位，电源VCC,接地GND,晶振电路等）；功能设计：1、通过电源总开关实现系统通断电；2、上电初始时8个LED灯全亮，通过按键控制LED亮法，具体如下：1）、按下按键S4(最左端)，8个LED全部熄灭；2）、按下按键S3（中间），8个LED按第一种亮法开始点亮，再次按下S3键 换下一种亮法，总共16种亮法通过按键循环变换；3）、按下按键S2(最右端)，8个LED显示全亮；3、通过“复位”键使LED回到初始状态；三硬件设计单片机简介：单片微型机计算机是微型计算机的一个重要分支，也是具有生命力的机种，单片微型计算机简称单片机。特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件；中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部部件设备和结合，便可成为一个单片机控制系统。本课程设计所采用的单片机型号是STC12C5A60S2，其管脚图如图2所示。图2该系列单片机正常工作所需的最小应用电路如图3所示：图3此次课程设计所用电路板的单片机的最小应用电路如图4：图4LED灯本课程LED灯显示部分的硬件原理图如图5所示。图5其中LED灯采用共阳极接法，故要使LED点亮应使LED的负极为低电平。LED1~LED8分别接单片机的P1^0~P1^7口，这样就可以通过控制单片机P1口的值来控制8个LED的亮灭。3、按键键盘部分，设定全灭、换亮法、全亮等功能操作。本课程设计电路板的按键原理图如图6所示：图6其中按键S2,KEY1接单片机的P3^3引脚；按键S3,KEY2接单片机的P3^4引脚；按键S4,KEY3接单片机的P3^5引脚；按键按下时，单片机的引脚由高电平变成低电平，由此来判定是否有按键按下。四软件设计1、程序流程图程序流程图如图7所示。此流程图采用流程图绘制软件——亿图绘制。图7设计程序先定义头文件key.h以方便程序编写及改动，头文件程序如下：/********************************************************key.h包含1.按键等端口定义 2.数据类型定义 3.延时函数**********************************************************/#ifndef_KEY_H_#define_KEY_H_#defineucharunsignedchar //定义数据类型#defineuintunsignedint/********************端口定义**************************/#defineledP1 // P1口接led/**********定义按键及按键要实现的功能******************/sbitkey1=P3^3; //开始启动 全亮sbitkey2=P3^4; //换下一个亮法sbitkey3=P3^5; //结束复位全灭/************延时函数*********/voiddelay(uintx){ uinti,j; for(i=x;i>0;i--) //i=x,大约延时X毫秒即Xms for(j=110;j>0;j--);} #endif主程序led.c如下:/******************************************************************按键控制led程序功能：key1,key2,key3分别实现三种功能 key1:开始启动按钮显示全亮 key2:显示切换按钮按一下换一种亮法，一共16种，可以继续增加 key3:结束按钮显示全灭程序完成时间：2012年11月10日晚 已经过测试测试时间：2012年11月10日晚******************************************************************/#include<STC12C5A.H>#include<intrins.h> //包含_crol_函数的头文件 _crol_左移，_cror_右移#include"key.h" //包含1.按键等端口定义2.数据类型定义3.延时函数/********************函数声明**************************/voidKey_Control(); //按键控制函数voidledxs(uint); //显示函数声明voiddelay(uint);//延时函数声明/******************定义变量****************************/uintn=0; //用来计按键数的uchara[]={0x00,0xfe,0xfc,0xf8, 0xf0,0xe0,0xc0,0x80, 0xaa,0x99,0x88,0x84, //数组中变量即为要显示的8位 0x7f,0x3f,0x1f,0x0f, 0x07,0xff}; /******************************************************主函数*******************************************************/voidmain(){ led=0xff;//小灯初始化，使灯全灭 while(1) { Key_Control();//按键控制 ledxs(n); //led显示 }}/******************************************************按键控制*******************************************************/voidKey_Control(){ if(key1==0) //按键按下时值由1变为0 { delay(10); //按键延时去抖 if(key1==0) //key1开始启动 { n=0;//启动按键按下时，为n=0状态，led显示全亮 while(!key1);//等待按键释放 //delay(10); //while(!key1); } } if(key2==0) // { delay(10); if(key2==0) //key2按下显示下一个亮法，按键计数n加1 { n++; if(n>16) n=1; while(!key2); } } if(key3==0) { delay(10); if(key3==0) //启动按键按下时，led显示全灭 { n=17; //led=0xff; } while(!key3); }}/******************************************************led显示函数*******************************************************/voidledxs(uintn){ led=a[n]; if(n>0&&n<8) { while(key1&&key2&&key3) { delay(5000); led=_crol_(led,1); //左移 } } elseif(n>7&&n<17) { while(key1&&key2&&key3) { delay(5000); led=_cror_(led,1); //右移 } }} 五系统调试1、硬件调试检测各硬件模块是否断路或者短路，根据电路图查看接线线路是否正确。检测接线无误后，接入电源，测量各芯片的供电电压，检查无误后，进入软件调试阶段。2、软件调试首先使用keil编译好程序，生成HEX文件，安装好PL2303驱动程序，使