单片机流水灯课程设计

《单片机应用》课程设计题目：流水灯系别：专业：班级：姓名：学号：指导老师：目录引言……………………3第一节硬件电路的设计………………31.1AT89C51的简介…………31.2硬件电路的说明…………4第二节软件的设计……42.1设计思路和方法…………4第三节设计总结………6第四节参考文献………7附件（一）……………………8附件（二）……………………9引言当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。当单片机运用于彩灯装饰的控制上时，更是为我们的日常生活增添了一份绚丽的光彩。单片机课程设计是单片机教学的主要内容，是培养设计能力的重要实践内容。（1）通过课程设计巩固、深化单片机知识。（2）通过课程设计实践，培养分析解决工程实际问题的能力。（3）掌握一般设计方法和步骤。本设计采用AT89C51单片机，运用循环移位法实现了8只LED灯依次点亮，熄灭的“流水”效果。流水灯应用在夜景、舞台、建筑物、广告牌等装饰上都能达到出色的效果。硬件电路的设计AT89C51的简介按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。1.2硬件电路的说明本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于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，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。其具体硬件组成如附件（一）所示。第二节软件的设计2.1设计思路和方法在完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即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，我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮。下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0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P1口，这样就实现“流水”效果。由于8051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，然后再将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。程序结构简单，具体编程如附件（二）所示。第三节设计总结机课程设计是单片机教学的重要教学环节，是培养单片机控制设计能力的重要实践环节。通过课程设计使得综合运用单片机课程及有关先修课程知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关单片机控制设计方面知识的作用，树立正确的设计思想，通过课程设计实践，培养分析和解决工程实际问题的能力掌握一般设计方法和步骤。在设计过程中，编制源程序，都有严格的格式和要求。源程序必须为纯文本格式文件，如用Windows“附件”中的“记事本”编写的文本文件或用UltraEdit文本编辑器编辑，源程序的扩展名应是*.ASM,一行只能写一条语句，以回车作为本句的结束，每一语句行长度应少于80个字符（即40个汉字）。每行的格式应为：标号：命令参数；注释。即一行由四部份组成，各部份的顺序不能搞错，依实际要求可以缺省其中的一部份或几部份，甚至全部省去，即空白行。需要使用标号时标号后面必须有“：”（冒号），而命令语句和参数之间必须用空格分开，如果命令有多个参数，则参数与参数之间必须用“，”（逗号）分开，需要注释时注释前必须用“；”（分号），“；”后面的语句可以写任何字符，包括汉字用于解释前面的汇编语句，它将不参与汇编，不生成代码。由于汇编程序对我们还不直观，所以在编写源程序时，应当养成多写注释的习惯，这样有助于今后源程序的阅读和维护。在完成设计的过程中，得到了雷老师的耐心指导和帮助，在此表示衷心的感谢。参考文献1.李全利，迟容强.单片机原理及接口技术.北京：高等教育出版社，20042.何力民.单片机高级教程.北京：航空航天大学出版社，20003.李朝青.单片机原理及接口技术.北京：航空航天大学出版社，19974.张毅刚.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19975.王福瑞.单片机测控系统设计大全.北京：航空航天大学出版社，19986.陈光东.单片微型计算机原理与接口技术.武汉：华中理工大学出版社，1999附件（一）附件（二）ORG0000H；单片机上电后从0000H地址执行AJMPSTART；跳转到主程序存放地址处ORG0030H；设置主程序开始地址START：MOVSP，#60H；设置堆栈起始地址为60HMOVA，#0FEH；ACC中先装入LED1亮的数据(二进制的11111110)MOVP1，A；将ACC的数据送P1口MOVR0，#7；将数据再移动7次就完成一个8位流水过程LOOP：RLA；将ACC中的数据左移一位MOVP1，A；把ACC移动过的数据送p1口显示ACALLDELAY；调用延时子程序DJNZR0，LOOP；没有移动够7次继续移