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花样流水灯设计
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单片机原理及应用课程设计：基于PROTEUS的花样流水灯设计开题报告任务书外文翻译
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[] [] [] [] [] [] [] []1课题综述；1.1课题的来源；当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术；1.2课题的意义；这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加；1.3预期的目标；对16个LED灯设计6种流水灯显示方式（正向闪烁；1.4面对的问题；这次课程设计是通过89C52位单片机实现；1.5课题的技术；LED灯的显示方式、模式切换按钮的控制、亮灯速度；1.电源:；引脚
1 课题综述 1.1 课题的来源 当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 1.2 课题的意义 这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。能够让学生深入真实的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。找出自身的不足并加以改正。 1.3 预期的目标 对16个LED灯设计6种流水灯显示方式（正向闪烁、反向闪烁、正向加速闪烁、正向减速闪烁、反向加速闪烁、反向减速闪烁）；用一个数码管显示加减速的值；两个键来控制流水灯流动的速度，两个按键控制流水灯流动方向，一个按键用于启停。 1.4 面对的问题 这次课程设计是通过89C52位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来，再根据电路图连接实物电路。
1.5 课题的技术 LED灯的显示方式、模式切换按钮的控制、亮灯速度的按键控制等技术。 1.电源: 引脚如图3-1所示 2 系统分析 （2）VSS：接地端； 2.1 涉及的基础知识 （1）VCC：芯片电源，接+5V； 电路焊接：制造电子产品的重要手段。 2.2 89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 LED数码管的显示：向数码的显示送数，控制系统的显示部分。 图2-1 89c52引脚图
单片机的39个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。 89C52单片机指令系统：规定89C52单片机内操作的语句或命令。 本次实习的目的在于加深89C52单片机的理解，首先来简单认识一下，它的2.时钟: XTAL1、XTAL2 ：晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3.控制线:控制线共有4根， （1）ALE/PROG：地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 （2） PSEN:外ROM读选通信号。 （3）RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 （4）EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 EA功能：内外ROM选择端。 Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 4.I/O线 89C52共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。 P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 2.3 解决问题的基本思路 因为选定用循环移位法来实现亮灯程序的，所以在设计好一种亮灯方式的前提下编程实现一个循环结构体，分别来实现五种不同的亮灯方式。另外再编一个实现延时控制的调用程序，来提供亮灯速度的控制，并将其速度快慢的值利用数码管输出。 2.4 总体方案 在做本次课程设计之前将小组内人员分为两小组：一组分负责硬件设计，另一组负责软件编程。硬件小组负责实物的连接和焊接，并进行硬件测试；软件小组负责实现流水灯的各部分程序设计，并进行软件的仿真测试。最后将完成的软硬件相结合，从而达到实现课程设计的效果。 3 系统设计 3.1 硬件设计 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。89C52单片机是本次课程设计运用的主要原件。流水灯控制设计是用一个带有16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。 3.2系统框图
开始 读入五个开关的状态 无输入 判断开关状态 灯正行点亮灯逆行点亮灯 灯 加速减速灯停止
灯流动运行或加速或减速或停止
图3-1程序流程图
3.3程序框图
AT89C5１ 单片机 流水灯 数码管 图3-2系统基本流程图 3.4 软件设计
单片机的应用系统由硬件和软件组成，在硬件原理图搭建完成上电之后，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，也是本次课程设计的重点和难点。我们编程实现流水灯的方法是循环移位法，下面我们就来简述一下循环移位法的工作原理。 循环移位法是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”效果了。另外，由于80C51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，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样也可以实现“流水”效果。 3.5 元件清单
表3-3 元件清单 名称 排阻 芯片 单片机 LED灯 电源指示灯 型号 200Ω
数量 3 1 1 16 1 1 5 数码显示器 按键
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单片机之路—流水灯的N种花式
上一次文章中我们讲解了怎样新建一个单片机keil工程、怎样写程序点亮LED灯。今天我们来通过程序让LED灯闪烁出更多的花式。在点亮LED灯的程序中我们知道开发板上的LED灯是接到高电平的，如果单片机引脚输出电平，LED导通发亮。如果单片机引脚输出高电平，LED截止熄灭。知道这个原理后我们把单片机的P0端口的8个引脚都按照同样的方法接上8个LED灯，这样我们就能玩出更多的花样啦。流水灯电路原理图1、所有LED灯亮灭闪烁先来一个简单的，先全部点亮和全部熄灭，间隔500ms，上次我们点亮LED灯的程序中我们只操作了P0端口的一位P0.0,现在只需要将原来操作一个端口的一位更改为操作操作整个端口即可。将P0口定义为一个宏定义，方便后续理解。#defineLEDP0将原来的LED操作函数voidLedDisplay(unsignedcharnum){Led0=}更改为：LED=该函数传入的形参刚好是8bit的无符号整型数据，对应P0口的8个bit，P0.0为最低位。也就是说我们只需要改变LED操作函数传入的形参，P0口对应的8个LED灯状态就能对应改变。所以，我们需要实现全部LED灯的亮灭操作，全都LED点亮，形参传入16进制的0X00，P0口所有引脚置为低电平，延时后熄灭所有的LED灯，LED灯操作函数传入形参0XFF，P0端口所有引脚置为高电平。需要将主函数中对应做如下修改。voidmain()for(;;)LedDisplay(0x00);delay_ms(500);LedDisplay(0xFF);2、间隔一个LED交替闪烁根据上面我们实现所有LED亮灭的操作方法，如果要实现间隔一个LED交替闪烁，我们只需要更改传入的LED形参即可。对应为8bit的二进制数据为为奇数的LED灯点亮，对应二进制为为偶数的LED点亮。转化为16进制就是0xAA和0x55。我们对应修改主函数程序如下。编译下载到单片机，你会神奇地发现这时候已经有流水的效果了。LedDisplay(0xAA);LedDisplay(0x55);3、从低位到高位依次点亮从上面我们已经知道原理了，一次点亮的话我们需要给P0口依次赋值0xFE、0xFD、0xFB、0xF7、0xEF、0xDF、0xBF、0x7F。那我们有没有更简单一下的方法呢，有的，我们发现上面的数据取反后是0x01、0x02、0x04、0x08、0x10、0x20、0x40、0x80。然后0x02等于0x01向左移动一位，也就是说上面所有的数据可以用0x01通过移位和取反两个操作得到。我们先定义一个全局变量并且初始值赋值0x01unsignedchardat=0x01;在主函数中循环操作，循环一次移位一次。过更改延时函数的传入的形参大小可以调节流水的速度dat=0x01;for(i=0;i&8;i++)LedDisplay(~dat);dat=dat&&1;给大家讲解了一下LED流水灯的原理和一些基本的操作方法，可以通过更改传入的数据和延时的时间，实现更多的流水灯样式。请关注我，我们一起学单片机写程序，感受DIY带来的乐趣。
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基于51单片机的花样流水灯设计—-论文.doc 44页
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计算机技术的飞速发展和提高，把我们带入了崭新的时代，现在，计算机的应用已经深入到千家万户。单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机，简称单片机。单片机在现在社会有着广泛的应用，小到人们的日常电子用品，大到航天飞机、宇宙飞船，上面都有单片机的广泛应用。单片机具有体积小、功能强大、低功耗、应用广泛等特点。以AT公司的芯片 AT89C51 单片机来实现流水灯的设计。本系统由单片机控制，I/O口接LED的负极，而LED的正极则直接与5V电源相连。通过I/O口输出的低电平点亮LED灯。因此可以通过控制单片机的I/O口的电平高低以达到控制LED，从而实现不同花样的流水灯的目的。
关键词：LED，单片机，高低电平变化
The rapid development of computer technology and improving, bring us to the new era, now, the application of computer has been deep into the thousands. Single chip microcomputer is made on an integrated circuit chip computer, hereinafter referred to as single chip microcomputer. SCM has been widely used in the present society, small to People's Daily electronic products, big to aerospace aircraft, spacecraft, above has the wide application of single-chip microcomputer. SCM has small volume, powerful function, low power consumption, wide application, etc. AT the company's chip AT89C51 single-chip microcomputer to realize the water lamp design. This system controlled by single chip microcomputer, I/O ports connect the LED the cathode, and LED the anode is directly connected to 5V power supply. Through the I/O port output low level light leds. So you can single chip microcomputer control through the I/O ports to control LED, the level of high and low so as to realize the purpose of the different pattern of flowing water light.
Key words: LED , MCU ,High and Low output leve
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状以及本系统的重点问题 1
1.3 本文章节安排 2
系统设计方案论证 3
2.1 控制器模块方案论证 3
2.2 键盘模块方案 4
2.3 电源模块方案 4
系统硬件设计方案 5
3.1 系统设计框图 5
3.2 硬件电路设计 5
3.2.1 电源电路 5
3.2.2 单片机89C52最小系统 6
3.2.3 按键电路 13
3.3.4 LED灯电路 13
程序设计及软件仿真 15
4.1 软件设计框图 15
4.2 软件开发平台选择 15
4.3 软件系统功能模块 16
4.3.1 初始化模块 16
4.3.2 延时函数 17
4.3.3 定时器控制模块 17
4.3.4 键盘扫描模式 17
4.3.5 LED灯输出控制模块 18
4.4 程序调试仿真 19
4.4.1 仿真平台介绍 19
4.4.2 仿真测试 19
硬件调试 21
5.1 硬件设计 21
5.2 硬件调试 21
5.2.1 下载功能调试 21
5.2.2 LED电路测试 21
5.2.3 模式选择功能调试 22
5.2.4 速度加减功能调试 22
5.2.5 复位电路调试 22
5.2.6 稳定性测试 22
参考文献 26
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