基于单片机的彩灯循环电路.doc

一、 设计目的1. 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2. 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图和印刷板图；3. 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。二、 设计要求使用80C51单片机实现彩灯循环电路，彩灯个数为8个。：L1、L2、L8依次点亮；L1、L2、L8依次熄灭；L1、L2、L8全亮、全灭。各时序间隔为0.5秒。让发光二极管按以上规律循环显示下去。三、 设计内容1、 设计过程1）定时常数的确定 定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样， 为振荡频率的1/12。本设计中时钟频率为6.0 MHZ，现要采用中断方法来实现0.5秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.1秒产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令R0=05H，即可实现0.5秒延时。 时间常数可按下述方法确定： 机器周期=12晶振频率=12/(6106)=2us 设计数初值为X，则（2e+16-X）2106=0.1，可求得X=15535 化为十六进制则X=3CAFH，故初始值为TH1=3CH，TL1=AFH2）初始化程序 包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中。由于只有定时器中断，IP便不必设置。3）设计中断服务程序和主程序 中断服务程序除了要完成计数减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。主程序则用来控制发光二极管按要求顺序燃灭。2、 程序设计框图3、 功能实现程序OUTPORT EQU 0CFB0H CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 401BH ;定时器/计数器1中断程序入口地址 LJMP INT CSEG AT 4100H START: MOV A,#01H ;首显示码 MOV R1,#03H ;03是偏移量，即从基址寄存器到表首的距离 MOV R0,#5H ;05是计数值 MOV TMOD,#10H ;计数器置为方式1 MOV TL1,#0AFH ;装入时间常数 MOV TH1,#03CH ORL IE,#88H ;CPU中断开放标志位和定时器;1溢出中断允许位均置位 SETB TR1 ;开始计数 LOOP1: CJNE R0,#00,DISP MOV R0,#5H ;R0计数计完一个周期，重置初值 INC R1 ;表地址偏移量加1 CJNE R1,#27H,LOOP2 MOV R1,#03H ;如到表尾，则重置偏移量初值 LOOP2: MOV A,R1 ;从表中取显示码入累加器 MOVC A,A+PC JMP DISP DB 01H,03H,07H,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH,0FEH,0FCH DB 0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,0FFH,00H,0FEH DB 0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH,0BFH,0DFH DB 0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,00H,0FFH,00H DISP: ;MOV DPTR,#OUTPORT ;MOVX DPTR,A MOV P1,A ;将取得的显示码从P1口输出显示 JMP LOOP1 INT: CLR TR1 ;停止计数 DEC R0 ;计数值减一 MOV TL1,#0AFH ;重置时间常数初值 MOV TH1,#03CH SETB TR1 ;开始计数 RETI ;中断返回 END四、 原理图和印刷板图图（一）电路原理图表（一） 电气元器清单图（二）PCB印制板图图（三）PCB印制板三维图五、 设计结论本文就彩灯循环系统的组成原理、实现方案和80C51芯片功能、控制及程序设计做了说明，设计出符合课题要求的循环彩灯系统。六、 设计心得体会电子技术课程设计的主要任务是通过解决一两个实际问题，巩固和加深“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和试验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和试验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。其主要内容包括理论设计、安装与调试及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案、设计单元电路、选择元器件及计算参数等步骤，是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程，通过安装与调试，进一步完善电路，使之达到课题所要求的性能指标，使理论设计可以转变为实际产品。课程设计的最后要求写出设计总结报告，把理论设计的内容、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论的高度。通过这次设计，对电子系统的自顶向下、自底向上以及自顶向下与自底向上相结合的设计方法都有了一定的了解，并基本掌握了自顶向下的设计方法。知道了运用该方法是应该遵循的正确性和完备性原则、模块化结构化原则、问题不下放原则、以及高层主导原则等等。通过这次设计我还学会了使用Protel软件。虽然此次设计由于使用了80C51单片机而不需要仿真，但是我还是对EWB仿真软件有了一定的了解和掌握。其次，对硬件电路的设计，调试和分析有了一