单片机控制的循环彩灯控制系统的设计

单片机控制的循环彩灯控制系统的设计一、实习目的单片机原理与接口技术课程实习安排在该课程理论教学结束后进行。其目的是通过实习，使学生进一步弄懂所学到的课本知识，巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/计数控制、程序设计、应用开发等基本理论知识的理解，提高单片机应用技术的实践操作技能，掌握单片机应用系统设计、研制方面的一般方法，培养利用单片机进行科技革新、开发和创新的基本能力、为毕业后从事和单片机相关的工作打下一定的基础。二、 实习内容利用TDN86/51二合一微机实验教学系统设计一个用8051单片机控制的循环彩灯控制系统。三、 实习器材TDN86/51二合一微机实验教学系统1台，配套计算机一台，连接导线若干。四、系统仿真图五、软件流程图字型码赋值赋值给RR开始 Ni d8155初始化 字位码初始值 总控制开关字位码 C口 花型控制开关显示数据查表字形码 C口花型显示显示字形结束 选择花型P3.4=0?调速P3.2=1? 否否P3.3=1?加速是否P3.0=0?P3.1=0?是减速是 否是 否 00 01 10 11花型1花型3花型4花型2六、程序设计1、程序是按照模块化设计的，一共分为四大模块1) 基本程序模块延时程序、设置按键处理程序、主程序初始化及初值设定2）LED控制程序3） 取消按键抖动程序4） 控制程序2、设计要求能输出4种花型，并能由人工进行花型的切换。可以使用按键，也可以使用波动1)开关来实现切换，方法不限。参考花型：（1） 使彩灯从右到左逐一循环点亮。（2） 使彩灯交替闪烁。（3） 使彩灯从左到右逐一点亮，当全部点亮后同时闪烁一次。（4） 使彩灯从两边到中间顺序点亮，直至全部点亮；再将彩灯从中间到两边熄灭，直至全部熄灭。2)循环彩灯的循环速度可调。按键要求：(1)启动/暂停。按动一次启动，再按一次暂停。是一个双态转换键。(2)花型变化。按一次，立即停止当前花型的显示，转换为下一种花型。4种花型可以循环切换。(3)速度+。按键一次，速度略加快一点。(4)速度-。按键一次，速度略减慢一点。3)在LED显示器上显示相应的花型号。3、系统总体设计充分利用TDN86/51二合一微机实验教学系统的硬件资源来实现循环灯的功能，因此：(1) 利用8051的P1端口接发光二极管，以模拟彩灯控制。(2）利用8051的P3端口接拨动开关；利用拨动开关提供逻辑0和逻辑1，模拟按键操作，以实现4种花型之间的切换、加快循环速度、减慢循环速度以及暂停循环灯循环等操作，具体定义如表1.1和表1.2所示。表1.1拨动开关与对应的花型K1K2花型00花型101花型210花型311花型4表1.2拨动开关功能表K3功能K4功能K5功能0加速无效0减速无效0暂停1加速1减速1启动（3）8051通过8155对LED显示器控制显示相应的花型编号。（4）利用软件子程序或单片机内部的定时/计数器实现定时功能，以模拟循环速度的基准值。4、实验程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP JIANORG 0013HLJMP JIAORG 1000HMAIN: MOV SP, #60HMOV 20H,#8 ;初始化20HMOV P1,#0FFH ;初始化P0口SETB ET0 ;开INT0中断SETB EX0SETB ET1 ;开INT1中断SETB EX1SETB EALOOP:LCALL KEY ;调用按键程序LJMP LOOPJIAN:JNB P3.2,$ ;取消按键抖动，等待释放INC 20H ;延时单元加2INC 20HMOV A,20HCJNE A,#14,YY ;判断延时单元是否等于14MOV A,#14YY: MOV 20H,ARETIJIA: JNB P3.3,$ ;取消按键抖动，等待释放DEC 20H ;延时单元减2DEC 20HMOV A,20HJNZ YY ;判断延时单元是否等于0MOV A,#02MOV 20H,ARETIKEY:MOV A,P3 ;按键程序ANL A,#03HMOV 19H,A ;初始化19HCJNE A,#00H,L1LJMP LP0 ;选择花形1L1: CJNE A,#01H,L2LJMP LP1 ;选择花形2L2: CJNE A,#02H,L3LJMP LP2 ;选择花形3L3: LJMP LP3 ;选择花形4DISP: MOV A,#03H ;显示程序MOV DPTR,#8000HMOVX DPTR,AMOV R0,#4FHMOV A,27HACALL PUTTMOV R0,#4FHMOV R2,#0FEHDISP1: MOV DPTR,#8002HMOV A,#00HMOVX DPTR,AMOV A,R0MOV DPTR, #SEGTABMOVC A, A+DPTRMOV DPTR, #8002HMOVX DPTR, AMOV A, R2MOV DPTR, #8001HMOVX DPTR, AMOV R3, #00HDISP3: DJNZ R3, DISP3INC R0RR AMOV R2, AJB ACC.7, DISP1RETPUTT: MOV R1,AANL A, #0FHMOV R0, ARETLP0: MOV 27H, #01H ;花形1LCALL DISPMOV DPTR, #TABLEMOV R4, #09L6:MOV A, #09SUBB A, R4LCALL XXDJNZ R4, L6RETLP1: MOV 27H, #02H ;花形2LCALL DISPMOV DPTR, #TABLEMOV A, #09HLCALL XXMOV A,#10LCALL XXRETLP2: MOV 27H, #03H ;花形3LCALL DISPMOV DPTR, #TABLEMOV R5, #11L7: MOV A, #22SUBB A, R5LCALL XXDJNZ R5, L7RETLP3:MOV 27H, #04H ;花形4LCALL DISPMOV DPTR, #TABLEMOV R6, #09L8:MOV A, #30SUBB A, R6LCALL XXDJNZ R6, L8RETXX: MOVC A, A+DPTR ;查表MOV P1, ALCALL DEL1S ;调用延时程序RETDEL1S: JNB P3.4, $ ;判断是否需要暂停MOV A, P3ANL A, #03HCJNE A , 19H, PP ;判断花形是否改变MOV R2, 20H ;延时程序D1:MOV R3, #30D2:MOV R1, #120DJNZ R1, $DJNZ R3, D2DJNZ R2, D1RETPP:LJMP LOOPSEGTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HTABLE:DB 0FFHDB 0FEH ,0FDH ,0FBH ,0F7H ,0EFH ,0DFH ,0BFH ,07FH ;花形1字码DB 0AAH,55H ;花形2字码DB 7FH,3FH,1FH,0FH,07H,03H,01H,00H,0FFH,00H ;花形3字码DB 7EH,3CH,18H,00H,18H,3CH,7EH,0FFH ;花形4字码DB 00HEND七、 进行软、硬件的调试过程将程序装载进MD51，调试检查有没有错误，生成HEX文件，装载进8031内，装载成功后，输入G=0000按回车运行，看LED数码显示器显示花形号，二极管按花型的设计亮起。没有装载成功按复位键重装。八、 实验总结通过这几天的实训，我对单片机有了更深的体会。了解和掌握了一些编程思想和对I/O口得使用。本次做的控制循环彩灯控制系统的设计是以单片机8051为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器、通用I/O接口芯片8155等），再配以相应的软件，达到实现LED二极管的发光功能，也具有改变彩灯的花样、彩灯的暂停、彩灯的加减速功能。在软件调试的过程中，遇到很多困难，第一次实现了彩灯的花样变化，未能进行加减速的调整，后来经过调试后基本达到要求，但当减速见到一定程度后就不明显了，花形3全亮后左右最边亮灯没有灭，花形2时LED数码显示器上显示的不是“2”字，字码表上明明是“5BH”（共阴极）但是显示的“2”字多了一点。尽管这次的单片机课程设计还存在一些瑕疵但经过自己的努力制作出了彩灯的循环控制，也让自己对单片机有了更大的兴趣。通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识学习得不够透彻，对书