单片机流水灯设计报告

1、第一部分：实训准备1. 摘要： 近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断 提高，起应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能 仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终 端及通信产品中得到广泛的应用、 成为现代电子系统中最重要的智能 化的核心部件。而AT89C5僦是其中一种，它是一种带 4K字节闪烁 可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能 CMO位微处理器，为很 多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。2. 关键字 ：单片机、流水灯1. 需求分析 ：随着现代社会的发展，人们越来越追求审美和新颖，而流水灯就 是其中一种， 以前简单的照明工具变得

2、越来越多样化， 流水灯的千姿 百态恰能给人一种视觉冲击， 现在不管大街小巷我们都可以随处可见 这种变幻万千的流水灯，而这种流水灯我们可以产用电子电路去设 计，我们主要可以用装套控制器和状态译码器来实现灯光的流水效 果，但是现在我们可以用单片机 AT89C51来实现，因为其相对于电子 电路有明显的优越性， 控制硬件电路比较简单， 软件方面程序也不复 杂，因此制作的远离简单， 但功能作用并不低于电子电路设计的，由 于它的小巧方便、通俗易懂，所以我们往往采用单片机来做流水灯。3. 系统设计1. 硬件框图复位电路 震荡电路D(c 5T cs 9厂 _y键盘厂Vyouuy 流水灯电路 厂V厂nJIr “

3、IM良2JMl注JLXBFi fl! 咖附LFTTTi 1E耐iti n 4 Tl於JEFESW XTA12 XTA1：SKDHltWI二二一弋时t*B口Tit4iS SS73;rrEjripf RFFLHu7 - Tl:tCtIEn,XICIIL旳jL1J21UJL:mJl 1IIJ-J1 1 i 13.选用AT89C51的引脚功能7亠-44H42?XTAL1单芯片系统时钟的反向放大器输入端。XTAL2系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了， 此外可以在两 引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干 扰

4、而死机。RESET 重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此 引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系 统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器内容均被设成已知状 态。P0:端口 0是一个8位宽的开路汲汲双向输出入端口，共有 8个 位， P0.0 表示 0， P0.1 表示 1，以此类推。P2:端口 2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可 以推动4个LS的TTL负载，若将端口 2的输出设为高电平时，此端 口便能当成输入端口来使用。4. 说明如图所示，S1为复位开关，S2、S3、S4分别为切换不同流水效果 的开关，P2 口控制LED灯D1D7勺显示，P0 口

5、作为LED的输出控制。 当按下S2后能实现D1和D7同时亮其他不亮，然后 D2和D6亮，依 此类推。当按下复位S1,然后按下S2实现LED灯从D7到D1循环亮， 按下S1然后按下S3实现LED从 D1到D7的循环亮。硬件详细设计1. 复位电路部分如图所示，当要对晶片重置时，只要按此开关就能完成LED和开关的重置产生时钟信号3.开关部分S2、S3 S4分别控制3种LED显示效果，这里就不用详细说明限流电阻为470欧姆，经过的电流大概为10mA4.软件详细设计1.软件框图5. Protuce 仿真Proteus 仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为 .HEX 文件。 本设计利用Keil卩Visi

6、on 3,在新建Keil项目时选择AT89C51单 片机作为CPU将C语言源程序导入，在“ Options For Target ”对 话窗口中，选中“ Output”选项中的“ Create HEX File ”，编译链 接后就可以生成.HEX文件。在Proteus ISIS 中，选中AT89C52并单 击鼠标左键，对AT89C52进行设置，设置单片机时钟频率为 12MHz 按照正确的文件路径加载 .HEX 文件。对单片机设置完毕后就可以开 始仿真了。第二部分：流水灯实际操作及总结意义一 实训目的(1) 掌握单片机的硬件结构。(2) 理解一个完整的单片机系统是由硬件和软件组成的。(3) 学习

7、流水灯的基本原理。二 实训内容(1) 在 Proteus 仿真软件平台上输入单片机硬件电路。(2) 在 wave 6000 软件仿真平台上输入源程序，并进行编译、生 产机器码。(3) 在 Proteus 仿真软件平台上加载机器码，并进行仿真。(4) 下载程序到实验板的单片机，通电运行，试验其功能。三.实验设备和器件AT89C51芯片 1 件排插1个电路板 1 个电阻10k2 个发光二极管 5导线若干电烙铁四.实验原理个开关单片机实验模板晶振12MHHZ 1个电容30pF2个电容10uF2个电阻510 Q 7 个1个下载线 电脑1台(1)总电路图r4、Pl-OfT：)PLL：T1EX.W3 K

8、JPl 二(AKJPUP13(ABSJVOAF1.4(ATA.APl.CMOSI)MB昨Fl : KK)阿:沁匚艮 S：TNT-:A1JPZDsA?P1LF!5：T.A：i.P22I3- J J/T p (A11P14(A13JKLJ!EAVPF：A4；P15伍二XTAL1VCCKSTiZXD)F3JQi-極(TXE邓 J更&W5GPtEKT7CD!IMF上图由发光二极管、晶振、复位、电源等部分电路图组合而成。从原理图中可以看出，如果要让接在P2.0 口的LED亮起来，那么只 要把 P2.0 口的电平变为低电平就可以了；相反， 如果要接在 P2.0 口的LED熄灭，就要把P2.0 口的电平变为

9、高电平；同理，接在P2.1 P2.4 口的其他4个LED的点亮和熄灭的方法同LED因此，要实现流 水灯功能，我们只要将发光二极管 LED1LED4 依次点亮、熄灭， 4 只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。（ 2）汇编程序ORG 0030HBEGIN: MOV A,#0EEHLOOP: MOV P2,ARL ALCALL DELAYLJMP LOOPDELAY: MOV R5,#10DELAY1: MOV R6,#40DELAY2: MOV R7,#250DELAY3: DJNZ R7,DELAY3 ;（10*40*250）*12*2/12MHz=0.2SDJNZ R6,DELAY2DJNZ

10、R5,DELAY1RET（3）排版与焊接a 排版：由于在线路焊接过程中常常伴随着部分的跳线问题，因此最早的原器件排版也是较为重要的，能使跳线数减少使得接下 来的焊接工作变得容易，也能避免焊接时由于元器件距离太近而 产生的短路问题。b 焊接：接要严格按照教师的指导，还要注意用电安全，最重要的是要时刻注意保护好自己的双手，以免烫伤。五实验步骤I. 在 Proteus 仿真软件中建立硬件电路，并保持；II 在 wave 6000 开发环境中编辑源程序，并保持；III.在 wave 6000 开发环境中编译源程序，生成 hex 文件；IV 在 Proteus 仿真软件中选择单片机芯片，并加载 hex 文件；V. 在Proteus进行仿真；VI. 如果仿真不符合要求，重复以上步骤。如果仿真符