单片机花样流水灯设计实验报告

1、单片机花样流水灯设计实验报 告大 学物理学院单片机花样流水灯设计实验课题：花样流水灯设计班 级： 物理*姓名：二学号：【摘要】当今时代的智能控制电子技术，给人们的生活带来了方便和舒适，而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人，为人们生活增添了不少色彩。制作流水灯的方法有很多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作，采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心，辅以简单的数码管等设备和必要的电路， 设计了一款简易的流水灯电路板

2、，并编写简单的程序，使其能够自动工作。本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯，并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。关键字： AT89C51 单片机 流水灯 数码管【概述】1. 单片机及其发展概况单片机又称为单片微计算机，其特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU） 、存储器、输入接口、输出接口、定时/ 计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。单片机作为一种高集成度微型计算机，已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电

3、子系统、智能家居电器等各个领域。2. Protues 仿真软件简介Protues 以其数量众多的元件数据库、 标准化的仿真仪器、 直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间，节省了工程设计费用。利用 Protues 软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及 Keil C软件编程后，再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。【实验设计目标】设计要求以发光二极管作为发光器件， 用单片机自动控制， 对 8 个 LED灯设计至少 3 种流水灯显示方式，每隔 20 秒变换一次显示花样，计时通过一个二位七段数码管显示。【设计方案】1.设计原理AT89C

4、51单片机内部包括微处理器、存储器（存放程序指令或数据的ROM RAM?）、输入/输出口（I/O 口）及其他功能部件如定时/计数器、中 断系统等。它们通过地址总线、数据总线和控制总线连接起来。要实现流水灯功能，只要将发光二极管 Led1Led8依次点亮、熄灭，8只LEW便会一亮一暗的做流水灯状，设计花样时可依此类推。此外还应 注意的是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，所以 控制二极管亮/灭的时候应延时一段时间，否则将无法以肉眼观察到“流水” 等花样效果。2.电路原理图C130pFC2X1CRYSTALT卜20pFR210k100C31uFU119.XTAL118XTAL2PS

5、ENALEEARSTP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0-P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837-3635-34一33A212223 一242526-2728AT89C51D1LED-BIRGDD-BIBYDD-BIGYL

6、ED-YELLOWD5DD-BIRGDD-BIBYLED-BIGYD8LED-YELLOW123.器件配置清单元件数量元件数量电阻100Q15二位七段数码管1电阻10KQ1LED8瓷介电容30pF2AT89S511电解电容100uF1CD4511140脚接插件1晶振110脚接插件24.AT89C51 简介AT89C51单片机有多种封装形式，常见的有 DIP封装、PLC封装、TQFP 封装，为了使用的方便通常使用 DIP封装形式的单片机。外部共有40个引 脚，图6为引脚的排列图。40个引脚大致可分为4大类：电源、时钟、控 制和I/O引脚，5 .芯片擦除整个PERO酢列和三个锁定位的电擦除可通过正

7、确的控制信号组合，CPU亭止工彳但RAM定时器，计数并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被 写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前， 该操作必须被执行。止匕外， AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑， 支持两种软 件可选的掉电模式。在闲置模式下，器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存 RAM勺内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止6 .实验流程开始编写程平并关 组装焊调试【程序编写】ORG 30HSTART:MOV DPTR,#TABLELP1:MOV A,#00HMOVC A,A+DPTRCJNE

8、A,#1BH,LP2JMP STARTLP2:MOV P2,ALCALL DELAYINC DPTRJMP LP1DELAY:MOV R7,#10HDE1:MOV R6,#200DE2:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R6,DE2DJNZ R7,DE1RETTABLE:DB 0feH,0fdH,0fbH,0f7HDB 0efH,0dfH,0bfH,07fHDB 0bfH,0dfH,0efH,0f7HDB 0fbH,0fdH,0feH,0ffHDB 0aaH,55H,0aaH,55HDB 0aah,55h,0ffHDB 0f0H,0fH,0f0H,0fH,0ffHDB 33H,

9、0ccH,33H,0ccHDB 33H,0ccH,0ffHDB 1BHEND【仿真调试】打开Keil C软件将上面程序输入，调试无误后编译输出 ".hex"文件, 打开Proteus软件，将之前编译好的".hex"文件加入到芯片中，开始运行 仿真。数码管计时，每隔20秒，Led灯显示变换一次流水花样。【设计实物图】实物反面图实物正面图【实验小结】验证过程中，遇到两个问题：1.调试后期有1个Led灯无法。2.数码管不能正确显示数字。检查后排除电路接错误的可能。出现第一个问题是由于那 1个LEW烧坏。第二个问题是数码管管脚插槽接触不良，无法正常运作，外接电线后能正常用作。幺士由五结束语此次实验缺点在于器件排版不够合理美观，焊接工艺