单片机LED灯的花样控制与仿真--史宝周

1、单片机LED灯的花样控制与仿真史宝周(陇东学院，机械工程学院，甘肃 庆阳 745000邮箱：1115107973)摘要：当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统锁取代。单片机具体有体积小、功能强、成本低、应用广等有点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文将重点介绍keil软件编程、proteus模拟仿真方法， 通过51单片机用3只开关控制八个LED的不同点亮方式实现了流水灯的花样设计及演示。关键词: AT89C51单片机； ke

2、il软件编程；proteus模拟仿真；LED； 流水灯；1、 设计任务及要求 用3只开关控制八个LED的不同点亮方式实现流水灯的花样设计及演示。设计要求如下：（1） 按下开关K1实现8盏LED灯从左往右依次点亮；（2） 按下开关K2实现8盏LED灯从右向左依次点亮；（3） 按下开关K3实现8盏LED灯的奇偶交替闪亮；2、 系统结构 硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构

3、成一个单片机应用系统。本设计选用以80C51单片机为主控单元。显示部分：8个LED灯循环亮灭 。汇编语言和C语言的特点及选择 本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案，选择合适的编程语言是一个重要的环节。在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和C语言。机硬件，程序可读性和可移植性比较差。而C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。在本设计中采用C语言编写软件程序。 LED显示原理 LED 点阵显示器亦称LED 矩阵板,具有亮度高、发光均匀、可靠性

4、好、接线简单、拼装方便等优点,能构成各种尺寸的大屏幕显示器。因此,它被广泛应用于大型LED 智能显示屏、智能仪器仪表和机电一体化设备的显示单元中,取得了较好的效果。由于它经济、小型的显示系统,同时要求使用方便灵活，方便地组成了由多块大屏幕LED 显示器构成的显示系统,该系统可广泛用于商场、车站、码头及其它公共场合。LED 显示屏由 ED 点阵显示器(常见型号为P2158A) 构成。它是以发光二极管为像素,按照行与列的顺序排列而成的显示器件,采用逐行(或逐列) 扫描方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号,反复循环以

5、上操作,就可显示各种图形或文字信息。 此设计中LED灯的显示为循环显示，采用三键来实现LED灯的亮灭、第一个键按下灯从下往上依次循环，第二个键按下灯从上往下依次循环，第三个键按下灯全亮，从而实现整个LED灯 统，呈流水状亮灭。 2.1硬件连接框图单片机从开关上提取不同输入信号，进行相应的软件操作，反映输出在发光二极管上。 开关输入LED流水灯 AT89C51 单片机 2.2 设计连线 本设计的连线为：3个开关，分别接到单片机的P0.0P0.1P0.2接口，且分别接上拉电阻，然后8个发光二极管分别接到单片机的P2.0P2.7接口。2.3 程序流程 开 始 读入开关K1K3 判断开关 状 态无输入

6、 LED 灯 从 上 到 下 依 次 闪 亮LED 灯 奇 偶 交 替 依 次 闪 亮LED 灯 从 下 到 上 依 次 闪 亮 LED 灯 流 动 运 行三、硬件电路设计 设计电路如下： 3.1 按键电路 3.2 LED灯电路四、软件电路设计 4.1 设计思路S1：定义开关接口位置， sbit key1 =P00; sbit key2 =P01; sbit key3 =P02; 。S2：按键初值定义，uchar flag1=0,flag2=0,flag3=0;S3：定义延时函数，void delay_ms(uint z) uint i,j; for(i=0;iz;i+) for(j=0;j1

7、10;j+); 。 S4：定义奇偶交替闪烁函数， void O_to_E( ) P2=0Xaa; delay_ms(200); P2=0Xaa; delay_ms(200);。 S5：按键扫描函数定义， void key_scan( ) if(!key1) if(!key1) lag1=1; if(!key2) if(!key2) flag2=1; f(!key3) if(!key3) flag3=1;。 S6：按下键1，LED灯自上而下依次闪亮,应用延时控制灯的闪烁。 if(flag1) for(i=0;ii); delay_ms(100); key_scan( ); if(flag2|fl

8、ag3)flag1=0;break; 。 S7：按下键2，LED灯自下而上依次闪亮 if(flag2) for(i=0;i8;i+) P2=(0xA7i); delay_ms(100); key_scan(); if(flag1|flag3)flag2=0;break; S8：按下键3，LED灯1、3、5、7、与2、4、6、8交替闪亮 if(flag3) O_to_E( ); key_scan( ); if(flag1|flag2)flag3=0;。5、 心得体会 经过一段时间的努力，我们顺利的完成了这篇单片机论文。从课题的选择开始，计算器的设计、硬件和软件系统的设计、到最后的Proteus软

9、件仿真完成，这其中经历了很多困难，但是更重要的是在这个过程中我得到了很大的锻炼。一方面通过C51单片机等一些器件的设计让我学习和掌握了单片机技术的基础知识和技术要点，也使以前学的很多知识都得到了运用；另一方面在用Proteus软件画电路图时，然后再转换成一维的WORD中进行编辑，这个过程中让我掌握了计算机辅助的设计技术。当然，这是一个需要不断的尝试，不断的校核，不断的修改，最后完成一个合理的设计的过程。需要的是细心和耐心。在很大程度上培养了我拼搏的工作精神。使我受益匪浅，更加明确了自己专业的方向。 通过本次课设，我不仅学到了关于单片机技术方面的许多专业知识，同时也让我感觉到团队合作的重要性。与

10、他人交流思想是取得成功的关键，在交流中，不仅强化了自己原有的知识体系，也扩展了自己的思维。课设是一个通过思考、发问、自己解惑并动手、提高的过程。我会在以后的学习中不断学习，积累经验，完善自己。 对于这次单片机课程设计不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上没有学到过的知识，掌握了一种系统的研究方法，可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 总之，在这次课程设计中，我受益匪浅，学到了很多书本上所没有的东西，懂得了理论和实际联

11、系的重要性。在以后的学习中，我不仅要把理论知识掌握牢固，更要提高自己的动手能力和分析能力，努力学习专业知识，完善自我，为将来的发展做好充分的准备。附录六、测试 6.1完整电路图（1） 自上而下电路测试图（2） 自下而上电路测试（3） 奇偶交替闪烁电路测试图6.2 完整设计程序 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit key1 =P00; sbit key2 =P01; sbit key3 =P02; uchar flag1=0,flag2=0,flag3=0; void delay_ms(uint

12、z) uint i,j; for(i=0;iz;i+) for(j=0;j110;j+); void O_to_E() /1,3,5,72,4,6,8 P2=0Xaa; delay_ms(200); P2=0Xaa; delay_ms(200); void key_scan() if(!key1) if(!key1) lag1=1; if(!key2) if(!key2) flag2=1; if(!key3) if(!key3) flag3=1; void main() uchar i; while(1) key_scan(); if(flag1) for(i=0;ii); delay_ms(100); key_scan(); if(flag2|flag3)flag1=0;break; if(flag2) or(i=0;i8;i+) P2=(0xA7i)