基于單片機課程設(shè)計--彩燈設(shè)計

1、<p><b>　　單</b></p><p><b>　　片</b></p><p><b>　　機</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p

2、><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　內(nèi)容摘要…………………………...…………...…………………………….…..3</p><p>　　關(guān)鍵字……………………………………………

3、……...………………………..3</p><p>　　一、概述………...……...…………………..…………………………………..3.</p><p>　　1-1引言………............….…………………………………….3</p><p>　　1-2設(shè)計任務(wù)與要求………………………..…………………….4</p><p>　　二

4、、設(shè)計原理與方案………………………………………………..5</p><p>　　2-1設(shè)計原理…………...………………............……………..5</p><p>　　2-2設(shè)計方案…………...………………............……………...6</p><p>　　三、硬件設(shè)計…………………………………………………………8</p>

5、<p>　　3-1 AT89S51介紹…………...………………............…………8</p><p>　　3-2彩燈設(shè)計電路…………...………………............…………12</p><p>　　3.3按鍵模塊設(shè)計…………...………………............………….13</p><p>　　四、軟件設(shè)計…………………………

6、………………………………14</p><p>　　4-1第一種彩燈效果程序設(shè)計…………………………………………….15</p><p>　　4-2第二種彩燈效果程序設(shè)計…………………………………………….16</p><p>　　4-3第三種彩燈效果程序設(shè)計……………………………………………..17</p><p>　　4-4第四種彩燈效果程

7、序設(shè)計……………………………………………..17</p><p>　　4-5延時程序……………………………………………………………….18</p><p>　　4-6暫停（外部中斷）……………………….…………………………….18</p><p>　　五、硬件介紹及仿真…………………………………………………..19</p><p>　　5-1

8、 Proteus ISIS和keil c51介紹………………………………19</p><p>　　5-2測試結(jié)果分析……………………………………………….20</p><p>　　5-2-1 keil 調(diào)試結(jié)果……………………………………………..20</p><p>　　5-2-2proteus仿真電路圖…………………………………………..21</p>

9、<p>　　六、課程設(shè)計小結(jié)…………...………………………...…………………………22</p><p>　　附錄：彩燈控制系統(tǒng)的程序…………………………...…………………...…........22</p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　本次設(shè)計是以單片機c語言進(jìn)行軟件設(shè)計的，系統(tǒng)以AT89C51

10、單片機作為主控核心，按鍵控制電路，彩燈顯示電路等模塊共同組成主控電路，可以實現(xiàn)LED彩燈的不同功能類型顯示切換，用戶可以變換想要的閃爍方式。其硬件電路主要有主控制器，LED顯示電路，復(fù)位電路。系統(tǒng)程序的設(shè)計包括主程序，中斷服務(wù)程序，暫停程序等的設(shè)計，設(shè)計程序直接通過keil軟件編譯，利用Proteus進(jìn)行仿真調(diào)試，以方便修改程序。</p><p>　　本系統(tǒng)具有電路結(jié)構(gòu)簡單、易操作、硬件少、體積小、成本低等優(yōu)點，

11、具有一定的實用和參考價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LED彩燈、主控電路、閃爍方式</p><p><b>　　一、概述</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　當(dāng)今世界科技日新月異，發(fā)展速度之快超人想像。特別是電子領(lǐng)域，在上世紀(jì)有了重大突破，其集成化越來越高

12、，前景一片看好，中國在這方面也做出了驕人成績，但與國外那種熱烈的學(xué)術(shù)氛圍不同的是，這些研究一般都只停留在實驗室，普通愛好者則不多見。這與我國教育重理論輕實踐的傾向有一定關(guān)系，很多學(xué)生講起理論時候滔滔不絕，當(dāng)具體到做課題研究需要自己動手時卻無從下手，茫茫然不知所以。還有一部分人平時不愿意接觸試驗，久而久之對實驗產(chǎn)生一種恐懼心里，認(rèn)為難度太大而放棄等，這些不好現(xiàn)象造成大家動手能力普遍不行。</p><p>　　課程設(shè)

13、計是學(xué)完一門課后應(yīng)用本課知識及以前的知識積累而進(jìn)行的綜合性、開放性的訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)一步鞏固和加深“單片機”課程的基本知識，了解單片機設(shè)計知識在實際中的應(yīng)用。綜合運用“單片機”課程和先修課程的理論及生產(chǎn)實際知識去分析和解決電路設(shè)計問題，進(jìn)行單片機電路設(shè)計的訓(xùn)練。學(xué)習(xí)單片機設(shè)計電路的一般方法，了解和掌握單片機電路的設(shè)計過程和進(jìn)行方式，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體電路設(shè)計能力。通過

14、計算和繪圖，學(xué)會運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)單片機電路設(shè)計的基本技能。</p><p>　　本文提出了一種基于AT89C51單片機的彩燈控制方案，實現(xiàn)對LED彩燈的控制。該程序示例了單片機鍵盤控制P1和P2口流水燈花樣的方法;具體表現(xiàn)為:k1,K2,K3,K4四個小按鍵，分別實現(xiàn)了四種彩燈效果控制。通過這次實驗，我們也了解了團(tuán)隊合作的重要性，集體的力量是偉大的，一個人如何融入一個團(tuán)隊是是一個重要問題，

15、講究合作才能取得最后的成功！</p><p>　　1.2設(shè)計任務(wù)與要求</p><p>　　1、用16只以上的LED，實現(xiàn)至少4種彩燈燈光效果（不含全部點亮，全部熄滅）；</p><p>　　2、可以用輸入按鈕在幾種燈光效果間切換；</p><p>　　3、可以通過按鈕暫停彩燈效果，使小燈全亮，再次按下相同按鈕后繼續(xù)之前的效果；</p&

16、gt;<p>　　4、增加自動在幾種效果間切換的功能，手動模式間切換。</p><p>　　5、使用定時中斷延時。</p><p>　　6、實現(xiàn)其他除1-5中提到的功能。</p><p><b>　　二、設(shè)計原理及方案</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計原理</b><

17、/p><p>　　本次課程設(shè)計中較多的用到了定時中斷指令。</p><p>　　在CPU和外設(shè)交換信息時，存在著快速CPU和慢速外設(shè)間的矛盾，機器內(nèi)部有時也可能出現(xiàn)突發(fā)事件，為此，計算機中通常采用中斷技術(shù)。</p><p>　　CPU和外設(shè)并行工作，當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好( 或有某種突發(fā)事件發(fā)生)時向CPU提出請求，CPU暫停正在執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)而為該外設(shè)服務(wù)(或處 理緊急事件)

18、，處理完畢再回到原斷點繼續(xù)執(zhí)行原程序。</p><p>　　中斷優(yōu)先級：當(dāng)有多個中斷源同時 向CPU申請中斷時，CPU優(yōu)先響應(yīng)最需緊急處理的中斷請求，處理完畢再響應(yīng)優(yōu)先級別較低的 ，這種預(yù)先安排的響應(yīng)次序。 </p><p>　　中斷的嵌套：在中斷系統(tǒng)中，高優(yōu)先級的 中斷請求能中斷正在進(jìn)行的較低級的中斷源處理，</p><p>　?。?）中斷技術(shù)是實時控制中的常用技

19、術(shù)，51系列單片機有三個內(nèi)部中斷，二個外部中斷。所謂 外部中斷就是在外部引腳上有產(chǎn)生中斷所需要的信號。</p><p>　　每個中斷源有固定的中斷服務(wù)程序的入口地址(稱矢量地址或向量地址)。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷以 后單片機內(nèi)部硬件保證它能自動的跳轉(zhuǎn)到該地址。因此，此地址是應(yīng)該熟記的，在匯編程序 中，中斷服務(wù)程序應(yīng)存放在正確的向量地址內(nèi)。</p><p>　　(或存放一條轉(zhuǎn)移指令)；在C語言中是

20、靠Interrupt n的關(guān)鍵字n自動設(shè)置的。</p><p>　　（2）單片機的中斷是靠內(nèi)部的寄存器管理的，這就是中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先權(quán)寄存器IP ，必須在CPU開中斷即開全局中斷開關(guān)EA，開各中斷源的中斷開關(guān)，CPU才能響應(yīng)該中斷源的 中斷請求，其中缺一不可。</p><p>　　（3）從程序表面看來，主程序和中斷服務(wù)程序好象是沒有關(guān)連的，只有掌握中斷響應(yīng)的過程， 才能理解中斷

21、的發(fā)生和返回，看得懂中斷程序，并能編寫高質(zhì)量中斷程序。</p><p><b>　　表2.1 常用中斷</b></p><p><b>　　定時計數(shù)</b></p><p>　　定時模式：C51有四種工作模式：模式0，模式1模式2模式3</p><p>　　模式0：選擇定時器的高8位和低五位組成一個

22、13位的定時、計數(shù)器，TL低五位溢出想TH進(jìn)位，TH溢出時向中斷標(biāo)志位TF進(jìn)位，并申請中斷。</p><p>　　模式1：TH和TL組成16位的定時、計數(shù)器，定時時間t=65536-N</p><p>　　(3) 模式2：把TL和TH組成一個自動重裝初值的8位定時、計數(shù)器，其中TL用作定時計數(shù)，TH用于保存初值，TL計數(shù)溢出時不僅TF0置1，而且還自動將TH中的內(nèi)容重新裝載到TL中。<

23、;/p><p>　?。?）模式3：TH和TL為兩個獨立的8位的定時計數(shù)器。</p><p><b>　　2.2設(shè)計方案</b></p><p>　　本方案提出了一種基于AT89C51單片機的彩燈控制方案，實現(xiàn)對LED彩燈的控制。本方案以AT89C51單片機作為主控核心，與鍵盤、顯示、驅(qū)動等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有6個按鍵；根據(jù)用戶需

24、要可以編寫4種亮燈模式，利用其內(nèi)部定時器T0實現(xiàn)一個基本單位時間為5 ms的定時中斷，根據(jù)各種亮燈時間的不同需要，在不同時刻輸出燈亮或燈滅的控制信號，然后驅(qū)動各種顏色的燈亮或滅?！?、系統(tǒng)功能如圖：</p><p>　　LED彩燈分為2部分，即彩燈控制器（主控模塊AT89C51）和管內(nèi)LED板模塊（受控模塊）。彩燈控制器可直接與220 V交流市電相連接，經(jīng)過開關(guān)電源變換，輸出直流工作電壓，一方面為管內(nèi)LED模塊

25、提供12 V工作電源，另一方面為主控模塊單片機系統(tǒng)（彩燈控制器）提供5 V工作電源。整個系統(tǒng)工作由軟件程序控制運行，根據(jù)需要，用戶可以在LED彩燈工作時通過主控模塊上的按鍵來設(shè)定亮燈時間和燈光閃動頻率?！　∩想姾笙到y(tǒng)經(jīng)過初始化，查詢是否有功能切換鍵按下：有，則進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)；無，則進(jìn)入默認(rèn)缺省工作狀態(tài)。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下，用戶可以根據(jù)需要來指定調(diào)用哪些模式，并且可以改變每種模式的時間Ti、參數(shù)，如果用戶想進(jìn)入缺省狀態(tài)模式，只需

26、按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式，程序會自動順序調(diào)用亮燈模式；在缺省工作狀態(tài)下，LED彩燈控制器按照程序設(shè)定好的若干亮燈花樣模式程序效果1順序調(diào)用往下走，從效果1模式開始工作，到效果4為一個亮燈周期，然后再回到效果1循環(huán)繼續(xù)工作，同樣如果想進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)，只需按下功能切換鍵即可。整個4種亮燈模式時間可以看作一個大周期T，其中的每一種花樣工作模式時間為小周期</p><p><b>　　三、 硬件

27、設(shè)計</b></p><p>　　3.1 AT89S51介紹</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司

28、的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。</p><p>　　AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O

29、）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 </p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p&

30、gt;　　·壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz</p><p>　　·三級程序存儲器鎖定</p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32

31、可編程I/O線</p><p>　　·兩個16位定時器/計數(shù)器</p><p><b>　　·5個中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　

32、·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電

33、流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將

34、輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出

35、地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上

36、拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p><b>　　口管腳 備選功能</b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中

37、斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p>

38、<p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的

39、1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有

40、效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反

41、向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的

42、高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　3.2彩燈電路設(shè)計</b></p><p>　　16個LED彩燈結(jié)成共陽極，其中p0接了8個排電阻，因為p1，p2，p3口內(nèi)部都有上拉電阻，可以在它們引腳不加外部電阻，而p0口沒有上拉電阻，所以必須接外部上拉電阻。</p><p><b>　　3.3按鍵模塊設(shè)計</b>&l

43、t;/p><p>　　其中k1接p1.0，作為第一種彩燈效果的按鍵；k2接p1.1，作為第二種彩燈效果的按鍵；k3接p1.2，作為第三種彩燈效果的按鍵；k4接p3.7，作為第四種彩燈效果的按鍵。K5接p3.2，作為暫停彩燈效果的按鍵；k作為擴(kuò)展功能按鍵，實現(xiàn)彩燈效果加快功能</p><p><b>　　四、 軟件設(shè)計</b></p><p><

44、;b>　　主程序</b></p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　// 初始化燈光</b></p><p><b>　　IP=0x01;</b></p&g

45、t;<p>　　IE=0x83;TMOD=0x02;</p><p>　　TH0=-50000/256;</p><p>　　TL0=-50000%256;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　P0=0xFE;P2=0xFE;</p><p><

46、;b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(k1==0) {while(k1==0); bz=0;km=5; zt=1; }</p><p>　　if(k2==0) {while(k2==0); bz=1; km=50;zt=1; }</p>

47、<p>　　if(k3==0) {while(k3==0);bz=2;km=30;zt=1;}</p><p>　　if(k4==0) {while(k4==0);bz=3;km=39; zt=1; }</p><p>　　if(k ==0) {while(k ==0);km-=1; if(km==0)km=0; }</p><p>

48、;<b>　　}</b></p><p>　　實現(xiàn)幾種彩燈效果程序</p><p>　　void EX_T0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　count++; TH0=-50000/256;</p><p>　　TL

49、0=-50000%256;</p><p>　　if(count!=km) return;</p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　//燈光閃爍 實現(xiàn)代碼</p><p>　　if( zt ==0) </p><p>　　{P0=0x00;P2=0xFF; }

50、</p><p>　　if( zt ==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(bz==0) flash_1(); </p><p>　　if(bz==1) flash_2(); </p><p>　　if(bz==2) flash_3(); </p>

51、<p>　　if(bz==3) flash_4(); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.1 第一種彩燈效果：</p><p><b>　　實現(xiàn)程序 </b></p><p>　　void flash_1()</p><p>　　{

52、delay(30);P0=_cror_(P0,1);</p><p>　　delay(30);P2=_cror_(P2,1);}</p><p><b>　　實現(xiàn)流程圖：</b></p><p>　　實現(xiàn)過程：當(dāng)開始后經(jīng)初始化以后，如果k1按下即p1.0=0，執(zhí)行while空操作，當(dāng)按鍵上來后執(zhí)行bz=0；km=5；zt=1使程序轉(zhuǎn)向定時程

53、序，經(jīng)過25ms后執(zhí)行效果1，使p0口p2口右移一次，每25ms循環(huán)右移一次。</p><p>　　實現(xiàn)功能：從下到上依次點亮。</p><p>　　4.2第二種彩燈效果程序</p><p>　　void flash_2()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(

54、50);P0=_crol_(P0,4);</p><p>　　delay(50);P2=_crol_(P2,4);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　實現(xiàn)功能：從上往下跳四個燈亮</p><p>　　4.3第三種彩燈效果程序</p><p>　　void flash_

55、3()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(30);P0=(P0+38)%255;</p><p>　　delay(30);P2=(P2+34)%255;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　實

56、現(xiàn)：亂序點亮熄滅</b></p><p>　　4.4第四種彩燈效果程序</p><p>　　void flash_4()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(30);P0=_crol_(P0,1);</p><p>　　delay(30);P2=

57、_crol_(P2,1);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　實現(xiàn)：從上到下依次點亮功能。</p><p><b>　　4.5 延時程序</b></p><p><b>　　//延時函數(shù)</b></p><p>　　void d

58、elay(int m)</p><p><b>　　{ int i;</b></p><p>　　while(m--)</p><p>　　for(i=0;i<120;i++);</p><p>　　實現(xiàn)了外部m次，內(nèi)部120次共m*120us的延時。</p><p>　　4.6暫停（外部

59、中斷）</p><p>　　void EX_INT0() interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(P3^2==0) ; </p><p>　　zt=(zt+1)%2; </p><p><b>　　}</b&g

60、t;</p><p>　　當(dāng)暫停時zt=0，執(zhí)行/燈光閃爍 實現(xiàn)代碼</p><p>　　if( zt ==0) </p><p>　　{P0=0x00;P2=0xFF; }</p><p>　　使p0口全亮，p2口全熄。</p><p>　　5.1Proteus ISIS和keil c51介紹</p>

61、<p>　　在這次課程設(shè)計中我用到了Proteus ISIS和keil c51這兩個軟件，下面簡單的介紹下。</p><p>　　Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：①實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍

62、電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。②支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)

63、前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。④具有強大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。本章介紹Proteus ISIS軟件的工作環(huán)境和一</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C

64、語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。</p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。</p

65、><p>　　5-2測試結(jié)果與分析</p><p>　　利用KeilC與Proteus連接仿真并調(diào)試。</p><p>　　假若KeilC與Proteus均已正確安裝在C:\Program Files的目錄里，把C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 6 Professional\MODELS\VDM51.dll復(fù)制

66、到C:\Program Files\keilC\C51\BIN目錄中。用記事本打開C:\Program Files\keilC\C51\TOOLS.INI文件，在[C51]欄目下加入：TDRV5=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver")其中“TDRV5”中的“5”要根據(jù)實際情況寫，不要和原來的重復(fù)。進(jìn)入KeilC μVision2開發(fā)集成環(huán)境，創(chuàng)建一個新項目(Pr

67、oject)，并為該項目選定合適的單片機CPU器件（如：Atmel公司的AT89C51）。并為該項目加入KeilC源程序。</p><p>　　在軟件調(diào)試過程中，先對各模塊結(jié)構(gòu)程序在符合現(xiàn)場環(huán)境的下進(jìn)行獨立的調(diào)試。在此主要檢查系統(tǒng)CPU的現(xiàn)場、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測其執(zhí)行結(jié)果以發(fā)現(xiàn)各類的錯誤，如：程序中的死循環(huán)錯誤、機器碼錯誤、轉(zhuǎn)移地址的錯誤、軟件算法及硬件設(shè)計的錯誤；并不斷調(diào)整系統(tǒng)的軟件和硬件，使每

68、個模塊得以通過。其后進(jìn)行整體程序的綜合調(diào)試，此過程則主要關(guān)注各子程序在運行時是否破壞現(xiàn)場，是否發(fā)生緩沖單元沖突，是否有零位建立和清除設(shè)計上的錯誤，是否有堆棧區(qū)域的溢出錯誤幾輸入設(shè)備狀態(tài)異常錯誤等。經(jīng)過單步和斷點調(diào)試后，最后是進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，以確定定時精度及CPU的實時響應(yīng)等問題。要特別注意實時性操作（如中斷等）利用單步運行方式無法調(diào)試，必須采用連續(xù)運行方式進(jìn)行調(diào)試。同時要考慮在有監(jiān)控程序存在的情況下，緩沖單元是否與監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖

69、突。</p><p>　　5-2-1 Keil調(diào)試結(jié)果：</p><p>　　5-2-2 Proteus 仿真電路圖</p><p><b>　　六、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過兩個周的努力，我們組終于完成這次數(shù)字彩燈的課程設(shè)計任務(wù)。我們通過查閱了大量的書本資料，又上網(wǎng)搜集了許多有用信息，有時候為找不到一個

70、合適的電路而苦惱，然而有時候又為取得一點成功而由衷的高興。</p><p>　　當(dāng)最終的方案設(shè)計出來以后，運用C程序編輯軟件程序，并在KEIL軟件調(diào)試仿真。這次課程設(shè)計我主要是負(fù)責(zé)Proteus ISIS繪制電路圖，并且調(diào)制程序，進(jìn)行仿真。經(jīng)過努力我終于將程序調(diào)制成功，仿真出結(jié)果，感到成功的驚喜，但是也有美中不足的地方，暫停按鈕不靈敏！由于第一次做電路圖繪制，技術(shù)不夠過硬的原因，我希望在以后學(xué)習(xí)中多運用該軟件繪制

71、電路圖，進(jìn)行單片機仿真！ </p><p>　　通過課程設(shè)計，我們增強了對單片機的理解，學(xué)會查尋資料﹑比較方案，學(xué)會單片機的設(shè)計﹑計算；進(jìn)一步提高分析解決實際問題的能力，創(chuàng)造一個動腦動手﹑獨立開展電路實驗的機會，鍛煉分析﹑解決程序編寫問題的實際本領(lǐng)，真正實現(xiàn)由課本知識向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化；通過典型程序的設(shè)計與制作，加深對基本原理的了解，增強了實踐能力。由于我們的能力和水平有限，實驗過程不夠完美，首次做課程設(shè)計沒有經(jīng)驗

72、，錯誤之處在所難免，懇請老師加以糾正，我將在以后學(xué)習(xí)中不斷改進(jìn)！</p><p>　　附錄 彩燈控制系統(tǒng)程序</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p><b>　　// 定義開關(guān)</b></p>

73、<p>　　sbit k1=P1^0;</p><p>　　sbit k2=P1^1;</p><p>　　sbit k3=P1^2;</p><p>　　sbit k4=P3^7;</p><p>　　sbit k5=P3^2; //暫停 外部中斷</p><p>

74、;　　sbit k=P1^7; //擴(kuò)展功能 km--</p><p><b>　　// 控制 快慢</b></p><p>　　unsigned char km=20;</p><p><b>　　//計數(shù)器</b></p><p>　　unsigned char count=0;

75、 //形成1S 的定時</p><p><b>　　//燈光閃爍標(biāo)志位</b></p><p>　　unsigned char bz=0; //bz=0,1 2 3 </p><p><b>　　//暫停標(biāo)志</b></p><p>　　unsigned char zt=1; //暫停標(biāo)

76、志位</p><p><b>　　//延時函數(shù)</b></p><p>　　void delay(int m)</p><p><b>　　{ int i;</b></p><p>　　while(m--)</p><p>　　for(i=0;i<120;i++);&

77、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//第一種燈光效果</b></p><p>　　void flash_1()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(30);P0=_cror_(P0,

78、1); //向右移</p><p>　　delay(30);P2=_cror_(P2,1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//第二種燈光效果</b></p><p>　　void flash_2()</p><p><b>

79、　　{</b></p><p>　　delay(50);P0=_crol_(P0,4); //從上往下跳四個燈亮</p><p>　　delay(50);P2=_crol_(P2,4);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//第三種燈光效果</b>&

80、lt;/p><p>　　void flash_3()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(30);P0=(P0+38)%255; //亂序點亮熄滅</p><p>　　delay(30);P2=(P2+34)%255;</p><p><b>　　}&

81、lt;/b></p><p>　　//第四種彩燈效果程序</p><p>　　void flash_4()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(30);P0=_crol_(P0,1); //從上到下依次點亮功能</p><p>　　delay(30);

82、P2=_crol_(P2,1);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void EX_T0() interrupt 1//T0 定時中斷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　count++; TH0=-50000/256;</p>

83、<p>　　TL0=-50000%256;</p><p>　　if(count!=km) return;</p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　//燈光閃爍 實現(xiàn)代碼</p><p>　　if( zt ==0) </p><p>　　{P0=0x0

84、0;P2=0x00; } </p><p>　　if( zt ==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(bz==0) flash_1(); </p><p>　　if(bz==1) flash_2(); </p><p>　　if(bz==2) flash_3()

85、; </p><p>　　if(bz==3) flash_4(); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void EX_INT0() interrupt 0 //外部中斷</p><p>　　{

86、 while(P3^2==0); </p><p>　　zt=(zt+1)%2; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>

87、;　　// 初始化燈光</b></p><p>　　IP=0x01; //優(yōu)先級</p><p><b>　　IE=0x83;</b></p><p>　　TMOD=0x02; </p><p>　　TH0=-50000/256;</p><p>　　TL0=-50

88、000%256;</p><p>　　TR0=1; //啟動 定時中斷</p><p>　　P0=0xFE;P2=0xFE;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(k1==0)

89、 {while(k1==0); bz=0;km=5; zt=1; }</p><p>　　if(k2==0) {while(k2==0); bz=1; km=50;zt=1; }</p><p>　　if(k3==0) {while(k3==0);bz=2;km=30;zt=1;}</p><p>　　if(k4==0) {while(k4==