微機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)--彩燈控制器設(shè)計(jì)

1、<p>　　《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目： 彩燈控制器設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院（系）： 信息工程系 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題 目:彩燈控制器設(shè)計(jì)

2、 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　運(yùn)用所學(xué)的微機(jī)原理和接口技術(shù)知識(shí)；</p><p>　　微機(jī)原理和接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)箱設(shè)備。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù):</p><p>　　1.要求至少以三種方式控制LED燈的

3、顯示，序號(hào)依次為：0，1，2，3，4，5，6，7（自然數(shù)列）；1，3，5，7（奇數(shù)列）；0，2，4，6（偶數(shù)列）。然后又依次顯示同上數(shù)列，不斷循環(huán)；</p><p>　　擴(kuò)展功能：允許增加新自定義的LED燈的顯示模式。</p><p>　　打開電源開關(guān)，自動(dòng)清零，即通電后最先顯示出自然數(shù)列的0，再顯示出1，然后按上述規(guī)律變化；</p><p>　　每個(gè)數(shù)字的一次顯示

4、時(shí)間（從數(shù)碼管顯示之時(shí)起到消失之時(shí)止）基本相等。</p><p>　　嚴(yán)格按照課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名

5、： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　彩燈的發(fā)展也在日新月異，特別是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，彩燈藝術(shù)更是花樣翻新，奇招頻出，傳統(tǒng)的制燈工藝和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，將電子、建筑、機(jī)械、遙控、聲學(xué)、光導(dǎo)纖維等新技術(shù)、新工藝用于彩燈的設(shè)計(jì)制作，把形、色、光、聲、動(dòng)相結(jié)合，思想性、知識(shí)性、趣味性

6、、藝術(shù)性相統(tǒng)一。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以 8088、8255芯片為中心，利用開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種花樣的控制，輸出采用 8個(gè)共陽(yáng)極二極管顯示花樣。本電路設(shè)計(jì)的彩燈控制器不但能實(shí)現(xiàn)基本的0—7的依次顯示，奇數(shù)燈依次顯示和偶數(shù)燈依次顯示，而且還能根據(jù)各開關(guān)的狀態(tài)來(lái)控制增加或減少彩燈顯示的花樣，還能控制彩燈工作/暫停。</p><p><b>　　目錄</b></p&g

7、t;<p>　　前言··································

8、;··································1 </p>&

9、lt;p>　　第一章 彩燈控制器的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案···················2</p><p>　　1.1 系統(tǒng)主要功能·······

10、····································

11、3;········2</p><p>　　1.2 彩燈控制器的元件選擇······················

12、·····················2 </p><p>　　第二章 彩燈控制器的硬件設(shè)計(jì)·········

13、·························3</p><p>　　2.1 顯示電路······&

14、#183;····································

15、;·············3</p><p>　　2.2 可編程并行接口8255及其引腳說(shuō)明················

16、;···············3</p><p>　　第三章 彩燈控制器的軟件設(shè)計(jì)···············

17、···················6</p><p>　　3.1 主程序流程圖············

18、;····································

19、83;··6</p><p>　　3.2 開關(guān)方式的設(shè)計(jì)····························&

20、#183;····················6</p><p>　　3.3 延時(shí)模塊程序設(shè)計(jì) ·········

21、83;···································7</p

22、><p>　　第四章 彩燈控制器的安裝與調(diào)試·······························&#

23、183;·8</p><p>　　4.1 硬件調(diào)試·····························

24、83;··························8</p><p>　　4.2 軟件調(diào)試····

25、3;····································&#

26、183;··············8</p><p>　　4.3 調(diào)試過(guò)程················

27、83;····································&

28、#183;··8</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)····························

29、;···············9</p><p>　　5.1 總結(jié)設(shè)計(jì)體會(huì)與心得···············

30、·····························9 </p><p>　　參考文獻(xiàn)···

31、;····································

32、83;·······················10</p><p>　　附錄········

33、3;····································&#

34、183;·······················11</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電子課程設(shè)計(jì)是電子

35、技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)彩燈的設(shè)計(jì)，訓(xùn)練對(duì)電氣、電子技術(shù)等內(nèi)容的應(yīng)用能力，掌握對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程以及各種要求。彩燈技術(shù)已廣泛得在霓虹燈、廣告彩燈、汽車車燈等領(lǐng)域中應(yīng)用。單片機(jī)的控制電路的設(shè)計(jì)是彩燈應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能分析與解決問題的能力，并鞏固和擴(kuò)大學(xué)生的課堂知識(shí)

36、。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)查閱、使用各種專業(yè)資料和網(wǎng)上資源，并以嚴(yán)肅認(rèn)真、深入研究的工作作風(fēng)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，逐步向工程技術(shù)員轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)畢業(yè)生獨(dú)立完成任務(wù)的能力，體現(xiàn)和檢驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)能力，大力提高畢業(yè)生的技術(shù)水平，培養(yǎng)新一代既有理論、又有動(dòng)手能力的實(shí)用性人才，以適應(yīng)國(guó)際建設(shè)和發(fā)展的需要。了解彩燈線路的基本理論，掌握單片機(jī)編程的基本設(shè)計(jì)方法和分析方法，對(duì)能夠熟練地進(jìn)行彩燈應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與制作是十分必要和重要的。。</p><p&g

37、t;　　第一章 彩燈控制器設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案</p><p>　　1.1 系統(tǒng)主要功能</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的彩燈控制器的主要功能有：0—7依次顯示、奇數(shù)燈依次顯示、偶數(shù)燈依次顯示、向右遞增顯示、向中遞推顯示、間隔閃爍、向外發(fā)散顯示等功能。輸出采用8個(gè)共陽(yáng)極二極管顯示。本電路設(shè)計(jì)的彩燈控制器不但能實(shí)現(xiàn)基本的顯示，而且還能手動(dòng)來(lái)增加或減少顯示花樣。</p>

38、<p>　　1.2 彩燈控制器的元件選擇</p><p><b>　　1）處理器的選擇</b></p><p>　　微型機(jī)具有體積小、重量輕、耗電少、價(jià)格低廉、可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活等特點(diǎn)，所以選擇8086系統(tǒng)</p><p><b>　　2）顯示電路</b></p><p>　　顯示可通過(guò)彩

39、燈和數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果用彩燈作為顯示功能，則不是很直觀。而數(shù)碼管具有顯示亮度高，使用壽命長(zhǎng)，且能直觀方便的看到彩燈循環(huán)的形式</p><p><b>　　3）芯片選擇</b></p><p>　　8255作為并行I/0接口，能滿足4個(gè)輸入按鍵的輸入功能，聲音系統(tǒng)的輸出，和LED數(shù)碼管的輸出。并且8255的每個(gè)接口還有鎖存和數(shù)據(jù)緩沖作用。所以選擇8255芯片。</

40、p><p>　　第二章 彩燈控制器的硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 顯示電路</b></p><p><b>　　8255顯示電路圖</b></p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　1.初始化程序?qū)懭敕绞娇刂谱?/p>

41、B口為輸出端口2.通過(guò)端口接上電路和LED燈來(lái)顯示</p><p>　　2.2可編程并行接口8255及其引腳說(shuō)明</p><p>　　8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、

42、控制部分。</p><p>　　8255的引腳圖和引腳功能</p><p>　　圖2-2 8255的引腳</p><p><b>　　引腳功能</b></p><p>　　RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。 </p>

43、<p>　　CS:芯片選擇信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),即/CS=0時(shí),表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)行通訊;/CS=1時(shí),8255無(wú)法與CPU做數(shù)據(jù)傳輸。 </p><p>　　RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),即/RD=0且/CS=0時(shí),允許8255通過(guò)數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 </p><p>　　WR:

44、寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),即/WR=0且/CS=0時(shí),允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。 </p><p>　　D0～D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送。 </p><p>　　PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)

45、據(jù)輸入鎖存器。 </p><p>　　PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器， 一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。 </p><p>　　PC0～PC7:端口C輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過(guò)工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口， 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入

46、端口。' </p><p>　　A1,A0:地址選擇線,用來(lái)選擇8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器. </p><p>　　當(dāng)A1=0,A0=0時(shí),PA口被選擇; </p><p>　　當(dāng)A1=0,A0=1時(shí),PB口被選擇; </p><p>　　當(dāng)A1=1,A0=0時(shí),PC口被選擇; </p><p&g

47、t;　　當(dāng)A1=1.A0=1時(shí),控制寄存器被選擇。</p><p><b>　　8255端口地址</b></p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　第三章 彩燈控制器的軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　主程序流程圖</b></p>

48、<p>　　軟件的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在延時(shí)，顯示倒彩燈和循環(huán)形式</p><p>　　首先檢測(cè)開關(guān)K2，然后檢測(cè)k0和k1，k0和k1的狀態(tài)為00則執(zhí)行左循環(huán)子程序，k0和k1的狀態(tài)為01則執(zhí)行右循環(huán)子程序，k0和k1的狀態(tài)為10則執(zhí)行規(guī)律遞增子程序，k0和k1的狀態(tài)為11則執(zhí)行交替閃爍子程序。檢測(cè)開關(guān)K3</p><p><b>　　圖3-1</b></p&

49、gt;<p><b>　　開關(guān)方式設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基本的關(guān)閉開關(guān)和暫停開關(guān)程序流程圖如下：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y </b></p><p><b>　　N</b></p

50、><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　繼續(xù)當(dāng)前循環(huán)</b></p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　3.3 延時(shí)模塊程序設(shè)計(jì)</p><p>　　延時(shí)模塊的關(guān)鍵是計(jì)算計(jì)算機(jī)一秒能執(zhí)行多少指令，再通過(guò)循環(huán)控制

51、。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　圖3-3 </b>

52、</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的調(diào)試與操作說(shuō)明</p><p><b>　　4.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　最初設(shè)計(jì)的電路是由K1來(lái)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止，K1接PC1，K2接PC2。K3接PC3,K4接PC4,K5接PC5,K6接PC6,K7接PC7。花型的變換還是由K2、K3、K4、K5、K6和K7來(lái)控制。B組的PB0

53、—PB7接發(fā)光二級(jí)管的D0—D7。</p><p><b>　　4.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　輸入程序并檢查無(wú)誤，經(jīng)編譯、連接后下載到實(shí)驗(yàn)箱運(yùn)行。觀察彩燈變化是否與自己編寫的一樣，同時(shí)撥動(dòng)開關(guān)是否能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。</p><p><b>　　4.3 調(diào)試過(guò)程</b></p><p>

54、;　　先依照設(shè)計(jì)要求編寫程序，在軟件上進(jìn)行編譯查錯(cuò)，若沒有錯(cuò)誤則可以按要求連接硬件電路后將程序編譯、連接后輸入芯片進(jìn)行實(shí)際仿真，若出錯(cuò)則修改程序直至程序運(yùn)行結(jié)果與要求相符。</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)</p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，我進(jìn)一步了解了8255A各引腳的功能， 8255A和系統(tǒng)總線之間的連接， 8255A和CPU之間的數(shù)據(jù)交換，以及8255A的內(nèi)部邏輯結(jié)

55、構(gòu)。我深入掌握了8255A顯示電路的基本功能及編程方法，同時(shí)我深入了解了8255等芯片的工作方式、作用。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的能力得到了很大的提高，也充分體會(huì)到了自己設(shè)計(jì)東西的樂趣、學(xué)會(huì)查閱資料和對(duì)別人的東西融會(huì)變通的重要性，也明白了很多知識(shí)光靠趴在書本上學(xué)是學(xué)不到其中的精髓的，必須親自去試著實(shí)踐，親自去經(jīng)歷才能對(duì)它們真正的掌握。</p>

56、<p>　　最大的收獲是更清晰了如何有條理的編程。第一個(gè)就是流程圖，原來(lái)不以為然的事現(xiàn)在覺得非常的有必要。第二就是編程順序，要寫一個(gè)功能很復(fù)雜的程序首先寫那些自己可以很快完成的較簡(jiǎn)單的內(nèi)容，比如調(diào)單價(jià)時(shí)的閃爍，那么就可以開始只寫調(diào)一位單價(jià)，然后再加入程序可以調(diào)兩位單價(jià)，再然后加入閃爍功能，這樣既可以使編程變得更有條理，而且對(duì)心態(tài)也是很有幫助的。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是

57、自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的能力得到了很大的提高，也充分體會(huì)到了自己設(shè)計(jì)東西的樂趣、學(xué)會(huì)查閱資料和對(duì)別人的東西融會(huì)變通的重要性，也明白了很多知識(shí)光靠趴在書本上學(xué)是學(xué)不到其中的精髓的，必須親自去試著實(shí)踐，親自去經(jīng)歷才能對(duì)它們真正的掌握。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　何超. 《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》.中國(guó)水利水電出版社，2007&l

58、t;/p><p>　　楊立. 《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》. 中國(guó)水利水電出版社，2008.</p><p>　　彭虎,周佩玲,傅忠謙.《微機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版）》.電子工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　朱承高.電工及電子技術(shù)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，1990</p><p>　　姚燕南，薛均義.微型計(jì)算機(jī)原理

59、.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000</p><p>　　張迎新.單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　源程序</b></p><p>　　STACK SEGMENT STACK</p&

60、gt;<p>　　DW 200 DUP(?)</p><p>　　STACK ENDS</p><p>　　DATA SEGMENT</p><p>　　DZ DB 0FFH,0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,0FFH</p><p>　　EZ DB 0FFH,7EH

61、,3CH,18H,00H,0FFH</p><p>　　FZ DB 0FFH,0E7H,0C3H,81H,00H,0FFH</p><p>　　DATA ENDS</p><p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUME CS:CODE, DS:DATA</p><p>　　STAR

62、T: MOV AX,DATA </p><p>　　MOV DS,AX</p><p>　　MOV AL,99H</p><p>　　OUT 63H,AL </p><p>　　LOOP1: MOV CX,08H </p><p>　　MOV BL,0FEH ;左

63、移子程序</p><p>　　ZY: MOV AL,BL</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序,啟動(dòng)</p><p><b>　　ROL BL,1</b></p><p><b>　　LOOP ZY

64、</b></p><p>　　LOOP2: IN AL,62H</p><p>　　TEST AL,40H</p><p>　　JE LOOP3</p><p>　　MOV CX,04H </p><p>　　MOV BL,0FEH ;偶數(shù)子程序</p>&

65、lt;p>　　YY: MOV AL,BL</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p><p><b>　　ROL BL,2</b></p><p><b>　　LOOP YY</b></p>

66、<p>　　LOOP3: IN AL,62H</p><p>　　TEST AL,20H</p><p>　　JE LOOP4</p><p>　　MOV CX,04H </p><p>　　MOV BL,0FDH ;奇數(shù)子程序</p><p>　　XY: MOV

67、AL,BL</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p><p><b>　　ROL BL,2</b></p><p>　　LOOP XY </p><p>　　LOOP4: IN AL,62H<

68、/p><p>　　TEST AL,10H</p><p>　　JE LOOP5</p><p><b>　　MOV BL,9</b></p><p>　　LEA SI,DZ</p><p>　　DIZ: MOV AL,[SI] ;向右遞增子程序</p><

69、;p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p><p><b>　　INC SI</b></p><p><b>　　DEC BL</b></p><p><b>　　JNZ DIZ</b><

70、;/p><p>　　LOOP5: IN AL,62H</p><p>　　TEST AL,08H</p><p>　　JE LOOP6</p><p><b>　　MOV BL,6</b></p><p>　　LEA DI,EZ</p><p>　　ZT : M

71、OV AL,[DI] ;向中遞推子程序</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p><p><b>　　INC DI</b></p><p><b>　　DEC BL</b></p>

72、<p><b>　　JNZ ZT</b></p><p>　　LOOP6: IN AL,62H</p><p>　　TEST AL,04H</p><p>　　JE LOOP7</p><p>　　MOV CX,04H </p><p>　　MOV BL,55H

73、 ;間隔閃爍子程序</p><p>　　JGS: MOV AL,BL</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p><p><b>　　ROL BL,1</b></p><p>　　LOOP

74、JGS </p><p>　　LOOP7: IN AL,62H</p><p>　　AND AL,02H</p><p><b>　　CMP AL,2</b></p><p><b>　　JZ WT1</b></p><p>　　JMP LOOP1<

75、/p><p>　　WT1: MOV BL,6</p><p>　　LEA DI,FZ</p><p>　　WT2: MOV AL,[DI] ;向外發(fā)散子程序</p><p>　　OUT 61H,AL</p><p>　　CALL DELAY ;調(diào)延時(shí)程序</p>&

76、lt;p><b>　　INC DI</b></p><p><b>　　DEC BL</b></p><p><b>　　JNZ WT2</b></p><p>　　JMP LOOP1</p><p>　　DELAY: PUSH CX

77、;延時(shí)子程序</p><p><b>　　PUSH DX</b></p><p>　　MOV CX, 0FFF0H ;延時(shí)</p><p>　　P6: MOV DX, 0FFF0H</p><p>　　P7: DEC DX </p><p><b>　　J

78、NZ P7</b></p><p>　　L1: IN AL,62H</p><p>　　TEST AL,80H</p><p>　　JE L1 </p><p><b>　　POP DX</b></p><p><b>　　POP CX</b