單片機(jī)控制的花樣流水燈設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目: 單片機(jī)控制的花樣流水燈設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　城市夜景中，變幻多姿的霓虹燈歷來(lái)是一道亮麗的風(fēng)景。利用單片機(jī)的自動(dòng)控制功能，設(shè)計(jì)出相應(yīng)不同的電路，可以實(shí)現(xiàn)彩燈不同模式的流水效果。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)

3、，智能控制與自動(dòng)控制的核心即使單片機(jī)。單片機(jī)的最明顯的優(yōu)勢(shì)，就是想入到各種儀器，設(shè)備中。本課程是利用AT80C51單片機(jī)的自動(dòng)控制功能，并結(jié)合其它電子元器件以及軟件實(shí)現(xiàn)的流水燈，實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)的流水現(xiàn)象。</p><p>　　關(guān)鍵字：AT80C51單片機(jī)；LED；花樣流水燈；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><

4、b>　　1緒論1</b></p><p>　　2 相關(guān)元件及電路設(shè)計(jì)1</p><p>　　2.1 AT89C51芯片功能特性及應(yīng)用1</p><p>　　2.2 MCS-51單片機(jī)2</p><p>　　2.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)2</p><p>　　2.2.2 引腳定義2</p&g

5、t;<p>　　2.2.3 外部總線構(gòu)成5</p><p>　　2.3單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)鐘時(shí)序單位6</p><p>　　2.4單片機(jī)的復(fù)位8</p><p>　　2.4.1 復(fù)位狀態(tài)8</p><p>　　2.4.2 復(fù)位電路8</p><p>　　3電路及程序設(shè)計(jì)10</p>

6、;<p>　　3.1電路原理圖設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2電路程序設(shè)計(jì)11</p><p><b>　　總結(jié)18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p>

7、<p>　　當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見(jiàn)的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。目前，一個(gè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。本設(shè)計(jì)用AT89C51單片機(jī)自制了一款簡(jiǎn)易的花樣流水燈，介紹了其硬件電路及軟件編程方法，在實(shí)踐中體驗(yàn)單片機(jī)的自動(dòng)控制功能。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以在廣告業(yè)、媒體宣傳、裝飾業(yè)等領(lǐng)域得到廣

8、泛應(yīng)用。</p><p>　　學(xué)習(xí)單片機(jī)的最有效方法就是理論與實(shí)踐并重，現(xiàn)在我把單片機(jī)流水燈設(shè)計(jì)作為一個(gè)課程設(shè)計(jì)，需要更深的去了解單片機(jī)的很多功能，努力的去查找資料。本課題將以發(fā)光二極管作為發(fā)光器件，用單片機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易的花樣流水燈設(shè)計(jì)。</p><p>　　第2章 相關(guān)元件及電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 AT89C51芯片功能特性及應(yīng)用<

9、;/p><p>　　單片機(jī)在我們的日常生活和工作中無(wú)處不在、無(wú)處不有：家用電器中的電子表、洗衣機(jī)、電飯褒、豆?jié){機(jī)、電子秤；住宅小區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)、電梯智能化控制系統(tǒng)；汽車(chē)電子設(shè)備中的ABS、GPS、ESP、TPMS；醫(yī)用設(shè)備中的呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，病床呼叫系統(tǒng)；公交汽車(chē)、地鐵站的IC卡讀卡機(jī)、滾動(dòng)顯示車(chē)次和時(shí)間的LED點(diǎn)陣顯示屏；電腦的外設(shè)，如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、光驅(qū)、打印機(jī)、復(fù)印件、傳真機(jī)、調(diào)制解調(diào)器；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通訊

10、設(shè)備；智能化儀表中的萬(wàn)用表，示波器，邏輯分析儀；工廠流水線的智能化管理系統(tǒng)，成套設(shè)備中關(guān)鍵工作點(diǎn)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)；導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上的各種儀表等等。有資料表明：2007年全球單片機(jī)的產(chǎn)值達(dá)到151億美元，我國(guó)單片機(jī)的銷(xiāo)售額達(dá)到400億元人民幣，我國(guó)每年單片機(jī)的需求量達(dá)50至60億片，是全球單片機(jī)的最大市場(chǎng)?？梢哉f(shuō)單片機(jī)已經(jīng)滲透到了我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　在AT89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反

11、相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2，在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C1、C2形成反饋電路，可構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，振蕩頻率通常是1.2~12MHz。若晶體振蕩器頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就快</p><p>　　2.2 MCS-51單片機(jī)</p><p>　　2.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p>

12、<p>　　MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部采用模塊式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)組成框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 MCS-51系列單片機(jī)組成框圖</p><p>　　由圖1可見(jiàn)，MCS-51系列單片機(jī)主要由以下部件通過(guò)片內(nèi)總線連接而成：中央處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、程序存儲(chǔ)器（ROM）、并行輸入/輸出口（P0口~P3口）、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、總線控制及

13、時(shí)鐘電路。</p><p>　　2.2.2 引腳定義</p><p>　　引腳是單片機(jī)和外界進(jìn)行通信的通道連接點(diǎn)，用戶只能通過(guò)引腳組建控制系統(tǒng)。從應(yīng)用的角度來(lái)看，引腳的應(yīng)用是單片機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要基礎(chǔ)。因此熟悉引腳是學(xué)習(xí)應(yīng)用單片機(jī)的基礎(chǔ)。 </p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)的引腳封裝主要有： PDIP40、PLCC44和PQFP/TQFP44。不同封裝的芯

14、片其引腳的排列位置有所不同，但他們的功能和特性都相同。方形封裝（PLCC44和POFP/TQFP44）有44引腳，其中4個(gè)NC為空引腳。采用40引腳PDIP封裝的80C51單片機(jī)的引腳排列及邏輯符號(hào)如圖2所示。</p><p>　　由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)量是有限的，但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)控制所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其引腳數(shù)目。為解決這一矛盾，單片機(jī)的某些信號(hào)引腳被賦以雙重功能。</p>&l

15、t;p>　　1）電源及電源復(fù)位引腳：</p><p>　?。?）VCC（40腳）：正常操作時(shí)接+5V直流電源。</p><p>　?。?）VSS (20腳)：接地端。</p><p>　　圖2 40引腳PDIP封裝的80C51單片機(jī)的引腳排列及邏輯符號(hào)圖</p><p>　?。?）RST/VPD（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端。在該引腳上輸

16、入一定時(shí)間（約兩個(gè)機(jī)器周期）的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。該引腳的第二功能是VPD，即備用電源輸入端。當(dāng)主電源發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，可將+5V備用電源自動(dòng)接入VPD端，以保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失，使復(fù)電后能繼續(xù)正常運(yùn)行。</p><p>　?。?）/VPP（31腳）：訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)/編程電源輸入。當(dāng)保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，訪問(wèn)地址范圍在0~4KB內(nèi)；當(dāng)PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH，

17、即訪問(wèn)地址超出4KB時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序；當(dāng)保持低電平時(shí)，不管單片機(jī)內(nèi)部是否有程序存儲(chǔ)器，則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（從0000H地址開(kāi)始）。由此可見(jiàn)，對(duì)片內(nèi)有可用程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)而言，端應(yīng)接高電平，而對(duì)片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，可將接地。</p><p>　　對(duì)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳用于施加21V的編程電源（VPP）。</p><p>　　2

18、）時(shí)鐘振蕩電路引腳XTAL1和XTAL2：</p><p>　　（1）XTAL1（19腳）：外接石英晶體和微調(diào)電容引腳1。它是片內(nèi)振蕩電路反向放大器的輸入端。采用外部振蕩器時(shí)此引腳接地。</p><p>　　（2）XTAL2（18腳）：外接石英晶體和微調(diào)電容引腳2。它是片內(nèi)振蕩電路反向放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)此引腳為外部振蕩信號(hào)輸入端。</p><p>　　

19、3) （30腳）：低8位地址鎖存控制信號(hào)/編程脈沖輸入。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于把P0口輸出的低8位地址鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低8位地址和數(shù)據(jù)的隔離。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器期間，ALE信號(hào)兩次有效；而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，ALE信號(hào)一次有效。對(duì)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。</p><p>　　4）（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令

20、（或常數(shù)）期間，此引腳定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀取外部程序存儲(chǔ)器的信號(hào)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，此時(shí)地址總線上送出的地址為外部程序存儲(chǔ)器地址；在此期間，如果訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。</p><p>　　5）并行雙向輸入/輸出(I/O)口引腳：</p><p>　?。?）P0口的P0.0~P0.7引腳（39~32腳）：8位通用輸入/輸出端口和片外8位數(shù)據(jù)/低8位地址復(fù)用總線

21、端口。</p><p>　?。?）P1口的P1.0~P1.7引腳（1~8腳）：8位通用輸入/輸出端口。</p><p>　?。?）P2口的P2.0~P2.7引腳（28~21腳）：8位通用輸入/輸出端口和片外高8位地址總線端口。</p><p>　?。?）P3口的P3.0~P3.7引腳（10~17腳）：8位通用輸入/輸出端口，具有第二功能。</p>&l

22、t;p>　　2.2.3 外部總線構(gòu)成</p><p>　　所謂總線，就是連接單片機(jī)與各外部器件的一組公共的信號(hào)線。當(dāng)系統(tǒng)要求擴(kuò)展時(shí)，單片機(jī)要與一定數(shù)量的外部器件和外圍設(shè)備連接。如果各部件及每一種外圍設(shè)備都分別用各自的一組線路與CPU直接連接，那么連線將會(huì)錯(cuò)綜復(fù)雜，甚至難以實(shí)現(xiàn)。為了簡(jiǎn)化硬件電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，常用一組線路，并配以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐穪?lái)與各個(gè)外部器件和外圍設(shè)備連接，這組共用的連接線路就是總線。采用

23、總線結(jié)構(gòu)便于擴(kuò)展外部器件和外圍設(shè)備，而統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)則使不同設(shè)備間的互連更容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　利用片外引腳可以構(gòu)造MCS-51系列單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)。單片機(jī)的引腳除了電源端VCC、接地端VSS、復(fù)位端RST、晶振接入端XTAL1和XTAL2、通用I/O口的P1.0~P1.7以外，其余的引腳都是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。用這些引腳構(gòu)造的單片機(jī)系統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)如3所示。</p><p&g

24、t;　　圖3 MCS-51系列單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu)</p><p>　　1）地址總線（Address Bus，AB）：MCS-51系列單片機(jī)總共有16根地址線A15~ A0，片外存儲(chǔ)器可尋址范圍達(dá)64KB（216=65536字節(jié)），由P2口直接提供高8位地址A15~ A8，P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址A7~ A0。</p><p>　　2）數(shù)據(jù)總線（Data Bus，DB）：MCS-

25、51系列單片機(jī)總共有8根數(shù)據(jù)線D7~D0，全由P0口提供。由于P0口是分時(shí)復(fù)用總線，分時(shí)輸送低8位地址（通過(guò)地址鎖存器鎖存）和高8位數(shù)據(jù)信息。 </p><p>　　3）控制總線（Control Bus，CB）：控制總線由P3口的第二功能(P3.6)、(P3.7)和3根獨(dú)立的控制線、ALE、組成。</p><p>　　2.3 單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)鐘時(shí)序單位</p><

26、p><b>　　1) 時(shí)鐘電路</b></p><p>　　單片機(jī)本身如同一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按規(guī)定時(shí)序工作。而時(shí)鐘電路就用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路示意圖如圖4所示。</p><p>　　圖4 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘振蕩電路示意圖</p><p&

27、gt;　　在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2，在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C1、C2形成反饋電路，可構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，振蕩頻率范圍通常是1.2~12MHz。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就快。</p><p>　　振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖并不直接使用，而是經(jīng)分頻后再為系統(tǒng)所用。振

28、蕩脈沖在片內(nèi)通過(guò)一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生電路二分頻后才作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二分頻的觸發(fā)器，其輸入來(lái)自振蕩器，輸出為二相時(shí)鐘信號(hào)，即狀態(tài)時(shí)鐘信號(hào)，其頻率為fosc/2；狀態(tài)時(shí)鐘三分頻后為ALE信號(hào)，其頻率為fosc/6；狀態(tài)時(shí)鐘六分頻后為機(jī)器周期，其頻率為fosc/12。</p><p>　　在圖4中，使用晶體振蕩器時(shí)，C1、C2取值30±10pF；使用陶瓷振蕩器時(shí)，C1、C2取值40&#

29、177;10pF。C1、C2的取值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小影響振蕩電路的穩(wěn)定性和快速性，通常取值20~30pF。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，晶振和電容等應(yīng)盡可能靠近芯片，以減少分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。</p><p>　　也可以由外部時(shí)鐘電路向片內(nèi)輸入脈沖信號(hào)作為單片機(jī)的振蕩脈沖。這時(shí)外部脈沖信號(hào)是經(jīng)XTAL1引腳引入的，而XTAL2引腳懸空或接地。對(duì)外部信號(hào)的占空比沒(méi)有要求，但高低電平持續(xù)的時(shí)間不應(yīng)小

30、于20ns。這種方式常用于多塊芯片同時(shí)工作，便于同步。其外部脈沖接入方式如圖5所示。</p><p>　　圖5 MCS-51單片機(jī)外部時(shí)鐘輸入接線圖</p><p>　　所謂時(shí)序，是指在指令執(zhí)行過(guò)程中，CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號(hào)在時(shí)間上的先后關(guān)系。CPU發(fā)出的控制信號(hào)有兩類(lèi)：一類(lèi)是用于單片機(jī)內(nèi)部的，用戶不能直接接觸此類(lèi)信號(hào)，不必對(duì)它作過(guò)多了解；另一類(lèi)是通過(guò)控制總線送到片外

31、的，人們通常以時(shí)序圖的形式來(lái)表示相關(guān)信號(hào)的波形及出現(xiàn)的先后次序。為了說(shuō)明信號(hào)的時(shí)間關(guān)系，需要定義時(shí)序單位。89C51的時(shí)序單位共有四個(gè)，從小到大依次是拍節(jié)、狀態(tài)、機(jī)器周期和指令周期。如圖4所示。</p><p><b>　　2.4單片機(jī)的復(fù)位</b></p><p>　　2.4.1 復(fù)位狀態(tài)</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主

32、要功能是將程序計(jì)數(shù)器PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，也須重新啟動(dòng)單片機(jī)，使其復(fù)位。</p><p>　　單片機(jī)復(fù)位后，除P3~P0的端口鎖存器被設(shè)置成FFH、堆棧指針SP設(shè)置成07H和串行口的SBUF無(wú)確定值外，其它各專用寄存器包括程序計(jì)數(shù)器PC均被設(shè)置成00H。片內(nèi)RAM不受復(fù)位的影響，上電后RAM中的內(nèi)容是

33、隨機(jī)的。記住這些特殊功能寄存器的復(fù)位狀態(tài)，對(duì)熟悉單片機(jī)操作，簡(jiǎn)短應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。</p><p>　　2.4.2 復(fù)位電路</p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位操作要求接通電源后自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。如圖1.5-1所示。圖6（a）所示為最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路。上電瞬間由于電容C上無(wú)儲(chǔ)能，其端電壓近似為零，RST獲得高電平，隨著電

34、容器C的充電，RST引腳上的高電平將逐漸下降，當(dāng)RST引腳上的電壓小于某一數(shù)值后，單片機(jī)就脫離復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作模式。只要高電平能保持復(fù)位所需要的時(shí)間（約兩個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。</p><p>　　相比于圖6（a），圖6（b）所示的電路只是增加了外接二極管VD和電阻R。其優(yōu)越性在于停電后，二極管VD給電容C提供了快速放電通路，保證再上電時(shí)RST為高電平，從而保證單片機(jī)可靠復(fù)位。正常工作時(shí)，二極管

35、反偏，對(duì)電路沒(méi)影響。斷電后，VCC逐漸下降，當(dāng)VCC=0時(shí)，電容C通過(guò)VD迅速放電，恢復(fù)到無(wú)電量的初始狀態(tài)，為下次上電復(fù)位做好準(zhǔn)備。</p><p>　　(a) (b)</p><p>　　圖6 上電自動(dòng)復(fù)位電路</p><p>　　手動(dòng)按鍵復(fù)位要求在電源接通的條件

36、下，用按鈕開(kāi)關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位，如圖7所示。其工作原理為：復(fù)位鍵按下后，電容C通過(guò)R2放電，放電結(jié)束后，RST引腳的電位由R1和R2 分壓決定，由于R2<<R1，因此，RST引腳為高電平，單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，松開(kāi)按鍵后，電容充電，RST上的電位降低，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)，單片機(jī)就脫離復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作模式。R2的作用在于限流，避免按鍵按下的瞬間電容C放電產(chǎn)生火花，保護(hù)按鍵的觸點(diǎn)。</p><p>　　圖

37、7 手動(dòng)按鍵復(fù)位電路</p><p>　　系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，一般是通過(guò)手動(dòng)復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常采用手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位結(jié)合。復(fù)位電路雖然簡(jiǎn)單，但其作用十分重要。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，首先要檢查是否能復(fù)位成功。初步檢查可用示波器探頭監(jiān)視RST引腳，按下復(fù)位鍵，觀察是否有足夠幅度的波形輸出（瞬時(shí)的），還可以通過(guò)改變復(fù)位電路阻容值的方法進(jìn)行檢測(cè)。</p><p>　　第3章

38、電路及程序設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電路原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、2個(gè)全雙工的串行口，具有4.

39、25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無(wú)須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。從原理圖中可以看出，如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來(lái)，那么只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄滅，就要把P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖剑煌?，接在P1.1～P

40、1.7口的其他7個(gè)LED的點(diǎn)亮和熄滅的方法同LED1。因此，要實(shí)現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1～LED8依次點(diǎn)亮、熄滅，8只LED燈便會(huì)一亮一暗的做流水燈了。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短，</p><p>　　設(shè)計(jì)原理圖如圖8所示：</p><p>　　圖8流水燈硬件原理圖</p><p><b>

41、;　　3.2電路程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　程序流程圖如圖9所示：</p><p>　　程序中LIGHT7為多種亮燈方式結(jié)合循環(huán)</p><p>　　延時(shí)子程序DELAY為0.5秒延時(shí)，延時(shí)子程序DELAY1為2秒延時(shí)</p><p>　　LIGHT1~LIGHT6亮燈方式程序中有標(biāo)注</p><p&

42、gt;<b>　　圖9 程序流程圖</b></p><p><b>　　程序如下:</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　AJMP MAIN ；系統(tǒng)上電，執(zhí)行主程序</p><p>　　ORG 0003H

43、 ；外部中斷0入口</p><p>　　AJMP LOOP ；轉(zhuǎn)移至中斷服務(wù)程序</p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　SETB EX0 ；允許INT0中斷</p><p>　　SETB IT0 ；IN

44、T0中斷選用電平觸發(fā)</p><p>　　SETB EA ；CPU開(kāi)中斷</p><p>　　HALT: SJMP HALT ；等待中斷</p><p>　　LOOP: ；判0轉(zhuǎn)移到相應(yīng)亮燈方式</p><p><b>　　SETB P3.2

45、</b></p><p>　　JNB P3.0 ,LIGHT1</p><p>　　JNB P3.1 ,LIGHT2</p><p>　　JNB P3.3 ,LIGHT3</p><p>　　JNB P3.4 ,LIGHT4</p><p>　　JNB P3.5 ,LIGHT5</p><

46、;p>　　JNB P3.6 ,LIGHT6</p><p>　　JNB P3.7 ,LIGHT7</p><p>　　LIGHT1: ；一個(gè)正流水（2秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB1<

47、;/p><p><b>　　MOV R0，#8</b></p><p>　　LIGHT11:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　INC DPTR</

48、b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT11</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p><p>　　SJMP LIGHT1</p><p>　　LIGHT2: ；兩個(gè)正流水（2秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.

49、1</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB2</p><p><b>　　MOV R0，#4</b></p><p>　　LIGHT22:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b></p><p>　　LCALL

50、 DELAY</p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT22</p><p>　　SJMP LIGHT2</p><p>　　LIGHT3: ；隔一個(gè)正流水（2秒延時(shí)）</p><p>

51、<b>　　SETB P3.3</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB3</p><p><b>　　MOV R0，#8</b></p><p>　　LIGHT33:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b></p>

52、;<p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT33</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p><p>　　SJMP LIGHT3</p><p>　　LIGHT4:

53、 ；隔兩個(gè)正流水（0.5秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB4</p><p><b>　　MOV R0，#4</b></p><p>　　LIGHT44:MOVX A,@DPTR&l

54、t;/p><p><b>　　MOV P1，A</b></p><p>　　LCALL DELAY1</p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT44</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p>&

55、lt;p>　　SJMP LIGHT4</p><p>　　LIGHT5: ；隔一個(gè)倒流水（0.5秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB5</p><p><b>　　

56、MOV R0，#4</b></p><p>　　LIGHT55:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b></p><p>　　LCALL DELAY1</p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　

57、DJNZ R0，LIGHT55</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p><p>　　SJMP LIGHT5</p><p>　　LIGHT6: ；隔兩個(gè)倒流水（0.5秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.6</b></

58、p><p>　　MOV DPTR,#TAB6</p><p><b>　　MOV R0，#8</b></p><p>　　LIGHT66:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b></p><p>　　LCALL DELAY1</p>

59、;<p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT66</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p><p>　　SJMP LIGHT6</p><p>　　LIGHT7: ；多樣式流水(2

60、秒延時(shí)）</p><p><b>　　SETB P3.7</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB7</p><p>　　MOV R0，#74</p><p>　　LIGHT77:MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV P1，A</b>&l

61、t;/p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p>　　DJNZ R0，LIGHT77</p><p>　　JNB P3.0，LOOP</p><p>　　SJMP LIGHT7</p><p>　　DELAY1：

62、MOV R3,#10 //0.5秒的延時(shí)子程序</p><p>　　D1：MOV R7，#200</p><p>　　D2：MOV R6,#123</p><p>　　D3：DJNZ R6，D3</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R7，D2</p&g

63、t;<p>　　DJNZ R3，D1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY：MOV R2,#40 //2秒的延時(shí)子程序</p><p>　　D4：MOV R1，# 200</p><p>　　D5：MOV R4,#123</p><p>　　D

64、6：DJNZ R4，D6</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R1，D5</p><p>　　DJNZ R2，D4</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB1:

65、 ；一個(gè)正流水</p><p>　　DB 01H 02H 04H 08H 10H 20H 40H 80H</p><p>　　TAB2: ；兩個(gè)正流水</p><p>　　DB 03H 0CH 30H 0C0H</p><p>　　TAB3:

66、 ；隔一個(gè)正流水</p><p>　　DB 01H 04H 10H 40H </p><p>　　TAB4: ；隔兩個(gè)正流水</p><p>　　DB 01H 08H 40H 02H 10H 80H 04H 20H</p><p>　　TAB5:

67、 ；隔一個(gè)倒流水</p><p>　　DB 80H 20H 08H 02H</p><p>　　TAB6: ；隔兩個(gè)倒流水</p><p>　　DB 80H 10H 02H 40H 08H 01H 20H 04H</p><p>　

68、　TAB7: ；多樣式流水</p><p>　　DB 0FFH ;全滅</p><p>　　DB 0FEH 0FDH 0FBH 0F7H 0EFH 0DFH 0BFH 07FH ;依次逐個(gè)點(diǎn)亮</p><p>　　DB 0FEH 0FCH 0F8H 0F0H 0E0H 0C0H 080H 000H ;依次逐

69、個(gè)疊加</p><p>　　DB 080H 0C0H 0E0H 0F0H 0F8H 0FCH 0FEH 0FFH ;依次逐個(gè)遞減</p><p>　　DB 0FEH 0FCH 0F8H 0F0H 0E0H 0C0H 080H 000H ;依次逐個(gè)疊加</p><p>　　DB 080H 0C0H 0E0H 0F0H 0F8H 0FCH 0FEH 0FFH ;依次逐個(gè)

70、遞減</p><p>　　DB 07EH 0BDH 0DBH 0E7H 0E7H 0DBH 0BDH 07EH ;兩邊靠攏后分開(kāi)</p><p>　　DB 07EH 03CH 018H 000H 000H 018H 03CH 07EH ;兩邊疊加后遞減</p><p>　　DB 07EH 0BDH 0DBH 0E7H 0E7H 0DBH 0BDH 07EH ;兩邊靠

71、攏后分開(kāi)</p><p>　　DB 07EH 03CH 018H 000H 000H 018H 03CH 07EH ;兩邊疊加后遞減</p><p>　　DB 000H ;全亮</p><p>　　END ;程序結(jié)束指令</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p&g

72、t;　　本次課程設(shè)計(jì)我的課題是花樣流水燈的設(shè)計(jì)，開(kāi)始的幾個(gè)星期我針對(duì)這個(gè)課題的任務(wù)要求從圖書(shū)館、上網(wǎng)等渠道獲取相關(guān)信息，查找相關(guān)的參考資料，然后設(shè)定了本課題的設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)近多日的努力，終于將本次課程設(shè)計(jì)做完了，但由于水平有限，文中肯定有很多不恰當(dāng)?shù)牡胤?，?qǐng)老師指出其中的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，使我能做出改正，我會(huì)虛心接受。在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力和分析能力。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我會(huì)努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，完善自我，為將來(lái)的發(fā)展做

73、好充分的準(zhǔn)備。</p><p>　　總之，在這次課程設(shè)計(jì)中，我受益匪淺，學(xué)到了很多書(shū)本上所沒(méi)有的東西，懂得了理論和實(shí)際聯(lián)系的重要性。在以后的學(xué)習(xí)中，我不僅要把理論知識(shí)掌握牢固，更要提高自己的動(dòng)手能力和分析能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 胡漢才．單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1

74、995.6．</p><p>　　[2] 樓然苗等．51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M]．北京：北京航空航天出版社，2003.3．</p><p>　　[3] 何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001．</p><p>　　[4] 趙曉安. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.3．</p><