單片機課程設(shè)計--基于單片機的控制循環(huán)燈設(shè)計

1、<p>　　單片機原理及系統(tǒng)課程設(shè)計</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012 年 7月 1日</p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　基于單片機的控制循環(huán)燈設(shè)計。</p><p><b>　　2 設(shè)計方

3、案及原理</b></p><p><b>　　2.1 題目要求</b></p><p>　　在單片機的P1口接8個發(fā)光二極管，通過中斷方式控制實現(xiàn)每個發(fā)光二極管指示燈閃爍10次，并依次循環(huán)。正常狀態(tài)下，這8個燈（發(fā)光二極管）先按一定流速從左向右流動，再按一定流速從右往左流動（假設(shè)這8個燈依次從左向右接在P1.0-P1.7上）。</p><

4、;p><b>　　2.2 設(shè)計原理</b></p><p>　　單片機循環(huán)燈是現(xiàn)今人們最普及的方法，本次設(shè)計用外接石英晶體振蕩器作為8051的時鐘電路，將P0.0-P0.7作為發(fā)光二極管的片選口，同時利用8051單片機的基本原理，來控制八個LED指示燈的依次往復(fù)循環(huán)閃爍10次。此次課設(shè)中選擇了共陽極的二極管接法，所以通過給P0口輸送低電平0，就可以使二極管發(fā)光，輸送高電平1可使二極管熄

5、滅。</p><p>　　設(shè)計框圖如圖1所示。</p><p><b>　　圖1 設(shè)計框圖</b></p><p><b>　　3 硬件設(shè)計</b></p><p>　　此次芯片選用的是8051，8051芯片的外部時鐘是用外接石英晶體振蕩器來實現(xiàn)的，時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需的時鐘信號。在MC

6、S-51系列單片機芯片外部，X1和X2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，這就是單片機的時鐘電路。發(fā)光二極管有共陽和共陰接法，此次設(shè)計選擇了共陽接法，所以可通過給P0口輸送低電平就可驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，輸送高電平就可使發(fā)光二極管熄滅。</p><p>　　硬件原理圖如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 硬件原理圖</b></p

7、><p><b>　　4 軟件設(shè)計</b></p><p>　　循環(huán)燈設(shè)計大概的設(shè)計思路可概括為以下8個步驟：</p><p>　　(1) 給累加器A送0FEH,送閃爍個數(shù)8給R2，送閃爍次數(shù)10給寄存器R0。</p><p>　　(2) 通過累加器A給P1口送二進制數(shù)，驅(qū)動八個發(fā)光二極管，低電平發(fā)光，高電平熄滅。</

8、p><p>　　(3) 調(diào)用DELAY延時程序。</p><p>　　(4) 送0FFH給P1口，使發(fā)光二極管熄滅，再調(diào)用DELAY延時程序使發(fā)光二極管延時1S。</p><p>　　(5) 重復(fù)(2)、(3)、(4)至發(fā)光二極管閃爍十次后結(jié)束循環(huán)。</p><p>　　(6) 執(zhí)行RL(循環(huán)左移)指令，指向下一個二極管，重復(fù)第5步。</p

9、><p>　　(7) 當(dāng)8個發(fā)光二極管從左至右依次閃爍完畢后，給累加器A送07FH，執(zhí)行第5步，使二極管從最右邊開始閃爍。同時執(zhí)行RR（循環(huán)右移）指令，當(dāng)每個發(fā)光二極管閃爍完10后指向下一個二極管。</p><p>　　(8) 當(dāng)從右至左循環(huán)結(jié)束后，又回到第(1)步，循環(huán)往復(fù)。</p><p>　　程序流程圖如圖3所示。</p><p><

10、b>　　圖3 程序流程圖</b></p><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p>　　按照單片機系統(tǒng)擴展與系統(tǒng)配置狀況，單片機應(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)。8051單片機是Intel公司生產(chǎn)的，除無片內(nèi)ROM外，其余特性與MCS-51單片機基本一樣。8051單片機都采用40引腳的直插封裝（DIP方式），在單片機的40條

11、引腳中有2條專用于主電源的引腳，2條外接晶體的引腳，4條控制或與其它電源復(fù)用的引腳，32條輸入/輸出（I/O）引腳。8051單片機的引腳除了電源、復(fù)位、時鐘接入，用戶I/O口外，其余管腳是為實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設(shè)置的。因此，本控制循環(huán)燈實際上就是一個帶有8個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由單片機8051、發(fā)光二極管和必要的軟件組成的單個單片機系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用單片機的P1.0-P1.7作為8段顯示LED的段控碼輸入，當(dāng)位控線輸入高電平時對

12、應(yīng)的LED點亮。再利用單片機內(nèi)部的定時器對每一個輸出口的電平做時間控制，實現(xiàn)每一個接口出現(xiàn)循環(huán)的高低電平，從而實現(xiàn)對每一個接口所接燈的循環(huán)控制，使8盞燈各依次亮滅10次。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李剛民.陳盅平.單片機原理及使用技術(shù).北京高等教育出版社.2005</p><p>　　[2] 李華

13、.王思明.單片機應(yīng)用及原理[M].蘭州大學(xué)出版社.2001</p><p>　　[3] 李全利.單片機原理及應(yīng)用技術(shù).高等教育出版社.2001 </p><p>　　[4] 丁愛民.單片機應(yīng)用技術(shù).北京理工大學(xué)出版社.2002</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄一: 調(diào)

14、試結(jié)果</b></p><p>　　附錄二：循環(huán)燈控制設(shè)計程序</p><p>　　ORG 0000H ；程序存放的起始地址</p><p>　　AJMP MAIN ；上電，轉(zhuǎn)向主程序 </p><p>　　ORG 0003H

15、 ；外部中斷0入口地址</p><p>　　AJMP LOOP ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序</p><p>　　ORG 0030H ；主程序</p><p>　　MAIN: SETB EX0 ；允許外部

16、中斷0中斷</p><p>　　SETB IT0 ；選擇邊沿觸發(fā)方式</p><p>　　SETB EA ；CPU開中斷</p><p>　　MOV R0,#10 ；將閃爍次數(shù)10送入R0</p><p&

17、gt;　　MOV R2,#8 ；將燈的數(shù)量8送入R2</p><p>　　MOV A,#0FEH </p><p>　　LOOP: MOV P1,A ；使最左邊的一個二極管發(fā)光</p><p>　　LCALL DELAY

18、 ；調(diào)用延時1s的子程序</p><p>　　MOV P1,#0FFH ；使最左邊的一個二極管熄滅</p><p>　　LCALL DELAY ；調(diào)用延時1s的子程序</p><p>　　DJNZ R0,LOOP ；循環(huán)閃爍

19、十次</p><p>　　RL A ；指向下一個二極管</p><p>　　MOV R0,#10 ；再次將閃爍次數(shù)10次送入R0</p><p>　　DJNZ R2,LOOP ；8個燈從左到右依次閃爍完畢</p><p

20、>　　MOV R2,#8 </p><p>　　MOV A,#07FH </p><p>　　LOOP1: MOV P1,A ；使最右邊的一個二極管發(fā)光</p><p>　　LCALL DELAY

21、 ；調(diào)用延時1s的子程序</p><p>　　MOV P1,#0FFH ；使最右邊的一個二極管熄滅</p><p>　　LCALL DELAY ；調(diào)用延時1s的子程序</p><p>　　DJNZ R0,LOOP ；循環(huán)閃爍十次</p><

22、p>　　RR A ；指向下一個二極管</p><p>　　MOV R0,#10 ；再次將閃爍次數(shù)10次送入R0</p><p>　　DJNZ R2,LOOP1 ；8個燈從右到左依次閃爍完畢</p><p>　　LJMP MAIN

23、 ；轉(zhuǎn)向主程序</p><p>　　DELAY: MOV R5,#200 ；延時1s的DELAY子程序</p><p>　　MOV R7,#10</p><p>　　LOOP2: MOV TMOD,#20H ；定時器1工作于方式2</p>&l

24、t;p>　　MOV TH1,#06H ；送初值</p><p>　　MOV TL1,#06H</p><p>　　SETB ET1 ；允許定時器1中斷</p><p>　　SETB P2.0 ；P2.0輸出置1</p>

25、<p>　　SETB TR1 ；啟動定時器1</p><p>　　LOOP3: JBC TF1,LOOP4 ；定時500us到,轉(zhuǎn)向LOOP4執(zhí)行</p><p>　　SJMP LOOP3</p><p>　　LOOP4: CLR TR1

26、 ；停止定時器1</p><p>　　CLR P2.0 ；P2.0輸出取反</p><p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p>　　DJNZ R5,LOOP2 ；循環(huán)2000次定時程序，延時1s</p><p>