LED招牌燈開關(guān)和控制模塊一體化模塊設(shè)計.doc

邵陽學(xué)院課程設(shè)計（論文）目 錄摘要.1設(shè)計目的、要求、總框圖與方案21.1設(shè)計目的21.2設(shè)計要求21.3設(shè)計總框圖與方案22具體設(shè)計32.1系統(tǒng)電路圖32.2設(shè)計采用元件32.3主要元器件介紹33流程圖與程序64仿真105課程設(shè)計的總結(jié)與體會12參考文獻(xiàn)12致 謝13引言在現(xiàn)在諸多的娛樂場所、理發(fā)店、賓館、飯店、公司等的門外，都可以看到各式各樣的廣告流水燈。所謂“廣告流水燈”，就是將一系列的有顏色的廣告燈串聯(lián)接在一起，然后令這些燈按一定的次序逐個或者幾個的一次點(diǎn)亮和熄滅。由于各燈點(diǎn)亮和熄滅，產(chǎn)生的效果就像流動的水一樣，因此，就稱這類廣告燈為“廣告流水燈”。生活中廣告流水燈的形式和點(diǎn)亮的次序是多種多樣的。有單一顏色的幾個燈按固定的次序來點(diǎn)亮的，有多個不同顏色的燈構(gòu)成某一圖案依次點(diǎn)亮的，也有多排廣告燈按多種組合好的次序循環(huán)點(diǎn)亮的等。我們設(shè)計的廣告流水燈，就是這些廣告燈中的類型。當(dāng)今時代是一個新技術(shù)層出不窮的時代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(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)，正以前所未見的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。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，智能控制與自動控制的核心就是單片機(jī)。目前，一個學(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。學(xué)習(xí)單片機(jī)的最有效方法就是理論與實(shí)踐并重，本文用AT89C51單片機(jī)自制了一款簡易的廣告流水燈。1設(shè)計目的、要求、總框圖與方案1.1設(shè)計目的本設(shè)計以AT89S51單片機(jī)為核心并用它來控制發(fā)光二極管雙燈點(diǎn)亮循環(huán)的實(shí)驗(yàn)裝置，用AT89S51單片機(jī)控制16個發(fā)光二極管發(fā)光，實(shí)現(xiàn)亮點(diǎn)從高到低位，從左到右，從單到雙的循環(huán)移動。通過PROTEL軟件設(shè)計、仿真，并能從中掌握通過軟件控制發(fā)光二極管的思路和技巧。這次設(shè)計重點(diǎn)就在于利用單片機(jī)的知識去控制系統(tǒng)的運(yùn)行。1.2設(shè)計要求（1） 廣告流水燈具有控制的功能。（2） 設(shè)置一個系統(tǒng)使廣告流水燈能夠規(guī)律性和周期性的閃爍功能。（3） 能夠使其制動化和中斷的功能。1.3設(shè)計總框圖與方案單片機(jī)顯 示圖1.1系統(tǒng)框圖本次課程設(shè)計是用流水燈的變化來表示不同的效果。主體選用AT89S51單片機(jī)使用多個發(fā)光二極管，通過編程來實(shí)現(xiàn)“流水燈”的花樣變化。2具體設(shè)計2.1系統(tǒng)電路圖圖2.1總電路圖2.2設(shè)計采用元件在這次課程設(shè)計中要用到的元器件有AT89S51模塊一塊5v電源一個黃色LED16個300電阻8個開關(guān)一個2.3主要元器件介紹AT89S51有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。其芯片引腳圖如下：圖2.2 AT89S51引腳圖單片機(jī)管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。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(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。 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(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。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）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，如下表一所示：P3口引腳第二功能P3.0RXD（串行口輸入）P3.1TXD（串行口輸出）P3.2INT0（外部中斷0輸入）P3.3INT1（外部中斷1輸入）P3.4T0（定時器0外部脈沖輸入）P3.5T1（定時器1外部脈沖輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出）P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。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(jī)器周期的高電平時間。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。/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(jī)器周期兩次/PSEN有效。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)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（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）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3流程圖與程序開 始設(shè)置初值啟動定時器亮燈左移溢出中斷服務(wù)程序R2為0亮燈右移R2為0不亮燈左移R0為0不亮燈右移R0為0查表進(jìn)行其它花樣變化A=01是否是否是否否否是是是否圖3.1總流程圖 ORG00H LjmpSTART1 Org0bh LjmpTIME0; 跳至TIME0中斷START1: MOVSP,#70H MOVP3,#01010101B MOVTMOD,#00000001B MOVTH0,#HIGH(65536-10000) MOVTL0,#LOW(65536-10000) SETBTR0 MOVIE,#10000010 MOVR7,#100;設(shè)中斷100次即1秒 START: MOVA,#0FEH MOVR2,#07H LOOP: RLA ；亮燈左移 MOVP1,A LCALLDELAY DJNZR2,LOOP MOVR2,#07HLOOP1: RR A ；亮燈右移 MOVP1,A LCALLDELAY DJNZR2,LOOP1 MOVA,#01H MOVR0,#07HLOOP2: RLA ；不亮燈左移 MOVP1,A LCALLDELAY DJNZR0,LOOP2 MOVR0,#07HLOOP3: RRA ；不亮燈右移 MOVP1,A LCALLDELAY DJNZR0,LOOP3LOOP4: MOVDPTR ；#TABLELOOP5: CLRA MOVCA,A+DPTR ；查表 CJNEA,#01H,LOOP6 LJMPSTARTLOOP6: MOVP1,A LCALLDELAY INCDPTR JMPLOOP5DELAY: MOVR3,#20D1: MOVR4,#20D2: MOVR5,#248 DJNZR5,$ DJNZR4,D2 DJNZR3,D1 RetTIME0: PUSHACC PUSHPSW MOVTH0,#HIGH(65536-10000) MOVTL0,#LOW(65536-10000) DJNZR7,LOOP7;中斷100次？足則到 LOOP7 MOVR7,#100; CPL P3.0 CPL P3.1 CPL P3.2 CPL P3.3 CPL P3.4 CPL P3.5 CPL P3.6 CPL P3.7LOOP7: POP ACC POP PSW RETI TABLE: DB01111110B,10111101B,11011011B,11100111B DB 11011011B,10111101B,01111110B,10101010B DB 01010101B, DB 01H END以上程序?qū)崿F(xiàn)亮燈左右移，不亮燈左右移，從兩邊到中間、從中間到兩邊亮，從單位燈到雙位燈、從雙位到單位亮；在進(jìn)行這些花樣同時伴隨中斷控制的8個燈從單位燈到雙位燈、從雙位到單位亮。這個電路圖中都為低電位亮，高電位滅即0亮1滅，就這樣通過查表控制0與1的變化來控制發(fā)光二極管的亮滅。中斷中也是如此，通過取反的手段來控制燈的亮滅。4仿真圖4.1效果一實(shí)現(xiàn)一個燈的左右移同時通過中斷控制下面8個發(fā)光二極管的單雙亮滅圖4.2效果二實(shí)現(xiàn)一個不亮的燈左右移同時通過中斷控制下面8個發(fā)光二極管的單雙亮滅圖4.3效果三實(shí)現(xiàn)燈從兩邊到中間，從中間到兩邊的點(diǎn)亮同時通過中斷控制下面8個發(fā)光二極管的單雙亮滅圖4.4效果四實(shí)現(xiàn)單位到雙位，從雙位到單位的點(diǎn)亮同時通過中斷控制下面8個發(fā)光二極管的單雙亮滅5課程設(shè)計的總結(jié)與體會在這次單片機(jī)課程設(shè)計過程中，我用了兩周時間去學(xué)習(xí)軟件和電路設(shè)計，進(jìn)一步鞏固了以前所學(xué)，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計電子電路的能力，更加懂得了只有實(shí)踐才能進(jìn)一步提高能力，當(dāng)然在這過程中遇到了很多困難，但通過自己不斷的查找資料，和同學(xué)討論，逐漸的形成了自己的思路，通過本次實(shí)習(xí)，收獲了很多。通過本次課程設(shè)計進(jìn)一步掌握和理解以前所學(xué)的基礎(chǔ)課程和基本原理。本次課程設(shè)計提高了我分析問題解決問題和獨(dú)立進(jìn)行思考設(shè)計的能力。熟悉了單片機(jī)AT89S51模塊的功能。在老師與同學(xué)們的幫助下這次課程設(shè)計讓我受益匪淺，也拉近了同學(xué)與老師之間的距離。參考文獻(xiàn)1徐煜明，韓雁.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：電子工業(yè)出版社，2005.12萬光毅，嚴(yán)義，邢春香.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.41李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，19982李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社