單片機課程設計8個LED燈來回點亮

1、目錄第一章 緒論-3第二章 設計目的及要求-51.1 設計目的-51.2 設計要求-5第三章 設計電路原理- -73.1 控制部分的設計與選擇-73.2 led顯示方案-8第四章 硬件系統-94.1 原件清單-94.2 單片機at89c51-94.3 單片機時鐘電路-104.4 單片機復位電路-114.5 工作電路-12第五章 軟件設計-135.1 程序流程圖-135.2 編輯源程序-14第六章 系統調試與仿真結果-166.1系統調試-166.2仿真結果-16 總結- 19 參考文獻-20第一章 緒論課題簡介當今社會，隨著人們物質生活的不斷提高，電子產品已經走進了家家戶戶，無論是生活或學習，還

2、是娛樂和消遣幾乎樣樣都離不開電子產品。而電子led燈已跨入了我們生活的眾多電子領域。在眾多場合隨處可見的閃光燈，流水燈不僅大方美觀而且十分節(jié)能。然而控制它們的單片機卻是一個不能被忽視的角色。單片機簡介目前的單片機分通用型和專用型兩種。mcs-51系列單片機是屬于通用型的單片機，通用型的單片機把開發(fā)資源全部公開，用戶可以根據自己的應用系統進行設計，適用面廣，應用靈活。制造單片機的材料也從ttl材料發(fā)展到cmos材料，通常工作電壓是5v，如5v5%或5v10%，也有3v/3.3v電壓的產品，更低的可在1.5v工作。現在單片機又出現了寬電壓范圍型，在2.56.5v內都可正常工作。低功耗是單片機所追求

3、的一個指標，目前低功耗單片機的靜態(tài)電流可以低至a或na級。有的單片機還有等待、關斷、睡眠等多種工作模式以降低功耗。單片機的低功耗在智能化儀表中有重要的應用。在工業(yè)控制中的控制器，可以應用軟件的方法，實現復雜的控制過程，改變控制算法方便。有豐富的邏輯判斷和位操作指令，可以在開關量控制、順序控制、邏輯控制中發(fā)揮作用。目前，在加熱控制、電機控制、鍋爐控制、汽車電器、數控機床等各個領域，單片機得到了廣泛的使用，并取得了很好的效果。單片機由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應用于家用電器、工業(yè)控制等領域中。單片微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領域，故又稱為微控制器。本設計就是利用單片機at89c51

4、為控制器來實現8個led左右來回點亮的實驗。第二章 設計目的及要求2.1 設計目的通過本次課題設計，應用單片機原理及應用等所學相關知識及查閱資料，完成簡易計算器的設計，以達到理論與實踐更好的結合、進一步提高綜合運用所學知識和設計的能力的目的。通過本次設計的訓練，可以使我在基本思路和基本方法上對基于89c51單片機的系統設計有一個比較感性的認識，并具備一定程度的設計能力。培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。2.2設計要求（1）認真研究設計任務書，明確設計要求、條件、內容和步驟；復習課程有關內容，熟悉有關單元電路的設計方法和步驟；搜集、分析、消化相關資料、軟件等；掌握微型計算機應用系統軟件

5、設計方法；準備好設計需要的圖書、資料和工具；擬定設計計劃等（2）系統總體及功能設計，制定總體方案及元器件的選擇；（3）硬件設計，完成硬件結構圖設計、系統電路圖設計和繪制及電路模塊的連接；（4）軟件設計，完成軟件流程圖的設計、程序設計；（5）使用proteus與keil軟件仿真運行；（6）寫出設計報告）第三章 設計電路原理3.1 控制系統的設計at89c51系列的i/o腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各 i/o口均置高電平）。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可達20ma，具有一定的驅動能力；而為高電平時，輸出電流僅 數

6、十a甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅動能力。其原因是高電平時該腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。作輸出腳使用，欲進行高電平驅動時，得利用外電路來實現，如上拉電阻，i/o腳不通，電流經r驅動led發(fā)光；低電平時，i/o腳導通，電流由該腳入地，led滅（i/o腳導通時對地的電壓降小于1v，led的域值1.51.8v）所以在本設計中將使用at89c51為控制器，可將8個有著四種顏色的led與at89c51的8個p2（p2.0p2.7）接口相連。3.2 led的顯示由于led 具有亮度高、發(fā)光均勻、可靠性好、接線簡單、拼裝方便等優(yōu)

7、點。它被廣泛應用于大型led 智能顯示屏、智能儀器儀表和機電一體化設備的顯示單元中,取得了較好的效果。由于它經濟、小型的顯示系統,同時要求使用方便靈活，方便地組成了由多塊大屏幕led 顯示器構成的顯示系統,該系統可廣泛用于商場、車站、碼頭及其它公共場合。對于8個led的點亮有很多種方案，可以同時點亮，同時熄滅，不同個數的led來回交替。本設計由于led的個數和顏色相對較多可以讓8個led從左到右然后再從右到左來回點亮。第四章 硬件原理4.1元件清單原件名稱型號參數數量單片機at89c5112mhz1led燈led2.2v10ma8晶體振蕩器crystal12mhz1電容cap22p2cap-e

8、lec10uf1電阻res220810k14.2 單片機at89c51該單片機功能強大，不僅能滿足設計的需要，也可以在設計要求的基礎上進行一些擴展。單片機的結構如下：圖 1單片機引腳圖在使用時vcc接電源電壓，gnd接地。p0，p1，p2，p3可作為輸入或輸出端口，rst是復位輸入，接復位電路。xtal1和xtal2接復位電路。這些可以在硬件設計部分體現出來4.3.單片機的時鐘電路單片機內部有在一個振蕩器，本設計采用內部時鐘方式，以12mhz石英晶體振蕩器和兩個30pf的片電容組成外部電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可起調節(jié)作用。振蕩器，如圖所示。片內的高增益反向放大器通過xtal1和xtal

9、2外接，作為反饋元件的外部晶體振蕩器與電容組成的并聯諧振回路構成一個自激振蕩器，向內部時鐘電路提供振蕩時鐘。如圖；4.4.單片機的復位電路at89c51的rst引腳是復位端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現持續(xù)兩個機械周期的高電平，就可以實現系統復位，使單片機快速回到初始狀態(tài)。如圖；4.5整體電路圖第五章 軟件設計5.1 程序流程圖 開始初始化設置led點亮位置 最左端是循環(huán)體循環(huán)控制結束是否5.2 編輯源程序程序利用循環(huán)移位函數_crol_和_cror_形成來回滾動的效果#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsi

10、gned int/延時void delayms(uint x)uchar i;while(x-)for(i=0;i120;i+);/主程序void main()uchar i;p2=0x01;while(1)for(i=0;i7;i+)p2=_crol_(p2,1); /p2 的值向左循環(huán)移動delayms(150);for(i=0;i7;i+)p2=_cror_(p2,1); /p2 的值向右循環(huán)移動delayms(150);第六章 系統調試6.1系統調試1.編寫程序并查錯2.在keil中輸入源程序，編譯并連接，及時發(fā)現程序中的錯誤，改正，直至編譯連接無誤后保存并生成hex文件。3.在pro

11、teus中打開該電路對各器件及連線節(jié)點進行檢查，其中單片機的頻率一定要與晶振頻率一致。4.在單片機屬性中找到program file中添加源程序生成的hex文件。如圖；單擊“確定”后即可進行模擬仿真。6.2仿真結果； 結論與心得 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為己所用，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。我在設計的過程中遇到了許多問題的同時也發(fā)現了自己的不足之處，即對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對匯編語言掌握得不透徹。 還有，這次的設計讓我明白了“求人不如求己”，“自己動手豐衣足食”的深刻寓意。雖然我們要講究合作愉快，但更重要的是自己，只有自己懂了，自己做了才不會在關鍵時刻掉鏈子。別人終究是一個陪襯，路總是要自己走的，屬于自己的任務就要自己搞定。所以我們必須要時刻強大自己。這個過程雖然不是很平坦但肯定會遇到各種各樣的問題，但一旦征服了它那它就