單片機課程設(shè)計-花樣流水燈設(shè)計

鄭州華信學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書題目:花樣流水燈設(shè)計專業(yè)、班級電氣工程及其自動化（1）學(xué)號姓名主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：利用單片機控制16個發(fā)光二極管模擬的彩燈按照一定的規(guī)律點亮、熄滅、閃爍。基本要求：1.實現(xiàn)發(fā)光二極管的多樣化顯示；2.利用proteus軟件完成設(shè)計電路和仿真；3.掌握相關(guān)芯片和電子元件的使用方法；4.通過此次設(shè)計將單片機軟硬件結(jié)合起來對程序進行編輯、校驗，鍛煉實踐能力和理論聯(lián)系實際的能力。主要參考資料：[1]李全利，單片機原理及接口技術(shù)[M]，高等教育出版社[2]王文杰，單片機應(yīng)用技術(shù)[M]，冶金工業(yè)出版社[3]朱清慧，PROTEUS教程——電子線路設(shè)計、制版與仿真[M]，清華大學(xué)出版社[4]單片機實驗指導(dǎo)書，天煌教儀[5]彭偉，單片機C語言程序設(shè)計實訓(xùn)100例[M]，電子工業(yè)出版社完成期限：指導(dǎo)教師簽名：課程負責(zé)人簽名：年月日鄭州華信學(xué)院課程設(shè)計說明書題目：花樣流水燈設(shè)計姓名：院（系）：機電工程學(xué)院專業(yè)班級：電氣工程及其自動化（1）班學(xué)號：指導(dǎo)教師：成績：時間：20年12月17日至20年12月28日目錄TOC\o"1-3"\h\u659摘要 SummaryWiththecontinuousimprovementofpeople'slivingenvironmentandlandscaping,inmanycasesyoucanseethechangingcolorneonlightsflashing.LEDlamplightingbecauseofitsrichcolor,lowcostandsimplecontrolfeaturesandhasbeenwidelyusedtodecoratethestreetswithlightsandcitybuildingshasbecomeafashion.However,LEDlightcontrolleronthemarketmostofeachdesignwithfullhardwarecircuit,thecircuitstructureiscomplex,singlefunction,sothatoncetheproductionoffinishedproductsonlyinaccordancewithafixedpatternshiny,cannotbebasedondifferentoccasionsrequiredifferenttimeperiodsadjustthedynamicparametersofthelightingtime,mode,blinkfrequency.Thislanterncontrollerstructurestendtohavetoomanychips,circuitcomplexity,powerconsumptionandothershortcomings.Inaddition,fromthepointofviewfunctionaleffects,lightingpatternsandstyleslessmonotonous,lackofuseroperability,theimpactoflightingeffects.Thereforeitisnecessarytoimprovetheexistinglanterncontroller.Isaseriesoflightwateraccordingtocertainruleslikewatercontinuouslyflashing.Lightwatercontrolisanapplicationoftheprogrammablecontroller,whichcontrolsthethinkinginthefieldofindustrialcontroltechnologyisalsoapplicable.Lightwatercontrolavarietyofmethodsareavailable,butthemodernprogrammablecontroller,theuseofshiftregisterstoachievethemostconvenient.Usuallyregistersinonedirectionlefttomovethelamp;achievetwo-waymobilelampswithbi-directionalshiftregister.InthiscasetheuseofinexpensivemicrocontrollerAT89C51seriesLEDbulbstoachievearichcolorvariation.Keywords:AT89C51,LEDlights,microcontroller,synchronizedlightwater1課程設(shè)計的目的和要求1.1設(shè)計目的近年來隨著科技的發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新，在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象點的軟件結(jié)合，加以完善。流水燈，可以更簡單、方便的使用。通過本課程設(shè)計使學(xué)生進一步鞏固單片機原理及應(yīng)用的基本概念、基本理論，分析問題的基本方法，增強系統(tǒng)地運用已學(xué)的理論知識解決實際問題的能力和查閱資料的能力。培養(yǎng)一定的自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題的能力，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻，尋找解決方案。1.2設(shè)計要求設(shè)計流水燈的基本要求：設(shè)計一個流水燈，應(yīng)用AT89C51試驗系統(tǒng)，電路開啟后紅、綠兩種顏色的燈在時鐘信號作用下按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換狀態(tài)。 2總體設(shè)計 2.1硬件總體設(shè)計2.1.1設(shè)計思想整個系統(tǒng)工作由軟件程序控制運行，根據(jù)需要，可以上電后系統(tǒng)經(jīng)過初始化，進入用戶設(shè)定模式狀態(tài)。基于AT89C51單片機的彩燈控制方案，實現(xiàn)對LED彩燈的控制。本方案以AT89C51單片機作為主控核心，與驅(qū)動等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有晶振電路和16個LED顯示二極管，根據(jù)需要編寫若干種亮燈模式，根據(jù)各種亮燈時間的不同需要，在不同時刻輸出燈亮或燈滅的控制信號。2.1.2原件清單2.1.3模塊分析（1）核心部件89C51單片機是整個彩燈循環(huán)系統(tǒng)的核心是控制彩燈循環(huán)閃爍等等一切功能的部件；其中內(nèi)部有ROM、有RAM、有并行I/O口等，在51單片機內(nèi)部有一個CPU用來運算、控制，有四個并行I/O口，分別是P0、P1、P2、P3，有ROM，用來存放程序，有RAM，用來存放中間結(jié)果，此外還有定時/計數(shù)器，串行I/O口，中斷系統(tǒng)，以及一個內(nèi)部的時鐘電路。（2）復(fù)位系統(tǒng)電路中C1、R2……組成復(fù)位電路，它的作用是將單片機內(nèi)部特殊功能寄存器和端口寄存器恢復(fù)到初始狀態(tài)，從內(nèi)部FLASH存儲器的初始狀態(tài)開始執(zhí)行（3）震蕩系統(tǒng)單片機本身如同一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下，嚴格地按規(guī)定時序工作。而時鐘電路就用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號。（4）閃爍系統(tǒng)利用單片機的P口控制：LED的發(fā)光閃爍，再利用編程實現(xiàn)流水燈的電路，用軟件來實現(xiàn)對LED的控制，每個LED接一個限流電阻，來控制流入LED發(fā)光管的電流。復(fù)位電路復(fù)位電路AT89C51核心部件閃爍系統(tǒng)震蕩系統(tǒng)圖2-1硬件系統(tǒng)方框圖2.2軟件總體設(shè)計用查表的方法控制點亮流水燈，即移位的思想0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff;//左邊單個點亮0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00;//右邊逐個點亮0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff;//左邊逐個熄滅0x7f,0x8f,0xdf,0xef,0xf7,0xf8,0xfd,0xfe,0xff;//右邊單個點亮0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00;//左邊逐個點亮0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff;//右邊逐個熄滅0xfc,0xf9,0xf3,0xef,0xcf,0x9f,0x3f,0xff;//左邊逐兩個點亮0x3f,0x9f,0xcf,0xe7,0xf3,0xf9,0xfc,0xff;//右邊逐兩個點亮0xf8,0xf1,0xe3,0x07,0x8f,0x1f,0xff;//左邊逐三個亮0x1f,0x8f,0x07,0xe3,0xf1,0xf8,0xff;//右邊逐三個亮3硬件設(shè)計3.1AT89C51單片機的硬件結(jié)構(gòu)由圖3-1可以看出，單片機內(nèi)部主要包含下列幾個部件：

一個8位CPU；

一個時鐘電路；

4Kbyte程序存儲器；

128byte數(shù)據(jù)存儲器；

兩個16位定時/計數(shù)器；

64Kbyte擴展總線控制電路；

四個8-bit并行I/O端口；

一個可編程串行接口；

五個中斷源，其中包括兩個優(yōu)先級嵌套中斷。圖3-1AT89C51硬件結(jié)構(gòu)框圖3.1.1主要特性AT89C51是一種低功耗/低電壓、高性能的八位CMOS單片機，片內(nèi)有一個4KB的FLASH可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory），它采用了CMOS工藝和ATMEL公司的高密度非易失性存儲器技術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MSC—51兼容。片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和FLASH存儲單元，片內(nèi)的存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器編程。因此，AT89C51是一種功能強、靈活性高且價格合理的單片機，可方便的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。3.1.2主要引腳功能1.電源引腳Vcc和VssVcc：電源端，接＋5V。Vss：接地端。通常在Vcc和Vss引腳之間接0.1μ高頻濾波電容。2.時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部TTL時鐘時，該引腳必須接地。XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部TTL時鐘時，該引腳為外部時鐘的輸入端。3.地址鎖存允許ALE在系統(tǒng)擴展時，ALE用于控制地址鎖存器鎖存P0口輸出的低8位地址，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用。當(dāng)單片機上電正常工作后，ALE端就周期性地以時鐘頻率的1/6的固定頻率向外輸出正脈沖信號，ALE的負載能力為8個LSTTL器件。4.外部程序存儲器讀選通信號是讀外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。CPU從外部存儲器取指令時，它在每個機器周期中兩次有效。5.程序存儲器地址允許輸入端/VPP當(dāng)為高電平時，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，但當(dāng)PC中的值超過0FFFH時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器指令。當(dāng)為低電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。對于8031，由于其無片內(nèi)ROM，故必須接低電平。6.復(fù)位信號RST該信號高電平有效，在輸入端保持兩個機器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。此外，該引腳還有掉電保護功能，若在該端接＋5V備用電源，在使用中若Vcc掉電，可保護片內(nèi)RAM中信息不丟失。7.輸入/輸出口引腳P0、P1、P2和P3P0口（P0.0～P0.7）：該端口為漏極開路的8位準雙向口，負載能力位8高LSTTL負載，它為8位地址線和8位數(shù)據(jù)線的復(fù)用端口。P1口（P1.0～P1.7）：它是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P1口的驅(qū)動能力為4個LSTTL負載。P2口（P2.0～P2.7）：它為一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P2口的驅(qū)動能力也為4個LSTTL負載。在訪問外部程序存儲器時，它作存儲器的高8位地址線。P3口（P3.0～P3.7）：P3口同樣是內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P3口除了作為一般的I/O口使用之外，其還具有特殊功能。3.1.3外部總線結(jié)構(gòu)所謂總線，就是連接單片機與各外部器件的一組公共的信號線。當(dāng)系統(tǒng)要求擴展時，單片機要與一定數(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，那么連線將會錯綜復(fù)雜，甚至難以實現(xiàn)。為了簡化硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，常用一組線路，并配以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐穪砼c各個外部器件和外圍設(shè)備連接，這組共用的連接線路就是總線。采用總線結(jié)構(gòu)便于擴展外部器件和外圍設(shè)備，而統(tǒng)一的總線標準則使不同設(shè)備間的互連更容易實現(xiàn)。利用片外引腳可以構(gòu)造MCS-51系列單片機的三總線結(jié)構(gòu)。單片機的引腳除了電源端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現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設(shè)置的。用這些引腳構(gòu)造的單片機系統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2MCS-51系列單片機片外三總線結(jié)構(gòu)（1）地址總線（AddressBus，AB）：MCS-51系列單片機總共有16根地址線A15~A0，片外存儲器可尋址范圍達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。（2）數(shù)據(jù)總線（DataBus，DB）：MCS-51系列單片機總共有8根數(shù)據(jù)線D7~D0，全由P0口提供。由于P0口是分時復(fù)用總線，分時輸送低8位地址（通過地址鎖存器鎖存）和高8位數(shù)據(jù)信息。（3）控制總線（ControlBus，CB）：控制總線由P3口的第二功能(P3.6)、(P3.7)和3根獨立的控制線、ALE、組成。3.1.4振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度3.1.5芯片擦除AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。3.2硬件電路設(shè)計3.2.1復(fù)位電路如圖3-2所示，當(dāng)要對晶片重置時，只要按此開關(guān)就能完成LED和開關(guān)的重置。復(fù)位是單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。單片機的RST管腳為主機提供了一個外部復(fù)位信號輸入口。復(fù)位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間為2個機器周期以上。單片機的復(fù)位方式可由手動復(fù)位方式完成。RST引腳是復(fù)位信號輸入端，復(fù)位信號為高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期以上才能完成復(fù)位操作，若使用6MHz晶振，則需持續(xù)4μS以上才能完成復(fù)位操作。圖2.10中，在通電瞬間，由于RC的充電過程，在RST端出現(xiàn)一定寬度的正脈沖，只要該正脈沖保持10ms以上，就能使單片機自動復(fù)位圖3-3復(fù)位信號輸入端CPU在第二個機器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作，以后每個機器周期重復(fù)一次，直至RST端電平變低。在單片機復(fù)位期間，AlE和信號都不產(chǎn)生。復(fù)位操作將對部分專用寄存器產(chǎn)生影響，復(fù)位后，這些內(nèi)部寄存器狀態(tài)如表3-1。表3-1部分專用寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器值寄存器值PC0000HACC00HB00HPSW00HSP07HDPTR0000HP0～P30FFHIPXXX00000IE0XX00000TMOD00HTCON00HTL0，TL100HTH0，TH100HSCON00HSBUF不定PCON0XXX0000上電瞬間由于電容C上無儲能，其端電壓近似為零，RST獲得高電平，隨著電容器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，單片機就脫離復(fù)位狀態(tài)，進入正常工作模式。只要高電平能保持復(fù)位所需要的時間（約兩個機器周期），單片機就能實現(xiàn)復(fù)位。3.2.2震蕩電路為彩燈循環(huán)系統(tǒng)提供穩(wěn)定頻率波在由多片單片機組成的系統(tǒng)中，為了各單片機之間時鐘信號的同步，引入唯一的外部脈沖信號作為各單片機的振蕩脈沖。這時外部的脈沖信號是經(jīng)單片機89C51的XTAL2引腳注入的；在MCS－51單片機片內(nèi)有一個高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，在芯片的外部通過這兩個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)的時鐘頻率也高，單片機的運行速度也就快。由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機的時鐘方式。如圖3-3所示圖3-4震蕩電路

晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內(nèi)部時鐘電路，它將該振蕩信號二分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機使用。時鐘信號的周期稱為狀態(tài)時間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號在每個狀態(tài)的前半周期有效，在每個狀態(tài)的后半周期P2信號有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機各部分有效工作的。MCS-51單片機時鐘電路示意圖如圖4所示。圖3-5MCS-51單片機時鐘振蕩電路示意圖振蕩電路產(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。振蕩脈沖在片內(nèi)通過一個時鐘發(fā)生電路二分頻后才作為系統(tǒng)的時鐘信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生電路實質(zhì)上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸入來自振蕩器，輸出為二相時鐘信號，即狀態(tài)時鐘信號，其頻率為fosc/2；狀態(tài)時鐘三分頻后為ALE信號，其頻率為fosc/6；狀態(tài)時鐘六分頻后為機器周期，其頻率為fosc/12。在圖3-4中，使用晶體振蕩器時，C1、C2取值30±10pF；使用陶瓷振蕩器時，C1、C2取值40±10pF。C1、C2的取值雖然沒有嚴格的要求，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)計印制電路板時，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。也可以由外部時鐘電路向片內(nèi)輸入脈沖信號作為單片機的振蕩脈沖。這時外部脈沖信號是經(jīng)XTAL1引腳引入的，而XTAL2引腳懸空或接地。對外部信號的占空比沒有要求，但高低電平持續(xù)的時間不應(yīng)小于20ns。這種方式常用于多塊芯片同時工作，便于同步。其外部脈沖接入方式如圖3-6所示。圖3-6MCS-51單片機外部時鐘輸入接線圖所謂時序，是指在指令執(zhí)行過程中，CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時間上的先后關(guān)系。CPU發(fā)出的控制信號有兩類：一類是用于單片機內(nèi)部的，用戶不能直接接觸此類信號，不必對它作過多了解；另一類是通過控制總線送到片外的，人們通常以時序圖的形式來表示相關(guān)信號的波形及出現(xiàn)的先后次序。為了說明信號的時間關(guān)系，需要定義時序單位。89C51的時序單位共有四個，從小到大依次是拍節(jié)、狀態(tài)、機器周期和指令周期。如圖3-4所示。3.2.3LED電路顯示如圖所示，P0口控制LED燈D1~D8的顯示，P2口控制LED燈D10~D17的顯示。限流電阻為470歐姆，經(jīng)過的電流大概為10mA。4軟件設(shè)計4.1主程序設(shè)計voidmain(){uchari;//定義一個無符號字符型局部變量iwhile(1){//從數(shù)組中讀取數(shù)據(jù)送至P0和P2口顯示for(i=0;i<136;i++)//加入for循環(huán)，共136個流水燈控制碼，大括號中的程序循環(huán)執(zhí)行136次{P0=Pattern_P0[i]; //數(shù)組控制流水燈亮暗P2=Pattern_P2[i];DelayMS(100);//延時以便能觀察到燈亮移動，自己可以調(diào)整時間,由晶振和實參決定}}4.2子程序設(shè)計//延時voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}4.3流水燈控制碼程序設(shè)計設(shè)計兩個數(shù)組分別存儲紅燈和綠燈的流水燈控制碼，讓后用查表的方式點亮流水燈，主要代碼如下：ucharcodePattern_P0[]={0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff,0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff//流水燈控制碼};ucharcodePattern_P2[]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff,0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};在仿真中可以看到led燈有規(guī)律的一個一個的點亮如此循環(huán)。4.4程序流程圖圖4-1程序流程圖5使用keil，proteus軟件調(diào)試仿真說明5.1Proteus的介紹Proteus軟件由ISIS和ARES兩部分構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)原理設(shè)計和仿真平臺軟件，ARES是一款高級的PCB布線編輯軟件。Proteus是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，與其他單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其他電路的工作情況。因此在仿真和調(diào)試程序時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，解決了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾。5.2Proteus的特點實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真的結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真等功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。具有強大的原理圖繪制功能。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如KeilC51uVision2等軟件。5.3Proteus的使用方法點狀的柵格區(qū)域為編輯窗口，左上方為預(yù)覽窗口，左下方為元器件列表區(qū)，即對象選擇器編輯窗口用于放置元器件，進行連線，繪制原理圖。預(yù)覽窗口可以顯示全部原理圖。在預(yù)覽窗口中，有兩個框，藍框表示當(dāng)前頁的邊界，綠框表示當(dāng)前編輯窗口顯示的區(qū)域。當(dāng)從對象選擇器中選中一個新的對象時，預(yù)覽窗口可以預(yù)覽選中的對象。在預(yù)覽窗口上單擊，ProteusISIS將會以單擊位置為中心刷新編輯窗口。其他情況下，預(yù)覽窗口顯示將要放置的對象。5.4電路原理圖的設(shè)計方法原理圖的具體設(shè)計步驟如下：(1)新建設(shè)計文檔。在進入原理圖設(shè)計之前，首先要構(gòu)思好原理圖，即必須知道所設(shè)計的項目需要哪些電路來完成，用何種模板；然后在ProteusISIS編輯環(huán)境中畫出電路原理圖。(2)設(shè)置工作環(huán)境。根據(jù)實際電路的復(fù)雜程度來設(shè)置圖紙的大小等。在電路圖設(shè)計的整個過程中，圖紙的大小可以不斷地調(diào)整。設(shè)置合適的圖紙大小是完成原理圖設(shè)計的第一步。(3)放置元器件。首先從添加元器件對話框中選取需要添加的元器件，將其布置到圖紙的合適位置，并對元器件的名稱、標注進行設(shè)定；再根據(jù)元器件之間的走線等聯(lián)系對元器件在工作平面上的位置進行調(diào)整和修改，使得原理圖美觀、易懂。（4）對原理圖進行布線。根據(jù)實際電路的需要，利用ProteusISIS編輯環(huán)境所提供的各種工具、命令進行布線，將工作平面上的元器件用導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成一幅完整的電路原理圖(5)建立網(wǎng)絡(luò)表。在完成上述步驟之后，即可看到一張完整的電路圖，但要完成印制版電路的設(shè)計，還需要生成一個網(wǎng)絡(luò)表文件。網(wǎng)絡(luò)表是印制版電路與電路原理圖之間的紐帶(6)原理圖的電氣規(guī)則檢查。當(dāng)完成原理圖布線后，利用ProteusISIS編輯環(huán)境所提供的電氣規(guī)則檢查命令對設(shè)計進行檢查，并根據(jù)系統(tǒng)提示的錯誤檢查報告修改原理圖(7)調(diào)整。如果原理圖已通過電氣規(guī)則檢查，那么原理圖的設(shè)計就完成了，但是對于一般電路設(shè)計而言，尤其是較大的項目，通常需要對電路進行多次修改才能通過電氣規(guī)則檢查(8)存盤和輸出報表。ProteusISIS提供了多種報表輸出格式，同時可以對設(shè)計好的原理圖和報表進行存盤和輸出打印5.5仿真過程Proteus仿真時，單片機需要加載程序，加載程序為.HEX文件。本設(shè)計利用KeilμVision3，在新建Keil項目時選擇AT89C51單片機作為CPU，將C語言源程序?qū)耄凇癘ptionsForTarget”對話窗口中，選中“Output”選項中的“CreateHEXFile”，編譯鏈接后就可以生成.HEX文件。在ProteusISIS中，選中AT89C52并單擊鼠標左鍵，對AT89C52進行設(shè)置，設(shè)置單片機時鐘頻率為12MHz，按照正確的文件路徑加載.HEX文件。對單片機設(shè)置完畢后就可以開始仿真了。6測試數(shù)據(jù)通過程序可以實現(xiàn)花樣流水燈的不同形式變換，如圖是流水燈的依次點亮圖6-1花樣流水燈依次點亮圖6-2keil軟件模擬程序7附錄7.1花樣流水燈程序#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodePattern_P0[]={0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f};ucharcodePattern_P2[]={0xf5,0xf6,0xfe,0x54,0x56,0x76,0xd7,0x49,0xa9,0xe4,0xc6};voidDelayMS(uintx){uchart;while(x--){for(t=120;t>0;t--);}}voidmain(){uchari;while(1){for(i=136;i>0;i--){P0=Pattern_P0[i];P2=Pattern_P2[i];DelayMS(150);}}}7.2花樣流水燈總線路圖結(jié)束語通過這次課程設(shè)計我學(xué)到了很多東西，我更加體會到理論知識與動手能力相結(jié)合的重要性，而且設(shè)計過程中使我懂得在設(shè)計程序之前，務(wù)必要對所用單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機內(nèi)有哪些資源：懂得設(shè)計的關(guān)鍵是要有一個清晰的思路和一個完整的軟件流程圖。在設(shè)計程序時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計好，“反復(fù)修改，不斷改進”是程序設(shè)計的必經(jīng)之路。要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便。整個設(shè)計的過程中，還是碰到了一些問題。比如，對于鍵盤的延時防抖問題不能較好的解決；對于編程的順序及各模塊程序調(diào)用掌握得還不夠好；對于一些相關(guān)的應(yīng)用軟件沒能熟練掌握。通過這幾天的反復(fù)思考，以及參考網(wǎng)上的程序，最終還是完成了設(shè)計。設(shè)計中我最大的收獲就是自己的動手能力和獨立解決問題的能力得到了很大的提高，在動手的過程中，不僅能增強實踐能力，而且在理論上可以有更深的認識參考文獻[1]李全利，單片機原理及接口技術(shù)[M]，高等教育出版社[2]王文杰，單片機應(yīng)用技術(shù)[M]，冶金工業(yè)出版社[3]朱清慧，PROTEUS教程——電子線路設(shè)計、制版與仿真[M]，清華大學(xué)出版社[4]單片機實驗指導(dǎo)書，天煌教儀[5]彭偉，單片機C語言程序設(shè)計實訓(xùn)100例[M]，電子工業(yè)出版社

本科生學(xué)位論文論多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用姓名：指導(dǎo)教師：專業(yè)：教育管理專業(yè)年級：完成時間：

論多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用[摘要]多媒體不再是傳統(tǒng)的輔助教學(xué)工具，而是為構(gòu)造一種新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造了條件，特別是對于教育社會化來說，多媒體網(wǎng)絡(luò)是一種更理想的傳播工具。多媒體本身具有：融合性、非線性化，無結(jié)構(gòu)性、相互交涉性、可編輯性、實時性等特點；同時運用在教育教學(xué)上又有其特長：利于信息的存儲利用、是培養(yǎng)發(fā)散性思維的工具、促使學(xué)習(xí)個別化的實現(xiàn)。多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用有著多種的形式，它在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上有著積極的作用，同時它還能促進學(xué)生知識的獲取與保持、對教學(xué)信息進行有效的組織與管理、建構(gòu)理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)等多方面的效果。立足未來發(fā)展，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展教學(xué)試驗。[關(guān)鍵詞]多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)資源共享多媒體技術(shù)主要指多媒體計算機技術(shù)，加工、控制、編輯、變換，還可以查詢、檢索。人們借助于多媒體技術(shù)可以自然貼切地表達、傳播、處理各種視聽信息，并具有更多的參與性和創(chuàng)造性。當(dāng)今多媒體已成為廣泛流傳的