廣告燈的花樣顯示

廣告燈的花樣顯示當(dāng)前第1頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示項目驅(qū)動任務(wù)引領(lǐng)說明知識能力技術(shù)本課題采用現(xiàn)代職業(yè)教育最新的項目式驅(qū)動教學(xué)法轉(zhuǎn)化講解操練內(nèi)化實踐升華當(dāng)前第2頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示用DP-51PRO單片機綜合實驗箱設(shè)計廣告燈花樣顯示

教學(xué)課題教學(xué)課時2課時當(dāng)前第3頁\共有41頁\編于星期三\4點你知道嗎？在夜幕降臨之際，各類酒店、餐廳、廣場等地方到處是多姿多彩、變換萬千的彩燈，為城市的夜景增添了一道不可缺少的風(fēng)景線。這些彩燈大部分采用LED，由單片機作為控制核心實現(xiàn)彩燈閃爍變幻的效果。在外部硬件電路不變的情況下，可以通過改變單片機的程序，使彩燈有不同的閃爍效果，本課將完成“廣告燈的花樣設(shè)計與制作"。廣告燈的花樣顯示引言當(dāng)前第4頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示當(dāng)前第5頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示二項目任務(wù)三項目分析四項目預(yù)備知識一項目目標(biāo)五項目實施六

項目教學(xué)反思廣告燈的花樣顯示當(dāng)前第6頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示一.項目目標(biāo)知識目標(biāo)了解單片機I/O接口熟悉單片機存儲器結(jié)構(gòu)及作用當(dāng)前第7頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示技能目標(biāo)了解數(shù)據(jù)傳送類指令用法及含義掌握延時子程序編寫方法廣告燈閃爍當(dāng)前第8頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示情感目標(biāo)充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生在寬松的環(huán)境下學(xué)習(xí)使學(xué)生形成辯證思維的方法和樹立實踐第一的觀點當(dāng)前第9頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示二.項目任務(wù)

要求應(yīng)用AT89C51芯片，控制8個發(fā)光二極管的有序亮滅，呈現(xiàn)流水燈的效果。設(shè)計單片機控制電路并編程實現(xiàn)此功能。

（1）8個LED依次從左到右排開，逐個點亮；

（2）

兩邊靠攏后分開；

（3）分開后再次靠攏；

（4）全部點亮。當(dāng)前第10頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示三.項目分析

利用單片機P1口連接8個發(fā)光二極管，利用各引腳輸出電位的變化，控制發(fā)光二極管的亮滅。P1口各引腳的電位變化可以通過指令來控制，為了清楚地分辨發(fā)光二極管的點亮和熄滅，在P1口輸出信號由一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)變化時，編寫延時程序?qū)崿F(xiàn)一定的時間間隔。當(dāng)前第11頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示四.項目預(yù)備知識1.偽指令

匯編程序?qū)τ脜R編語言寫的源程序進行匯編時，還要提供一些匯編用的指令，告訴它如何完成匯編工作，這一任務(wù)是通過使用偽指令來實現(xiàn)的。但是，這些指令在匯編時不產(chǎn)生目標(biāo)代碼，不影響程序的執(zhí)行，所以稱為偽指令。本課題使用的設(shè)置起始地址ORG，它是該偽指令的操作碼助記符，總是出現(xiàn)在每段源程序或數(shù)據(jù)塊的開始，可以使我們把程序、子程序或數(shù)據(jù)塊存放在存儲器的任何位置。

例如：ORG0000H

MOVA,20H表示后續(xù)目標(biāo)程序從0000H單元開始存放當(dāng)前第12頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示2.數(shù)據(jù)傳送類指令

數(shù)據(jù)傳送類指令屬于復(fù)制性質(zhì)，而不是搬家性質(zhì)。它是在編程時用得最多、最頻繁的基本指令。一般傳送類指令的助記符為“MOV”，通用格式為：MOV<目的的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>

例如：MOVP1,#0FFH表示0FFH傳送給P1

MOVDPTR,#LED_TABLE表示發(fā)光二極管狀態(tài)表傳送給十六位的地址DPTR當(dāng)前第13頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示3.控制轉(zhuǎn)移類指令

控制轉(zhuǎn)移類指令用于控制程序的走向，故其作用是程序的存儲空間。利用具有16位地址的長調(diào)用、長轉(zhuǎn)移指令可對64K程序存儲器的任一地址單元進行訪問，利用具有11位地址的絕對調(diào)用和絕對轉(zhuǎn)移指令，可訪問2KB的空間。此外，還有在一頁范圍的短相對轉(zhuǎn)移及許多條件轉(zhuǎn)移指令，這類指令一般不影響標(biāo)志位。

例如：LJMPSTART表示長轉(zhuǎn)移以START命名的正式程序段

LCALLDELAY表示長調(diào)用延時程序段當(dāng)前第14頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示4.軟件延時程序的時間計算

在設(shè)計程序時，準(zhǔn)確顯示發(fā)光二極管的變化，我們運用了延時程序進行編寫。

CPU執(zhí)行完延時程序耗費的時間即是我們所要延時的時間，通?？梢岳脮r鐘頻率、指令周期結(jié)合寄存器中的數(shù)據(jù)進行延時時間的計算。延時程序如下：DELAY:MOVR5,#10；1μSD1:MOVR6,#200；2μSD2:MOVR7,#250；2.5μS采用12MHz的晶振，則一個機器周期是1μS，“MOVR7，#10”

是一條單周期指令，執(zhí)行1次需要1μS

（關(guān)于指令的執(zhí)行周期可以查附錄二）?！癉JNZR7,$”是雙機器周期指令，執(zhí)行1次需要2×1=2μS。當(dāng)前第15頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示五.項目實施1.硬件電路設(shè)計（1）設(shè)計思路在AT89C51單片機芯片及基本外圍電路組成的單片機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用P1口的8個引腳控制8個發(fā)光二極管。由于發(fā)光二極管具有普通二極管的共性----單向?qū)щ娦?，因此只要在其兩極間加上合適的正向電壓，發(fā)光二極管即可點亮；將電壓撤除或加反向電壓，發(fā)光二極管即熄滅。根據(jù)發(fā)光二極管的特性，結(jié)合單片機P1口的輸出信號，即可實現(xiàn)流水燈的控制效果。當(dāng)前第16頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示（2）電路設(shè)計P1口結(jié)構(gòu)及流水燈電路

左圖是P1口中某一位的位結(jié)構(gòu)電路圖。P1口為8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可獨立定義為輸入或輸出口，當(dāng)作為輸出口時，1寫入鎖存器，T2截止，內(nèi)部上拉電阻將電位拉至"1"，此時該口輸出為1；當(dāng)0寫入鎖存器,T2導(dǎo)通，輸出則為0。作為輸入口時，鎖存器置1，T2截止，此時該位既可以把外部電路拉成低電平，也可由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平，所以P1口稱為準(zhǔn)雙向口。當(dāng)前第17頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示P1.0—P1.7：準(zhǔn)雙向I/O口（內(nèi)置了上拉電阻）21DQCK/Q讀引腳=0讀鎖存器=0寫鎖存器內(nèi)部總線Vcc引腳P1.X內(nèi)部上拉電阻當(dāng)前第18頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示（1）P1.0—P1.7作為輸出口【輸出1】21DQCK/Q讀引腳=0讀鎖存器=0寫鎖存器內(nèi)部總線Vcc引腳P1.X內(nèi)部上拉電阻輸出數(shù)據(jù)=1時110截止=1當(dāng)前第19頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示（2）P1.0—P1.7作為輸出口【輸出0】21DQCK/Q讀引腳=0讀鎖存器=0寫鎖存器內(nèi)部總線引腳P1.X內(nèi)部上拉電阻輸出數(shù)據(jù)=0時001=0導(dǎo)通Vcc當(dāng)前第20頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示（3）P1.0—P1.7作為輸入口21DQCK/Q讀引腳=1讀鎖存器=0寫鎖存器內(nèi)部總線Vcc引腳P1.X內(nèi)部上拉電阻輸入數(shù)據(jù)時，要先對其寫“1”101截止當(dāng)前第21頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示

發(fā)光二極管的連接方法：若將它們的陰極連接在一起，陽極信號受控制，即構(gòu)成共陰極接法，如圖a所示；若將它們的陽極連接在一起，陰極信號受控制，則構(gòu)成共陽極接法，如圖b所示。由于P1口引腳輸出高電位時電壓大約是5V，為保證發(fā)光二極管的可靠工作，必須在發(fā)光二極管和單片機輸出引腳間連接一只限流電阻。本項目選用硅型普通發(fā)光二極管，限流電阻取220Ω。

P1口控制流水燈（8個發(fā)光二極管）電路當(dāng)前第22頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示綜合以上的分析，得到下圖所示電路原理圖。當(dāng)前第23頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示2.控制程序編寫（1）繪制程序流程圖

本控制使用簡單程序設(shè)計中的順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)，加入查表程序，以此實現(xiàn)廣告燈的花樣顯示。程序結(jié)構(gòu)流程圖如圖。當(dāng)前第24頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示開始P1口鎖定查表1地址存入DPTR查表1送AP1口鎖定取表2地址存入DPTR表1代碼是否結(jié)束指向表下一地址驅(qū)動P1口查表2送AP1口鎖定表2代碼是否結(jié)束指向表下一地址驅(qū)動P1口表3代碼是否結(jié)束指向表下一地址驅(qū)動P1口取表3地址存入DPTR查表3送A否是是否否當(dāng)前第25頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示（2）編制匯編源程序標(biāo)

號操作碼操作數(shù)指令意義（注釋）ORG0000H

LJMPSTARTORG0100HSTART:MOVSP,#60H；給堆棧指針賦初值MOVP1,#0FFH；給P0賦初值0FFH，即11111111，LED全滅MOVDPTR,#LED_TABLE；將表的首地址送入DPTRLIGHT:MOVA,#00HMOVCA,@A+DPTR；查表，將表中數(shù)據(jù)送ACJNEA,#1BH,LOOP；判斷是否查到最后一個數(shù)據(jù)LJMPSTARTLOOP:MOVP1,A；輸出顯示LCALLDELAY；調(diào)延時子程序INCDPTRSJMPLIGHT；跳轉(zhuǎn)，程序繼續(xù)DELAY:MOVR5,#10當(dāng)前第26頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示標(biāo)

號操作碼操作數(shù)指令意義（注釋）D1:MOVR6,#200D2:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D2DJNZR5,D1RETLED_TABLE:DB0FFH；全部熄滅DB0FFH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH；依次逐個點亮DB0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,080H,000H；依次逐個疊加DB080H,0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH,0FFH；依次逐個遞減DB07EH,0BDH,0DBH,0E7H,0E7H,0DBH,0BDH,7EH；兩邊靠攏后分開DB7EH,3CH,18H,000H,00H,18H,3CH,7EH；從兩邊疊加后遞減DB00H；全部點亮DB1BH；結(jié)束標(biāo)志END；程序結(jié)束當(dāng)前第27頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVSP,#60HMOVP1,#0FFHMOVDPTR,#LED_TABLELIGHT:MOVA,#00HMOVCA,@A+DPTRCJNEA,#1BH,LOOPLJMPSTARTLOOP:MOVP1,ALCALLDELAYINCDPTRSJMPLIGHTDELAY:MOVR5,#10D1:MOVR6,#200D2:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D2DJNZR5,D1RETLED_TABLE:DB0FFHDB0FFH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,080H,000HDB080H,0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH,0FFHDB07EH,0BDH,0DBH,0E7H,0E7H,0DBH,0BDH,7EHDB7EH,3CH,18H,000H,00H,18H,3CH,7EHDB00HDB1BHEND（3）程序執(zhí)行過程當(dāng)前第28頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示

根據(jù)模塊化的思想，本課程使用DP51-PRO單片機綜合試驗箱，選擇8個LED燈作為模擬輸出。3.搭接電路、驗證程序程序當(dāng)前第29頁\共有41頁\編于星期三\4點廣告燈的花樣顯示

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