單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--8個(gè)led燈來回點(diǎn)亮

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論--------------------------------------------------------3</p><p>　　設(shè)計(jì)目的及要求-----------------------------------------5</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的---

2、-----------------------------------------------------5</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求--------------------------------------------------------5</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)電路原理----------- -------------------------------7

3、</p><p>　　3.1 控制部分的設(shè)計(jì)與選擇-------------------------------------7</p><p>　　3.2 LED顯示方案-----------------------------------------------8</p><p>　　第四章 硬件系統(tǒng)------------------------------

4、------------------9</p><p>　　4.1 原件清單-------------------------------------------------------9</p><p>　　4.2 單片機(jī)AT89C51---------------------------------------------9</p><p>　　4.3 單片機(jī)時(shí)

5、鐘電路--------------------------------------------10</p><p>　　4.4 單片機(jī)復(fù)位電路---------------------------------------------11</p><p>　　4.5 工作電路------------------------------------------------------12<

6、;/p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)------------------------------------------------13</p><p>　　5.1 程序流程圖--------------------------------------------------13</p><p>　　5.2 編輯源程序--------------------------

7、------------------------14</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真結(jié)果--------------------------------16</p><p>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試-----------------------------------------------------16</p><p>　　6.2仿真結(jié)果---------

8、-------------------------------------------16 </p><p>　　總結(jié)------------------------------------------------------------- 19</p><p>　　參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------20

9、</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　課題簡介</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活的不斷提高，電子產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了家家戶戶，無論是生活或?qū)W習(xí)，還是娛樂和消遣幾乎樣樣都離不開電子產(chǎn)品。而電子LED燈已跨入了我們生活的眾多電子領(lǐng)域。在眾多場(chǎng)合隨處可見的閃光燈，流水燈

10、不僅大方美觀而且十分節(jié)能。然而控制它們的單片機(jī)卻是一個(gè)不能被忽視的角色。</p><p><b>　　單片機(jī)簡介</b></p><p>　　目前的單片機(jī)分通用型和專用型兩種。MCS-51系列單片機(jī)是屬于通用型的單片機(jī)，通用型的單片機(jī)把開發(fā)資源全部公開，用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，適用面廣，應(yīng)用靈活。制造單片機(jī)的材料也從TTL材料發(fā)展到CMOS材料，通常工作電

11、壓是5V，如5V±5%或5V±10%，也有3V/3.3V電壓的產(chǎn)品，更低的可在1.5V工作?，F(xiàn)在單片機(jī)又出現(xiàn)了寬電壓范圍型，在2.5～6.5V內(nèi)都可正常工作。低功耗是單片機(jī)所追求的一個(gè)指標(biāo)，目前低功耗單片機(jī)的靜態(tài)電流可以低至μA或nA級(jí)。有的單片機(jī)還有等待、關(guān)斷、睡眠等多種工作模式以降低功耗。單片機(jī)的低功耗在智能化儀表中有重要的應(yīng)用。</p><p>　　在工業(yè)控制中的控制器，可以應(yīng)用軟件的方

12、法，實(shí)現(xiàn)復(fù)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(guān)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(jī)控制、鍋爐控制、汽車電器、數(shù)控機(jī)床等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)得到了廣泛的使用，并取得了很好的效果。</p><p>　　單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。本設(shè)計(jì)就是利用單片機(jī)A

13、T89C51為控制器來實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED左右來回點(diǎn)亮的實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)目的及要求</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過本次課題設(shè)計(jì)，應(yīng)用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等所學(xué)相關(guān)知識(shí)及查閱資料，完成簡易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，以達(dá)到理論與實(shí)踐更好的結(jié)合、進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)的能力的目的。&l

14、t;/p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可以使我在基本思路和基本方法上對(duì)基于89C51單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　（1）認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)

15、要求、條件、內(nèi)容和步驟；復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉有關(guān)單元電路的設(shè)計(jì)方法和步驟；搜集、分析、消化相關(guān)資料、軟件等；掌握微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖書、資料和工具；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等</p><p>　?。?）系統(tǒng)總體及功能設(shè)計(jì)，制定總體方案及元器件的選擇；</p><p>　?。?）硬件設(shè)計(jì)，完成硬件結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì)和繪制及電路模塊的連接；</p>&

16、lt;p>　?。?）軟件設(shè)計(jì)，完成軟件流程圖的設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）使用Proteus與Keil軟件仿真運(yùn)行；</p><p>　?。?）寫出設(shè)計(jì)報(bào)告）</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)電路原理</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　AT89C51系列的I/O腳的設(shè)

17、置和使用非常簡單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時(shí)，各 I/O口均置高電平）。當(dāng)該腳作輸出腳使用時(shí)，則為高電平或低電平均可。低電平時(shí)，吸入電流可達(dá)20mA，具有一定的驅(qū)動(dòng)能力；而為高電平時(shí)，輸出電流僅 數(shù)十μA甚至更小（電流實(shí)際上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅(qū)動(dòng)能力。其原因是高電平時(shí)該腳也同時(shí)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(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得利用外電路

18、來實(shí)現(xiàn)，如上拉電阻，I/O腳不通，電流經(jīng)R驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光；低電平時(shí)，I/O腳導(dǎo)通，電流由該腳入地，LED滅（I/O腳導(dǎo)通時(shí)對(duì)地的電壓降小于1V，LED的域值1.5～1.8V）</p><p>　　所以在本設(shè)計(jì)中將使用AT89C51為控制器，可將8個(gè)有著四種顏色的LED與AT89C51的8個(gè)P2（p2.0~p2.7）接口相連。</p><p>　　3.2 LED的顯示</p>

19、<p>　　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)點(diǎn)。它被廣泛應(yīng)用于大型LED 智能顯示屏、智能儀器儀表和機(jī)電一體化設(shè)備的顯示單元中,取得了較好的效果。由于它經(jīng)濟(jì)、小型的顯示系統(tǒng),同時(shí)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(gòu)成的顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)可廣泛用于商場(chǎng)、車站、碼頭及其它公共場(chǎng)合。</p><p>　　對(duì)于8個(gè)LED的點(diǎn)亮有很多種方案，可以同時(shí)點(diǎn)亮，同

20、時(shí)熄滅，不同個(gè)數(shù)的LED來回交替。本設(shè)計(jì)由于LED的個(gè)數(shù)和顏色相對(duì)較多可以讓8個(gè)LED從左到右然后再從右到左來回點(diǎn)亮。</p><p><b>　　第四章 硬件原理</b></p><p><b>　　4.1元件清單</b></p><p>　　4.2 單片機(jī)AT89C51</p><p>　　該單

21、片機(jī)功能強(qiáng)大，不僅能滿足設(shè)計(jì)的需要，也可以在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些擴(kuò)展。</p><p><b>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)如下：</b></p><p><b>　　圖 1單片機(jī)引腳圖</b></p><p>　　在使用時(shí)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(fù)位輸入，接復(fù)位電路。XT

22、AL1和XTAL2接復(fù)位電路。這些可以在硬件設(shè)計(jì)部分體現(xiàn)出來</p><p>　　4.3.單片機(jī)的時(shí)鐘電路</p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部有在一個(gè)振蕩器，本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，以12MHZ石英晶體振蕩器和兩個(gè)30PF的片電容組成外部電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小影響，可起調(diào)節(jié)作用。振蕩器，如圖所示。片內(nèi)的高增益反向放大器通過XTAL1和XTAL2外接，作為反饋元件的外部晶體振蕩器與電容組成

23、的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，向內(nèi)部時(shí)鐘電路提供振蕩時(shí)鐘。</p><p><b>　　如圖；</b></p><p>　　4.4.單片機(jī)的復(fù)位電路</p><p>　　AT89C51的RST引腳是復(fù)位端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)械周期的高電平，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位，使單片機(jī)快速回到初始狀態(tài)。如圖；</p>

24、<p><b>　　4.5整體電路圖</b></p><p><b>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1 程序流程圖</b></p><p><b>　　5.2 編輯源程序</b></p><p>　　程序利用循環(huán)移

25、位函數(shù)_crol_和_cror_形成來回滾動(dòng)的效果</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int<

26、;/p><p><b>　　//延時(shí)</b></p><p>　　void DelayMS(uint x)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　while(x--)</p&g

27、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<120;i++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//主程序</b></p&

28、gt;<p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　P2=0x01;</b></p><p><b>　　while(1)</b>

29、</p><p>　　{for(i=0;i<7;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2=_crol_(P2,1); //P2 的值向左循環(huán)移動(dòng)</p><p>　　DelayMS(150);</p><p><b>　　}</b>&l

30、t;/p><p>　　for(i=0;i<7;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2=_cror_(P2,1); //P2 的值向右循環(huán)移動(dòng)</p><p>　　DelayMS(150);</p><p><b>　　}</b></

31、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　1.編寫程序并查

32、錯(cuò)</b></p><p>　　2.在Keil中輸入源程序，編譯并連接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，改正，直至編譯連接無誤后保存并生成HEX文件。</p><p>　　3.在Proteus中打開該電路對(duì)各器件及連線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查，其中單片機(jī)的頻率一定要與晶振頻率一致。</p><p>　　4.在單片機(jī)屬性中找到program File中添加源程序生成的hex文件

33、。如圖；</p><p>　　單擊“確定”后即可進(jìn)行模擬仿真。</p><p><b>　　6.2仿真結(jié)果；</b></p><p><b>　　結(jié)論與心得 </b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很非常重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相

34、結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為己所用，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。我在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，即對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)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(duì)匯編語言掌握得不透徹。 還有，這次的設(shè)計(jì)讓我明白了“求人不如求己”，“自己動(dòng)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(huì)在關(guān)鍵時(shí)刻掉鏈子。別人終究是一個(gè)陪

35、襯，路總是要自己走的，屬于自己的任務(wù)就要自己搞定。所以我們必須要時(shí)刻強(qiáng)大自己。這個(gè)過程雖然不是很平坦但肯定會(huì)遇到各種各樣的問題，但一旦征服了它那它就是你的東西了，當(dāng)這樣的厚積達(dá)到一定程度那你就能享受到薄發(fā)那刻的輝煌。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫涵芳.MCS-51/96系列 單片機(jī)原理及應(yīng)用（修訂版）北京航空航天大學(xué)出