走馬燈多功能工作模式控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）</p><p>　　設(shè)計題目: 走馬燈多工作模式控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　專 業(yè): 應用電子技術(shù) </p><p>　　班 級: 應電08-3 </p><p>　　學 號:

2、 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導教師: </p><p><b>　　二0一0年七月十日</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p><b>

3、　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　第2章 系統(tǒng)的方案論證與比較3</p><p>　　2.1 方案的比較3</p><p>　　2.2 方案論證4&l

4、t;/p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計5</p><p>　　3.1 主控芯片的介紹5</p><p>　　3.1.1 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)6</p><p>　　3.1.2 8051信號引腳7</p><p>　　3.2 時鐘電路功能以及工作原理的分析9</p><p>　　3.3 復位

5、電路功能以及工作原理的分析10</p><p>　　3.4 顯示電路10</p><p>　　3.5 按鍵電路的結(jié)構(gòu)和工作原理11</p><p>　　3.6 彩燈控制12</p><p>　　3.7 整機電路工作原理12</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計14</p><p>　

6、　4.1 主程序模塊14</p><p>　　4.2 定時器中斷模塊15</p><p>　　4.3 顯示部分模塊16</p><p>　　4.4 模式選擇模塊17</p><p>　　第5章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試20</p><p>　　5.1 Keil C51 軟件的使用20</p><

7、p>　　5.2 Proteus 軟件仿真21</p><p>　　5.3 仿真效果21</p><p><b>　　結(jié) 論22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p>　　附錄1 源程序24</p><p>　　附錄2 整機

8、電路圖33</p><p>　　附錄3 元器件明細表34</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會的進步電子技術(shù)的應用越來越廣泛，單片機應用技術(shù)作為計算機技術(shù)的一個重要分支，也因此廣泛應用到工業(yè)控制、智能化儀器儀表、家用電器、電子玩具等各個領(lǐng)域，它具有結(jié)構(gòu)簡單、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點。電子

9、設(shè)計也就成為整個的綜合體。通過電子設(shè)計可以培養(yǎng)學生的電子系統(tǒng)設(shè)計能力，加強實踐能力和動手操作能力以及能力。隨著社會的發(fā)展廣告越來越體現(xiàn)出其的重要價值。夜晚，華燈初上整個城市被五顏六色豐富多彩的廣告牌閃爍的格外美麗，它們閃爍的多姿多彩代表這整個城市的繁華與向榮，所以本次電子設(shè)計是以AT89C51單片機作為主控核心，與按鍵、發(fā)光二極管、LED數(shù)碼管顯示器等較少的輔助的硬件電路相結(jié)合，利用軟件對彩燈進行控制閃爍樣式，發(fā)光二極管采用多種顏色，顯

10、示的閃爍模式也是多樣的，給人一種悅目的感覺。本系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡單及容易操作等特點。</p><p>　　關(guān)鍵詞 AT89C51；單片機；發(fā)光二極管；彩燈；多種變化</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　當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

11、邏輯電路控制的系統(tǒng)，正以前所未見的速度被單片機智能控制系統(tǒng)所取代。單片機具有體積小、功能強、成本低、應用面廣等優(yōu)點，可以說是，智能控制與自動控制的核心就是單片機。在大學期間，完成了前期的單片機基礎(chǔ)知識學習以后，利用理論與實際相結(jié)合，用AT89C51單片機自動制了一款簡易的流水燈，重點介紹了用單片機控制系統(tǒng)的運行。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”，就是將一系列的顏色

12、的廣告燈連接在一起，然后令這些燈按一定的次序逐個或者幾個的一次點亮或熄滅。有各燈點亮和熄滅，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亮的次序是多種多樣的。由單一顏色的幾個按固定的次序來點亮的，有多個不同顏色的燈構(gòu)成某一圖案依次點亮的也有多排廣告燈按多種組合好的次序循環(huán)點亮的等。這次設(shè)計的廣告流水燈，就是這些廣告燈中的類型。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)的方案

13、論證與比較</p><p><b>　　2.1 方案的比較</b></p><p><b>　　方案一： </b></p><p>　　利用CD4017芯片和NE555芯片的集成電路，是CD4017芯片和NE555芯片的綜合運用。該流水燈的功能是能夠根據(jù)需要產(chǎn)生多種多樣的變化方式，從而產(chǎn)生豐富多彩的彩燈圖案。本次設(shè)計的方

14、案中采用了CD4017芯片和NE555芯片來實現(xiàn)變化的需要，采用CD4017芯片實現(xiàn)對脈沖信號的分配，使得輸出時序就是與時鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期，NE555產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入，CD4017有連續(xù)脈沖輸入時，其對應的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進而形成相應的多功能流水彩燈電路。原理電路圖由振蕩電路、譯碼電路和光源電路三部分組成。在設(shè)計電路時，選用的脈沖發(fā)生器是由NE555與R2、R3及C3組成的多

15、諧振蕩器組成。主要是為燈光流動控制器提供流動控制的脈沖，燈光的流動速度可以通過電位器RP進行調(diào)節(jié)。由于RP的阻值較大，所以有較大的速度調(diào)節(jié)范圍。燈光流動控制器由一個十進制計數(shù)脈沖分配器CD4017和若干電阻組成。原理框圖如2-1所示。</p><p>　　圖2-1 CD4017控制原理框圖</p><p><b>　　方案二： </b></p>&

16、lt;p>　　利用51單片機控制十六個發(fā)光二極管實現(xiàn)九種閃爍模式，具有加速減速模式以及數(shù)碼管實現(xiàn)閃爍模式的個數(shù)。本設(shè)計采用了51單片機來控制，原理框圖如2-2所示。</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p>　　方案一采用了CD4017芯片和NE555芯片來實現(xiàn)變化的需要，采用CD4017芯片實現(xiàn)對脈沖信號的分配，使得輸出時序就是與時

17、鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期，NE555產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入，CD4017有連續(xù)脈沖輸入時，其對應的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進而形成相應的多功能流水彩燈電路。燈光的流動速度可以通過電位器RP進行調(diào)節(jié)。方案二利用51單片機控制具有加速減速功能以及數(shù)碼管實現(xiàn)閃爍模式的個數(shù)。二者相比較方案一的電路和操作比較復雜，最后一點就是數(shù)碼管不顯示模式個數(shù)，這樣不利于我們直觀的看出顯示的模式個數(shù)，也不利于我們調(diào)節(jié)當按

18、下模式鍵多次時會使我們混亂現(xiàn)象。其硬件電路和軟件調(diào)試比較復雜，制作成本較高。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應用正不斷走向深入。所以我們選用單片機作為核心部件進行邏輯控制及信號的產(chǎn)生，用單片機本生的優(yōu)勢節(jié)約成本.所以綜上所述應采用第二種方案為本次設(shè)計方案。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　3.1 主控芯片的介紹</p><p>　　單

19、片微型計算機（Single Chip Microcomputer）簡稱單片機，是指集成在一個芯片上的微型計算機，它的各種功能部件，包括CPU(Central Processing Unit) 、存儲器（Memory）、基本輸入/輸出(Input/Output, 簡稱I/O)接口電路、定時/計數(shù)器和中斷系統(tǒng)等，都制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計算機。單片機的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展。

20、今后單片機的發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗化、低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量、高性能化、低價格化、外圍電路內(nèi)裝化和串行擴展技術(shù)。隨著半導體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更小和功能更強。單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面，另一方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法，從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機能實現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件

21、的控制技術(shù)也稱微控技術(shù)，是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。單片機的應用系統(tǒng)是以單片機為核心，配以輸入、輸出、顯示等外圍接口電</p><p>　　3.1.1 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　8051是MCS-51系列單片機的典型芯片，8051片內(nèi)有4KROM，無需外接存儲器。8051單片機的內(nèi)部組成如圖3-3所示。其功能劃分由8個部件組成，分別為：</p><p>

22、　　圖3-3 8051 單片機的內(nèi)部組成</p><p>　　1．中央處理器（CPU）</p><p>　　中央處理器是單片機的控制核心，完成運算和控制功能。CPU由運算器和控制器組成。運算器包括一個8位算術(shù)邏輯單元（Arithmetic Logical Unit,簡稱ALU）、8位累加器（Accumulator,簡稱ACC）、8位暫存器寄存器B和程序狀態(tài)寄存器（Program Stat

23、us Word,簡稱PSW）等?？刂破靼ǔ绦蛴嫈?shù)器（Program Counter,簡稱PC）、指令寄存器（Instruction Register,簡稱IR）、指令譯碼器（Instruction Decoder,簡稱ID）及控制電路等。</p><p>　　2．內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM (Random Access Memory)</p><p>　　8051內(nèi)部共有256個RAM單元，

24、其中的高128個單元被專用寄存器占用；低128個單元供用戶暫存中間數(shù)據(jù)，可讀可寫，掉電后數(shù)據(jù)會丟失。通常所說的的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器就是指低128個單元。</p><p>　　3．內(nèi)部程序存儲器ROM (Read-only Memory)</p><p>　　8051內(nèi)部共有4KB掩模ROM,只能讀不能寫，掉電后數(shù)據(jù)不會丟失，用于存放程序或程序運行過程中改變的原始數(shù)據(jù)，通常稱為程序存儲器。<

25、;/p><p><b>　　4．并行I/O端口</b></p><p>　　8051內(nèi)部有4個8位并行I/O端口（稱為P0、P1、P2和P3），可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。</p><p><b>　　5．串行口</b></p><p>　　8051內(nèi)部有一個全雙工異步串行口，可以實現(xiàn)單片機與其他設(shè)備之

26、間的串行數(shù)據(jù)通信。該串行口既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為同步移位器使用，擴展外部I/O端口。</p><p><b>　　6．定時/計數(shù)器</b></p><p>　　8051內(nèi)部有兩個16位的定時/計數(shù)器，可實現(xiàn)定時或計數(shù)功能，并以其定時或計數(shù)結(jié)果對計算機進行控制。</p><p><b>　　7．中斷系統(tǒng)</b&

27、gt;</p><p>　　8051內(nèi)部有5個中斷源，分為高級和低級兩個優(yōu)先級別。</p><p><b>　　8．時鐘電路</b></p><p>　　8051內(nèi)部有時鐘電路，只需外接石英晶體和微調(diào)電容即可。晶振頻率通常選擇12MHZ或11.0592MHZ.</p><p>　　3.1.2 8051信號引腳</p

28、><p>　　8051單片機采用標準40引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖3-4所示，引腳功能見表1-1。</p><p>　　表1-1 8051 引腳功能</p><p><b>　　1．信號引腳介紹</b></p><p>　?。?）ALE：系統(tǒng)擴展時，P0口是8位數(shù)據(jù)線和低8為地址線復用引腳，ALE用于把P0口輸出的

29、低8位地址鎖存起來，以實現(xiàn)低8位地址和數(shù)據(jù)的隔離。</p><p>　?。?）PSEN：PSEN有效時，可實現(xiàn)對外部ROM單元的讀操作。</p><p>　?。?）EA：當EA信號為低電平是，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；而當EA為高電平是，對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始的，并可延至外部程序存儲器。</p><p>　?。?）RST：當輸入的復位信號

30、延續(xù)兩個機器周期以上的高電平是即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作。</p><p>　　（5）XTAL1和XTAL2：外接晶體引線端。當使用芯片內(nèi)部時鐘時，兩引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當使用外部時鐘時，用于連接外部時鐘脈沖信號。</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接

31、地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P0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FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電

32、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。</p><p>　　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

33、拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，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，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。</p><p>　　P3口：P3口是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

34、（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　2．信號引腳的第二功能</p><p>　　為了滿足實際需要，部分信號引腳被賦予雙重功能。常用的是8條P3口線所提供的第二功能，如圖1-2所示，</p><p>　　表1-2 P3口各引腳的第二功能</p><p>　　3.2 時鐘電路功能以及工作原理的分析</p><

35、p>　　時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，在芯片的外部通過19腳、18腳接晶體振蕩器和微調(diào)電容。形成反饋電路，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自己振蕩器。電路中的C1、C2一般取30pF左右，而晶體振蕩器的頻率范圍通常是1.2-12MHz.一般使用振蕩頻率為6MHz或12MHz的晶振。晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率也越高，單片機的運行速度也就越快。其電路原理圖如3-1所示。</p><p>　　圖3-1 時鐘電路

36、原理圖</p><p>　　3.3 復位電路功能以及工作原理的分析</p><p>　　復位是單片機的初始化操作，其目的是使CPU及各專用寄存器處于一個確定的初始狀態(tài)。如：把PC的內(nèi)容初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當單片機系統(tǒng)在運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要復位以使其恢復正常工作狀態(tài)。RST端的外部復位電

37、路有兩種操作方式：上電自動復位和按鍵手動復位。按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種，本系統(tǒng)設(shè)計采用上電復位，如圖3-2所示。上電復位是直接將RST端通過電阻接高電平來實現(xiàn)單片機的復位。</p><p><b>　　3.4 顯示電路</b></p><p>　　在單片機系統(tǒng)中，經(jīng)常采用LED數(shù)碼管來顯示單片機系統(tǒng)的工作狀態(tài)、運算結(jié)果等各種信息，通常都需要直觀交互顯示出

38、來。本次設(shè)計顯示電路如圖3-3所示。單片機應用系統(tǒng)中最常用的顯示器有LED和LCD兩種。這兩種顯示器都可以顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)，LED和LED數(shù)碼顯示最為普遍，本設(shè)計采用的是LED顯示。LED數(shù)碼管是單片機人機對話的一種重要輸出設(shè)備。LED數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的發(fā)光字段組合可用來顯示數(shù)字0-9、字符A-F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點“.”等。LED數(shù)碼管可分為共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，共陽極數(shù)碼管是由

39、8個發(fā)光二極管的陽極連接在一起，作為公共控制端(com)，接高電平。陰極作為“段”控制端，當某段控制端為低電平時，該段對應的發(fā)光二極管導通并點亮，點亮不同的段顯示不同的字符。共陰極數(shù)碼管是由8個發(fā)光二極管的陰極連接在一起，作為公共控制端(com)，接低電平。陰極作為“段”控制端，當某段控制端為高電平時，該段對應的發(fā)光二極管導通并點亮。要使數(shù)碼管顯示出數(shù)或字符，直接將相應的數(shù)字或字符送至數(shù)碼管的段控制端是不行的，必須使段控制端輸出相應的字

40、型編碼。表3</p><p>　　3.5 按鍵電路的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　按鍵的開關(guān)狀態(tài)是通過一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過程在相應的I/O端口形成一個負脈沖。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達到穩(wěn)定。這一過程處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動。抖動持續(xù)時間的長短與開關(guān)的機械特性有關(guān)，一般在5-10ms之間。為了避免CPU多次處理按鍵的一次閉合，應采

41、用措施消除抖動。本次采用的是獨立式按鍵，直接用I/O線構(gòu)成單個按鍵電路，每個按鍵占用一條I/O線，每個按鍵的工作狀態(tài)不會相互產(chǎn)生影響。電路原理圖如圖3-5所示。</p><p>　　P2.1引腳接“模式”鍵，按一下則閃爍一種模式相對應的數(shù)碼管顯示加一。</p><p>　　P2.4引腳接“加速”鍵，按一下則閃爍加快速度。</p><p>　　P2.5引腳接“減速”鍵

42、，按一下則閃爍減慢速度。</p><p><b>　　圖3-5 按鍵電路</b></p><p><b>　　3.6 彩燈控制</b></p><p>　　LED工作條件2V的正向電壓，流過的電流為4-10mA,顯然不能直接用單片機的端口驅(qū)動，需在電路中串聯(lián)限流電阻。由于單片機I/O口的低電平驅(qū)動能力較強，用低電平使發(fā)光二

43、極管點亮，高電平熄滅。在流水燈電路中，電壓Vcc直接接到發(fā)光二極管的正極。本次設(shè)計的彩燈電路如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 彩燈控制電路</p><p>　　3.7 整機電路工作原理</p><p>　　利用51單片機控制十六個發(fā)光二極管實現(xiàn)九種閃爍模式，具有加速減速模式以及數(shù)碼管實現(xiàn)閃爍模式的個數(shù)。本設(shè)計采用了51單片機來控制，原理圖如3-7所示（

44、見下頁）。</p><p>　　圖3-7 整機電路原理圖</p><p><b>　　第4章 軟件設(shè)計</b></p><p>　　整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型的時候軟件也基本定下拉了，從軟件的功能不同，可以分為兩的類：一是監(jiān)控軟件（主程序）它是整個軟件的核心，專門用來協(xié)調(diào)各個執(zhí)行模塊和操作者的聯(lián)系。二是執(zhí)行軟件（

45、子程序）它是用來完成各種實質(zhì)性的工作的，如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件就是一個小的執(zhí)行模塊，這里將每一個模塊一一列出來，并為每個執(zhí)行模塊進行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好以后，就可以規(guī)劃監(jiān)控軟件了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的條件，合理安排監(jiān)控軟件和執(zhí)行軟件之間的調(diào)度關(guān)系。</p><p><b>　　4.1 主程序模塊</b>&l

46、t;/p><p>　　主程序主要完成硬件初始化，子程序調(diào)用等功能</p><p>　　main() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char Key;

47、 </p><p>　　InitialCPU();</p><p>　　InitialTimer2();</

48、p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Key = GetKey();</p><p>　　if(Key!=0x00)</p><p><b>　　{</b></p><

49、;p>　　KeyDispose(Key);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void InitialCPU(void)</p><p>&l

50、t;b>　　{</b></p><p>　　RunMode = 0x00;</p><p>　　TimerCount = 0; </p><p>　　SystemSpeedIndex = 10;</p><p>　　P1 = 0x00;</p><p>　　P0 = 0x00;</p>

51、<p>　　P2 = 0xFF;</p><p>　　P3 = 0x00;</p><p>　　Delay1ms(500);</p><p>　　P1 = 0xFF;</p><p>　　P0 = 0xFF;</p><p>　　P2 = 0xFF;</p><p>　　P3 = 0x

52、FF;</p><p>　　SetSpeed(SystemSpeedIndex);</p><p>　　Display(RunMode); </p><p><b>　　｝</b></p><p>　　4.2 定時器中斷模塊</p><p>　　Unsigned int TimerCount,Sy

53、stemSpeed,SystemSpeedIndex;</p><p>　　void InitialTimer2(void) //定時器初始</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T2CON = 0x00;//16Bit Auto-Reload Mode</p><p>　　TH2 = RCAP

54、2H = 0xFC; //重裝值,初始值</p><p>　　TL2 = RCAP2L = 0x18;</p><p>　　ET2=1;//定時器 2 中斷允許</p><p>　　TR2 = 1;//定時器 2 啟動</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><

55、;b>　　}</b></p><p>　　void Timer2(void) interrupt 5 using 3 //定時器</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TF2 = 0; //中斷標志清除( Timer2 必須軟件清標志!)</p><p>　　if(++Timer

56、Count>=SystemSpeed) TimerCount = 0;</p><p>　　TimerEventRun();</p><p>　　} </p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3 顯示部分模塊</p><p>　　void LED

57、Flash(unsigned char Count)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p><b>　　bit Flag;</b></p><p>　　for(i = 0; i<Count;i++)</p>

58、<p><b>　　{</b></p><p>　　Flag = !Flag;</p><p><b>　　if(Flag)</b></p><p>　　Display(RunMode);</p><p><b>　　else</b></p><p

59、>　　Display(0x10);</p><p>　　Delay1ms(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Display(RunMode);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char

60、GetKey(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsignedchar KeyTemp,CheckValue,</p><p>　　Key = 0x00;</p><p>　　CheckValue = P2&0x32;</p><p>　　if(Ch

61、eckValue==0x32)</p><p>　　return 0x00;</p><p>　　Delay1ms(10);</p><p>　　KeyTemp = P2&0x32;</p><p>　　if(KeyTemp==CheckValue)</p><p>　　return 0x00;</p&g

62、t;<p>　　if(!(CheckValue&0x02))</p><p>　　Key|=0x01;</p><p>　　Key|=0x02;</p><p>　　if(!(CheckValue&0x20))</p><p>　　Key|=0x04;</p><p>　　return K

63、ey;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.4 模式選擇模塊</p><p>　　//Mode 0 //模式選擇</p><p>　　unsignedintLEDIndex=0; </p><p>　　bit LEDDirection = 1,LEDFlag = 1;&

64、lt;/p><p>　　void Mode_0(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LEDShow(0x0001<<LEDIndex);</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}

65、</b></p><p><b>　　//Mode 1</b></p><p>　　void Mode_1(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LEDShow(0x8000>>LEDIndex);</p><p>　

66、　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 2</b></p><p>　　void Mode_2(void)</p><p><b>　　{</b></p><

67、p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LEDShow(0x0001<<LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(0x8000>>LEDIndex);</p><p>　　if(LEDIndex==15)&l

68、t;/p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 3</b></p><p>　　void

69、 Mode_3(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LEDShow(~(0x0001<<LEDIndex));</p><p><b>　　else</b></p><p>

70、　　LEDShow(~(0x8000>>LEDIndex));</p><p>　　if(LEDIndex==15)</p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b>

71、;</p><p>　　//Mode 4</p><p>　　void Mode_4(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection)</p><p><b>　　{</b></p><p>

72、　　if(LEDFlag)</p><p>　　LEDShow(0xFFFE<<LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(~(0x7FFF>>LEDIndex));</p><p><b>　　}</b></

73、p><p><b>　　else{</b></p><p>　　if(LEDFlag)</p><p>　　LEDShow(0x7FFF>>LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(~(0xFFFE<

74、<LEDIndex));</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(LEDIndex==15)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　if(LE

75、DDirection)LEDFlag = !LEDFlag;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LEDShow(0x000F<<LEDIndex

76、);</p><p><b>　　//Mode 5</b></p><p>　　void Mode_5(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection) </p><p><b>　　else</b&

77、gt;</p><p>　　LEDShow(0xF000>>LEDIndex);</p><p>　　if(LEDIndex==15)</p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p>

78、<b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 6</b></p><p>　　void Mode_6(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LED

79、Show(~(0x000F<<LEDIndex));</p><p><b>　　Els</b></p><p><b>　　//Mode 7</b></p><p>　　void Mode_7(void)</p><p><b>　　{</b></p>

80、<p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LEDShow(0x003F<<LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(0xFC00>>LEDIndex);</p><p>　　if(LEDIndex=

81、=9)</p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%10;</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　//Mode 8</b></p><p>　

82、　void Mode_8(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LEDShow(++LEDIndex);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void TimerEventRun(void)</p><p><b

83、>　　{</b></p><p>　　if(RunMode==0x00)</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　第5章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試</p><p>　　5.1 Keil C51 軟件的使用</p><p>　　Keil C51 軟件是目前最流行的開發(fā)M

84、CS-51 系列單片機的軟件。Keil uVision3 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software Inc/Keil Elektronik GmbH 開發(fā)的基于80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具，可以完成工程建立和管理、編譯、鏈接、目標代碼的生成、軟件仿真和硬件仿真等完整的開發(fā)流程。Keil C51 軟件的使用步驟如下。</p><p>　　首先啟動Keil C51 軟件

85、的集成開發(fā)環(huán)境直接雙擊uVision，再建立工程文件單擊“Project” — “New Project”菜單，出現(xiàn)“Create New Project”對話框。在“保存”在下拉列表框中選擇工程的保存目錄，并在“文件名”文本框中輸入工程名，不需要擴展名，單擊“保存”按鈕，出現(xiàn)“Select Device for Target‘Target’”對話框，單擊“Atmel”前面的“+”號，展開該層，單擊其中的“AT89C51”,然后在單擊“

86、確定”</p><p>　　按鈕，回到主界面。然后建立并添加源文件。使用菜單“File” —“New”或者單擊工具欄的“新建文件夾”按鈕，出現(xiàn)文本編輯窗口，在該窗口中輸入新編制的源程序并保存該文件。在源文件名的后面必須加擴展名“.c”，再將左邊“Target1”前面的“+”號展開，在“Source Group1”上單擊鼠標右鍵打開快鍵菜單，再單擊“Add Files to Group ‘Source Group1

87、’”選項，在選擇“文件類型”下拉列表框中的“C Source file(*.c),找到前面新建的“ex1.c”文件后，單擊“Add”按鈕加到工程中。此時，在左邊文件夾“Source Group1”前面會出現(xiàn)一個“+”號，單擊“+”號展開后，出現(xiàn)一個名為“ex1.c”文件，說明新文件的添加已完成。最后配置工程屬性，將鼠標移到左邊窗口的“Target1”上，單擊鼠標右鍵打開快捷菜單，再單擊“Options for Target‘Target

88、’對話框。再單擊“Output”選項卡，在“Creat Executable”選項前面的小圓內(nèi)打點，確認已選中該項，再單擊“確定”按鈕，產(chǎn)生可執(zhí)行文件。單擊“Debug”選</p><p>　　5.2 Proteus 軟件仿真</p><p>　　Proteus 軟件是一款電路設(shè)計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。其操作步驟如下。&

89、lt;/p><p>　　首先啟動Proteus 軟件的集成開發(fā)環(huán)境直接雙擊ISIS打開后看到有菜單及工具欄、預覽區(qū)、元器件瀏覽區(qū)、編輯窗口、對象拾取區(qū)、元器件調(diào)整工具欄、運行工具條這幾個區(qū)域。點擊啟動界面元器件瀏覽區(qū)域中的“P”按鈕來打開“Pick Devices”對話框從元件庫中來拾取所需的元器件，在對話框中的“Keywords”里面輸入我們要檢索的元器件關(guān)鍵詞，輸入以后我們能在中間的“Results”結(jié)果欄里看到

90、我們搜索的元器件結(jié)果，在對話框的右側(cè)可以看到元器件的仿真、引腳及PCB參數(shù)。搜索到所需元器件直接雙擊元器件名即可加到文檔中單擊“OK”按鈕完成元器件添加。這時在元器件瀏覽區(qū)域中點擊需要添加到文檔中的元器件可以點擊元器件調(diào)整工具欄里的工具進行所需調(diào)整，完成后對所有元器件布置連線。在對象拾取區(qū)看到有選擇模式（在布局和布線時選中它）、組件模式（能夠顯示出元器件瀏覽區(qū)域中的元器件可供選擇）、文本模式（為文檔添加文本）、終端模式（為電路添加各種終

91、端）。添加電源、地選擇終端模式在元器件瀏覽區(qū)中點擊“POWER”、“GROUD”選中以后在文檔區(qū)中單擊放置。完成后將HEX文件載入單片機，雙擊單片機圖標系統(tǒng)會彈出“</p><p><b>　　5.3 仿真效果</b></p><p>　　裝載好程序開始仿真，在工具條中有“Play”、 “Step”、 “ Pause”、 “Stop”按鈕，點擊“Play”按鈕來仿真運

92、行，按下模式鍵可以看到數(shù)碼管正常顯示0~8數(shù)字時相應的彩燈閃爍模式和預期的一樣能夠?qū)崿F(xiàn)九種閃爍，按下加速和減速鍵也能夠?qū)崿F(xiàn)其功能。整個系統(tǒng)按照程序運行正常符合標準，能夠?qū)崿F(xiàn)全部功能。點擊“Stop”按鈕停止運行。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過幾個月的努力此次的畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲，從最初的選題，確定方案，仿真調(diào)試，購買元器件組

93、裝直到完成設(shè)計。其間，查找資料與同學交流，自己獨立完成，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。極大的鍛煉了電路設(shè)計實踐能力，也培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固。也使我明白自己的知識面還比較欠缺。自己要學

94、的知識還太多需要長期的積累，在以后的學習工作生活中應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計收獲很多，作為電子專業(yè)的學生，設(shè)計師我們將來必需的技能，這次畢業(yè)設(shè)計恰恰給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對電路的設(shè)計對電路的仿真再到對電路的最后成型，都對我所學的知識進行了檢驗。同時畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解等等。留給我影響最深的是要設(shè)計一個成功

95、的電路必須要有足夠的耐心，要有</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張洪潤，易濤編著.單片機應用技術(shù)教程 （第二版）.北京：清華大學出版社，2003.</p><p>　　[2] 求是科技編著.單片機典型模塊設(shè)計實例導航.北京：人民郵電出版社，2004.</p><p>　　[3]

96、孫進生編著.電子產(chǎn)品設(shè)計實例教程.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[4] 王靜霞編著.單片機應用技術(shù)（C語言版）. 北京：電子工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[5] 潘新民，王燕芳編著.微型計算機控制技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[6] 楊寧編著.單片機與控制技術(shù).北京：北京航空航天大學出版社，2005

97、.</p><p>　　[7] 李庭貴編著單片機應用技術(shù)及項目化訓練.西南交通大學出版社，2009.</p><p><b>　　附錄1 源程序</b></p><p>　　#include <REG52.H></p><p>　　unsigned char RunMode;</p><p

98、>　　//**********************************System Fuction*************************************************</p><p>　　void Delay1ms(unsigned int count)</p><p><b>　　{</b></p><

99、p>　　unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<count;i++)</p><p>　　for(j=0;j<120;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char code LEDDisplayCode[] = {

100、 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,//0~7</p><p>　　0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xFF};</p><p>　　void Display(unsigned char Value)</p><p><b>　　{</b></

101、p><p>　　P3 = LEDDisplayCode[Value];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LEDFlash(unsigned char Count)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned

102、char i;</p><p><b>　　bit Flag;</b></p><p>　　for(i = 0; i<Count;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Flag = !Flag;</p><p><b>　　if

103、(Flag)</b></p><p>　　Display(RunMode);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　Display(0x10);</p><p>　　Delay1ms(100);</p><p><b>　　}</b>&

104、lt;/p><p>　　Display(RunMode);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char GetKey(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char KeyTemp,C

105、heckValue,Key = 0x00;</p><p>　　CheckValue = P2&0x32;</p><p>　　if(CheckValue==0x32)</p><p>　　return 0x00;</p><p>　　Delay1ms(10);</p><p>　　KeyTemp = P2&a

106、mp;0x32;</p><p>　　if(KeyTemp==CheckValue)</p><p>　　return 0x00;</p><p>　　if(!(CheckValue&0x02))</p><p>　　Key|=0x01;</p><p>　　if(!(CheckValue&0x10))

107、</p><p>　　Key|=0x02;</p><p>　　if(!(CheckValue&0x20))</p><p>　　Key|=0x04;</p><p>　　return Key;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsig

108、ned int TimerCount,SystemSpeed,SystemSpeedIndex;</p><p>　　void InitialTimer2(void) //定時器初始</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T2CON = 0x00;//16 Bit Auto-Reload Mode</p>

109、;<p>　　TH2 = RCAP2H = 0xFC; //重裝值,初始值TL2 = RCAP2L = 0x18;</p><p>　　ET2=1;//定時器 2 中斷允許</p><p>　　TR2 = 1;//定時器 2 啟動</p><p><b>　　EA=1;</b></p><

110、;p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned int code SpeedCode[]={1, 2, 3, 5, 8, 10, 14, 17, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160,</p><p>　　180,200,300,400,500,600, 700, 800,

111、 900,1000};//30</p><p>　　void SetSpeed(unsigned char Speed)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　SystemSpeed =SpeedCode[Speed];</p><p><b>　　}</b></p>

112、;<p>　　void LEDShow(unsigned int LEDStatus)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P1 = ~(LEDStatus&0x00FF);</p><p>　　P0 = ~((LEDStatus>>8)&0x00FF);</p>

113、<p><b>　　}</b></p><p>　　void InitialCPU(void) //端口初始化</p><p><b>　　{</b></p><p>　　RunMode = 0x00;</p><p>　　TimerCount = 0;</p><p&

114、gt;　　SystemSpeedIndex = 10;</p><p>　　P1 = 0x00;</p><p>　　P0 = 0x00;</p><p>　　P2 = 0xFF;</p><p>　　P3 = 0x00;</p><p>　　Delay1ms(500);</p><p>　　P

115、1 = 0xFF;</p><p>　　P0 = 0xFF;</p><p>　　P2 = 0xFF;</p><p>　　P3 = 0xFF;</p><p>　　SetSpeed(SystemSpeedIndex);</p><p>　　Display(RunMode);</p><p>&

116、lt;b>　　}</b></p><p>　　//Mode 0 //模式選擇</p><p>　　unsigned int LEDIndex = 0;</p><p>　　bit LEDDirection = 1,LEDFlag = 1;</p><p>　　void Mode_0(void)</p><

117、p><b>　　{</b></p><p>　　LEDShow(0x0001<<LEDIndex);</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 1</

118、b></p><p>　　void Mode_1(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LEDShow(0x8000>>LEDIndex);</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b&

119、gt;　　}</b></p><p><b>　　//Mode 2</b></p><p>　　void Mode_2(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LEDShow(0

120、x0001<<LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(0x8000>>LEDIndex);</p><p>　　if(LEDIndex==15)</p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</

121、p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 3</b></p><p>　　void Mode_3(void)</p><p><b>　　{</b>

122、;</p><p>　　if(LEDDirection)</p><p>　　LEDShow(~(0x0001<<LEDIndex));</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(~(0x8000>>LEDIndex));</p><p&

123、gt;　　if(LEDIndex==15)</p><p>　　LEDDirection = !LEDDirection;</p><p>　　LEDIndex = (LEDIndex+1)%16;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//Mode 4</b><

124、/p><p>　　void Mode_4(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDDirection)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDFlag)</p><p>　　LE

125、DShow(0xFFFE<<LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(~(0x7FFF>>LEDIndex));</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b&

126、gt;</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(LEDFlag)</p><p>　　LEDShow(0x7FFF>>LEDIndex);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　LEDShow(~(0xFFFE