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(完整版)单片机控制的花样流水灯设计_毕业设计

引言 (2)

1. 绪论 (3)

2 相关元件及电路设计 (3)

2.1 AT89C52芯片功能特性及应用 (3)

2.2 AT89C5252单片机 (5)

2.2.1 AT89C52单片机的硬件结构 (5)

2.2.2主要性能参数 (6)

2.2.3 AT89C52管脚说明 (7)

2.2.4 外部总线构成 (12)

2.3 单片机时钟电路及时钟时序单位 (13)

2.4单片机的复位 (16)

2.4.1 复位状态 (16)

2.4.2 复位电路 (16)

3.Keil C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识 (18)

4 电路及程序设计 (20)

4.1 电路原理图设计 (20)

总结 (22)

参考文献 (22)

附录 (23)

引言

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和IO接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C52单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发更快地成为单片机领域的优秀人才。

1. 绪论

当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。本设计用AT89C51单片机自制了一款简易的花样流水灯，介绍了其硬件电路及软件编程方法，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。

学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，现在我把单片机流水灯设计作为一个课程设计，需要更深的去了解单片机的很多功能，努力的去查找资料。本课题将以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，实现一个简易的花样流水灯设计。

2 相关元件及电路设计

2.1 AT89C52芯片功能特性及应用

单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有：家用电器中的电子表、洗衣机、电饭褒、豆浆机、电子秤；住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统；汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS；医用设备中的呼吸机，各种分析仪，监护仪，病床呼叫系统；公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏；电脑的外设，如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印件、传真机、调制解调器；计算机网络的通讯设备；智能化仪表中的万用表，示波器，逻辑分析仪；工厂流水线的智能化管理系统，成套设备中关键工作点的分布式监控系统；导弹的导航

装置，飞机上的各种仪表等等。有资料表明：2007年全球单片机的产值达到151亿美元，我国单片机的销售额达到400亿元人民币，我国每年单片机的需求量达50至60亿片，是全球单片机的最大市场。可以说单片机已经渗透到了我们生活的各个领域。

AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与In公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。

其主要工作特性是：

（1）片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；

（2）片内数据存储器内含256字节的RAM；

（3）具有32根可编程IO口线；

（4）具有3个可编程定时器；

（5）中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构；

（6）串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；

（7）具有一个数据指针DPTR；

（8）低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式；

（9）具有可编程的3级程序锁定位；

（10）AT89C52工作电源电压为5（1+0.2）V，且典型值为5V；

在AT89C52芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反

相放大器的输入端为引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C1、C2形成反馈电路，可构成稳定的自激振荡器，振荡频率通常是24MHz 。若晶体振荡器频率高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快

2.2 AT89C5252单片机

2.2.1 AT89C52单片机的硬件结构

AT8952系列单片机内部采用模块式结构，其结构组成框图如图1所示。中断控制定时/计数器1定时/计数器0

程序存储器

数据存储器4K/8K 字

节ROM 128/256字节RAM 串行口

时钟电路CPU

总线

控制并行口P0P1P2P3TXD RXD

控制

图1 AT8952系列单片机组成框图

由图1可见，MCS-52系列单片机主要由以下部件通过片内总线连接而成：中央处理器（CPU ）、数据存储器（RAM ）、程序存储器（ROM ）、并行输入输出口（P0口~P3口）、串行口、定时器计数器、中断控制、总线控制

及时钟电路。

2.2.2主要性能参数

?8K字节可重擦写Flash闪速存储器?1000次可擦写周期

?全静态操作：0Hz-24MHz

?三级加密程序存储器

?256×8字节内部RAM

?32个可编程IO口线

?3个16位定时计数器

?8个中断源

?可编程串行UART通道

?低功耗空闲和掉电模式

图 2 AT89C52外部引脚图

2.2.3 AT89C52管脚说明

VCC：电源

GND：接地

P0口：P0口是一个8位漏级开路的双向IO口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0口端口写“1”时，引脚作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接受指令字节：在程序效验时，输出指令字节。程序效验时，需要外部上拉电阻。

P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位是双向IO口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P1口写“1”时，内部上拉电阻的原因，将输出电流I LL。

此外，与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时计数器2的外部计数输入（P1.0T2）和输出（P1.1T2EX），具体如下表所示。

表 1 P1.0和P1.1的第二功能

引脚号功能特性

P1.0 T2（定时计数器2外部计数脉冲输入），时钟输出

P1.1 T2EX定时计数2捕获重装载触发和方向控制

在Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向IO口，P2输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4个TTL逻辑电平。对P2口写“1”时，通过内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流I LL。

在访问外部好曾许存储器或用16位地址读取外部数据存储器时，P2

口送出高8位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在Flash 编程和校验时，P2口接收低8位地址字节和一些控制信号。

P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向IO口，P3输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P3口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入端口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流I LL。P3口除了作为一般、的IO口线外，更重要的是它的第二功能，如下表所示。

表 2 P3口引脚第二功能

引脚号第二功能

P3.0 RXD（串行输入）

P3.1 TXD（串行输出）

P3.2 INT0（外部中断0）

P3.3 INT1（外部中断1）

P3.4 T0（定时器0外部输入）

P3.5 T1（定时器1外部输入）

P3.6 WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 RD（外部数据存储器读选通）

在Flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。

RST：复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期以高电平将使用单片机复位。

ALE：地址锁存器控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（）也使用作编程输入脉冲。

在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作

为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

：外部程序储存器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当AT89C52从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据储存器时，将不被激活。

：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H—FFFFH的外部程序存储器读取指令，端必须保持低电平（接地）。为了执行内部程序指令，应该接VCC。

在flash编程期间，也接受12伏VPP电压。

XTA L1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。

XTA L2：振荡器反相放大器的输出端。

MCS-52系列单片机的引脚封装主要有： PDIP40、PLCC44和PQFPTQFP44。不同封装的芯片其引脚的排列位置有所不同，但他们的功能和特性都相同。方形封装（PLCC44和POFPTQFP44）有44引脚，其中4个NC为空引脚。采用40引脚PDIP封装的80C52单片机的引脚排列及逻辑符号如图2所示。

由于工艺及标准化等原因，芯片的引脚数量是有限的，但单片机为实现控制所需要的信号数目却远远超过其引脚数目。为解决这一矛盾，单片机的某些信号引脚被赋以双重功能。

1）电源及电源复位引脚：

（40脚）：正常操作时接+5V直流电源。

（1）V

(20脚)：接地端。

（2）V

P1P0P3

P2RST

ALE XTAL1

XTAL2V CC

V SS

PSEN EA

I/O

I/O I/O I/O 图3 40引脚PDIP 封装的80C52单片机的引脚排列及逻辑符号图

（3）RSTV PD （9脚）：复位信号输入端。在该引脚上输入一定时间（约

两个机器周期）的高电平将使单片机复位。该引脚的第二功能是V PD ，即备

用电源输入端。当主电源发生故障，降低到低电平规定值时，可将+5V 备用电源自动接入V PD 端，以保护片内RAM 中的信息不丢失，使复电后能继续

正常运行。

（4）V PP （31脚）：访问程序存储器控制信号编程电源输入。当保持高

电平时，访问内部程序存储器，访问地址范围在0~4KB 内；当PC （程序计数器）值超过0FFFH ，即访问地址超出4KB 时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序；当保持低电平时，不管单片机内部是否有程序存储器，则只访问外部程序存储器（从0000H 地址开始）。由此可见，对片内有可用程序存储器的单片机而言，端应接高电平，而对片内无程序存储器的单片机，可将接地。

对于EPROM 型单片机，在EPROM 编程期间，此引脚用于施加21V 的编程电源（V PP ）。

2）时钟振荡电路引脚XTAL1和XTAL2：

（1）XTAL1（19脚）：外接石英晶体和微调电容引脚1。它是片内振荡电路反向放大器的输入端。采用外部振荡器时此引脚接地。

（2）XTAL2（18脚）：外接石英晶体和微调电容引脚2。它是片内振荡电路反向放大器的输出端。采用外部振荡器时此引脚为外部振荡信号输入端。

3)（30脚）：低8位地址锁存控制信号编程脉冲输入。在系统扩展时，ALE用于把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低8位地址和数据的隔离。在访问外部程序存储器期间，ALE信号两次有效；而在访问外部数据存储器期间，ALE信号一次有效。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

4）（29脚）：外部程序存储器的读选通信号输出端，低电平有效。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，此引脚定时输出负脉冲作为读取外部程序存储器的信号，每个机器周期两次有效，此时地址总线上送出的地址为外部程序存储器地址；在此期间，如果访问外部数据存储器和内部程序存储器，不会产生信号。

5）并行双向输入输出(IO)口引脚：

（1）P0口的P0.0~P0.7引脚（39~32脚）：8位通用输入输出端口和片外8位数据低8位地址复用总线端口。

（2）P1口的P1.0~P1.7引脚（1~8脚）：8位通用输入输出端口。

（3）P2口的P2.0~P2.7引脚（28~21脚）：8位通用输入输出端口和片外高8位地址总线端口。

（4）P3口的P3.0~P3.7引脚（10~17脚）：8位通用输入输出端口，具有第二功能。

2.2.4 外部总线构成

所谓总线，就是连接单片机与各外部器件的一组公共的信号线。当系统要求扩展时，单片机要与一定数量的外部器件和外围设备连接。如果各部件及每一种外围设备都分别用各自的一组线路与CPU 直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路的设计和系统结构，常用一组线路，并配以适当的接口电路来与各个外部器件和外围设备连接，这组共用的连接线路就是总线。采用总线结构便于扩展外部器件和外围设备，而统一的总线标准则使不同设备间的互连更容易实现。

利用片外引脚可以构造MCS-51系列单片机的三总线结构。单片机的引脚除了电源端VCC 、接地端VSS 、复位端RST 、晶振接入端XTAL1和XTAL2、通用IO 口的P1.0~P1.7以外，其余的引脚都是为实现系统扩展而设置的。用这些引脚构造的单片机系统的三总线结构如3所示。地址锁

存器数据总线

地址总线

控制总线

P0ALE PSEN

E A R D

W R

MCS-51

单片机

图4 MCS-51系列单片机片外三总线结构

1）地址总线（Address Bus ，AB ）：MCS-51系列单片机总共有16根地址线A15~ A0，片外存储器可寻址范围达64KB （216=65536字节），由P2口直接提供高8位地址A15~ A8，P0口经地址锁存器提供低8位地址A7~ A0。

2）数据总线（Data Bus ，DB ）：MCS-51系列单片机总共有8根数据线D7~D0，全由P0口提供。由于P0口是分时复用总线，分时输送低8位地址（通过地址锁存器锁存）和高8位数据信息。

3）控制总线（Control Bus ，CB ）：控制总线由P3口的第二功能 (P3.6)、 (P3.7)和3根独立的控制线、ALE 、组成。

2.3 单片机时钟电路及时钟时序单位

1) 时钟电路

单片机本身如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作，电路应在唯一的时钟信号控制下，严格地按规定时序工作。而时钟电路就用于产生单片机工作所需要的时钟信号。MCS-52单片机时钟电路示意图如图4所示。

XTAL1

XTAL2

f OSC 二分频三分频六分频状态时钟

机器周期ALE

÷2÷3

÷6

C1C2晶振

反相放大器

图5 MCS-52单片机时钟振荡电路示意图

在MCS-52芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C1、C2形成反馈电路，可构成稳定的自激振荡器，振荡频率范围通常是1.2~12MHz 。晶体振荡频率高，

则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快。

振荡电路产生的振荡脉冲并不直接使用，而是经分频后再为系统所用。振荡脉冲在片内通过一个时钟发生电路二分频后才作为系统的时钟信号。片内时钟发生电路实质上是一个二分频的触发器，其输入来自振荡器，输出为二相时钟信号，即状态时钟信号，其频率为f osc2；状态时钟三分频后为ALE信号，其频率为f osc6；状态时钟六分频后为机器周期，其频率为f osc12。

在图4中，使用晶体振荡器时，C1、C2取值30±10pF；使用陶瓷振荡器时，C1、C2取值40±10pF。C1、C2的取值虽然没有严格的要求，但电容的大小影响振荡电路的稳定性和快速性，通常取值20~30pF。在设计印制电路板时，晶振和电容等应尽可能靠近芯片，以减少分布电容，保证振荡器振荡的稳定性。

也可以由外部时钟电路向片内输入脉冲信号作为单片机的振荡脉冲。这时外部脉冲信号是经XTAL1引脚引入的，而XTAL2引脚悬空或接地。对外部信号的占空比没有要求，但高低电平持续的时间不应小于20ns。这种方式常用于多块芯片同时工作，便于同步。其外部脉冲接入方式如图5所示。

XTAL1

XTAL2MCS-51

V SS

OC 门外部脉冲信号

V CC

图6 MCS-52单片机外部时钟输入接线图

所谓时序，是指在指令执行过程中，CPU 的控制器所发出的一系列特定的控制信号在时间上的先后关系。CPU 发出的控制信号有两类：一类是用于单片机内部的，用户不能直接接触此类信号，不必对它作过多了解；另一类是通过控制总线送到片外的，人们通常以时序图的形式来表示相关信号的波形及出现的先后次序。为了说明信号的时间关系，需要定义时序单位。89C52的时序单位共有四个，从小到大依次是拍节、状态、机器周期和指令周期。如图4所示。 P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2P1P2S1S2S3S4S5S6S1S2S3S4S5S6

机器周期机器周期

f OSC

(XTAL2)P1P2

2.4单片机的复位

2.4.1 复位状态

复位是单片机的初始化操作，其主要功能是将程序计数器PC初始化

为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化外，当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也须重新启动单片机，使其复位。

单片机复位后，除P3~P0的端口锁存器被设置成FFH、堆栈指针SP设置成07H和串行口的SBUF无确定值外，其它各专用寄存器包括程序计数器PC均被设置成00H。片内RAM不受复位的影响，上电后RAM中的内容是随机的。记住这些特殊功能寄存器的复位状态，对熟悉单片机操作，简短应用程序中的初始化部分是十分必要的。

2.4.2 复位电路

单片机的复位操作有上电自动复位和手动按键复位两种方式。上电自动复位操作要求接通电源后自动实现复位操作。如图1.5-1所示。图6（a）所示为最简单的复位电路。上电瞬间由于电容C上无储能，其端电压近似为零，RST获得高电平，随着电容器C的充电，RST引脚上的高电平将逐渐下降，当RST引脚上的电压小于某一数值后，单片机就脱离复位状态，进入正常工作模式。只要高电平能保持复位所需要的时间（约两个机器周期），单片机就能实现复位。

相比于图6（a），图6（b）所示的电路只是增加了外接二极管V

和电

阻R。其优越性在于停电后，二极管V

给电容C提供了快速放电通路，保证再上电时RST为高电平，从而保证单片机可靠复位。正常工作时，二极

管反偏，对电路没影响。断电后，V

CC 逐渐下降，当V

=0时，电容C通过

V D 迅速放电，恢复到无电量的初始状态，为下次上电复位做好准备。 V CC

V SS +5V MCS-51RST V CC V SS

+5V MCS-51

RST

+22μF

C R 8.2K ΩV D

+22μF

(a) (b) 图6 上电自动复位电路

手动按键复位要求在电源接通的条件下，用按钮开关操作使单片机复位，如图7所示。其工作原理为：复位键按下后，电容C 通过R2放电，放电结束后，RST 引脚的电位由R1和R2 分压决定，由于R2<

V CC

V SS

+5V

MCS-51

RST

+22μF

C R2

270Ω R1

8.2K Ω

图7 手动按键复位电路系统上电运行后，若需要复位，一般是通过手动复位来实现的。通常采用手动复位和上电自动复位结合。复位电路虽然简单，但其作用十分重要。一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否能复位成功。初步检查可用示波器探头监视RST 引脚，按下复位键，观察是否有足够幅度的波形输出（瞬时的），还可以通过改变复位电路阻容值的方法进行检测。

3.Keil C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识

系统概述

Keil C51是美国Keil Software 公司出品的51系列兼容单片机C 语言软件开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C 来开发，体会更加深刻。

Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows 界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就

能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。

2. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构

C51工具包的整体结构，如图(1)所示，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

使用独立的Keil仿真器时，注意事项

* 仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。

* 仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。

* 仿真芯片的31脚（EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。

4 电路及程序设计

4.1 电路原理图设计

按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根IO口线、2个16位定时计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C52单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。

设计原理图如图8所示：

花样流水灯设计

单片机课程设计 2014年 6月 15日课程单片机课程设计题目花样流水灯院系电气工程及其自动化系专业班级 1112班学生姓名温亿锋学生学号 7 指导教师张瑛

一丶任务设计一款以AT89C51单片机作为主控核心，按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。二丶设计要求通过发光二极管显示不同的花样（至少有六种花样），并且可以通过按键来控制流水灯的速度。三丶设计方案本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED流水灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如下图所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED 发光二极管和5V直流电源组成。单片机流水灯循环控制系统硬件框图此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路，实现流水灯花型的切换功能；单片机的P3.7引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成流水灯电路，显示流水灯循环情况。四丶系统硬件设计 4.1 直流稳压电源电路

对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。本项目直流稳压电源为+5V。直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图为稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V---5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。此处用3节1.5V的干电池供电。 4.2 单片机最小系统要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成，单片机最小系统如图所示。时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz 石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。

流水灯VHDL

基于VHDL流水灯的设计电子信息科学与技术刘敏何磊成江波一、设计内容流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮，流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。要求采用可编程逻辑器件实现一个流水灯控制电路，12个LED灯能连续发出4种不同的流水显示形式。彩灯控制器的第1种花样为彩灯按顺时针方向逐次点亮；第2种花样为彩灯按逆时针方向逐次点亮，然后全灭全亮；第3种花样为彩灯两边同时亮1、2、3、4、5、6个逐次向中间移动再散开；第4种花样为彩灯连续交叉闪烁。多个花样自动变换，循环往复。二、设计方案彩灯是由FPGA板上的LED灯代替，有以下4种闪烁效果 1.彩灯按顺时针方向逐次点亮。 2.彩灯按逆时针方向逐次点亮，然后全灭全亮。 3.彩灯两边同时亮1、2、3、4、5、6个逐次向中间移动再散开。 4.彩灯连续交叉闪烁。本控制电路采用VHDL语言设计。运用自顶而下的设计思想，按功能逐层分割实现层次化设计。根据多路彩灯控制器的设计原理，分别对应彩灯的四种变化模式、利用VHDL语言实现该功能. 三、系统框图

四、流水灯设计程序 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.all; use IEEE.STD_LOGIC_unsigned.all; entity led1 is port( sysclk: in std_logic; dout: out std_logic_vector(11 downto 0) ); end led1; architecture jgt of led1 is signal cnt : std_logic_vector ( 7 downto 0); --variable count:integer RANGE 0 TO 7; signal count : std_logic_vector(5 DOWNTO 0); begin process(sysclk) begin if ( sysclk'event and sysclk = '1') then cnt <= cnt + 1; if (cnt = "11110111") then cnt <= "00000000" ; count <=count+1; end if ; end if; end process; process (count) begin case count is when "000000" =>dout <= "111111111110"; when "000001" =>dout <= "111111111101"; when "000010" =>dout <= "111111111011"; when "000011" =>dout <= "111111110111"; when "000100" =>dout <= "111111101111"; when "000101" =>dout <= "111111011111"; when "000110" =>dout <= "111110111111"; when "000111" =>dout <= "111101111111"; when "001000" =>dout <= "111011111111"; when "001001" =>dout <= "110111111111"; when "001010" =>dout <= "101111111111"; when "001011" =>dout <= "011111111111"; when "001100" =>dout <= "101111111111"; when "001101" =>dout <= "110111111111"; when "001110" =>dout <= "111011111111";

花样流水灯实验报告

黄淮学院信息工程学院单片机原理及应用课程设计性实验报告

五、硬件电路设计根据设计任务，首先进行系统硬件的设计。其硬件原理图由LED显示电路和单片机最小系统组成，如图所示，其中包括时钟电路采用部时钟方式，复位电路采用上电自动复位。由于单片机的I/O口的高电平驱动能力只有微安级，而灌电流可以达到3毫安以上，因此采用低电平驱动。P1、P2、P3分别控制8个led灯。六、软件程序设计 1、软件设计思路如果通过上图所示电路图完成实验要求，通过数组，分别同时控P0、P1、P2分别控制8个led灯，从而协调控制24个灯实现花样流水灯效果。开始编写数组主循环逐个点亮 24灯同时闪烁逐个熄灭

P3=table1[i]; delayms(500); } shan();//全部闪烁 for(i=0;i<8;i++)//逐个熄灭{ P3=table2[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P1=table3[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P0=table2[i]; delayms(500); } } } void delayms (uintt) { uint x,y; for(x=t; x>0;x--) for(y=50;y>0;y--); } 七、软硬件仿真调试分析 1、仿真调试结果

图片 1 逐个点亮图片 2 24灯闪烁图片 3 逐个熄灭 2、性能测试及结果分析通过仿真结果发现通过上述系统可以实现实验要求，24个灯逐个点亮，24个灯全亮后，24个灯一起闪烁，闪烁5次后，然后24个灯逐个熄灭。由此证明系统满足实验要求。八、项目总结在本次花样流水灯试验中，使用循环程序、数组语句实现了实验要求，设计过程中遇到了很多的问题，但经过努力，最终设计出了合理的解决方案。通过此次实验，对多个led灯的控制能力进一步得到提升。九、项目设计报告成绩实验报告成绩：指导教师签字：年月日

单片机课程设计报告--心形流水灯

井冈山大学机电工程学院单片机课程设计报告课程名称：单片机设计题目：心形流水灯姓名：玉红专业：生物医学工程班级：11级医工本一班学号：110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日

目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接

图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致 (8) 参考文献 (8) 1 引言单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 1.1设计任务设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环，右循环，间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述

2.1 课题的来源当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题这次课程设计是通过STC89C52位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。 3 系统分析 3.1 STC 89C52单片机引脚图及引脚功能介绍本次设计的目的在于加深STC89C52单片机的理解，首先来简单认识一下，它的引脚如图3-1所示：图3.1 STC89C52

基于单片机的LED流水灯设计说明

基于单片机的LED流水灯设计设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制一设计方法本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED 的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。

二方案论证与比较 2.1循环移位法在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的，因此程序显得有点复杂，下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令，因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中，让其移动，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。 2.2查表法上面的两个程序都是比较简单的流水灯程序，“流水”花样只能实现单一的“从左到右”流方式。运用查表法所编写的流水灯程序，能够实现任意方式流水，而且流水花样无限，只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样，真正实现随心所欲的流水灯效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中，然后通过查表指令“MOVC A，A+DPTR”把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下，TAB标号处的数据表可以根据实现效果的要求任意修改。

CD4017流水灯电路设计

CD4017流水灯电路设计摘要：随着LED技术的不断发展以及LED在低功耗、长寿命、环保等方面的优势，LED应用领域逐渐增多。同时，许多国家在看到LED巨大的市场潜力后，纷纷出台各项鼓励措施大力推动LED在各领域中的应用。目前，LED的应用已经从最初的指示灯应用转向更具发展潜力的显示屏，景观照明、背光源、汽车车灯、交通灯、照明等领域，LED应用正呈现出多样化发展趋势。本次毕业设计就是用小功率LED作为发光体替代实验室中价格昂贵的钠光灯或白炽灯。并利用555定时器、可变电阻普通电阻、电解电容以及普通电容构成可调驱动电路，驱动CD4017计数器构成的译码电路，使LED依次循环发光，从而组成循环流水灯。关键词： CD4017 555定时器 LED

目录设计任务和要求 (3) 1.引言 (4) 2.总体设计方案选择与说明 (5) 2.1 方案选择 (5) 2.2 电路工作原理： (5) 3.单元硬件设计说明 (5) 3.1 555定时器 (6) 3.2 自激多谐振荡器 (10) 3.3 十进制计数／分频器CD4017 (11) 3.3.1 CD4017内容说明： (11) 3.3.2 CD4017十进制计数器内部电路图： (12) 3.3.3 CD4017时序波形图： (13) 3.3.4 CD4017引脚图如下： (14) 3.3.5 CD4017引脚功能： (14) 3.4 发光二极管（LED） (15) 3.4.1 LED 特点 (13) 3.4.2 LED光源的特点 (16) 3.5 元件明细表 (17) 4.软件说明 (18) 4.1 Protel99简介 (18) 4.2 Proteus简介 (19) 5.安装调试方法 (19) 5.1 安装方法 (19) 5.2 调试方法 (20) 6.总结 (20) 7.致谢 (21) 8.参考文献 (22) 附录一 (22) 附录二 (24) 附录三 (25) 附录四 (26)

单片机流水灯课程设计

基于AT89C51单片机的流水灯 1 引言 1.1 课题简介单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。当前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在智能仪器仪表上的应用，例如精密的测量设备；在工业控制中的应用，用单片机能够构成形式多样的控制系统、数据采集系统，例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算

机联网构成二级控制系统等；在家用电器中的应用可从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。单片机在医用设备领域中的应用，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等；在各种大型电器中的模块化应用，如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理)，就需要复杂的类似于计算机的原理。本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 1.2 设计目的 (1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 (2) 掌握汇编语言程序设计方法。 (3) 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 1.3 设计任务及要求 (1) 彩灯用8个发光二极管代替。 (2) 电路具有控制彩灯点亮右移、左移、全亮及全灭等功能。

单片机控制的花样流水灯设计_毕业设计论文

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

基于单片机的心形流水灯毕业设计论文

课程设计(论文)说明书题目：心形流水灯院（系）：信息与通信学院专业：通信工程学生姓名：学号：指导教师：职称：讲师 2012年12 月1日

摘要本论文基于单片机技术与单片机芯片AT89S51芯片功能和C语言程序，实现心形流水灯的多种亮与灭的循环。首先，我们了解单片机的一些技术，了解了单片机芯片AT89S51的一些功能；然后结合C语言编程；最后将它们运用到实际的电路，使心形LED灯实现多种亮灭方法。本论文介绍关于流水灯的运用和单片机技术；然后介绍芯片AT89S51；最后介绍运用到的相关软件.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词：单片机；流水灯；C语言；

Abstract This paper Based on the single chip microcomputer and single chip microcomputer chip AT89S51 chip function and C language program，Realization of flowing water light heart a variety of light and the cycle of destruction。primarily，We know some of the single chip microcomputer technology，Understanding of the single chip microcomputer chip AT89S51 of some functions, Then based on the C language programming; Finally they are applied to the practical circuit, Make heart LED lamp achieve a variety of light out method. This paper introduces about the use of flowing water light and single chip microcomputer; and then introduced chip AT89S51; At the end of this paper applied to software.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。Key words：micro-computer；light water ；C programming language残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

单片机课程设计报告旗舰版

单片机原理及系统课程设计评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气1001班姓名：周兴学号： 201009018 指导教师：李红兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013 年 3 月 7 日

基于单片机的LED流水灯系统设计摘要本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O 引脚。系统以采用MCS-51系列单片机89C51为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。关键词：单片机；LED流水灯；MCS-51 Abstract This design mainly to analyze calculator software and in the process of developing the steps, and from the practical experience of the calculator design has made the detailed analysis and research. This system is to make full use of the 8051 chip I/O pins. System to the MCS - 51 series microconteroller as the center Intel8C51 device to design LED running lights system, realize the eight LED neon light left and right cyclic display, and realize the circulation speed adjustable. Keywords: single chip microcomputer, LED running lights,MCS-51

多功能流水灯设计毕业设计

多功能流水灯设计毕业设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 2

摘要这次设计的多功能流水灯是CC4510芯片,CD4013芯片，CC4028芯片NE555芯片的集成电路，是CC4510芯片,CD4013芯片，CC4028芯片和NE555芯片的综合运用。该流水灯的功能是能够根据需要实现自动或手动控制彩灯的正逆流向。本次设计的方案中利用555定时电路组成一个多写振荡器，发出脉冲，作为计数器的时钟脉冲源。通过分频器改变时钟脉冲的频率，从而改变流速；CC4510计数器和CC4013触发器进行计数和控制流向实现正逆向流水，配合二极管，进而形成相应的多功能流水灯电路。在整个课题设计的准备和调试过程中，通过与同组人的共同努力，顺利地完成了课程的设计和制作。准备工作主要是收集信息，通过互联网查找一些相关的资料，并向学长虚心学习一些经验。调试过程中发现了一些问题，通过共同的分析研究得到的解决，此次的课程设计巩固了前阶段所学的理论知识，增强了动手时间能力。在这次设计过程中，采用了模块设计，使得电路能更简洁，在排除障碍过程中也能很好的找到问题的根源。根据原理图，领好元器件，排好版后，连接线路。关键字：多功能，流水，正逆 3

目录前言 (1) 第一章设计要求及系统组成 (2) 要求设计 (2) 系统组成 (2) 第二章系统设计方案选择 (3) 方案一 (3) 方案二 (4) 方案三 (4) 第三章设计方案及工作原理 (5) 时钟信号电路 (5) 计数译码电路 (7) 控制电路 (8) 总体电路 (9) 第四章实验，调试及测试结果与分析 (11) 结论 (12) 参考文献 (13) 附录一芯片管脚功能图 (14) 附录二元件清单 (18) 附录三电路原理总图 (19) 4

多按键花样流水灯课程设计

多按键花样流水灯前言当单片微型计算机简称单片机（single-chip microcomputer）,又称为单片机微型控制器（single-chip microcontroller）,是由CPU、RAM、ROM、定时/计时器、I/O接口电路通过应刷电路板上的总线连成一体的完整计算机系统。[1]从1971年出现单片机的雏形开始，短短四十多年的时间里，单片机便社会各领域中得到了广泛的应用在流水灯控制系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的旧式控制系统，成为日后此系统中的核心部分。由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功耗低；功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。本设计用AT89C51单片机自制了一款简易的花样流水灯，介绍了其硬件电路及软件编程方法，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，现在我把单片机流水灯设计作为一个课程设计，需要更深的去了解单片机的很多功能，努力的去查找资料。本课题将以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，实现一个简易的花样流水灯设计。

花样流水灯设计

一、原理图设计的目的：利用AT89C51，通过控制按键来实现六种流水灯花样的转换，实现花样流水灯的设计，同时通过外部中断0，来控制流水灯的速度。二、各器件的功能作用： 1、AT89C51 AT89C51有40个引脚，每个引脚都有其功能。本次设计中，利用P0口当输出口，输出低电平来驱动发光二极管点亮。利用P1.0~P1.5六个引脚，通过按键接地，然后采用扫描的方式，判断哪个引脚所接按键按下，从而来控制六种流水灯的花样。利用P3.2引脚外接按键接地，通过控制按键来减慢流水灯的速度，利用P3.3引脚外接按键接地，通过控制按键来提高流水灯的速度。利用P3.7输出低电平，导通三极管Q1，从而给八个发光二极管的阳极加高电平，一旦P0口输出低电平就可以驱动发光二极管。 2、八个发光二极管：通过八个发光二极管来实现流水灯的变化，用低电平驱动发光二级管亮，同时，用高电平使其熄灭。 3、按键通过P1.0-P1.5外接的按键来实现流水灯各种花样的变化，当按键按下时，驱动一种流水灯花样的闪烁。同时，利用按键来提供外部

中断，当按下按键时，产生一个外部中断，向CPU申请中断，CPU 响应其中断，因此可以用按键来实现提高流水灯闪烁的速度。通过在RST口处加上一个按钮手动复位电路，利用复位按钮可以使运行中的流水灯复位到初始的状态。 4、排阻因为P0口作为输出口时需要外接上拉电阻三、设计原理图：四、程序如下： #include //51系列单片机定义文件 #define uchar unsigned char //定义无符号字符 #define uint unsigned int //定义无符号整数

基于51单片机的流水灯设计说明

基于51单片机的流水灯设计一．基本功能利用AT89c51作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED 灯的左、右循环显示。二．硬件设计图1.总设计图

1.单片机最小系统 1.1选用AT89C51的引脚功能图2. AT89C51 XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。 XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。 RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得部特殊功能寄存器容均被设成已知状态。 P3：端口3是具有部提升电路的双向I/O端口，通过控制各个端口的高低电平了实现LED流水灯的控制。

1.2复位电路如图所示，当按下按键时，就能完成整个系统的复位，使得程序从新运行。图3.复位电路 1.3时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。在AT89C51芯片部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X1，输出端为引脚X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用12MHz的石英晶体。

图4.时钟电路 2.流水灯部分图5.流水灯电路三．软件设计 3.1编程语言及编程软件的选择本设计选择C语言作为编程语言。C语言虽然执行效率没有汇编语言

精品可控流水灯单片机课程设计报告(c语言)-定

目录 1 引言 (1) 2课题综述 (1) 2.1 课题的来源 (1) 2.2课题的意义 (1) 2.3预期的目标 (1) 2.4面对的问题 (1) 2.5课题的技术 (2) 3系统分析 (2) 3.1涉及的基础知识 (2) 3.280C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 3.3 解决问题的基本思路 (3) 3.4总体方案 (3) 4系统设计 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.2 软件设计 (4) 4.3元件清单 (4) 4.4硬件原理图 (5) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6设计主要功能 (6) 5代码编写 (6) 6程序调试 (7) 结论 (8) 致谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .............................................................................................. 错误！未定义书签。

1 引言单片机课程设计主要是为了让我们增进对80C51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 2课题综述 2.1课题的来源当今社会，这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟，并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛，较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习，所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2课题的意义这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。能够让学生深入真是的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。找出自身的不足并加以改正。 2.3预期的目标对8个LED灯设计5种流水灯显示方式，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号；用两个键来控制流水灯流动的速度。 2.4面对的问题这次课程设计是通过80C51位单片机实现。但面对的问题却是两方面的：一个是软件的设计，也就是实现流水灯控制功能的程序编辑；另一个是硬件的设计，需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来，再根据电路图连接实物电路。

毕业设计34基于AT89C51单片机和keilc软件的流水灯设计

目录摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (2) Keyword (2) 1 AT89C51单片机简介 (3) 1.1 单片机的发展 (3) 1.2 单片机的分类 (3) 1.3 AT89C51的介绍 (3) 1.3.1 AT89C51的结构 (3) 1.3.2 AT89C51主要特性 (4) 1.3.3 AT89C51的管脚说明 (4) 2 keilc软件及ledkey控件介绍 (6) 2.1 keilc软件介绍 (6) 2.2 ledkey控件介绍 (7) 2.2.1 ledkey控件的开发 (7) 2.2.2 ledkey控件原理图 (7) 2.2.4 ledkey控件的使用 (7) 2.2.5举例说明 (8) 3多花样流水灯硬件设计 (9) 3.1 Ledkey控件原理图 (9) 3.2 功能介绍 (9) 4多花样流水灯软件设计 (11) 4.1程序功能 (11) 4.2程序流程图 (12) 5 多花样流水灯的仿真 (13) 结语 (14) 参考文献 (15) 附录1：花样流水灯的程序代码 (16) 附录2：花样流水灯功能表 (19) 附录3：keilc软件和ledkey控件介绍相关图片 (20)

基于AT89C51单片机和keilc软件的流水灯设计摘要:本文介绍了花样流水灯的软件设计过程，重点给出了其软件编程的方法，使学者对汇编语言有个初步了解。通过对单片机发展、分类、硬件原理图的介绍，特别是AT89C51的介绍，具体到其结构、特性、管脚说明等，让单片机学者对51系列单片机有了初步的认识。在程序实现方面通过文字说明和相应的图片又充分的介绍了keil软件及控件使用方法。关键词：单片机；编程；控件；仿真

Proteus花样流水灯课程设计

课程论文题目：基于51单片机LED流水灯设计课程名称：学生姓名：学生学号：系别：专业：年级：任课教师：电气信息工程学院制 1月基于51单片机的LED流水灯设计

1 单片机AT89C51芯片简介 MCS-51兼容4K字节，可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：。全静态工作：0Hz—24Hz，三级程序存储器锁定。128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内震荡器和时钟电路。图1 AT89C51芯片

1.1电源引脚 Vcc（40脚）：典型值＋5V。 Vss（20脚）：接低电平。 1.2外部晶振 XTAL1、XTAL2分别与晶振两端相连接。 1.3输入输出口引脚 P0口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“1”. P0口：是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时，每位能以吸收电流的方式驱动8 个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序或数据存储器时，它是时分多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间将激活内部的上拉电阻。 1.4控制引脚 RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST （9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。ALE/-PROG(30脚）：地址锁存信号输出端.第一功能：编程脉冲输入。-PSEN（29脚）：外部程序存储器读选通信号。-EA/Vpp(31脚）：外部程序存储器使能端。第二功能：编程电压输入端（+21V）。 2硬件电路 2.1晶振电路单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。一般一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使

51单片机经典流水灯汇编程序

单片机流水灯汇编程序设计流水灯汇编程序 8只LED为共阳极连接，即单片机输出端为低电平时即可点亮LED。 ;用最直接的方式实现流水灯 ORG 0000H START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮（以下省略） LCALL DELAY MOV P1,#11101111B LCALL DELAY MOV P1,#11110111B LCALL DELAY MOV P1,#11111011B LCALL DELAY MOV P1,#11111101B LCALL DELAY MOV P1,#11111110B LCALL DELAY MOV P1,#11111111B ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒 AJMP START ;反复循环 ;延时子程序，12M晶振延时约250毫秒 DELAY: ;大约值：2us*256*256*2=260ms，也可以认为为250ms PUSH PSW ;现场保护指令(有时可以不加) MOV R4,#2 L3: MOV R2 ,#00H L1: MOV R3 ,#00H L2: DJNZ R3 ,L2 ;最内层循环：（256次）2个周期指令（R3减一，如果比1大，则转向L2） DJNZ R2 ,L1 ; 中层循环：256次 DJNZ R4 ,L3 ;外层循环：2次 POP PSW RET END

51单片机汇编程序集（二） 2008年12月12日星期五 10:27 辛普生积分程序内部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM浮点数排序程序(升序) BCD小数转换为二进制小数(2位) BCD小数转换为二进制小数(N位) BCD整数转换为二进制整数(1位) BCD整数转换为二进制整数(2位) BCD整数转换为二进制整数(3位) BCD整数转换为二进制整数(N位) 二进制小数(2位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制小数(M位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(M位)转换为十进制整数(组合BCD码) 三字节无符号除法程序(R2R3R4/R7)=(R2)R3R4 余数R7 ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,R2,NDIV31 ;堆栈需求: 5字节 ;出口: R0,NCNT IBTD21 : MOV NCNT,#00H MOV R2,#00H IBD211 : MOV R7,#0AH LCALL NDIV31 MOV A,R7 MOV @R0,A INC R0 INC NCNT MOV A,R3 ORL A,R4 JNZ IBD211 MOV A,R0 CLR C SUBB A,NCNT MOV R0,A RET ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,B,R7 ;堆栈需求: 3字节 ;出口: R0

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