实验三流水灯实验

流水灯实验报告总结一、实验目的本次流水灯实验的主要目的是通过实际操作，深入理解数字电路中时序逻辑电路的工作原理，掌握基本的硬件电路设计和编程方法，提高我们对电子电路的实践操作能力和问题解决能力。

二、实验原理流水灯是通过控制一系列发光二极管（LED）依次点亮和熄灭，从而产生一种流动的视觉效果。

其实现的核心原理是利用计数器和译码器来控制 LED 的亮灭状态。

在数字电路中，计数器可以对输入的时钟脉冲进行计数，从而产生不同的计数值。

译码器则将计数器输出的计数值转换为对应的控制信号，使得相应的 LED 点亮或熄灭。

例如，使用常见的 74LS161 四位二进制同步计数器和 74LS138 三线八线译码器，可以构建一个简单的八路流水灯电路。

计数器在时钟脉冲的驱动下不断计数，译码器根据计数器的输出值依次选通不同的输出端口，从而实现 LED 的顺序点亮。

三、实验设备及材料1、数字电路实验箱2、 74LS161 计数器芯片3、 74LS138 译码器芯片4、发光二极管（LED）若干5、电阻、电容等基本电子元件6、杜邦线若干7、数字万用表8、示波器四、实验步骤（一）电路设计1、根据实验原理，在实验箱上规划好芯片的布局和连线方式。

2、使用杜邦线将计数器、译码器和 LED 等元件按照设计好的电路连接起来。

3、注意连接的正确性，避免短路和断路现象。

（二）硬件搭建1、仔细对照电路设计图，将芯片插入实验箱的相应插槽中。

2、确保芯片引脚与插槽接触良好，无松动现象。

（三）编程与调试1、使用数字电路实验箱提供的编程工具，对计数器和译码器进行编程设置。

2、例如，设置计数器的计数模式、初始值等参数。

3、打开电源，观察 LED 的亮灭情况。

4、如果流水灯效果不符合预期，使用数字万用表和示波器等工具检测电路中的信号和电压，排查故障。

五、实验中遇到的问题及解决方法（一）LED 不亮1、问题描述：接通电源后，所有 LED 均不亮。

2、排查过程：首先检查电源是否正常，然后使用万用表测量芯片引脚的电压，发现计数器芯片没有正常工作。

青 岛 科 技 大 学微机原理与接口技术综合课程设计（报告）题 目 __________________________________指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_________________________________________________________院（部）____________________________专业________________班______年 ___月 ___日直流电机控制综合实验 周艳平宋雪英 01信息科学技术学院 计算机科学与技术0961 2012 12 27摘要 (2)1、单片机概述 (2)2、仿真软件介绍 (2)3、需求分析 (3)一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (4)三、实验内容 (4)1、设计任务与要求 (4)2、系统分析 (4)1）.硬件电路设计(画出原理图、接线图) (5)2）软件框图 (7)3、用keil建项目流程 (8)4、程序清单 (9)4、系统调试 (11)四、设计总结(结论) (12)摘要近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断提高，起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。

而AT89C51就是其中一种，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMO8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

本课程设计介绍一种LED小灯控制系统的设计方法，以单片机作为主控核心，与按键、排阻、电阻、电容等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯进行控制。

能够通过按键控制8个LED小灯从左到右依次点亮。

关键字：单片机、LED流水灯1、单片机概述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。

流⽔灯实践学习⼼得体会doc流⽔灯实践学习⼼得体会篇⼀：对LED流⽔灯的学习总结单⽚机的学习总结第⼀个实验：⼀、从点亮⼀个发光⼆极管到实现流⽔灯的操作实验报告实验⽬的：（1）知道单⽚机最⼩系统和典型系统（2）知道如何建⽴⼀个⼯程，完成⼀个点亮发光⼆极管的编译和烧写实验器件以及基础知识描述：（1）LED发光⼆极管是⼀种半导体⼆极管，可以把电能转换成光能，有⼀个PN结构成。

（2）晶振：全称为晶体振荡器，其作⽤是产⽣原始的时钟频率，这个频率晶振经过频率发⽣器的放⼤或缩⼩后就成为了电脑中各种不同的总线频率。

（3）IO端⼝的驱动能⼒：每个I/O端⼝允许的做⼤20mA 的灌电流，可以直接驱动LED和继电器；⾼电平输出时⼀般对负载提供电流其提供的电流叫“拉电流”；低电平输出时⼀般是要吸收负载的电流，其吸收的电流叫“灌电流”。

（4）P1.0---P1.7:准双向接⼝（内置上拉电阻），端⼝P1的数据寄存器⽤P1表⽰，端⼝置⼀表⽰⾼电平，设置为0表⽰输出低电平。

（5）如何进⾏程序烧写：5.1、⽤传统的并⾏烧写器5.2采⽤⽬前流⾏的IAP在线下载程序，STC的单⽚机可以不要编程器，通过USB或串⼝下载程序（6）延时函数：每条指令都占有⼀定的时间，如果让机器什么都不⼲机器就会延时，外加循环此数⼀个完整的点亮LED源代码程序如下：#includeSbit LED=P1^0;void main(){LED=1;LED=0;While(1)}有这⼀个简单的程序实现使p1^0端⼝控制的LED灯点亮，如果要实现多个灯同时点亮呢？可以定义多个端⼝，使之输出低电平即可：//实现第1、3、5、7个LED灯点亮#includesbit LED0=P1^0;sbit LED2=P1^2;sbit LED4=P1^4;sbit LED6=P1^6;main(void){LED0=0;LED2=0;LED4=0;LED6=0;while(1){}}实现了控制灯亮暗后，程序中添加⼀段延时程序即可实现灯的闪烁：延时函数分为有参延时和⽆参延时；//⼀个简单的有参延时函数：void delay(unsigned int t){While(--t);}//⽆参延时函数：void delay(){for(int i=1000;i>0;i++)for(int j=1000;j>0;j++);}或者： void delay(){Unsigned int i=300;While(--i);}通过进⼀步的分析可以进⾏流⽔灯的设计：设计⽬的：从实际⼯程出发，在理论和实践上掌握流⽔灯系统的基础组成，⼯作原理。

实验三流水灯实验（I/O口和定时器实验）一、实验目的1．学会单片机I/O口的使用方法和定时器的使用方法；2．掌握延时子程序的编程方法、内部中断服务子程序的编程方法；3．学会使用I/O口控制LED灯的应用程序设计。

二、实验内容1．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8右循环轮流点亮（即右流水），间隔时间为100毫秒。

2．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8左循环轮流点亮（即左流水），间隔时间为100毫秒。

3．使用K1开关控制上面LED灯的两种循环状态交替进行；4. 用定时器使P1口输出周期为100ms的方波，使LED闪烁。

5．使用定时器定时，使LED灯的两种循环状态自动交替，每一种状态持续1.6秒钟（选作）。

三、实验方法和步骤1．硬件电路设计使用实验仪上的E1、E5和E7模块电路，把E1区的JP1（单片机的P1口）和E5区的8针接口L1~L8（LED的驱动芯片74HC245的输入端）连接起来，P1口就可以控制LED 灯了。

当P1口上输出低电平“0”时，LED灯亮，反之，LED灯灭。

E7区的K1开关可以接单片机P3.0口，用P3.0口读取K1开关的控制信号，根据K1开关的状态（置“1”还是置“0”），来决定LED进行左流水还是右流水。

综上，画出实验电路原理图。

2．程序设计实验1和实验2程序流程图如图3-1实验3程序流程图如图3-2所示。

图3-1 实验1,2程序流程图图3-2 实验3程序流程图实验4程序流程图如图3-3，3-4所示。

实验5程序流程图如图3-5，3-6所示。

图3-5 实验5主程序流程图图3-6 定时器中断服务子程序流程图图3-4 定时器中断服务子程序流程图图3-3 实验4主程序流程图编程要点：（1）Pl，P3口为准双向口，每一位都可独立地定义为输入或输出，在作输入线使用前，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。

例如：MOV P1,A; P1口做输出MOV P1,#0FFHMOV A，P1;P1口做输入SETB P3.0MOV C,P3.1;从P3.1口读入数据（2）每个端口对应着一个寄存器，例：P1→90H(P1寄存器地址)；P3→B0H(P3寄存器地址)；寄存器的每一位对应着一个引脚，例：B0H.0→P3.0（3）对寄存器写入“0”、“1”，对应的外部引脚则输出“低电平”、“高电平”。

青 岛 科 技 大 学微机原理与接口技术综合课程设计（报告）题 目 __________________________________指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_________________________________________________________院（部）____________________________专业________________班______年 ___月 ___日直流电机控制综合实验 周艳平宋雪英 01 信息科学技术学院计算机科学与技术0961 2012 12 27摘要 (2)1、单片机概述 (2)2、仿真软件介绍 (2)3、需求分析 (3)一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (4)三、实验内容 (4)1、设计任务与要求 (4)2、系统分析 (4)1）.硬件电路设计(画出原理图、接线图) (5)2）软件框图 (7)3、用keil建项目流程 (8)4、程序清单 (9)4、系统调试 (11)四、设计总结(结论) (12)摘要近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断提高，起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。

而AT89C51就是其中一种，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMO8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

本课程设计介绍一种LED小灯控制系统的设计方法，以单片机作为主控核心，与按键、排阻、电阻、电容等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯进行控制。

能够通过按键控制8个LED小灯从左到右依次点亮。

关键字：单片机、LED流水灯1、单片机概述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。

一、实验目的1. 熟悉单片机的基本原理和组成，掌握51单片机的编程方法。

2. 理解单片机I/O口的使用，学会利用单片机控制LED灯的流水灯效果。

3. 提高动手实践能力，培养团队协作精神。

二、实验环境1. 实验设备：51单片机开发板、LED灯、面包板、电源、连接线等。

2. 实验软件：Proteus仿真软件、Keil uVision5集成开发环境。

三、实验原理流水灯实验是单片机入门级实验之一，通过控制单片机的I/O口输出高低电平，使LED灯依次点亮，形成流水灯效果。

实验中，利用单片机的定时器产生定时中断，每隔一定时间改变I/O口的输出状态，实现LED灯的流水灯效果。

四、实验步骤1. 打开Proteus软件，新建一个工程项目，添加51单片机开发板和LED灯等元件，绘制电路图。

2. 打开Keil uVision5，新建一个C51工程项目，选择对应的单片机型号。

3. 编写程序：（1）初始化I/O口：将P0口设置为输出模式，将P1口设置为输出模式。

（2）设置定时器：选择合适的定时器，设置定时时间，使其产生定时中断。

（3）编写中断服务程序：在中断服务程序中，改变I/O口的输出状态，实现LED灯的流水灯效果。

（4）编写主程序：在主程序中，启动定时器，进入中断服务程序。

4. 编译程序，生成HEX文件。

5. 将生成的HEX文件导入Proteus软件，运行仿真实验。

6. 观察实验现象，检查LED灯的流水灯效果是否正常。

五、实验结果与分析1. 实验现象：在Proteus软件中，LED灯依次点亮，形成流水灯效果。

2. 实验分析：通过设置定时器，每隔一定时间改变I/O口的输出状态，实现LED 灯的流水灯效果。

实验过程中，可以调整定时器的定时时间，改变流水灯的速度。

六、实验总结1. 本实验使我们对单片机的基本原理和组成有了更深入的了解。

2. 通过编写程序，掌握了51单片机的编程方法，提高了编程能力。

3. 实验过程中，我们学会了利用单片机控制LED灯，实现了流水灯效果。

实验三：花样流水灯实验一、实验目的1.熟悉LED的显示特点；2.了解单片机系统实现花样流水灯实验的硬件电路和软件编程技巧；3.熟悉基本汇编指令的灵活应用。

二、实验仪器、材料1.微型计算机（PⅣ以上）2.编程、汇编与模拟平台软件Keil uVision33.电子技术专业仿真软件protues运行平台4.单片机实训开发电路板三、实验内容和步骤1.2.//从左到右（或从右到左）流水循环显示实验ORG 0000HMOV A,#80H //MOV A,#01H ;从右到左LOOP:RL A //RR A ;从右到左MOV P1,AACALL DELAYSJMP LOOPDELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND//从两端到中间、从中间到两端显示实验ORG 0000HLOOP:MOV P1,#81HACALL DELAYMOV P1,#42HACALL DELAYMOV P1,#24HACALL DELAYMOV P1,#18HACALL DELAYMOV P1,#24HACALL DELAYMOV P1,#42HACALL DELAYSJMP LOOPDELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND//从左到右、从右到左流水显示实验1ORG 0000HMOV A,#80HMOV R0,#08HLOOP:RL AMOV P1,AACALL DELAYDJNZ R0,LOOPMOV R0,#07HLOOP1:RR AMOV P1,AACALL DELAYDJNZ R0,LOOP1MOV R0,#07HSJMP LOOPDELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND//从左到右、从右到左流水显示实验2ORG 0000HMOV A,#01HLOOP:RL AMOV P1,AACALL DELAYCJNE A,#80H,LOOPLOOP1:RR AMOV P1,AACALL DELAYCJNE A,#01H,LOOP1SJMP LOOPDELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND//从左到右、从右到左流水显示实验3ORG 0000HMOV A,#00HSETB CYLOOP:RLC AJC LOOP1MOV P1,AACALL DELAYSJMP LOOPLOOP1:RRC AJC LOOPMOV P1,AACALL DELAYSJMP LOOP1DELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND//花样流水灯查表显示实验ORG 0000HSTART:MOV R0,#00HMOV P1,#00HLOOP:MOV A,R0ADD A,#0CHMOVC A,@A+PCCJNE A,#01H,XSH ;3SJMP START ;2XSH:MOV P1,A ;2ACALL DELAY ;2INC R0 ;1SJMP LOOP ;2ASCTAB:DB0FFH,00H,0FFH,00H,0FFH,00H,0FH,0F0H,0FH,0F0H,0FH,0F0H,0FH,0F0H,0CCH,55H,0AAH,55H,0AAH,55H,0AAH,55H DB81H,42H,24H,18H,24H,42H,81H,42H,24H,18H,24H,42H,81H,42H,24H,18H,24H,42H,81H,42H,24H,18H,24H,42H,81H DB03H,06H,0CH,18H,30H,60H,0C0H,60H,30H,18H,0CH,06H,03H,06H,0CH,18H,30H,60H,0C0H,60H,30H,18H,0CH,06H,03H,0 1HDELAY:MOV R7,#0FFH ;延时1ms程序DELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY2:MOV R5,#02HDELAY3:DJNZ R5,DELAY3DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RETEND。

一、实验背景随着科技的不断发展，LED灯的应用越来越广泛。

LED流水灯作为一种新型照明设备，具有节能、环保、美观等特点。

为了进一步丰富LED灯的应用，本实验旨在设计一款音乐流水灯，使LED灯的亮度、颜色和闪烁模式随音乐节奏变化，达到一种动态、立体的视觉效果。

二、实验目的1. 了解音乐流水灯的工作原理和设计方法。

2. 掌握音乐流水灯电路的搭建和调试方法。

3. 熟悉音乐信号处理技术，实现音乐与LED流水灯的同步。

三、实验原理音乐流水灯的原理是利用音乐信号处理技术，将音乐信号转换为控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式的信号。

具体步骤如下：1. 将音乐信号输入到音乐处理器中。

2. 音乐处理器对音乐信号进行采样、滤波、放大等处理，提取出音乐信号的频率、振幅等特征。

3. 根据音乐信号的频率和振幅，控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式。

四、实验器材1. Arduino UNO开发板2. LED灯珠（数量根据实际需求而定）3. 电阻（阻值根据LED灯珠的额定电流而定）4. 面包板5. 音频信号发生器6. 万用表7. 烧录器五、实验步骤1. 搭建音乐流水灯电路：将Arduino UNO开发板、LED灯珠、电阻、面包板等元件连接在一起，形成音乐流水灯电路。

2. 编写程序：使用Arduino IDE编写程序，实现音乐信号处理和LED灯控制功能。

3. 烧录程序：将编写好的程序烧录到Arduino UNO开发板中。

4. 连接音频信号发生器：将音频信号发生器的输出端连接到Arduino UNO开发板的A0引脚。

5. 连接耳机：将耳机连接到Arduino UNO开发板的3.5mm音频接口。

6. 调试电路：检查电路连接是否正确，确保电路工作正常。

7. 播放音乐：播放音乐，观察LED灯的亮度、颜色和闪烁模式是否随音乐节奏变化。

六、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，成功实现了音乐流水灯的功能。

当播放音乐时，LED灯的亮度、颜色和闪烁模式会随音乐节奏变化，达到一种动态、立体的视觉效果。

实验三流水灯制作实验一实验目的：通过实验进一步掌握I/O口作为输入和输出方式时，CPU对I/O口的操作和控制，以及时间延迟和消除按键抖动的方法。

二实验原理:流水灯实验中综合运用了I/O口的输入输出功能。

实验二已介绍其作为输出口的功能，作为输入口用时，有两种工作方式，即读端口和读引脚。

读端口时是把端口锁存器中的内容读入到内部总线，经过某种运算和变换后再写回到端口锁存器，对端口的内容取反即属于此类操作指令。

而读引脚时才是把外部的数据读入到内部总线。

CPU可根据不同的指令分别发出读端口或是读引脚的信号来完成不同的读操作。

读者可以尝试做这样一个小实验来验证二者得相异之处。

小实验1：先将P2.0口接地，而在软件中将P2.0赋值为1，此时将P2.0口的值再赋给其他的引脚如P1.0，可以看到P1.0脚仍为低电平，这种情况则是读引脚；小实验2：先将P2.0口接地，而在软件中将P2.0赋值为1，接下来如果我们执行一条P2.0取反的指令CPL P2.0，去掉P2.0口接地线，结果P2.0口也还是为低，那么这个CPL 指令便是读端口锁存器。

三实验内容：实验中，P1的8根I/O口上分别接一个发光二极管和一个限流电阻，P2.0管脚上接上一个开关，编写程序控制发光二极管的点亮顺序，使8个发光二极管从L1开始，点亮约0.5秒后熄灭，接着L2点亮0.5秒，这样从右向左运行依次循环至L8，同样的方式从左向右运行，即L8到L1依次点亮。

如此循环往复，形成流水灯。

流水灯的运行与否由开关来控制，即开关按下后，流水灯开始运行。

四实验电路图：五实验方法：1．根据如上电路图连接好实验电路，注意发光二级管的正负极。

实验板中将P1的八个引脚分别与右上方的八个LED相连，P2.0的管脚与J10的任一根脚相接。

这样实验板中的AUXkey即为上图中的S1。

2．发光二极管可以选用3mm的小型高亮管，限流电阻选用560欧姆，其他元件的参数可以参考上一个实验。