基于单片机的流水灯课程设计
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基于51单片机的流水灯毕业设计方案:一、引言流水灯是一种常见的电子设计项目,适合初学者练习和毕业设计。
通过使用51单片机和少量外围元件,可以实现一个简单而有趣的流水灯效果。
本文将介绍基于51单片机的流水灯设计方案,包括硬件连接、软件程序设计和效果展示等内容。
二、硬件设计1. 材料准备:51单片机(如STC89C52)、LED灯若干(建议4-8个)、电阻、面包板、连线等。
2. 连接方式:将LED灯按顺序连接到51单片机的IO口,每个LED 灯通过一个电阻连接到IO口,确保电流限制。
3. 电源供应:连接电源至电路板,保证正常工作电压和电流。
三、软件设计1. 编程环境:使用Keil C51等集成开发环境进行程序编写。
2. 程序设计:设计一个循环移位的程序,控制51单片机的IO口依次点亮LED灯,形成流水灯效果。
3. 定时控制:通过定时器中断或延时函数控制LED灯的亮灭时间,实现流水灯的效果。
四、效果展示1. 烧录程序:将编写好的程序烧录到51单片机中。
2. 调试测试:连接电路并通电,观察LED灯按顺序点亮并流动的效果。
3. 优化改进:根据实际效果调整程序和硬件设计,优化流水灯的效果和稳定性。
五、注意事项1. 电路连接:确保电路连接正确,避免短路或接反现象。
2. 程序设计:合理设计程序逻辑,确保LED灯的流水效果符合预期。
3. 调试测试:在调试过程中注意观察LED灯的亮暗情况,及时发现问题并进行调整。
六、总结基于51单片机的流水灯设计是一个适合初学者和毕业设计的简单而有趣的项目,通过设计和实现可以提升对单片机编程和电路连接的理解和技能。
希望通过本文的介绍,读者能够顺利完成基于51单片机的流水灯毕业设计,并在实践中不断提升自己的电子设计能力。
《单片机原理及应用》基于51单片机实验箱的流水灯设计一、实验目的和要求1.掌握单片机基本资源使用。
2.掌握单片机电路原理图。
3.掌握单片机C语言软件开发以及试验箱使用。
二、实验内容和原理实验内容:1.绘制程序流程图并编写C语言程序2.在实验箱中进行测试,最后提交实验报告三、主要仪器设备Keil4软件、C51单片机实验箱。
四、操作方法与实验步骤4.1 题目要求使用单片机实验箱实现流水灯功能。
4.2 系统设计思路主程序中实现流水灯功能,时间单位采用500ms信号,作为实现流水灯的发光二极管和单片机的P1相连。
4.2 C程序编制(包含详细的文字和程序流程图)#include<intrins.h>#include<reg52.h>#define uchar unsiged char#define uint unsigned intvoid mDelay(uint Delay){int i;for(;Delay>0;Delay--)for(i=0;i<110;i++);}void main(){unsigned char a,i;While(1){a=0x01;for(i=0;i<8;i++){a=-crol-(a,1)P2=amDelay(500);}}4.3 测试分析(包含文字和图像叙述)在KeilC51软件软件中编写好程序并调试好后,连接单片机实验箱,实验结果如下:实验箱上连接的八个灯,每个灯间隔500ms的时间一个接一个的循环闪烁。
五、讨论和心得(不少于100字)通过此次实验,我不仅加深了对单片机理论的理解,将理论很好地应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的创新精神,试验过程还是比较繁琐,但是还是完成了这次试验,使我对于理解单片机的基本原理更加深刻,将所学知识运用到实践中,在实践中发现问题,强化理论知识。
课程名称:单片机原理及应用实验项目名称(二):定时计数器的应用—按钮控制LED灯四、实验目的和要求1.掌握单片机基本资源使用。
流水灯课程设计报告1、概述随着科学技术水平的不断向前提高以及社会经济的不断向前发展,人们越来越意识到广告宣传的重要性,越来越多的丰富多彩、新颖夺目的LED广告宣传牌充斥在城市的公共场所中,为灯红酒绿的城市增加了炫目多姿的色彩。
这些LED 广告宣传牌动态显示的背后,则是以流水灯的原理为基础,以单片机为控制核心,按照广告商的宣传需求,通过炫目的多彩和新颖的方式来吸引人们的眼球来完成广告宣传。
基于单片机的流水灯的设计,主要是以单片机为控制核心,通过自身的数据输入输出端口完成与流水灯显示电路的数据联通,通过内部的程序运行来实现对流水灯显示电路的动态控制,进而实现显示电流的循环亮灭的操作。
所以对于基于单片机的流水灯系统的深入研究与学习对于学习单片机控制系统以及LED广告宣传系统的工作机制进来说具有非常重要的现实意义。
2、基于单片机的流水灯的系统电路流水灯的显示电路就是多个二极管通过一端公共连接而构成的显示电路,并将另一端分别与单片机的多个数据输入输出端口进行连接,当单片机向这些端口发送相应的数据时,根据二极管的工作特性,从而实现对其的亮灭控制。
当然,单片机工作还需要复位电路和晶振电路配合单片机芯片构成单片机工作的最小系统,从而满足单片机正常工作的基本条件。
如图1所示,为基于单片机的流水灯控制系统硬件电路图,该硬件电路以AT89C51为基本的控制核心,实现对8为二极管流水灯显示电路的亮灭控制。
该控制系统是以AT89C51为系统的控制单片机,它是美国ATMEL公司生产的高性能的CMOS 8位处理器,同时配备了丰富的硬件资源,有128字节的RAM供用户使用,并提供2个16为定时器/计数器完成定时和计数的工作以及32根数据输入输出端口来单片机与外部电路的数据连通的工作。
8位二极管构成的流水灯显示电路是用共阳极的连接方法来构成的显示电路的。
常见的LED显示灯电路中的二极管连接方法有两种,一种是共阳极连接,一种是共阴极连接,它们是根据显示电路中二极管公共连接的方式来决定的。
单片机流水灯课程设计第一篇:单片机流水灯课程设计单片机原理及系统课程设计报告基于AT89C51单片机的流水灯引言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。
目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,用单片机可以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。
目录引言 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -第一章总体设计方案 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 3 -1.1设计思路 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- - 3 -1.2原件清单 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- - 4 -第二章电路设计与分析------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -2.1 AT89C51----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -2.1.1主要特性---------------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -2.1.2 2.1.2 管脚说明管脚说明 --------------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -2.1.3 AT89C51单片机的P 口特点 ------------------------------------------------------------------------ - 7 -2.2 2.2 设计原理图设计原理图 ------------------------------------------------------------------------------------------------ - 9 -第三章软件设计与分析---------------------------------------------------------------------- - 11 -3.1位控法 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 11 -3.2 proteus 仿真--------------------------------------------------------------------------------------------- - 14 -第四章总结与致谢------------------------------------------------------------------------------------------- - 15 -4.1总结 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 15 -4.2致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 19 -附录1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 21 -附录2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 23 -引言当今社会,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。
跪求单片机8个流水灯的课程设计实验报告(共9篇)单片机花样流水灯设计实验报告* * 大学物理学院单片机花样流水灯设计实验课题:花样流水灯设计班级: 物理***姓名:*** 学号:当今时代的智能控制电子技术,给人们的生活带来了方便和舒适,而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人,为人们生活增添了不少色彩。
制作流水灯的方法有很多种,有传统的分立元件,由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。
本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作,采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心,辅以简单的数码管等设备和必要的电路,设计了一款简易的流水灯电路板,并编写简单的程序,使其能够自动工作。
本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯,并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现,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。
关键字:AT89C51 单片机流水灯数码管1. 单片机及其发展概况单片机又称为单片微计算机,其特点是将微型计算机的基本功能部件(如中央处理器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等)全部集成在一个半导体芯片上。
单片机作为一种高集成度微型计算机,已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。
2. Protues仿真软件简介Protues以其数量众多的元件数据库、标准化的仿真仪器、直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间,节省了工程设计费用。
利用Protues软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后,再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。
【实验设计目标】设计要求以发光二极管作为发光器件,用单片机自动控制,对8个LED灯设计至少3种流水灯显示方式,每隔20秒变换一次显示花样,计时通过一个二位七段数码管显示。
XX工程学院单片机课程设计报告题目:流水灯学生姓名:学号:系部名称:职业技术学院班级:机电一体化Z11-1 指导教师:目录摘要 (3)一、课程设计题目 (4)二、设计任务及要求 (4)三、实验方案 (4)四、流程图 (4)五、硬件电路 (6)六、软件设计 (6)1 主体程序 (6)2 键扫描子程序 (6)3 闪烁控制程序 (6)4 延时子程序 (6)5 源程序设计 (7)七、功能调试 (12)八、设计总结 (12)九、参考文献 (13)【摘要】单片机课程设计主要是为了让我们增进对单片机芯片电路的感性认识,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。
一、课程设计题目:流水灯二、设计任务及要求:任务:完成对接在P1,P3口的发光二极管闪亮控制程序的设计1.用程序延时方法让P1的一个LED小灯每隔1S交替闪亮2.用程序延时方法让P1的8个LED小灯循环(每个亮50MS)闪亮3.用程序延时方法让P1的8个LED小灯追逐闪亮(50MS间隔变化)4.用程序延时方法让P1、P3的16个LED小灯循环(每个亮50MS)闪亮要求:1. 根据硬件电路原理,画出接线2. 设计出相应的软件程序三、实验方案:方案:单片机采用40脚的89C52标准双列直插系列,有4个标准输入/输出端口共32位控制端口。
本次设计采用并行口低电平(吸电流)直接驱动LED发光管发光形式,选择了P1和P3口的16个端口进行模拟LED小灯控制,如要多些小灯单元可再将P2口、P0口及其他空余端口用LED小灯驱动控制。
因系统功能要求能控制灯亮的方式,在P0.0—P0.3端口接了4个按键小开关,每个小开关可控制一种亮灯方式。
在端口较紧张的情况下,LED小灯驱动也可用串入/并出移位寄存器(如74HC595),单片机用并行移位方式进行驱动。
第1章概述近几年来,彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要工作。
因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大,对与彩灯的技术和花样也越来越高。
但传统的彩灯控制电路一般是由数字电路组成,这种彩灯控制器电路结构复杂、成本较高、功率损耗大,此外从功能效果上看,彩灯模式少而且样式单调,缺乏用户可操作性,影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
然而单片机具有体积小、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。
LED彩灯具有成本低、发光纯度高、发光热量小、耗电量低、超长寿命的特点。
所以利用单片机作LED彩灯控制,不仅是使控制花样、路数大大增加,成本也很低,而且对环境能源没有污染,有着很大的发展前景。
本方案是一种基于AT-89C51单片机的彩灯控制方案,实现对LED彩灯的控制。
主要以AT-89C51单片机作为主控核心与发光二极管、晶振、复位、电源等组成电路,利用软件编辑实现彩灯流水灯的效果。
第2章方案设计2.1设计任务(1)共有红、绿、蓝3色彩灯各8个,要求按一定顺序和时间关系运行:红色发光二极管由弱到强—>绿色发光二极管由弱到强—>蓝色发光二极管由弱到强。
(2)利用三基色原理,控制每次点亮红色发光二极管,绿色发光二极管,蓝色发光二极管的数目,实现黄色,紫色,青色。
(3)控制不同颜色发光二极管的数目,实现花样彩灯。
(4)编写程序代码。
(5)程序分析与调试。
2.2工程方案按照设计任务要求,红,绿,蓝光由弱到强,每个颜色用8个发光二极管,在程序控制下,先亮一个,再亮两个,再亮三个,慢慢的直到最后全亮,就能看到由弱到强的现象。
如果同一颜色使用更多的发光二极管,显示效果会更柔和。
要实现黄色,紫色,青色光,只能根据三基色原理进行合成。
所谓三基色是指红,绿,蓝三色,人眼对红,绿,蓝最为敏感,大多数可以通过红,绿,蓝3种颜色按照不同的比例合成产生。
同时,绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种光。
单片机花样流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和功能,掌握单片机编程的基本语法;2. 学习并掌握流水灯的设计原理和实现方法;3. 了解花样流水灯的创意设计,能够运用所学知识进行简单的创新设计。
技能目标:1. 能够独立完成单片机的编程和调试,实现基本流水灯效果;2. 学会运用逻辑思维和问题解决能力,分析并解决流水灯编程过程中的问题;3. 提高团队协作能力,通过与同学合作完成更复杂的花样流水灯设计。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣和热情,激发创新精神;2. 培养学生面对困难时的积极态度,勇于尝试和解决问题的勇气;3. 增强学生的环保意识,让学生明白电子制作中的资源节约和环保重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为单片机花样流水灯课程设计,适用于高年级学生。
学生已具备一定的单片机基础知识,具备初步编程能力。
课程性质为实践性、创新性和团队合作性。
在教学过程中,注重培养学生的实际操作能力和创新思维,同时强调团队协作能力的提升。
根据以上分析,课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成基本流水灯编程和调试;2. 学生能够分析并解决流水灯编程中的问题;3. 学生能够与团队成员合作,完成至少两种不同花样流水灯的设计与实现;4. 学生能够撰写实验报告,总结课程学习心得和创新体会。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 单片机基础知识回顾- 章节链接:课本第三章“单片机原理与编程基础”- 内容列举:单片机的基本结构、工作原理、I/O口编程。
2. 流水灯原理与编程实现- 章节链接:课本第四章“单片机实践与应用”- 内容安排:- 流水灯设计原理- 延时函数的使用- I/O口控制LED亮灭- 流水灯编程实现3. 花样流水灯设计与创新- 章节链接:课本第四章“单片机实践与应用”及附录“创意电子制作”- 内容安排:- 流水灯花样设计思路- 逻辑编程技巧- 创新设计方法- 团队合作与分工教学进度安排:1. 第一周:回顾单片机基础知识,完成I/O口编程训练;2. 第二周:学习流水灯原理,完成基本流水灯编程;3. 第三周:学习花样流水灯设计,进行创新实践;4. 第四周:团队协作,完成至少两种不同花样流水灯设计与实现;5. 第五周:撰写实验报告,总结课程学习。
单片机流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理和结构,掌握流水灯的设计方法。
2. 学生能描述流水灯程序的设计流程,包括电路连接、编程语言及指令的运用。
3. 学生了解并能够解释流水灯中涉及的电子元件功能,如电阻、电容、LED 等。
技能目标:1. 学生能够独立完成流水灯电路图的绘制,并正确搭建电路。
2. 学生能够运用指定的编程软件,编写并调试出流水灯的程序代码。
3. 学生通过动手实践,提高问题解决能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过完成流水灯的制作,培养对电子制作的兴趣,激发创新精神。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、倾听意见,培养良好的沟通能力和团队意识。
3. 学生能够意识到科技在生活中的应用,增强实践是检验真理的唯一标准的认识。
课程性质:本课程为实践操作性强的电子技术课程,结合理论知识与动手实践,培养学生对单片机应用的基本技能。
学生特点:假设学生为八年级,已具备基本的物理知识和逻辑思维能力,对电子制作有好奇心,动手能力强。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,关注个体差异,提供个性化指导,确保学生在掌握知识技能的同时,培养积极的情感态度价值观。
通过具体的学习成果分解,后续教学设计和评估将更有针对性。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机基本原理与结构介绍,关联教材第3章。
- 流水灯电路设计原理,关联教材第4章。
- 编程语言基础及指令运用,关联教材第5章。
2. 实践操作:- 电路图绘制,关联教材第6章。
- 流水灯电路搭建,包括元件识别、电路连接,关联教材第7章。
- 程序编写与调试,关联教材第8章。
3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍单片机基本原理与结构,让学生了解流水灯项目背景。
- 第二课时:讲解流水灯电路设计原理,进行电路图绘制练习。
- 第三课时:学习编程语言基础及指令运用,为学生编写程序打下基础。
- 第四课时:分组进行流水灯电路搭建,并进行程序编写与调试。
单片机课程设计流水灯一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和功能,掌握流水灯的设计方法;2. 学会使用特定编程语言(如C语言)编写单片机程序,实现流水灯效果;3. 了解单片机在现实生活中的应用,培养学生对电子科技的兴趣。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立设计并搭建简单的流水灯电路;2. 掌握单片机编程技巧,具备调试程序的能力;3. 培养学生动手实践、解决问题的能力,提高创新思维和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机课程的兴趣,激发学习热情,形成主动学习的习惯;2. 培养学生面对挑战时,勇于尝试、不断调整的心态,增强自信心;3. 培养学生关注科技发展,认识到单片机在科技领域的广泛应用,树立为国家科技事业做贡献的远大志向。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,要求学生结合理论知识,动手实践,实现具体的项目。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对单片机有一定了解,具备基本的编程知识,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供个性化指导,确保学生能够完成课程目标。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新思维,提高学生的综合素质。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:a. 单片机原理与结构:讲解单片机的内部组成、工作原理及性能特点;b. 编程语言基础:回顾C语言基础知识,强调在单片机编程中的应用;c. 流水灯原理:介绍流水灯的工作原理,分析其电路设计和程序设计要点。
2. 实践操作:a. 电路搭建:指导学生搭建流水灯电路,熟悉各种电子元器件的使用;b. 程序编写:教授学生编写流水灯程序,掌握程序调试方法;c. 项目实施:引导学生将理论知识应用于实践,独立完成流水灯项目。
3. 教学大纲:第一课时:单片机原理与结构介绍,C语言基础知识回顾;第二课时:流水灯原理讲解,电路设计和程序设计要点分析;第三课时:电路搭建及元器件使用方法教学;第四课时:程序编写及调试方法教学;第五课时:项目实践,学生独立完成流水灯项目。
郑州科技学院《单片机》课程设计题目单片机控制流水灯学生姓名X X X 专业班级电气工程及其自动化X班学号201XXXX院(系)电气工程学院指导教师X X完成时间201X年XX月XX日目录1设计的目的 (1)2设计的任务与要求 (2)3设计方案与论证 (2)4 元器件介绍 (4)4.1 单片机5 硬件电路设计 (8)6软件设计 (10)7硬件的制作与调试 (12)8总结 (13)参考文献 (14)附录1 总体电路原理图 (15)附录2 实物图 (15)引言基于单片机的LED流水灯的应用十分广泛,由单片机作为的核心控制器,通过按键实现控制功能和数据输入是非常普遍的。
通常在所需按键数量不多时,系统常采用独立式按键。
这种按键的电路配置灵活,软件结构简单。
由于实际应用中,不同系统对按键的要求不同,因此,对按键程序的设计要考虑全面,以便更好地完成按键所设定的功能,简述了该系统中一些重要芯片的基本工作原理,着重论述了硬件线路各个模块的设计思想。
进而熟练掌握相关专业基础知识的综合应用,提高学生的实际动手和设计能力。
本系统是基于AT89C51系列单片机为核心的LED流水灯设计,实现12个LED灯变化方向和速度的可调。
1 设计的目的1、使自己在学习理论知识的同时与实际操作相结合,从而提高自己动手操作的能力。
2、可以培养自己自主学习的能力,自己可以查阅资料,从而提高自己的知识储备。
3、可以提高自己的动手能力,提前为以后走向社会,适应社会而做准备。
4、在自己动手的同时,遇到不懂的可以请教老师,可以查阅资料,也可以通过自己的思考解决问题,这些都可以提高自己对理论知识的理解和对课外知识的扩展,从而提高以后工作的社会竞争力。
5、自己通过自己的努力而完成的作品会有一种巨大的成就感,会让自己更喜欢这门学科,从而以后更加好好学习这门学科。
2 设计的任务与要求1、通过单片机实现对LED灯进行闪烁控制。
2、学会实物的设计和制作。
3、能够自己设计仿真电路。
基于51单片机的流水灯系统设计介绍:流水灯系统是一种常见的电子灯光效果,通过多个方向或位置的灯光按照一定的规则顺序闪烁,形成一种流动的效果。
这种系统在舞台演出、广告等领域广泛应用。
本文将基于51单片机设计一个简单的流水灯系统。
设计目标:本设计的主要目标是实现一个简单的有5个LED灯的流水灯系统,通过51单片机控制闪烁的频率和方向。
设计原理:1.51单片机:使用常见的AT89C51单片机,作为整个系统的控制核心。
2.LED灯:选用5个LED灯作为流水灯的灯光源。
3.节拍控制电路:通过一个定时器电路来生成节拍信号,控制LED闪烁的频率。
详细设计:1.系统硬件设计选用的51单片机AT89C51与外部晶振连接,为单片机提供时钟信号。
5个LED灯分别通过多路开关连接到51单片机的I/O口上,通过单片机控制I/O口输出高或低电平来控制LED灯的亮灭。
定时器电路通过8051单片机内部的定时器模块来实现。
2.系统软件设计使用C语言编写程序,实现流水灯的控制逻辑。
1)初始化:设置51单片机的I/O口为输出模式,并将所有LED灯都设置为关闭状态。
2)闪烁控制:使用一个循环,通过依次改变LED灯的亮灭状态实现流水灯的效果。
可以通过循环变量的增加或减少来改变流水灯的方向。
3)节拍控制:使用编写好的定时器中断服务函数,来控制流水灯的闪烁频率。
可以通过调整定时器的工作模式和计数值来调整闪烁的频率。
测试与调试:总结:本文基于51单片机设计了一个简单的流水灯系统,通过控制LED灯的闪烁频率和方向,实现流水灯的效果。
通过学习和理解该设计,我们可以进一步探索更复杂的灯光系统设计,并在实际应用中进行扩展和优化。
基于单片机的流水灯课程设计报告书.****课程设计报告书系别: 机械与电子工程学院专业:学生姓名: 学号: 课程设计题目: 基于单片机的流水灯设计起迄日期:课程设计地点:指导教师:下达任务书日期: 2013 年 12 月 16 日.第一章设计背景 ..................................................................... ..... 3 第二章硬件设计 ..................................................................... .. (4)2.1硬件组成 ..................................................................... ........................................................................ . (4)2.2 AT89C51引脚功能 ..................................................................... (4)2.3晶振 ..................................................................... ........................................................................ (6)2.4 复位状态 ..................................................................... ........................................................................ (7)2.5流水灯硬件原理图 ..................................................................... (8)MCS-51系列单片机内部采用模块式结构 ..................................................................... ......................... 9 2.62.7元件清单 ..................................................................... ........................................................................ . (9)2.8程序流程图 ..................................................................... ........................................................................ .. 10 第三章软件编程 ..................................................................... . (11)3.1位控法 ..................................................................... ........................................................................ . (11)3.2 C语言编程 ..................................................................... .........................................................................123.2.1 C语言程序 ..................................................................... . (12)3.2.2编程注意事项 ..................................................................... (13)3.3仿真结果 ..................................................................... ........................................................................ ...... 15 实验总结 ..................................................................... ........... 16 参考文献: .................................................................... . (17)第 2 页共 17 页第一章设计背景单片机的应用已经广泛的渗透到国民经济的各个领域,随着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有的速度被单片机智能控制系统所取代,它已经成为工科大学生的必修课程之一。
09机电一体化课程设计学院:南昌航空大学高职学院设计题目:基于单片机的流水灯系统设计****:**姓名:班级:099021学号:年月日目录一、摘要 (03)二、前言 (03)三、硬件组成3.1流水灯硬件构成及原理 (04)3.2流水灯硬件原理图 (04)四、软件编程4.1位控法 (06)4.2循环位移法 (08)4.3查表法 (10)4.4遵循原则 (13)五、结语 (17)六、设计体会 (17)七、参考文献 (18)一、摘要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。
关键词:LED 单片机控制系统流水灯二、前言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毕业课程设计,需要更深的去了解单片机的很多功能,努力的去查找资料,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。
三、硬件组成3.1流水灯硬件构成及原理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。
AT89C51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I/O 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。
其具体硬件组成如图1所示。
3.2流水灯硬件原理图图1 流水灯硬件原理图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。
四、软件编程单片机的应用系统由硬件和软件组成,上述硬件原理图搭建完成上电之后,我们还不能看到流水灯循环点亮的现象,我们还需要告诉单片机怎么来进行工作,即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化,来实现发光二极管的一亮一灭。
软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分,是单片机学习的重点和难点。
下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮,来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。
4.1位控法这是一种比较笨但又最易理解的方法,采用顺序程序结构,用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平,从而来控制相应LED灯的亮灭。
程序如下: ORG 0000H ;单片机上电后从0000H地址执行AJMP START ;跳转到主程序存放地址处ORG 0030H ;设置主程序开始地址START:MOV SP,#60H ;设置堆栈起始地址为60H CLR P1.0 ;P1.0输出低电平,使LED1点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.0 ;P1.0输出高电平,使LED1熄灭CLR P1.1 ;P1.1输出低电平,使LED2点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.1 ;P1.1输出高电平,使LED2熄灭CLR P1.2 ;P1.2输出低电平,使LED3点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.2 ;P1.2输出高电平,使LED3熄灭CLR P1.3 ;P1.3输出低电平,使LED4点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.3 ;P1.3输出高电平,使LED4熄灭CLR P1.4 ;P1.4输出低电平,使LED5点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.4 ;P1.4输出高电平,使LED5熄灭 CLR P1.5 ;P1.5输出低电平,使LED6点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.5 ;P1.5输出高电平,使LED6熄灭CLR P1.6 ;P1.6输出低电平,使LED7点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.6 ;P1.6输出高电平,使LED7熄灭CLR P1.7 ;P1.7输出低电平,使LED8点亮ACALL DELAY ;调用延时子程序SETB P1.7 ;P1.7输出高电平,使LED8熄灭ACALL DELAY ;调用延时子程序AJMP START;8个LED流了一遍后返回到标号START处再循环DELAY:;延时子程序MOV R0,#255 ;延时一段时间D1:MOV R1,#255DJNZ R1,$DJNZ R0,D1RET ;子程序返回END ;程序结束4.2循环移位法在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的,因此程序显得有点复杂,下面我们利用循环移位指令,采用循环程序结构进行编程。
我们在程序一开始就给P1口送一个数,这个数本身就让P1.0先低,其他位为高,然后延时一段时间,再让这个数据向高位移动,然后再输出至P1口,这样就实现“流水”效果啦。
由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令,因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中,让其移动,然后将ACC移动后的数据再转送到P1口,这样同样可以实现“流水”效果。
具体编程如下所示,程序结构确实简单了很多。
ORG 0000H ;单片机上电后从0000H地址执行AJMP START ;跳转到主程序存放地址处ORG 0030H ;设置主程序开始地址START:MOV SP,#60H ;设置堆栈起始地址为60H MOV A,#0FEH ;ACC中先装入LED1亮的数据(二进制的11111110) MOV P1,A ;将ACC的数据送P1口MOV R0,#7 ;将数据再移动7次就完成一个8位流水过程LOOP:RL A ;将ACC中的数据左移一位 MOV P1,A ;把ACC移动过的数据送p1口显示ACALL DELAY ;调用延时子程序DJNZ R0,LOOP ;没有移动够7次继续移动AJMP START ;移动完7次后跳到开始重来,以达到循环流动效果DELAY:;延时子程序MOV R0,#255 ;延时一段时间D1:MOV R1,#255DJNZ R1,$DJNZ R0,D1RET ;子程序返回END ;程序结束4.3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。
ORG 0000H ;单片机上电后从0000H地址执行AJMP START ;跳转到主程序存放地址处ORG 0030H ;设置主程序开始地址START:MOV SP,#60H ;设置堆栈起始地址为60H MOV DPTR,# TAB ;流水花样表首地址送DPTR LOOP:CLR A ;累加器清零MOVC A,@A+DPTR ;取数据表中的值CJNE A,#0FFH,SHOW ;检查流水结束标志AJMP START ;所有花样流完,则从头开始重复流SHOW: MOV P1,A ;将数据送到P1口ACALL DELAY ;调用延时子程序INC DPTR ;取数据表指针指向下一数据AJMP LOOP ;继续查表取数据DELAY:;延时子程序MOV R0,#255 ;延时一段时间D1: MOV R1,#255DJNZ R1,$DJNZ R0,D1RET ;子程序返回TAB:;下面是流水花样数据表,用户可据要求任意编写DB 11111110B ;二进制表示的流水花样数据,从低到高左移DB 11111101BDB 11111011BDB 11110111BDB 11101111BDB 11011111BDB 10111111BDB 01111111BDB 01111111B ;二进制表示的流水花样数据,从高到低右移DB 10111111BDB 11011111BDB 11101111BDB 11110111BDB 11111011BDB 11111101BDB 11111110BDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H ;十六进制表示的流水花样数据DB 0EFH,0DFH,0BFH,7FHDB 7FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEH……DB 0FFH ;流水花样结束标志0FFH END ;程序结束4.4遵循原则这里需要说明的是,按汇编语法要求,所编制的程序(下称源程序)之格式和书写要求必须依下列原则:1、源程序必须为纯文本格式文件,如用Windows“附件”中的“记事本”编写的文本文件或用UltraEdit文本编辑器编辑;2、源程序的扩展名应是*.ASM;3、一行只能写一条语句,以回车作为本句的结束,每一语句行长度应少于80个字符(即40个汉字)。
4、每行的格式应为:标号:命令参数;注释。
即一行由四部份组成,各部份的顺序不能搞错,依实际要求可以缺省其中的一部份或几部份,甚至全部省去,即空白行。
需要使用标号时标号后面必须有“:”(冒号),而命令语句和参数之间必须用空格分开,如果命令有多个参数,则参数与参数之间必须用“,”(逗号)分开,需要注释时注释前必须用“;”(分号),“;”后面的语句可以写任何字符,包括汉字用于解释前面的汇编语句,它将不参与汇编,不生成代码。
由于汇编程序对我们还不直观,所以在编写源程序时,应当养成多写注释的习惯,这样有助于今后源程序的阅读和维护。