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基于51单片机的流水灯设计51单片机是一种常用的微控制器，它具有高性价比、易于编程和广泛的应用范围。
流水灯是一种常见的电子灯光装置，它通过类似于瀑布般的效果，逐个点亮一系列的灯。
本文将介绍基于51单片机的流水灯的设计。
流水灯的设计过程可以分为硬件设计和软件设计两个步骤。
硬件设计：在硬件设计方面，我们需要准备以下器件和材料：1.51单片机开发板2.杜邦线3.LED灯4.电阻接下来，根据流水灯的设计思路，将多个LED灯连接在一起，形成一个线性的灯带。
为了控制LED灯的亮灭，我们需要使用51单片机的GPIO 口来提供高低电平信号。
通过改变GPIO口的输出信号，我们可以实现各个LED灯的顺序点亮和熄灭。
软件设计：在软件设计方面，我们需要使用到汇编或C语言来编写控制程序。
以下是一个简单的流水灯程序的伪代码：```1.初始化51单片机的GPIO口方向，设置为输出模式2. 定义一个存储灯光模式的数组，比如`light_pattern[] = {0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01}`3.定义一个循环计数器`i`4.进入无限循环5. 通过将`light_pattern[i]`的值写入GPIO口，控制LED灯的亮灭6.延时一定时间（比如几百毫秒）7.更新循环计数器`i`8.如果`i`超过了数组的长度，将其重置为09.结束循环```在程序中，我们可以通过循环计数器`i`来依次点亮和熄灭LED灯。
通过不断更新`i`的值，我们可以实现灯光模式的循环播放。
总结：。
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。
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。
黄河科技学院LED流水灯的设置LED流水灯的设计引言发光二极管(LED)，是一种把电能变成光能的特种器件，主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。
当系统受到外界激发后，会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态，当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时，能量差以光的形式辐射出来，就会产生发光现象。
当在PN结上加以正向电压之后，P区的空穴注入至N区，N区的电子注入至P区，相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合，这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发光。
它是自发辐射发光，不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布，也不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。
LED大约是在80年代中期开始在电子显示屏中使用的。
进入90年代以后，由于半导体工业的迅猛发展，带动了LED制造材料和工艺的改进，在颜色与亮度方面都有了质的飞跃。
早期的LED显示屏，由于受材料和工艺的限制，视角仅有200-300左右，从而制约了LED显示屏的发展。
在分辨率方而，由于受当时数字技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制，很难作出高密度的LED显示屏。
今后随着半导体工业的不断发展，无论是材料，还是加工工艺，都会不断地提高，LED显示屏在颜色、视角、亮度、密度、寿命等方面也会逐步完善，价格也会进一步降低。
目前LED产业大多以2英寸或4英寸的蓝宝石基板为主，如能采用硅基氮化镓技术，至少可节省75%的原料成本。
据日本三垦电气公司估计，使用硅衬底制作大尺寸蓝光氮化镓LED的制造成本将比蓝宝石衬底和碳化硅衬底低90%。
国内外芯片技术差异很大，在国外，欧司朗、美国普瑞、日本三垦等一流企业已经在大尺寸硅衬底氮化镓基LED研究上取得突破，飞利浦、韩国三星、LG、日本东芝等国际LED巨头也掀起了一股硅衬底上氮化镓基LED的研究热潮。
其中，在2011年，美国普瑞在8英寸硅衬底上研发出高光效氮化镓基LED，取得了与蓝宝石及碳化硅衬底上顶尖水平的LED器件性能相媲美的发光效率160lm/W;在2012年，欧司朗成功生产出6英寸硅衬底氮化镓基LED。
基于单片机的花样流水灯及其数码显示技术姓名；姚玉柱班级；电信一班学号；************学院；电子信息工程学院1. 设计思路 (3)1.1电源模块 (4)1.2显示模块 (4)1.3花样灯模块 (4)2 单片机花样灯与数码显示系统总体设计........................................................... 错误!未定义书签。
2.1三个模块的阐述2.2单片机花样灯与数码显示控制系统的通行方案设计................................. 错误!未定义书签。
2.3单片机花样灯与数码显示控制系统的功能要求........................................ 错误!未定义书签。
2.4单片机花样灯与数码显示控制系统的基本构成及原理............................ 错误!未定义书签。
3花样灯与数码显示系统的硬件设计 (8)3.1AT89C51单片机简介 (9)3.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (9)3.1.2 主要引脚功能 (10)3.2系统硬件总电路构成及原理 (12)3.2.1系统硬件电路构成 (12)3.2.2系统工作原理 (12)4系统软件程序的设计 (12)4.1程序主体设计流程 (12)4.2理论基础知识 (13)4.2.1数组及while、switch等语句................................................................. 错误!未定义书签。
4.2.2软件延时原理 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.3程序模块设计 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要摘要计算机技术的飞速发展和提高，把我们带入了崭新的时代，现在，计算机的应用已经深入到千家万户。
单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机，简称单片机。
单片机在现在社会有着广泛的应用，小到人们的日常电子用品，大到航天飞机、宇宙飞船，上面都有单片机的广泛应用。
单片机具有体积小、功能强大、低功耗、应用广泛等特点。
以AT公司的芯片AT89C51 单片机来实现流水灯的设计。
本系统由单片机控制，I/O口接LED的负极，而LED的正极则直接与5V电源相连。
通过I/O口输出的低电平点亮LED灯。
因此可以通过控制单片机的I/O口的电平高低以达到控制LED，从而实现不同花样的流水灯的目的。
关键词：LED，单片机，高低电平变化ABSTRACTThe rapid development of computer technology and improving, bring us to the new era, now, the application of computer has been deep into the thousands. Single chip microcomputer is made on an integrated circuit chip computer, hereinafter referred to as single chip microcomputer. SCM has been widely used in the present society, small to People's Daily electronic products, big to aerospace aircraft, spacecraft, above has the wide application of single-chip microcomputer. SCM has small volume, powerful function, low power consumption, wide application, etc. AT the company's chip AT89C51 single-chip microcomputer to realize the water lamp design. This system controlled by single chip microcomputer, I/O ports connect the LED the cathode, and LED the anode is directly connected to 5V power supply. Through the I/O port output low level light leds. So you can single chip microcomputer control through the I/O ports to control LED, the level of high and low so as to realize the purpose of the different pattern of flowing water light.Key words:LED , MCU ,High and Low output leve目录第1章引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状以及本系统的重点问题 (1)1.3 本文章节安排 (2)第2章系统设计方案论证 (3)2.1 控制器模块方案论证 (3)2.2 键盘模块方案 (4)2.3 电源模块方案 (4)第3章系统硬件设计方案 (5)3.1 系统设计框图 (5)3.2 硬件电路设计 (5)3.2.1 电源电路 (5)3.2.2 单片机89C52最小系统 (6)3.2.3 按键电路 (13)3.3.4 LED灯电路 (13)第4章程序设计及软件仿真 (15)4.1 软件设计框图 (15)4.2 软件开发平台选择 (15)4.3 软件系统功能模块 (16)4.3.1 初始化模块 (16)4.3.2 延时函数 (17)4.3.3 定时器控制模块 (17)4.3.4 键盘扫描模式 (17)4.3.5 LED灯输出控制模块 (18)4.4 程序调试仿真 (19)4.4.1 仿真平台介绍 (19)4.4.2 仿真测试 (19)第5章硬件调试 (21)5.1 硬件设计 (21)5.2 硬件调试 (21)5.2.1 下载功能调试 (21)5.2.2 LED电路测试 (21)5.2.3 模式选择功能调试 (22)5.2.4 速度加减功能调试 (22)5.2.5 复位电路调试 (22)5.2.6 稳定性测试 (22)总结 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录一：原理图 (27)附录二：硬件实物 (28)附录三：程序代码 (29)第1章引言第1章引言1.1 研究背景及意义现如今，随着集成化芯片的飞速发展，分立元件或数字逻辑电路正逐步被集成电路所取代，而单片机作为一种集成电路，其价格低廉，且可靠性强、控制简单但控制方法多样。
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)前言 (3)第1章系统方案设计 (4)1.1 系统总体设计方案 (4)1.2 基本功能简介 (4)1.3 系统程序 (4)第2章8051单片机原理分析及硬件电路 (6)2.1 8051单片机简述 (6)2.1.1 8051单片机的基本组成 (6)2.1.2 8051的信号引脚 (8)2.2 晶体振荡电路 (10)2.3 上电复位电路 (11)2.4 8051单片机的并行I/O口 (12)2.5 8051单片机的中断系统 (12)2.6 8051单片机的定时/计数器 (13)2.6.1 定时/计数器的定时功能 (13)2.6.2 用于定时/计数器控制的寄存器 (14)第3章8051单片机与8155的接口设计 (15)3.1 并行I/O接口8155 (15)3.1.1 8155内部功能结构及引脚 (15)3.1.2 作片外RAM使用 (16)3.1.3 作扩展I/O口使用 (16)3.1.4 I/O口的工作方式 (18)3.1.5 定时/计数器使用 (18)3.28051单片机并行I/O扩展 (19)3.2.1 8051并行扩展总线 (19)3.2.2 8051单片机与8155的接口 (19)第4章单片机与8155的接口设计的应用 (21)4.1 LED显示 (21)4.2 按键扫描 (22)第5章结论 (24)参考文献 (26)毕业设计小结 (27)附录 (28)摘要二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。
顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。
基于单片机的流水灯设计
摘要：随着时代的变化，很多商品在确保其性能前提下也开始变得更加美观
大方。
在其中LED流水灯的运用也越来越广泛下去。
利用单片机加以控制促使
LED造成流水实际效果因为价格低廉，实际操作方便快捷而便备受欢迎。
文中选
择用C51单片机利用C语言程序编写操纵LED小灯的闪动，利用单片机P0-P3口
输出高低电平差别促使不同类型的小灯产生不同类型的明暗度转变进而产生流水
效果。
并引入for语句和分数句子进行流水灯款式的循环和自动选择。
关键字：流水灯，单片机，C语言，LED小灯
1引言
1.1设计背景
LED灯在现代社会中一直都拥有广泛应用，其便宜实惠能够在很大程度上满
足人们在各个领域里的要求，比如广告牌子、工业控制系统的操作面板等具有流
水灯的运用。
在这样的新趋势状态下那就需要开专门自动控制系统，而利用单片
机制作出来的流水灯的自动控制系统因为省时省力简单实用。
可以在很大程度上
达到也支持现阶段的必须。
而且利用了单片机的结构有很多相近计时器、存储器
能够很容易地进行针对小灯控制。
其简单实用的特点也是具备主要代表实际意义。
1.2需求分析报告
应用8051系列产品单片机进行心型流水灯的设计方案，利用单片机导出高
低电平的改变来促使小灯闪动进而实现循环系统流水，而且在尽可能美观大方前
提下开发出更多的小灯闪动款式。
2设计
2.1总体方案设计总体目标
此次课题研究选用AT89S51单片机完成LED小灯闪烁的实际效果。
与此同时加入复位电路。
复位后闪动款式则再次开始。
而且在确保电源电路没有问题的情形下尽可能进行更多小灯闪动款式，以保证其美观度。
2.2总体方案设计框架图
应用5V电压源根据联接USB接口立即供电系统。
依据在单片机及内部结构烧提前准备好的系统控制单片机P0-P3口的高低电平转变促使小灯产生变化。
并加入复位电路，当复位按键启动时，小灯状态将回应至最初的状态。
3 AT89C51单片机
单片机全称是片式微型机，也被称为单片微控制板，经过不断的技术升级和优化，现在的单片机已经将一个基本上完整的、可以实现电子计算机基本要素的元器件集成化于一块微处理芯片之中。
开发工作人员在开发各种各样自动控制系统时，经常将单片机做为系统软件的关键，利用其插口来拓展和实现其它功能，可向单片机内烧写早已制订好一点的程序流程来达到系统软件自动控制系统。
AT89C51型单片机是51系列产品单片机诸多款式中最中的经典的单片机之一。
该单片机因其优惠的价格、靠谱性能、较好的拓展和兼容模式占据着众多的单片机销售市场，赢得了很多电器工程师的应用。
3.1单片机
最少工作系统若想推动一块片式处理芯片正常运转，必须为他们提供合适的工作工作电压，必须可以提供脉冲发生器数据信号来调节单片机内部结构每个命令的井然有序实行及使用的晶振电路，及其可以自动控制系统复位操控的复位电路三部分。
它们都是完成单片机正常运转的最小标准，在单片机芯片插口上都具备专门插口来达到这个条件。
3.1.1工作标准电压
单片机在封装形式环节中带来了正负2个单独的管脚，便于外界电源的连接。
AT89C51型单片机的标准电压为 5V，因而只需要将开关电源 5V插口连接单片机
正级，而单片机的负级则接地装置便能完成单片机的稳定供电系统标准。
3.1.2晶振电路设计方案
单片机若要依照预估开展井然有序、平稳地运作，实行各种各样实际操作，
离不开晶振电路所形成的脉冲发生器推动。
脉冲发生器是依据某类周期时间而引
起的差分信号。
一般来讲，在一个周期时间内，单片机进行一条命令的操作。
单
片机内部结构一般具备专门用来震荡器的功率放大反方向放大仪，而单片机芯片XTAL1与XTAL2插口即该放大电路的I端和O端。
本设计方案使用了内部结构数
字时钟激励方法来构建晶振电路，这种促使电源电路更加简单、产生的时钟信号
也更加稳定。
在单片机的两大有关时钟信号放大仪的输出管脚上各自连接石英晶
体振荡器的两边，与此同时分别并连接电容值同样的电力电容器件，两电容器的
另一端一同接地装置，进而组成一个一个完整的串联谐振电源电路。
电路板上的
电容器能将震荡器工作频率更加稳定，同时也可以减少起振过程中所花费的时间。
3.2复位电路设计方案
当要系统实现复位实际操作或遭受故障开展重新启动实际操作的情形下，必
须系统开展电源电路复位。
电源电路复位具体内容是把单片机内部一些存储器具
体内容恢复至系统软件烧录程序的开端，即最初的状态，从而实现了全面的重新
启动工作中。
但一般单片机内部结构并没有集成化完整的复位电路，必须开发工
作人员结合实际情况在外部构建复位电路连接单片机预留复位管脚RST上去完成
全面的复位作用。
该复位电路融合了通电复位电路与功能键复位电路两种形式，
通电复位电路由电阻器R1、电容器C3，及其供电系统电源插头VCC、单片机的复
位插口RST和接地装置插口VSS所组成的，利用电容充放电基本原理来完成对
RST端给与持续不断的高电平信号，促使单片机接受到复位数据信号，完成复位
实际操作。
当电路板上的电流量在接入一瞬间时，RST端与电源端VCC电平信号
同样，然后电容充电电流量不断减少，造成电位差降低，直到小于RST端施密特
触发器可接受高电平信号的后限制值。
在图片中的复位电路中，电容器两边还并
接起一个串联电阻的功能键开关，完成了用户可以通过简单功能键实际操作便能完成单片机复位作用。
4控制系统设计
4.1硬件电路设计
因为选用的AT89S51单片机有着P0-P3好几个管脚，每一个管脚都可以成为独立的输出端口，并且根据输出电平转变来让小灯照亮或者灭掉[1]。
那样我们能利用这一特点进行相匹配代码的撰写。
而因为此次课题研究相连的小灯数量众多，假如彻底展览会造成篇数多余，因而仅用P0一组插口展现8个小灯的流水闪动状况。
仿真图如下图3所显示。
因为从电路原理图中可以看到，如果要照亮接进P0.0口的LED灯，那样只需使P0.0口的输出电平变成低电频就可以。
反过来，如果要灭掉P0.0口的LED 灯，就把P0.0口的输出电平变成上拉电阻。
同样，其它的7个LED的开启和灭掉的办法还可以用上述实际操作完成。
因而，想要实现流水灯作用，大家只需把发光二极管LED1~LED8依照次序先后照亮、灭掉，就可以获得我们想要的流水灯实际效果。
值得一提的是我们也可以改动LED灯照亮时长、次序等等问题，创造出不同的效果。
4.2软件开发
在软件程序设计中可以用C语言开展软件的程序编写，在其中大致可以分为两部分。
第一个部分为延时方法，能将传递数据至while循环中明确电池循环次数操纵延时时间，在while循环系统身体内提升for循环以增加单独延时时间。
实际延时时间可以根据需要自主调节。
5结束语
本设计方案根据AT89S51单片机实现了对LED小灯的闪动操纵。
并依据心型造型固定不动小灯部位构建硬件电路，然后将利用C语言提前准备好的程序代码
根据Keil进行编译程序烧写到单片机中，插电以后启动系统便完成了本设计方案的需要。
参考文献
[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程—入门、提高、开发、拓展全攻略(二版)[M].北京：电子工业出版社，2018.
[2]吴文兵，脱建智.基于51单片机的流水灯的设计与实现[J].电子技术与软件工程，2016(8)：258.。
