当前位置：文档之家 › TIMER0控制流水灯设计说明书

TIMER0控制流水灯设计说明书

  • 格式：doc
  • 大小：297.00 KB
  • 文档页数：20

大连交通大学摘要自计算机问世以来，单片机技术在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市发展速度，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。

本文主要讲的是单片机，课题名称为单片机TIMER0控制流水灯，它使我们学会了如何使用单片机控制我们日常生活中的多设备设施的应用。

通过本课题的设计以后，使我了解到了单片机的许多方面的应用。

本课题详细地介绍了一种由MCS-89C51集成块编程实现的控制电路，它完成了单片机流水灯控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。

这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。

而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。

通过本次实训实习，其目的是让软件工程专业的毕业生通过自己动手制作一些实际电子产品，掌握一定的电子产品设计、制作技能和调试技术，巩固电子技术的理论知识，锻炼和提高学生的动手能力和综合运用知识解决实际问题的能力及实践动手能力。

让学生完全体验电子产品开发的全过程，整个电路的制作、调试，让学生完全自己动手完成，真正受到工程实践的基本训练，培养成为电子信息领域内的高级应用型技术人才。

关键词：单片机；集成块；I/O口；接口技术信号灯。

绪论 (2)第一章设计目的 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计内容和要求 (3)1.3设计思路 (3)第二章设计原理分析 (4)2.1总体方案设计分析 (4)2.2TIMER0控制流水灯的系统设计 (5)2.3TIMER0控制流水灯的功能要求 (5)2.4定时器控制流水灯系统的基本构成及原理 (6)第三章系统硬件电路的设计 (7)3.1系统硬件总电路构成及原理 (7)3.2主控制部分――AT89C51单片机简介 (7)3.2.1 AT89C51的内部结构功能 (8)3.2.2 51单片机的串行接口工作方式 (9)3.3其它器件 (10)3.3.1发光二极管 (10)3.3.2晶体震荡器 (11)3.4定时器控制16只流水灯控制系统原理图 (12)第四章系统软件程序的简单设计 (13)4.1程序框图 (14)4.2程序流程图及程序 (15)4.2.1程序流程图： (15)4.2.2程序清单： (15)4.2.3实验仿真结果图： (17)结论 (18)参考文献 (19)绪论随着单片机功能的飞速发展，单片机的应用领域已经广泛渗透到了国民经济的各个领域，无是无处不在影响着每个现代人的生活。

单片机技术的出现给现代工业测控领域带来了一次技术革命。

目前，单片机仍以其高可靠性、高性价比，在工业控制系统、数据采集系统、智能画仪器仪表、智能家电等诸多领域得到了广泛的应用。

作为将要从事单片机应用系统开发方面的技术人员，掌握单片机的应用技术是必要的。

在单片机的应用过程中，单片机只是应用系统的一个核心部件，为把单片机系统应用于不同的领域，只掌握单片机的基础知识是远远不够的，要想构成一个完善的应用系统，还要熟悉执行机构及硬件接口电路的应用特性，同时，还应该掌握系统的结构布局、印刷电路板的结构布局及软件的设计技巧这些书本上学不到的知识，因此为设计出完善的应用系统，必须在实际工作中勤于实践，逐步积累这方面的经验。

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，次此用AT89C51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，以及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。

电子技术课程设计是电子技术课程的实践性环节，是对所学的电子技术基本理论知识的综合运用。

课程设计是根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求，进行电路的独立设计，实验安装和调试，在实验板上进行电子产品的制作和写出实验总结报告。

根据这次课程设计的内容和要求，我首先进行了整体方案的构思，通过在图书馆和上网查阅资料，并分析和比较，选取了一种简单而且可行性高的方案。

此方案主要由、定时计数电路、主控电路、程序译码驱动电路等组成。

通过查阅有关书籍、上网和综合已学机以及电子技术的知识，并考虑到电路的工作稳定性，设计成本低，电路简单，功耗低等因素，同时还留有余地用于电路的功能扩展，鉴于此选用了比较常见的元器件来构成各单元电路，选取所须的元件后，对各电路元件的参数进行了计算，然后进实验室进行仿真电路的绘制和调试。

经过几周紧张的工作，期间还进行了部分方案的的单片修改和改进，实现了课程设计的主要任务和具体要求。

第一章设计目的1.1设计目的1、通过单片机课程设计，熟练掌握单片机C语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。

2、通过定时器控制流水灯的设计，掌握定时/计数器使用方法，同时掌握简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。

1.2设计内容和要求内容：设计一个能够控制流水灯的仿真模拟系统。

要求：利用单片机的定时器定时，控制流水灯。

1.3 设计思路1.先熟悉实验原理，了解16只滚动LED闪烁系统灯的工作过程，组成滚动闪烁系统需要的组件。

2.绘制电路原理图，编写程序，并进行仿真，基本实现LED滚动闪烁系统灯的功能。

第二章设计原理分析2.1总体方案设计分析要求用89C51的P0口和P2口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，基本的界限可如下图所示1 基本流水灯显示电路P0口和P2口两个端口不能同时复制，从而在试验中可以用BX进行需要复制的数据的存储，因为BX可以分从BH BL两个部分进行独立的操作，在本次试验中用BH对A口进行赋值，用BL对B口进行赋值，通过演示一段时间再对BH BL进行移位和输出，实现流水灯的效果。

2 正反方向选择把PC.0口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.0为高电平的时候则灯进行左移，同时P2口与P0口相反。

3 快慢速度控制把PC.1口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.1为高电平的时候则延时的时间缩短，使得流水灯的流水速度加快，低电平的时候则进行延时的时间变长，使得流水灯的流水速度加快。

4 硬件原理设计A该模块的WR.RD分别练到PC总线接口模块的XIOW和XIORB该模块的数据（AD0~AD7）、地址线（A0~A7）分别连到PC总线接口模块的数据（D0~D7）、地址线（A0~A7）C 8255模块选通线CA连到PC总线接口模块的IOY3D 8255的PA0~PA7连到发光二极管的L1~L8;8255的PB0~PB7连到发光二极管的L9~L16E 软件流程框图及程序清单2.2 TIMER0控制流水灯的系统设计通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来16只LED滚动闪烁灯的管理。

每延时一段时间，灯的显示情况都会按LED灯的显示规律进行状态转换。

采用单片机内部的I/O 口上的P0口和P2口中的8个引脚即可来控制16个LED灯。

2.3 TIMER0控制流水灯的功能要求本设计能模拟基本的LED滚动闪烁系统，是用中断的方式定时控制LED定的闪烁及滚动。

计时显示定时/计数器工作方式寄存器，定时器采用T0定时器0工作于模式2 位数：8位计数范围：0-255 具有自动加载功能2.4定时器控制流水灯系统的基本构成及原理单片机设LED 灯闪烁系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化可以广泛的应用到商业和工业的流程控制测电路当中。

图2.1 系统的总体框图据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统。

系统的总体框图如上所示。

因为它能够准确地划分成时钟频率,与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。

特别是较高的波特率(19600,19200),不管多么古怪的值,这些晶振都是准确,常被使用的。

当定时器1被用作波特率发生器时,波特率工作于方式1和方式3是由定时器1的溢出率和SMOD 的值(PCON.7------双倍速波特率)决定：方式1、3波特率= (定时器1的溢出率) 特殊时,定时器被设在自动重袋模式(模式2,TMOD 的高四位为0100B),其为：方式1、 3波特率= 11.0592MHZ 晶振的一些典型波特率如下：波特率SMOD TH1 19200 1 0FDH 9600 0 0FDH 4800 0 0FAH2400 0 0F4H 1200 0 0E8H 300 0 0A0H更换一种计算方式,它将以修改公式达到我们需求的波特率来计算出晶振。

最小晶振频率=波特率x 384 x 2 SMOD 这就是我们所需波特率的最小晶振频率,此频率能成倍增加达到我们需求的时钟频率。

单片机 晶振 LED 灯第三章系统硬件电路的设计3.1系统硬件总电路构成及原理实现本设计要求的具体功能，可以选用AT89S51单片机及外围器件构成最小控制系统，16个发光二极管构成信号灯指示模块等。

主要器件的选择：器件个数放光二极管16晶振（11.0592） 1电阻17电容 3表3-13.2 主控制部分――AT89C51单片机简介89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机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。

AT89C51单片机为４０引脚双列直插芯片，有４个I/O口，P0 ，P1， P2， P3，单片机的最小系统如图所示，18引脚和19引脚接时钟脉冲电路，XTAL1接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是震荡器倒相放大器的输入，XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端，在片内她是振荡器倒相放大器的输出端，第９引脚为复位输入端，接上电容，电阻及开关后构成上电复位电路，20引脚为接地端，40引脚为电源端。

合集下载

单片机c语言编程控制流水灯

单片机c语言编程控制流水灯

说了这么多了，相信你也看了很多资料了，手头应该也有必备的工具了吧！（不要忘了上面讲过几个条件的哦）。

那个单片机究竟有什么功能和作用呢？先不要着急！接下来让我们点亮一个LED（搞电子的应该知道LED是什么吧^_^）我们在单片机最小系统上接个LED,看我们能否点亮它!对了,上面也有好几次提到过单片机最小系统了，所谓单片机最小系统就是在单片机上接上最少的外围电路元件让单片机工作。

一般只须连接晶体、VCC、GND、RST即可，一般情况下，AT89C51的31脚须接高电平。

#include<reg51.h> //头文件定义。

或用#include<at89x51.h>其具体的区别在于：后者定义了更多的地址空间。

//在Keil安装文件夹中，找到相应的文件，比较一下便知！sbit P1_0 = P1 ^ 0; //定义管脚void main (void){while(1){P1_0 = 0;//低电平有效，如果把LED反过来接那么就是高电平有效}}就那么简单，我们就把接在单片机P1_0上的LED点亮了，当然LED是低电平，才能点亮。

因为我们把LED的正通过电阻接至VCC。

P1_0 = 0; 类似与C语言中的赋值语句，即把0 赋给单片机的P1_0引脚,让它输出相应的电平。

那么这样就能达到了我们预先的要求了。

while(1)语句只是让单片机工作在死循环状态，即一直输出低电平。

如果我们要试着点亮其他的LED，也类似上述语句。

这里就不再讲了。

点亮了几个LED后，是不是让我们联想到了繁华的街区上流动的彩灯。

我们是不是也可以让几个LED依次按顺序亮呢？答案是肯定的！其实显示的原理很简单，就是让一个LED灭后，另一个立即亮，依次轮流下去。

假设我们有8个LED分别接在P1口的8个引脚上。

硬件连接，在P1_1--P1_7上再接7个LED即可。

例程如下：#include<reg51.h>sbit P1_0 = P1 ^ 0;sbit P1_1 = P1 ^ 1;sbit P1_2 = P1 ^ 2;sbit P1_3 = P1 ^ 3;sbit P1_4 = P1 ^ 4;sbit P1_5 = P1 ^ 5;sbit P1_6 = P1 ^ 6;sbit P1_7 = P1 ^ 7;void Delay(unsigned char a){unsigned char i;while( --a != 0){for(i = 0; i < 125; i++); //一个; 表示空语句,CPU空转。

STC15F单片机流水灯程序设计说明

STC15F单片机流水灯程序设计说明

“流水灯”程序设计说明1程序设计思路流水灯是经典的测试发光二极管是否正常工作和学习使用发光二极管的案例。

流水灯电路连接示意图2关键代码设计说明本程序由三个函数组成：（1）void Init() 初始化函数{P0M1 = 0x00;//0000 0000P0M0 = 0xff;//1111 1111 将P0各位设置为推挽输出P2M1 = 0x00;//0000 0000P2M0 = 0xff;//1111 1111 将P2各位设置为推挽输出led_sel = 1;//为1时是led灯显示，为0时是数码管显示}（2）void delay(uint t):本过程目的是延时tms;但是延时的时间可能不是很准确。

单片机工作时，是在统一的时钟脉冲控制下有序进行的。

这个脉冲是由单片机控制器中的时钟电路产生的。

时钟电路由振荡器和分频器组成，振荡器产生基本的振荡信号，然后进行分频，得到相应的时钟。

振荡电路通常有内部振荡和外部振荡两种方式。

STC15F2K60S2单片机内部集成高精度R/C时钟，工作时钟可以使用内部振荡器或者外部晶体振荡器（简称晶振）产生的时钟。

外部振荡信号通过内部时钟电路，经过分频，得到相应的时钟信号。

图2外部振荡模式工作原理示意图说明：（1）振荡周期：晶体振荡器的周期。

（2）状态周期：振荡信号经二分频后形成的时钟脉冲信号，用S表示。

一个状态周期的两个振荡周期作为两个节拍分别称为节拍P1和节拍P2。

P1有效时，通常完成算术逻辑操作；P2有效时，一般进行内部寄存器之间的传输。

（3）机器周期：完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。

一个机器周期包含6个状态周期，用S1、S2、….、S6表示；共12个节拍，依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、……、S6P1、S6P2。

（4）指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间。

CPU执行指令是在时钟脉冲控制下一步一步进行的，由于指令的功能和长短各不相同，因此，指令执行所需的时间也不一样。

流水灯(定时器延时)

流水灯(定时器延时)

4
/********************** main******************************/ main() { unsigned char k,temp,temp1;//设置变量 P1= 0xff; TMOD = 0x01;//设置定时器方式为定时器方式 1 while (1) { temp = 0x01; //L1 到 L8 二极管顺序点亮 for(k=0;k<8;k++) { P1 = ~temp; delay(50); temp = temp<<1; } temp = 0x80; //L8 到 L1 二极管顺序点亮 for(k=0;k<8;k++) { P1 = ~temp; delay(50); temp = temp>>1; } temp = 0xfe;//L8L1 到 L7L2 到 L6L3 到 L5L4 顺序点亮 temp1 = 0x7f; for(k=0;k<8;k++) { P1 =(_cror_(temp,k))&(_crol_(temp1,k)); delay(50); } P1 = 0xFF; delay(200); temp = 0xFE; //L8 到 L1 二极管顺序点亮 for(k=0;k<8;k++) { P1 = temp; delay(50); temp = temp<<1; } temp = 0x7F; //L1 到 L8 二极管顺序熄灭 for(k=0;k<8;k++) { P1 = ~temp; delay(50); temp = temp>>1; } } }
/*********************************************************************************************/ /* 函 数 名: delay*****************************************************************************/ /* 功能描述: 延时*****************************************************************************/ /* 调用函数: 无 ******************************************************************************/ /* 入口参数: t*********************************************************************************/ /* 出口参数：无 ******************************************************************************/ /*********************************************************************************************/
综合实验一——按键控制流水灯实验(查询方式)

综合实验一——按键控制流水灯实验(查询方式)

北京科技大学微型计算机原理实验报告学院：____自动化学院________________专业、年级：_自动化1101_ ______________ 姓名：__廖文骏_ ________________学号：_ 20111002124 ____________ 指导教师：___ _____王粉花____________2013年12 月综合实验一按键控制流水灯实验（查询方式）实验学时：2学时一、实验目的1．掌握ATmega16 I/O口操作相关寄存器2．掌握CodeVision AVR软件的使用3. 复习C语言，总结单片机C语言的特点二、实验内容1. 设计一个简单控制程序，功能是8个LED逐一循环发光0.5s，构成“流水灯”。

2. 用两个按键K1和K2控制流水灯（中断方式）：（1）当按下K1时，流水灯从左向右流动；（2）当按下K2时，流水灯从右向左流动。

三、实验所用仪表及设备硬件：PC机一台、AVR_StudyV1.1实验板软件：CodeVision AVR集成开发软件、SLISP下载软件四、实验原理ATmega16芯片有PORTA、PORTB、PORTC、PORTD（简称PA、PB、PC、PD）4组8位，共32路通用I/O接口，分别对应于芯片上32根I/O引脚。

所有这些I/O口都是双（有的为3）功能复用的。

其中第一功能均作为数字通用I/O接口使用，而复用功能则分别用于中断、时钟/计数器、USRAT、I2C和SPI串行通信、模拟比较、捕捉等应用。

这些I/O口同外围电路的有机组合，构成各式各样的单片机嵌入式系统的前向、后向通道接口，人机交互接口和数据通信接口，形成和实现了千变万化的应用。

每组I/O口配备三个8位寄存器，它们分别是方向控制寄存器DDRx，数据寄存器PORTx，和输入引脚寄存器PINx（x=A\B\C\D）。

I/O口的工作方式和表现特征由这3个I/O口寄存器控制。

AVR通用I/O端口的引脚配置情况：I/O口引脚配置表表中的PUD为寄存器SFIOR中的一位，它的作用相当AVR全部I/O口内部上拉电阻的总开关。