实验一 流光发生器设计

实验1 LED流水灯的设计实验目的：熟悉CCS5.4及DY-FFTB6638实验箱。

重点难点：LED流水灯的软件编程方法。

一 CCS介绍Code Composer Studio是TI嵌入式处理器系列的IDE，可在Windows和Linux PC上运行，用于TI 器件的源码编译等功能...二 CCS的安装过程（略）三实验内容DY-FFTB6638实验箱上3个LED定时翻转，实现闪烁效果。

四 LED流水灯的实验原理DY-FFTB6638实验箱的LED硬件电路如下：五设计参考代码//******************************************************************************// (1) MSP430F6638_LED1.c// MSP430F6638 Demo - Software Toggle P4//// Description: Toggle P4 by xor'ing P4 inside of a software loop.// ACLK = 32.768kHz, MCLK = SMCLK = default DCO~1MHz//// MSP430F6638// -----------------// /|\| |// | | |// --|RST P4.4|-->LED_RED// | P4.5|-->LED_GREEN// | P4.6|-->LED_YELLOW////******************************************************************************#define P3P4_BASE_Address 0x0220#define BIT4 (0x0010)#define BIT5 (0x0020)#define BIT6 (0x0040)#define P4DIR (*((volatile unsigned char*)(P3P4_BASE_Address + 0x05)))#define P4OUT (*((volatile unsigned char*)(P3P4_BASE_Address + 0x03)))void main(void){volatile unsigned int i;P4DIR |= BIT4 + BIT5 + BIT6; // P4.4,P4.5,P4.6 set as outputwhile(1) // continuous loop{P4OUT ^= BIT4 + BIT5 + BIT6; // XOR P4.4,P4.5,P4.6for(i=20000;i>0;i--); // Delay}}//****************************************************************************** // (2)MSP430F6638_LED2.c// MSP430F6638 Demo - Software Toggle P4//// Description: Toggle P4 by xor'ing P4 inside of a software loop.// ACLK = 32.768kHz, MCLK = SMCLK = default DCO~1MHz//// MSP430F6638// -----------------// /|\| |// | | |// --|RST P4.4|-->LED_RED// | P4.5|-->LED_GREEN// | P4.6|-->LED_YELLOW////****************************************************************************** #include<msp430f6638.h>void main(void){volatile unsigned int i;WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; // Stop WDTP4DIR |= BIT4 + BIT5 + BIT6; // P4.4,P4.5,P4.6 set as outputwhile(1) // continuous loop{P4OUT ^= BIT4 + BIT5 + BIT6; // XOR P4.4,P4.5,P4.6for(i=20000;i>0;i--); // Delay}}六总结对于同样的软件延时语句“for(i=20000;i>0;i--);”，LED闪烁的频率，程序(1)MSP430F6638_LED1.c 大于(2)MSP430F6638_LED2.c，具体原因？。

第1篇实验名称：流水灯实验实验日期：2021年10月25日实验地点：实验室实验者：张三一、实验目的1. 了解流水灯的原理和组成；2. 掌握流水灯的制作方法；3. 培养动手能力和团队合作精神。

二、实验原理流水灯是一种通过改变电路中各个灯泡的连接方式，实现灯光顺序变化的电子装置。

其原理是利用555定时器产生一个周期性的方波信号，通过控制方波信号的占空比，实现不同灯泡的顺序点亮。

三、实验器材1. 555定时器1个；2. 集成电路板1块；3. 灯泡4个；4. 电阻4个；5. 电池1节；6. 导线若干；7. 万用表1个；8. 电烙铁1把；9. 剪线钳1把。

四、实验步骤1. 制作电路板：将555定时器、电阻、灯泡等元件焊接在电路板上。

2. 连接电路：将电池的正负极分别连接到电路板的电源端，将555定时器的输出端分别连接到灯泡的正极，将灯泡的负极分别连接到电路板的GND端。

3. 测试电路：使用万用表测量555定时器的输出电压，确保输出电压在正常范围内。

4. 调整占空比：通过改变电阻的阻值，调整555定时器的占空比，实现不同灯泡的顺序点亮。

5. 验证实验：观察流水灯的运行情况，确认实验是否成功。

五、实验结果与分析1. 实验成功：通过调整电阻的阻值，实现了4个灯泡的顺序点亮，实验成功。

2. 分析：在实验过程中，我们发现调整电阻的阻值可以改变555定时器的占空比，从而改变灯光的顺序。

当电阻阻值增大时，占空比减小，灯光点亮速度变慢；当电阻阻值减小时，占空比增大，灯光点亮速度变快。

六、实验结论通过本次流水灯实验，我们掌握了流水灯的原理和制作方法，提高了动手能力和团队合作精神。

实验结果表明，通过调整电阻的阻值，可以实现不同灯泡的顺序点亮，达到流水灯的效果。

七、实验反思1. 在实验过程中，我们发现电路板焊接过程中容易出现短路现象，因此在焊接过程中要仔细检查，确保电路板焊接正确。

2. 在调整电阻阻值时，要注意观察灯光的变化，以便找到最佳的电阻阻值。

实验一流水灯控制实验
一、实验目的
1.了解51单片机的引脚结构，掌握单片机I/O的基本控制方法，延时时间的估算。

2.熟悉Keil开发环境，51单片机程序下载软件的使用。

3. 编写代码实现LED灯的流水功能，掌握蜂鸣器的打开和关闭方法。

4. 利用开发板下载hex文件后验证功能。

二、实验器材
PC机，CT107D单片机开发板
三、CT107D单片机开发板LED灯和蜂鸣器的电路接线图
注：流水灯的亮灭规律自行设计，要求说明控制流水灯亮灭规律的方法。

下图所示为74HC138译码器、LED灯、蜂鸣器及M74HC573锁存器的电路连接图。

说明：蜂鸣器的打开和关闭。

P06为高电平时，如果LE端有下降沿产生，锁存器会把P0口的数据锁存输出，使Q7引脚保持并输出高电平，再通过U10（ULN2003）反向逻辑驱动器件使N_BUZZ 输出为低，此时蜂鸣器就会鸣叫。

流动灯光应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建流动灯光应用实验，探究流动灯光设计的原理，并掌握相应的硬件与软件编程技能。

二、实验器材1. Arduino开发板2. 杜邦线3. LED4. 电阻5. 面包板三、实验原理流动灯光是指在一组灯光中，通过控制灯光的点亮与熄灭的顺序与频率，从而创造出一种循环流动的视觉效果。

在本实验中，我们利用Arduino开发板的IO口控制LED的点亮及熄灭，从而实现流动灯光的效果。

四、实验步骤1. 将Arduino开发板与面包板连接，确保连接稳固可靠。

2. 将LED与电阻连接至面包板，注意极性的正确连接。

3. 将Arduino开发板与电脑通过数据线连接，并打开Arduino IDE。

4. 在Arduino IDE中编写程序代码，实现流动灯光的效果。

5. 将代码上传至Arduino开发板，并观察LED是否按照设计的流动灯光效果运行。

五、实验结果与分析通过上述步骤，我们成功搭建了流动灯光实验。

在实验过程中，我们注意到LED 的亮灭与Arduino代码的编写密切相关。

通过改变代码中的参数，我们可以改变流动灯光的速度、亮度等效果。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了流动灯光的原理，并掌握了使用Arduino开发板搭建流动灯光应用的方法。

实验中我们还发现，在硬件与软件的配合下，我们可以实现更多有趣且复杂的灯光效果。

总的来说，本实验帮助我们提升了硬件与软件编程的能力，并培养了动手实践的能力。

我们希望通过此实验能够激发对电子技术的兴趣，并进一步探索更多创新应用。

七、实验心得本次实验虽然简单，但给我们带来了很多收获与乐趣。

通过亲自动手搭建流动灯光实验，我们更深入地理解了灯光控制的原理与方法。

同时，通过与同学们的合作，我们也体会到团队合作的重要性。

在实验中，我们遇到了一些问题，如代码的编写与调试、LED的正确连接等。

但通过不断的学习与实践，我们成功地解决了这些问题，最终完成了实验目标。

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。

基于光学原理设计测量光强分布实验报告本实验旨在利用光学原理设计一种测量光强分布的实验系统，通过该系统可以对光源发出的光线的光强进行精确测量。

一、实验设备1、激光发生器2、透镜组3、光电二极管4、直流电源二、实验原理光强是指单位面积内光线通过的光通量，单位是流明/平方米。

在进行测量时，使用激光发生器发射激光，并经过透镜组后，将光聚焦到光电二极管的敏感面上。

光电二极管通过将光转化为电信号来获得光强数据。

因为激光光线方向性极强，可以通过利用光路筛选出所需光线，从而严格保证了测量结果的精确性和可靠性。

三、实验步骤1、将激光发生器的光传输管路与透镜组相连，以保证光线聚焦到光电二极管的敏感面上。

2、调整透镜组的位置，使得光线完全投射到光电二极管上。

3、连接直流电源，将光电二极管正极与正极相连，负极与负极相连。

4、启动激光发生器，进行光强测量。

5、测量完毕后，关闭激光发生器和直流电源。

四、实验结果通过实验，可以获取激光发射出来的光线的光强分布情况。

通过测量，我们可以得到一个普通灯泡的光强分布情况如下：区域光强中心位置3000lm 中心位置两侧10cm 2500lm 中心位置两侧20cm 2000lm 中心位置两侧30cm 1600lm 中心位置两侧40cm 1200lm 中心位置两侧50cm 800lm五、实验结论1、光强分布在中心位置最高，随着距离增加，光强逐渐降低。

2、设计的基于光学原理的测量光强分布的实验系统结构紧凑，使用方便，测量结果精确。

3、该实验系统可用于测量一些特定光源的光强分布情况，为实际应用提供了理论指导和实际数据支持。

总之，我们通过本次实验，深入了解了基于光学原理测量光强分布的原理和操作方法，并实际测量了一些特定光源的光强分布情况，为实际应用提供了理论依据和实验数据支持。

流水灯设计实验报告流水灯设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和搭建流水灯电路，加深对电路原理和逻辑门的理解，培养学生的动手实践能力和创新思维。

二、实验原理流水灯是一种常见的电子装置，通过多个灯泡依次亮起和熄灭，形成灯光在电路中流动的效果。

实现流水灯的关键在于使用逻辑门控制灯泡的亮灭，常用的逻辑门有与门、或门、非门等。

三、实验材料1. Arduino开发板2. 电路连接线3. LED灯泡4. 电阻5. 面包板四、实验步骤1. 将Arduino开发板连接到电脑上，并打开Arduino IDE软件。

2. 在IDE软件中编写程序，控制LED灯泡的亮灭。

根据流水灯的效果，我们需要依次点亮和熄灭不同的LED灯泡。

通过控制逻辑门的输入和输出，可以实现这一效果。

3. 将电路连接线插入Arduino开发板的数字引脚，并连接到面包板上的LED灯泡和电阻。

4. 将面包板上的电路与Arduino开发板连接起来，确保电路连接正确无误。

5. 将Arduino开发板连接到电脑上，上传程序到开发板上。

6. 观察LED灯泡的亮灭效果，检查是否符合流水灯的设计要求。

7. 如有需要，对电路进行调整和优化，以获得更好的灯光效果。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功搭建了流水灯电路，并实现了灯光依次流动的效果。

通过调整程序和电路连接，我们可以控制流水灯的速度、方向和亮度，实现不同的灯光效果。

在实验过程中，我们发现逻辑门的选择和连接方式对流水灯的效果有重要影响。

与门可以将多个输入信号进行逻辑与运算，实现多个灯泡同时亮起的效果；或门可以将多个输入信号进行逻辑或运算，实现多个灯泡同时熄灭的效果。

通过合理选择逻辑门，我们可以实现更加复杂和丰富的流水灯效果。

此外，电阻的选择也对流水灯的亮度和稳定性有一定影响。

合适的电阻可以限制电流，保护LED灯泡不受损坏，并使灯光更加柔和和稳定。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了流水灯的原理和设计方法，掌握了使用逻辑门控制灯光的技巧。

实验一软件仿真工具应用及流水灯程序设计一、实验目的熟悉并掌握μVision4.0仿真软件以及proteus的基本使用方法，并据已知电路和设计要求编写、编译、仿真运行程序。

二、实验内容1、熟悉掌握软件仿真工具的基本使用方法（包括仿真平台的设置、源代码输入、编译和调试方法）以及proteus的基本使用方法；2、用汇编语言设计流水灯程序，采用软件延时的方法，灯闪烁1s左右。

3、改变8个LED显示方式，让其反复显示00-29的BCD码（读表方式），每次显示2s左右。

三、实验原理单片机芯片：LED灯电路部分如图所示：8个LED发光二极管阳极的接法相同，都经过排阻后连接在一起，为公共端，接电源。

阴极连接到单片机的P2接口，那么8个LED发光二极管变化只随P2接口状态变化而变化，给P2接口不同数据，显示8个LED发光二极管的不同状态。

四、实验方法与步骤实验方法：在μVision4.0软件仿真平台、针对电路图设计实验要求的程序，编译运行程序，并在proteus平台检验、比照试验结果。

实验步骤：μVision4.0仿真软件的使用：1、按照电路图上的MCU芯片设置μVision4.0平台。

操作是点击Keil uVision4，单击主菜单的“project”的“new project”选项，选择工程保存路径（假设保存在“LED”文件夹中），输入工程名“LED”；在弹出的对话框里选择Atmel的80C51，单击“确定”；2、单击主菜单的“File”的“New”选项，在编辑窗口里编写源代码，代码见附录1。

编写结束后，单击单击主菜单的“File”的“Save”选项，输入要保存的文件名，以及扩展名（用C51语言编写则扩展名为“.c”，用汇编语言扩展名为.asm，这里保存为led.asm）；3、回到编辑界面，单击“Target1”前面的“+”号，在“Source Group1”选项上右击，选择“Add Files to Group’ Source Group1”，选择“led.c”，单击“Add”，然后单击“Close”；4、单击左边“Project”窗口的“Target1”，然后选择菜单“Project /Option for Target ’Target1’,选择“Output”，勾选”Creat HEX File”，点击“确定”；5、编译连接与调试。

实验一基本输出—发光二极管流水灯实验1.1 实验目的1. 通过AT89C52单片机控制8个发光二极管，实现以一定的时间由低位到高位循环点亮。

2.用Protues设计、仿真以AT89C52为核心的发光二极管流水灯实验装置。

3.掌握发光二极管的控制方法。

1.2 PROTUES电路设计发光二极管流水灯实验装置电路原理图如图1-1所示。

图1-1 发光二极管流水灯实验装置电路原理图1.3 实验内容1.从PROTUES库中选取元器件① AT89C52：单片机；② RES、RX8;电阻、8排阻；③ LED-YELLOW：黄色发光二极管；④ CAP/CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤ CRYSTAL：晶振。

若已知元件名称，则以名称为关键字从库中取出该元器件。

2.放置元器件3.放置电源和地（终端）4.连线5.元器件属性设置6.电气检测1.4 程序设计1.流程图流水灯程序流程如图1-2所示。

图 1-2 流水灯程序流程图2.源程序设计C程序设计：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar temp;void delay(uint z){uint x,y;for(x=100;x>0;x--)for(y=z;y>0;y--);}void main(){temp=0xfe;P1=temp;while(1){delay(500);temp=_crol_(temp,1);P1=temp;}}汇编程序设计：ORG 0000HSJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV P1,#0FFHMOV A,#0FEHL1:MOV P1,ALCALL DELAYRL ASJMP L1DELAY:MOV R2,#5L3:MOV R3,#200L2:MOV R4,#250DJNZ R4,$DJNZ R3,L2DJNZ R2,L3RETEND1.5 PROTUES仿真发光二极管流水灯仿真图如图1-3所示。