基于單片機(jī)AT89C51控制的花樣調(diào)速流水燈課題設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 寧波技師學(xué)院課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 報(bào)報(bào) 告告 論文題目 花樣調(diào)速流水燈 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 寧波技師學(xué)院電氣技術(shù)系寧波技師學(xué)院電氣技術(shù)系20132013 年年 9 9 月月目 錄第 1 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .11.1 數(shù)碼管顯示方案 .11.2 按鍵輸入方案 .1第 2 章 硬件電路設(shè)計(jì) .22.1 電路原理.22.2 系統(tǒng)工作流程.2第 3 章 軟件設(shè)計(jì) .3 3.1 系統(tǒng)資源分配.43.2 軟件模塊設(shè)計(jì).6 第四章 調(diào)試94.1 正常現(xiàn)象10 4.2 出現(xiàn)的故障11第 5 章 總結(jié) .7參考文獻(xiàn) .7附錄 1 硬件電路圖 .8附錄 2 軟件代碼 .14 第 1 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2、1.1 數(shù)碼管顯示方案通常數(shù)碼管顯示有兩種方式：動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單、顯示亮度有保證、單片機(jī) CPU 的開銷小，節(jié)約CPU 的工作時(shí)間。但占用 I/O 口線多，每一個(gè) LED 都要占用一個(gè) I/O 口，硬件開銷大，電路復(fù)雜。需要幾個(gè) LED 就必須占用幾個(gè)并行 I/O 口，比較適用于 LED 數(shù)量較少的場(chǎng)合。當(dāng)然當(dāng) LED 數(shù)量較多的時(shí)候，可以使用單片機(jī)的串行口通過(guò)移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較復(fù)雜。LED 動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，但動(dòng)態(tài)顯示掃描方式需要占用 CPU 較多的時(shí)間，在單片機(jī)沒(méi)有太多實(shí)時(shí)測(cè)試任務(wù)的情況下可以采用。本系統(tǒng)需要采用 4 位 LED 數(shù)碼管

3、來(lái)顯示流水燈閃爍方式的序號(hào)，故本系統(tǒng)選擇動(dòng)態(tài)顯示方案。1.2 鍵盤輸入方案單片機(jī)的鍵盤結(jié)構(gòu)可以采用獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤兩種。獨(dú)立式按鍵指直接用 I/O 口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路?？稍谙到y(tǒng)中鍵較少時(shí)使用。在按鍵比較多的時(shí)候可采用矩陣式鍵盤。本系統(tǒng)要設(shè)置 3 個(gè)鍵，其中 1 個(gè)鍵用來(lái)開啟整個(gè)流水燈系統(tǒng)，另外 2 個(gè)鍵分別控制流水燈的閃爍方式和閃爍速度。第 2 章 硬件電路設(shè)計(jì)2.1 電路原理本硬件的核心是 MCS-51 單片機(jī)，我們選用 AT89C51。因無(wú)需擴(kuò)展外部 RAM。系統(tǒng)采用 4 位共陽(yáng)極數(shù)碼管,用來(lái)顯示各種閃爍方式的序號(hào)。系統(tǒng)采用 3 個(gè)按鍵控制，一個(gè)為啟動(dòng)鍵,當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕整個(gè)流水燈系

4、統(tǒng)啟動(dòng)。系統(tǒng)在 P1.0 到 P1.8 上接了 8 個(gè)發(fā)光二極管，在按一下啟動(dòng)鍵的時(shí)，P1.0 的二極管亮，此時(shí)從 P1.0 到 P1.8 的二極管依次閃爍：1 若此時(shí)按功能鍵 2，流水燈將 2 個(gè) 2 個(gè)，3 個(gè) 3 個(gè)或 4 個(gè) 4 個(gè)依次閃爍。2 若此時(shí)按功能鍵 3，流水燈的閃爍頻率將改變。 2.2 系統(tǒng)工作流程按設(shè)計(jì)要求，我們規(guī)劃了花樣調(diào)速流水燈的工作流程如下：1.按下啟動(dòng)按鈕，流水燈依次閃爍，數(shù)碼管將顯示 1 為第一種閃爍方式2.按下功能鍵 1 流水燈將 2 個(gè) 2 個(gè)閃爍，此時(shí)數(shù)碼管將顯示 2 表示為第 2 種顯示方式，并且在此時(shí)按下功能鍵 3 燈光將放慢頻率顯示（共有 3 種速度

5、可供調(diào)節(jié)） 。3.再次按下功能鍵 1 流水燈 3 個(gè) 3 個(gè)閃爍，此時(shí)數(shù)碼管將顯示 3 表示為第 3種顯示方式，在按下功能鍵 3 燈光將放慢頻率顯示（共有 3 種速度可供調(diào)節(jié)） 。4.最后按下功能鍵 1 流水燈將 4 個(gè) 4 個(gè)閃爍，此時(shí)數(shù)碼管將顯示 4 表示為第4 種顯示方式，在按下功能鍵 3 燈光將放慢頻率顯示（共有 3 種速度可供調(diào)節(jié)） 。5.再按下停止按鈕系統(tǒng)將停止運(yùn)行第第 3 章章 軟件設(shè)計(jì)3.13.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖針對(duì)與設(shè)計(jì)思想做系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖針對(duì)與設(shè)計(jì)思想做系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3 31 1 所示。所示。 圖 313.2 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖整個(gè)系統(tǒng)的總體程

6、序，電路通電后， ，若按一下功能鍵（按鈕 1） ，為第一種方式；若再按一下功能鍵（按鈕 1） ，此時(shí)為第二種方式；再按一下為第三種方式，每種方式各有它的流水燈花樣。(流程圖請(qǐng)看附錄) 第 5 章 總結(jié)通過(guò)此次設(shè)計(jì)使我對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路有了一定的掌握，對(duì)硬件和軟件的實(shí)踐。系統(tǒng)采用 4 位共陽(yáng)極數(shù)碼管來(lái)顯示數(shù)字，采用 3 個(gè)按鍵，用來(lái)調(diào)整閃爍方式和頻率。將所學(xué)的知識(shí)得到了貫通，進(jìn)一步掌握了獨(dú)立設(shè)計(jì)的本領(lǐng)，深入領(lǐng)會(huì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件調(diào)試方法和系統(tǒng)研制開發(fā)過(guò)程。 參考文獻(xiàn)1 張立紅 單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用（第二版） 。中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社。2 胡毓堅(jiān) PROTEL 99SE 原理圖與 PCB

7、 及仿真。機(jī)械工業(yè)出版社。3 百度文庫(kù)附錄附錄1 1 軟件代碼軟件代碼;流動(dòng)循環(huán)燈ORG 0000HAJMPSTART ORG 000BHAJMPT_0 ;20ms延時(shí)中斷ORG 001BHAJMPT_1 ;100ms延時(shí)中斷;_ _ 偽定義 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _YANS_ENBIT 01H ;延時(shí)使能標(biāo)志，1有效ORG 0030H;_ _ 初始化 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ START:;打開四位一體數(shù)碼管COM1端MOV P2, #0

8、FEH;設(shè)置堆棧指針在（5FH）MOV SP, #5FH;R0 存放 按鍵1（選擇工作方式）MOV R0, #0D;R1 存放 按鍵2（變換延時(shí)時(shí)間）MOV R1, #1;R2 延時(shí)輔助MOV R2, #0;R3 流水燈1查表輔助MOV R3, #0;R4 流水燈2查表輔助MOV R4, #0;R5 流水燈3查表輔助MOV R5, #0;30H 存放 延時(shí)數(shù)據(jù) （多少次100ms）MOV 30H, #2;2x100ms即200ms;中斷初始化MOV IE, #10001010B;T_0、T_1延時(shí)中斷使能MOV IP, #00000000B ;無(wú) 中斷優(yōu)先MOV TMOD, #00010001

9、B ;T_0、T_1延時(shí)中斷 工作方式一MOV TH0, #0D8HMOV TL0, #0F0H;D8F0 = 55536 (20000us即20ms)MOV TH1, #3CHMOV TL1, #0B0H;3CB0 = 15536 (100000us即100ms)MOV TCON, #01010000B ;啟動(dòng)T_0、T_1延時(shí);_ _ 主程序 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _MAIN:CJNER0, #1D, K1 ;流水燈1LCALLLOOP1K1:CJNER0, #2D, K2 ;流水燈2 LCALLLOOP2

10、K2: CJNER0, #3D, K3 ;流水燈3 LCALLLOOP3 K3: CJNER0, #4D, K4 ;關(guān)閉 MOV P1, #0FFH MOV P0, #0FFH LCALLSTART K4: LJMPMAIN;_ _ 流水燈1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LOOP1:JNB YANS_EN, $;延時(shí)CLR YANS_EN;（關(guān)閉）延時(shí)使能標(biāo)志MOV DPTR, #LSD1MOV A, R3MOVCA, A+DPTRMOV P1, AMOV P0, #0F9H ;數(shù)碼管顯示1INC R3CJNER3,

11、 #16, BYE1MOV R3, #0BYE1:RET;_ _ 流水燈2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LOOP2:JNB YANS_EN, $;延時(shí)CLR YANS_EN;（關(guān)閉）延時(shí)使能標(biāo)志MOV DPTR, #LSD2MOV A, R4MOVCA, A+DPTRMOV P1, AMOV P0, #0A4H ;數(shù)碼管顯示2INC R4CJNER4, #8, BYE2MOV R4, #0BYE2:RET;_ _ 流水燈3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

12、 _ _ _LOOP3:JNB YANS_EN, $;延時(shí)CLR YANS_EN;（關(guān)閉）延時(shí)使能標(biāo)志MOV DPTR, #LSD3MOV A, R5MOVCA, A+DPTRMOV P1, AMOV P0, #0B0H ;數(shù)碼管顯示3INC R5CJNER5, #40, BYE3MOV R5, #0BYE3:RET;_ _ 中斷T_0（20ms延時(shí)執(zhí)行按鍵判斷）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _T_0:CLR ET0PUSHPSWPUSHACCMOV TH0, #0D8HMOV TL0, #0F0H;D8F0 = 5

13、5536 (20000us即20ms)LCALLAJPD;按鍵判斷POP ACCPOP PSWSETBET0RETI;_ _ 中斷T_1（100ms延時(shí)）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _T_1:CLR ET1PUSHPSWPUSHACCMOV TH1, #3CHMOV TL1, #0B0H;3CB0 = 15536 (100000us即100ms)INC R2MOV A, R2CJNEA, 30H, YESMOV R2, #0SETBYANS_EN;（啟動(dòng)）延時(shí)使能YES:POP ACCPOP PSWSETBET1R

14、ETI;_ _ 按鍵判斷 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _AJPD:;按鍵1（選擇工作方式）JB P3.0, OUT1JNB P3.0, $INC R0OUT1:;按鍵2（變換延時(shí)時(shí)間） JB P3.1, OUT2JNB P3.1, $INC R1LCALLYSSJ;調(diào)用延時(shí)數(shù)據(jù)（并更新） OUT2:RET;_ _ 延時(shí)數(shù)據(jù)（更新） _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ YSSJ:CJNER1, #1, SD1MOV 30H

15、, #2;2x100ms即200msMOV R2, #0SJMPSD3SD1:CJNER1, #2, SD2MOV 30H, #5;5x100ms即500msMOV R2, #0SJMPSD3SD2:CJNER1, #3, SD3MOV R1, #0MOV 30H, #10 ;10 x100ms即1sMOV R2, #0SD3:RET;_ _ 流水燈數(shù)據(jù) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LSD1:;流水燈1,（0 15）DB 0FEH, 0FCH, 0F8H, 0F0H, 0E0H, 0C0H, 80

16、H, 00HDB 80H, 0C0H, 0E0H, 0F0H, 0F8H, 0FCH, 0FEH, 0FFHLSD2:;流水燈2,（0 7）DB 0FCH, 0F0H, 0C0H, 00H, 0C0H, 0F0H, 0FCH, 0FFHLSD3:;流水燈3,（0 39）DB 0FEH, 0FCH, 0F8H, 0F0H, 0FFHDB 0FDH, 0F9H, 0F1H, 0E1H, 0FFHDB 0FBH, 0F3H, 0E3H, 0C3H, 0FFHDB 0F7H, 0E7H, 0C7H, 87H, 0FFHDB 0EFH, 0CFH, 8FH, 0FH, 0FFHDB 0DFH, 9FH,

17、 1FH, 1EH, 0FFHDB 0BFH, 3FH, 3EH, 3CH, 0FFHDB 7FH, 7EH, 7CH, 78H, 0FFH附錄 2 仿真電路圖 花樣調(diào)速流水燈的硬件電路附錄附錄3 3 系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖流程圖流程圖PCBPCB 圖圖項(xiàng)目 負(fù)責(zé)人繪圖PCB 程序硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試清單總結(jié)烏呈琪烏呈琪姚文杰姚文杰吳銀鋒吳銀鋒 第四章 調(diào)試 4.1 正常現(xiàn)象按下功能鍵1,燈開始閃爍.開始運(yùn)行,這是第一種方式,然后在第一種方式中又有五中閃爍方式,這時(shí)候,就要用到功能鍵2了,按下功能鍵2切換方式.按一下,切換一種方式,再按一下切換一種方式.然后就是切換到方式二,開始第二種方式. 按下功能鍵2,第二種方式開始.燈開始閃爍,然后就按到功能鍵2切換