用單片機控制的LED流水燈

1、 / 10 / 10用單片機控制的LED流水燈設(shè)計報告專業(yè)：電子信息工程（自動化方向）班級： 09 級姓名：. 引言當(dāng)今時代是一個新技術(shù)層出不窮的時代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見的速度被單片機智能控制系統(tǒng)所取代。單片機具有體積小、功能強、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點，可以說，智能控制與自動控制的核心就是單片機。目前，一個學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。學(xué)習(xí)單片機的最有效方法就是理論與實踐并重，本文用AT89C51單片機自制了一款簡易的流水燈，重點介紹了其軟件編程方法。.硬件組成按照單片機系統(tǒng)擴展與系統(tǒng)配置

2、狀況，單片機應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM 32根 I/O 口線、 2個 16位定時/計數(shù)器、5個向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、 2個全雙工的串行口，具有.”25 .50V的電壓工作范圍和024MHz工作頻率，使用AT89C51單片機時無須外擴存儲器。因此，本流水燈實際上就是一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機。其具體硬件組成如圖 1 所示。1 流水燈硬件原理圖 TOC o 1-5 h

3、z 從原理圖中可以看出，如果要讓接在P1.0 口的LED1亮起來，那么只要把P1.0 口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在P1.0 口的LED1熄滅，就要把P1.0 口的電平變?yōu)楦唠娖剑煌?，接在P1.1 P.7 口的其他7個LED的點亮和熄滅的方法同 LED1。”因此，要實現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED卜LED8依次點亮、熄滅，8只LED燈便會一亮一暗的做流水燈了。在此我們還應(yīng)注意一點，由 于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機執(zhí)行每條指令的時間很短，我們在控制二極管亮滅的時候應(yīng)該延時一段時間，否則我們就看不到 “流水 ”效果了。3.軟件編程單片機的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬

4、件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到流水燈循環(huán)點亮的現(xiàn)象，我們還需要告訴單片機怎么來進行工作，即編寫程序控制單片機管腳電平的高低變化，來實現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一滅。軟件編程是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，是單片機學(xué)習(xí)的重點和難點。下面我們以最簡單的流水燈控制功能即實現(xiàn)8個LEW的循環(huán)點亮，來介紹實現(xiàn)流水燈控制的幾種軟件編程方法。位控法這是一種比較笨但又最易理解的方法，采用順序程序結(jié)構(gòu)，用位指令控制P1 口的每一個位輸出高低電平，從而來控制相應(yīng)LED燈的亮滅。程序如下：ORGOOHi單片機上電后從00H地址執(zhí)行AJMPSTART跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處ORG0030H設(shè)置主程序開始地址S

5、TART：MOVSP, #60H;設(shè)置堆棧起始地址為60HCLRP1.0 ； P1.0輸出低電平，使LED1點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.0 ； P1.0輸出高電平，使LED1熄滅CLRP1.1 ； P1.1輸出低電平，使LED2點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.1 ； P1.1輸出高電平，使LED2熄滅CLRP1.2 ； P1.2輸出低電平，使LED3點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.2 ； P1.2輸出高電平，使LED3熄滅CLRP1.3 ； P1.3輸出低電平，使LED4點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.3 ；

6、P1.3輸出高電平，使LED4熄滅CLRP1.4 ； P1.4輸出低電平，使LED5點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.4 ； P1.4輸出高電平，使LED5熄滅CLRP1.5 ； P1.5輸出低電平，使LED6點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.5 ； P1.5輸出高電平，使LED6熄滅CLRP1.6 ； P1.6輸出低電平，使LED7點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.6 ； P1.6輸出高電平，使LED7熄滅CLRP1.7 ； P1.7輸出低電平，使LED8點亮ACALLDELAY調(diào)用延時子程序SETBP1.7 ； P1.7輸出高電平，使L

7、ED8熄滅ACALLDELAY調(diào)用延時子程序AJMPSTART 8個LED流了一遍后返回至U標(biāo)號 STARTt再循環(huán)DELAY；延時子程序MOVR0， #255；延時一段時間D1： MOVR1， #255DJNZR1， $DJNZR0， D1REE子程序返回END;程序結(jié)束3.2循環(huán)移位法在上個程序中我們是逐個控制 P1 端口的每個位來實現(xiàn)的，因此程序顯得有點復(fù)雜，下面我們利用循環(huán)移位指令，采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)進行編程。我們在程序一開始就給P1 口送一個數(shù)，這個數(shù)本身就讓P1.0 先低，其他位為高，然后延時一段時間，再讓這個數(shù)據(jù)向高位移動，然后再輸出至P1 口，這樣就實現(xiàn) “流水 ”效果啦。由于

8、8051 系列單片機的指令中只有對累加器ACC中數(shù)據(jù)左移或右移的指令，因此實際編程中我們應(yīng)把需移動的數(shù)據(jù)先放到ACC中，讓其移動，然后將ACC移動后的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)送到P1 口，這樣同樣可以實現(xiàn) “流水 ”效果。具體編程如下所示，程序結(jié)構(gòu)確實簡單了很多。ORGOOHi單片機上電后從00H地址執(zhí)行AJMPSTART跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處ORG0030H設(shè)置主程序開始地址START：MOVSP, #60H;設(shè)置堆棧起始地址為60HMOVA, #0FEH ACC中先裝入LED1亮的數(shù)據(jù)（二進制的11110） MOVP1,A;將ACC的數(shù)據(jù)送P1 口MOVR0， #7；將數(shù)據(jù)再移動7 次就完成一個8 位流水

9、過程LOOP：RLA;將ACC中的數(shù)據(jù)左移一位MOVP1, A;把ACC移動過的數(shù)據(jù)送pl 口顯示ACALLDELAY調(diào)用延時子程序DJNZR0 LOOP沒有移動夠7次繼續(xù)移動AJMPSTART移動完7次后跳到開始重來，以達到循環(huán)流動效果 DELAY；延時子程序MOVR0， #255；延時一段時間D1： MOVR1， #255DJNZR1， $DJNZR0， D1RET;子程序返回END;程序結(jié)束3.3 查表法上面的兩個程序都是比較簡單的流水燈程序， “流水 ”花樣只能實現(xiàn)單一的“從左到右 ”流方式。運用查表法所編寫的流水燈程序，能夠?qū)崿F(xiàn)任意方式流水，而且流水花樣無限，只要更改流水花樣數(shù)據(jù)表的

10、流水?dāng)?shù)據(jù)就可以隨意添加或改變流水花樣，真正實現(xiàn)隨心所欲的流水燈效果。我們首先把要顯示流水花樣的數(shù)據(jù)建在一個以TAB為標(biāo)號的數(shù)據(jù)表中，然后通過查表指令 “MOVCA A+DPTRffi數(shù)據(jù)取到累加器A中，然后再送到P1 口進行顯示。具體源程序如 下，TAB標(biāo)號處的數(shù)據(jù)表可以根據(jù)實現(xiàn)效果的要求任意修改。ORG00Hi單片機上電后從00H地址執(zhí)行AJMPSTART跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處ORG0030H設(shè)置主程序開始地址START：MOVSP, #60H;設(shè)置堆棧起始地址為60HMOVDPTR # TABB-流水花樣表首地址送 DPTRLOOP：CLRA累加器清零MOVCA, A+DPTR取數(shù)據(jù)表中的

11、值CJNEA #0FFH SHOW 檢查流水結(jié)束標(biāo)志AJMPSTART所有花樣流完，則從頭開始重復(fù)流SHOW：MOVP1, A;將數(shù)據(jù)送至U P1 口ACALLDELAY調(diào)用延時子程序INCDPTR取數(shù)據(jù)表指針指向下一數(shù)據(jù)AJMPLOOP繼續(xù)查表取數(shù)據(jù)DELAY：；延時子程序MOVR0， #255；延時一段時間D1： MOVR1， #255DJNZR1， $DJNZR0， D1RET;子程序返回TAB：;下面是流水花樣數(shù)據(jù)表，用戶可據(jù)要求任意編寫DB11110a二進制表示的流水花樣數(shù)據(jù)，從低到高左移DB11101BDB111011BDB110111BDB111011BDB110111BDB10111BDB01111BDB01111B;二進制表示的流水花樣數(shù)據(jù)，從高到低右移DB10111BDB110111BDB111011BDB110111BDB111011BDB11101BDB11110BDB0FEH 0FDH, 0FBH, 0F7H;十六進制表示的流水花樣數(shù)據(jù)DB0EFH， 0DFH， 0BFH， 7FH