單片機課程設(shè)計-8個LED燈來回點亮

PAGE1目錄緒論3設(shè)計目的及要求51.1設(shè)計目的51.2設(shè)計要求5第三章設(shè)計電路原理73.1控制部分的設(shè)計與選擇73.2LED顯示方案8第四章硬件系統(tǒng)94.1原件清單94.2單片機AT89C5194.3單片機時鐘電路104.4單片機復(fù)位電路114.5工作電路12第五章軟件設(shè)計135.1程序流程圖135.2編輯源程序14第六章系統(tǒng)調(diào)試與仿真結(jié)果166.1系統(tǒng)調(diào)試166.2仿真結(jié)果16總結(jié)19參考文獻(xiàn)20第二章設(shè)計目的及要求2.1設(shè)計目的通過本次課題設(shè)計，應(yīng)用《單片機原理及應(yīng)用》等所學(xué)相關(guān)知識及查閱資料，完成簡易計算器的設(shè)計，以達(dá)到理論與實踐更好的結(jié)合、進(jìn)一步提高綜合運用所學(xué)知識和設(shè)計的能力的目的。通過本次設(shè)計的訓(xùn)練，可以使我在基本思路和基本方法上對基于89C51單片機的系統(tǒng)設(shè)計有一個比較感性的認(rèn)識，并具備一定程度的設(shè)計能力。培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。2.2設(shè)計要求（1）認(rèn)真研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求、條件、內(nèi)容和步驟；復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉有關(guān)單元電路的設(shè)計方法和步驟；搜集、分析、消化相關(guān)資料、軟件等；掌握微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計方法；準(zhǔn)備好設(shè)計需要的圖書、資料和工具；擬定設(shè)計計劃等（2）系統(tǒng)總體及功能設(shè)計，制定總體方案及元器件的選擇；（3）硬件設(shè)計，完成硬件結(jié)構(gòu)圖設(shè)計、系統(tǒng)電路圖設(shè)計和繪制及電路模塊的連接；（4）軟件設(shè)計，完成軟件流程圖的設(shè)計、程序設(shè)計；（5）使用Proteus與Keil軟件仿真運行；（6）寫出設(shè)計報告）第三章設(shè)計電路原理3.1控制系統(tǒng)的設(shè)計AT89C51系列的I/O腳的設(shè)置和使用非常簡單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時，各I/O口均置高電平）。當(dāng)該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可達(dá)20mA，具有一定的驅(qū)動能力；而為高電平時，輸出電流僅數(shù)十μA甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅(qū)動能力。其原因是高電平時該腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動時，得利用外電路來實現(xiàn)，如上拉電阻，I/O腳不通，電流經(jīng)R驅(qū)動LED發(fā)光；低電平時，I/O腳導(dǎo)通，電流由該腳入地，LED滅（I/O腳導(dǎo)通時對地的電壓降小于1V，LED的域值1.5～1.8V）所以在本設(shè)計中將使用AT89C51為控制器，可將8個有著四種顏色的LED與AT89C51的8個P2（p2.0~p2.7）接口相連。3.2LED的顯示由于LED具有亮度高、發(fā)光均勻、可靠性好、接線簡單、拼裝方便等優(yōu)點。它被廣泛應(yīng)用于大型LED智能顯示屏、智能儀器儀表和機電一體化設(shè)備的顯示單元中,取得了較好的效果。由于它經(jīng)濟(jì)、小型的顯示系統(tǒng),同時要求使用方便靈活，方便地組成了由多塊大屏幕LED顯示器構(gòu)成的顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)可廣泛用于商場、車站、碼頭及其它公共場合。對于8個LED的點亮有很多種方案，可以同時點亮，同時熄滅，不同個數(shù)的LED來回交替。本設(shè)計由于LED的個數(shù)和顏色相對較多可以讓8個LED從左到右然后再從右到左來回點亮。第四章硬件原理4.1元件清單原件名稱型號參數(shù)數(shù)量單片機AT89C5112MHz1LED燈LED2.2V~10mA8晶體振蕩器CRYSTAL12MHz1電容CAP22p2CAP-ELEC10uf1電阻RES220810K14.2單片機AT89C51該單片機功能強大，不僅能滿足設(shè)計的需要，也可以在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些擴(kuò)展。單片機的結(jié)構(gòu)如下：圖SEQ圖表\*ARABIC1單片機引腳圖在使用時VCC接電源電壓，GND接地。P0，P1，P2，P3可作為輸入或輸出端口，RST是復(fù)位輸入，接復(fù)位電路。XTAL1和XTAL2接復(fù)位電路。這些可以在硬件設(shè)計部分體現(xiàn)出來4.3.單片機的時鐘電路單片機內(nèi)部有在一個振蕩器，本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式，以12MHZ石英晶體振蕩器和兩個30PF的片電容組成外部電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可起調(diào)節(jié)作用。振蕩器，如圖所示。片內(nèi)的高增益反向放大器通過XTAL1

和XTAL2外接，作為反饋元件的外部晶體振蕩器與電容組成的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個自激振蕩器，向內(nèi)部時鐘電路提供振蕩時鐘。如圖；4.4.單片機的復(fù)位電路AT89C51的RST引腳是復(fù)位端。當(dāng)單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機械周期的高電平，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位，使單片機快速回到初始狀態(tài)。如圖；4.5整體電路圖第五章軟件設(shè)計5.1程序流程圖開始開始初始化設(shè)置LED點亮位置最左端是循環(huán)體循環(huán)控制結(jié)束是否5.2編輯源程序程序利用循環(huán)移位函數(shù)_crol_和_cror_形成來回滾動的效果#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//延時voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}//主程序voidmain(){uchari;P2=0x01;while(1){for(i=0;i<7;i++){P2=_crol_(P2,1);//P2的值向左循環(huán)移動DelayMS(150);}for(i=0;i<7;i++){P2=_cror_(P2,1);//P2的值向右循環(huán)移動DelayMS(150);}}}第六章系統(tǒng)調(diào)試6.1系統(tǒng)調(diào)試1.編寫程序并查錯2.在Keil中輸入源程序，編譯并連接，及時發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，改正，直至編譯連接無誤后保存并生成HEX文件。3.在Proteus中打開該電路對各器件及連線節(jié)點進(jìn)行檢查，其中單片機的頻率一定要與晶振頻率一致。4.在單片機屬性中找到programFile中添加源程序生成的hex文件。如圖；單擊“確定”后即可進(jìn)行模擬仿真。6.2仿真結(jié)果；結(jié)論與心得通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很非常重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為己所用，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。我在設(shè)計的過程中遇到了許多問題的同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，即對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對匯編語言掌握得不透徹。還有，這次的設(shè)計讓我明白了“求人不如求己”，“自己動手豐衣足食”的深刻寓意。雖然我們要講究合作愉快，但更重要的是自己，只有自己懂了，自己做了才不會在關(guān)鍵時刻掉鏈子。別人終究是一個陪襯，路總是要自己走的，屬于自己的任務(wù)就要自己搞定。所以我們必須要時刻強大自己。這個過程雖然不是很平坦但肯定會遇到各種各樣的問題，但一旦征服了它那它就是你的東西了，當(dāng)這樣的厚積達(dá)到一定程度那你就能享受到薄發(fā)那刻的輝煌。參考文