十位流水灯课程设计.docx
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十位流水灯课程设计.docx
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十位流水灯课程设计
皖西学院
课程设计
课程名称微机原理与应用
课题名称十位流水灯设计
专业电气工程及其自动化
班级电气0803班
学号********50
姓名小吴
指导教师徐老师
任务书下达日期2011年06月13日
设计完成日期2011年06月24日
摘要
单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术,把具有数据处理能力的微处理器、随机存取数据存储器、只读程序存储器、输入输出电路、可能还包括定时计数器、串口通信口、显示驱动电路,脉宽调制电路、模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块芯片上,构成一个最小而完善的计算机系统。
这些电路在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
对可控流水灯设计通过C语言编写代码实现10个LED灯4种流水灯显示方式。
在设计中主要采用AT89C51这款芯片作为控制主体,用发光二极管来作为显示灯,系统通过P1口外接8个发光二极管,P0口接2个发光二极管;流水灯的放光二极管经过排阻接在P0和P1口上。
设计中辅以简单的设备和必要的震荡电路,设计了一款流水灯,最终达到预期的目的。
关键词单片机AT89C51发光二极管流水灯
5系统调试8
6系统运行结果与分析8
7结论9
8参考文献10
1引言
单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或者数字电路构成的控制系统,可以软件控制来实现,并能够实现智能化。
现在的单片机的控制范畴无所不在,例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等,单片机的应用领域越来越广泛。
2课题综述
2.1课题来源与意义
随着经济的发展、科技的突飞猛进,芯片业得到了迅速的发展,是单片机技术在各种民用和工业控制等领域得到更广泛的应用。
单片机凭借其低成本、高性能的不可代替优势已经成为了微电脑控制的主力军。
学习单片机的有效方法是将理论与实践并重,因此通过对单片机可控流水灯的设计和研究,鼓励学生在熟悉基本原理的前提下,与实际应用相联系,提出自己的方案,来完善设计,使得我们更好的掌握单片机的应用。
2.2面临的问题
本次课程设计的要求是对10个LED灯设计4种流水灯显示方式。
所要解决的软件问题有流水灯显示方式的编码设计,LED灯的驱动以及需要一个可以自激震荡的电路问题,下面将对各个问题展开论述。
3系统设计
3.1总体设计
实现这个课题我们使用AT89C51作为控制主体,使用十个发光二极管作为LED显示流水灯,外接一个晶振来提供外接时钟脉冲。
模块图如下:
图3-1系统模块图
流程图如下:
图3-2系统流程图
3.2模块设计
3.2.1主体控制模块
芯片AT89C51是核心,P0、P1、P2、P3口均可以作为I/O口使用。
其中2个数码管经过上拉电阻接在AT89C51的P0口的P00和P01上,另外8个发光二极管接在P1口的P10-P17上。
图3-3主体控制模块图
3.2.2时钟模块
时钟电路用于产生单片机工作时所需的时钟信号,在芯片的外部通过18脚、19脚接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,构成一个稳定的自激振荡器。
电路中的C1、C2取100Pf左右,二晶体振荡器的频率范围通常是1.2-12MHZ,晶体振荡器的越高,振荡频率越高。
图3-4时钟模块图
3.2.3流水灯模块
发光二极管就是LED,是一种由磷化镓等半导体材料制成的、能直接将电能转换成光能的发光显示器件。
当其内部有一定电流通过时,就是发光。
发光二极管具有功耗低、体积小、可靠性高、寿命长和相应快等优点。
流水灯模块采用10个LED发光二极管,通过代码的编写,实现四种流水移动,其中电阻的作用是保护二极管,向它提供较小的电流,防止二极管因为电流过大而烧毁。
设计中,发光二极管是共阳极接法的,我们只需要将其低电平不断的改变就会看到LED的被点亮,也就实现了流水灯的功能。
刚刚开始的时候让所有的灯全部熄灭。
即赋给初值P0=0xff;
P1=0xff;
delay(100);//刚开始熄灭所有灯
图3-5流水灯模块图
3.2.4复位模块
单片机必须在时钟的驱动下才能工作。
在单片机内部有一个时钟震荡电路,只要外接一个震荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。
复位模块由一个电容和一个开关构成。
图3-6硬件连接图
3.3硬件设计
图3-7硬件连接图
4.代码编写
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitP01=P0^1;
sbitP00=P0^0;
//延时
voiddelay(uintz)
{uintx,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
voidmain()
{uinttemp;
ucharn;
while
(1)
{P0=0xff;
P1=0xff;
delay(100);//刚开始熄灭所有灯
//
(1)依次单独点亮。
temp=0x01;//给初始值
for(n=0;n<10;n++)
{
P1=~temp;
P0=~(temp>>8);
delay(100);
temp<<=1;
}
//
(2)5个亮5个不亮循环4次。
for(n=0;n<4;n++)
{
P1=0x55;P00=0;P01=1;//第1,3,5,7,9,灯亮。
delay(100);
P1=0xaa;P00=1;P01=0;//第2,4,6,8,10个灯不亮。
delay(100);
}
//(3)两边各5个,轮流亮,循环4次。
for(n=0;n<8;n+=2)
{P1=0xe0;P00=1;P01=1;//第1,2,3,4,5个灯亮。
第6,7,8,9,10个灯不亮。
delay(100);
P1=0x1f;P00=0;P01=0;//第1,2,3,4,5个灯亮。
第6,7,8,9,10个灯不亮。
delay(100);
}
//(4)灭三个亮两个,亮两个灭三个,循环四次。
for(n=0;n<4;n++)
{P1=0xe7;P00=0;P01=0;//第1,2,3,6,7,8灯不亮。
第4,5,9,10个灯亮。
delay(100);
P1=0x18;P00=1;P01=1;//第1,2,3,6,7,8灯亮。
第4,5,9,10不亮。
delay(100);
}
}
}
5系统调试
通过对编写好的代码用keil进行编译后,因为编写的时候中英文输入的切换,导致空格是全角符号,编译有错误。
在语句中,字母的大小写也会出错。
数值代码的错误导致二极管的显示方式出现了不该亮的亮了,该亮的没有亮,即没有和预先写的语句达到一致的显示效果。
通过不断的修改程序调试最终实现了流水灯的显示方式与预先的结果达到一致。
6系统运行结果与分析
通过USB线接通提供电源后led灯能正常显示,四种编码方式不停的在循环显示流水效果,由于延时的问题,四种显示方式人眼看来不能很好的分辨这四种显示方式,于是我们采用了帧进的方法进行了实际仿真。
结论
通过这次的课程设计,让我学习到了很多知识以及认识到了很多问题。
同时我意识到了一个很重要的问题,那就是课程设计之前的准备工作也是很重要的,包括提前预习设计的题目,上网和去图书馆查阅资料。
我清楚的知道了,资料也是那么重要,否则在一个新颖的题目面前,你将无从下手。
通过准备工作,这样可以保正在设计的时候,有了充足的准备,使得自己不会在真正要开始课程设计的时候,对着题目发呆,没有什么进展。
因此,我觉得这个也是对待学习的一种好的态度,以后在学习中,也要一直以这种好的态度对待。
除此之外,让我发现这次的可控流水灯设计,对于我以前的学习如数码管显示、led灯等的知识,不仅是一次很好的运用,而且让我再次花心思去复习了以前学习的知识点,运用之初相互结合知识点,使得知识点可以联系起来,对我的学习有了很大的好处。
在程序设计的过程中,也遇到了好多的问题,刚开始在代码调试的时候,一直会存在错误,也有过很失望的时候,在通过老师的帮助后,经过很多次的修改以后,终于把程序代码改好。
但是在代码烧入芯片中,以及数码管的显示等问题上面,我们还是花费了好多时间,但是还是没有头绪。
最终还是在他人的帮助下,以及帮我们把代码进行了修改,才得以完成了可控流水灯基本功能。
总的来说,这次设计获益胜多。
因为本次课程设计是一个团队的合作,所以,不仅使得我们团结合作,学习到了知识,还让我们更加的学会沟通。
不仅培养了实践能力,还培养了设计思维,同时也锻炼了动手实际操作能力,在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,锻炼了运用所学知识的灵活性,加深了对知识的理解及提高了解决问题的能力。
在体会到设计电路的艰辛的同时,更能体会到成功喜悦和快乐。
在这次的设计中,我学习了很多,也享受到了其中的乐趣。
从这次课程设计中我了解到流水灯的设计还是很好玩的,以前在路上夜景中的流水灯看上去很复杂,现在自己编程以后,知道了原理,相信在器件的允许下,我们也是可以完成那种效果的。
参考文献
1康华光.电子技术基础数字部分(第五版).高等教育出版社,2006
2严天峰.单片机应用系统设计与仿真调试.北京:
北京航空航天大学出版社,2005
3李广弟,朱秀月,冷祖祁.单片机基础(第三版).北京:
北京航空航天大学出版社,2007
4胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:
清华大学出版社,2002
5南建辉,熊鸣,王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.北京:
清华大学出版社,2004
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- 十位流水灯 课程设计 十位 流水