可控流水燈單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　課程名稱： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 課題綜述1

2、</b></p><p>　　2.1 課題的來源1</p><p>　　2.2 課題的意義1</p><p>　　2.3 預(yù)期的目標(biāo)1</p><p>　　2.4 面對(duì)的問題1</p><p>　　2.5 課題的技術(shù)2</p><p><b>　　3 系統(tǒng)分析2

3、</b></p><p>　　3.1 涉及的基礎(chǔ)知識(shí)2</p><p>　　3.2 80C51單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹2</p><p>　　3.3 解決問題的基本思路3</p><p>　　3.4 總體方案3</p><p><b>　　4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</b></p

4、><p>　　4.1 硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　4.2 軟件設(shè)計(jì)4</p><p>　　4.3 元件清單4</p><p>　　4.4 硬件原理圖5</p><p>　　4.5 硬件焊接圖5</p><p>　　4.6 設(shè)計(jì)主要功能6</p><p><

5、;b>　　5 代碼編寫6</b></p><p><b>　　6 程序調(diào)試9</b></p><p><b>　　結(jié) 論10</b></p><p><b>　　致 謝11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b&

6、gt;</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)主要是為了讓我們?cè)鲞M(jìn)對(duì)單片機(jī)芯片電路的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論方面的理解。了解軟硬件的有關(guān)知識(shí)，并掌握軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。另外，通過簡(jiǎn)單課題的設(shè)計(jì)練習(xí)，使我們了解必須提交的各項(xiàng)工程文件，達(dá)到鞏固、充實(shí)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的目的。&

7、lt;/p><p><b>　　2 課題綜述</b></p><p><b>　　2.1 課題的來源</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，這種由單片機(jī)芯片控制各種硬件工作的技術(shù)也日益成熟，并普及在交通、化工、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域。而流水燈這項(xiàng)技術(shù)在生活中的應(yīng)用更是廣泛，較為貼近生活。而流水燈

8、控制的設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)也正好吻合了我們本學(xué)期對(duì)于單片機(jī)這門課程的學(xué)習(xí)，所以設(shè)計(jì)流水燈控制的這個(gè)課題讓我們對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固都有了進(jìn)一步的加深。</p><p><b>　　2.2 課題的意義</b></p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是為了通過對(duì)單片機(jī)編程設(shè)計(jì)控制LED燈流水閃亮的設(shè)計(jì)加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)配合的能力和創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能

9、力。能夠讓學(xué)生深入真是的體會(huì)到所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的過程，并融入的所學(xué)知識(shí)的海洋里，從中找出自身的不足并加以改正。</p><p><b>　　2.3 預(yù)期的目標(biāo)</b></p><p>　　對(duì)8個(gè)LED燈設(shè)計(jì)5種流水燈顯示方式，用一個(gè)按鍵進(jìn)行方式選擇，并用一個(gè)數(shù)碼管顯示方式編號(hào)；另用兩個(gè)鍵來控制流水燈流動(dòng)的速度。</p><p><

10、;b>　　2.4 面對(duì)的問題</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)是通過80C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。但面對(duì)的問題卻是兩方面的：一個(gè)是軟件的設(shè)計(jì)，也就是實(shí)現(xiàn)流水燈控制功能的程序編輯；另一個(gè)是硬件的設(shè)計(jì)，需要我們自己連接、焊接電路板；而更為嚴(yán)峻的就是設(shè)計(jì)的最后還要將軟硬件相結(jié)合。首先我們需要通過PROTEUS軟件將設(shè)計(jì)的實(shí)物的電路圖仿真出來，再根據(jù)電路圖運(yùn)用所學(xué)的單片機(jī)匯編語言通過VW軟件完成程序編輯

11、，并達(dá)到預(yù)期效果，最后是連接實(shí)物電路完成焊接。</p><p><b>　　2.5 課題的技術(shù)</b></p><p>　　通過編程達(dá)到LED燈的顯示方式、模式切換按鈕的控制、亮燈速度的按鍵控制等技術(shù)。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)分析</b></p><p>　　3.1 涉及的基礎(chǔ)知識(shí)&l

12、t;/p><p>　　電路焊接：制造電子產(chǎn)品的重要手段。</p><p>　　80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)：規(guī)定80C51單片機(jī)內(nèi)操作的語句或命令。</p><p>　　八段數(shù)碼管的顯示：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。</p><p>　　3.2 80C51單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹</p><p>　　本次實(shí)習(xí)的目的

13、在于加深80C51單片機(jī)的理解，首先來簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)一下，它的引腳如圖3-1所示：</p><p>　　圖3.1 80C51的引腳圖</p><p>　　80C51有40條引腳，共分為端口線、電源線和控制線三類。</p><p>　　1.端口線（4×8 = 32條）:</p><p>　　I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個(gè)引腳

14、。</p><p>　　P3口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線）。</p><p>　　2.電源線（2條）:</p><p>　　VCC為+5V電源線，VSS為接地線。</p><p>　　3.控制線（6條）:</p><p>　?。?）ALE/PROG：地址鎖存允許/編程線</p>

15、;<p>　　ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址</p><p>　　PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。</p><p>　　（2） PSEN:外ROM讀選通信號(hào)。</p><p>　?。?）RST/VPD:復(fù)位/備用電源。</p><p>　　RST（Reset）功能：復(fù)位

16、信號(hào)輸入端。</p><p>　　VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。</p><p>　?。?）EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。</p><p>　　EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。</p><p>　　Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。</p><p

17、><b>　　4.I/O線</b></p><p>　　（5）XTAL1、XTAL2 ：晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。</p><p>　　3.3 解決問題的基本思路</p><p>　　因?yàn)檫x定用循環(huán)移位法來實(shí)現(xiàn)亮燈程序的，所以在一種設(shè)計(jì)好一種亮燈方式的前提下編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)體，分別來實(shí)現(xiàn)五種不同的亮燈方式。另外再編一個(gè)實(shí)現(xiàn)延時(shí)控

18、制的調(diào)用程序，來提供亮燈速度的控制。</p><p><b>　　3.4 總體方案</b></p><p>　　在做本次課程設(shè)計(jì)之前將小組內(nèi)人員分為兩小組：一組分負(fù)責(zé)硬件設(shè)計(jì)，另一組負(fù)責(zé)軟件編程。硬件小組負(fù)責(zé)實(shí)物的連接和焊接，并進(jìn)行硬件測(cè)試；軟件小組負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)流水燈的各部分程序設(shè)計(jì)，并進(jìn)行軟件的仿真測(cè)試。最后將完成的軟硬件相結(jié)合，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的效果。</p

19、><p><b>　　4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)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。80C51單片機(jī)是本次課程設(shè)計(jì)運(yùn)用的主要原件。流水燈控制設(shè)計(jì)是用一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二

20、極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。</p><p><b>　　4.2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在硬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(diǎn)亮的現(xiàn)象，我們還需要編寫程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一滅。軟件編程是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分，也是本次課程

21、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我們編程實(shí)現(xiàn)流水燈的方法是循環(huán)移位法，下面我們就來簡(jiǎn)述一下循環(huán)移位法的工作原理。</p><p>　　循環(huán)移位法是采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行編程。我們?cè)诔绦蛞婚_始就給P1口送一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)本身就讓P1.0先低，其他位為高，然后延時(shí)一段時(shí)間，再讓這個(gè)數(shù)據(jù)向高位移動(dòng)，然后再輸出至P1口，這樣就實(shí)現(xiàn)“流水”效果了。另外，由于80C51系列單片機(jī)的指令中只有對(duì)累加器ACC中數(shù)據(jù)左移或右移的指令，因此實(shí)際編程中

22、我們應(yīng)把需移動(dòng)的數(shù)據(jù)先放到ACC中，讓其移動(dòng)，然后將ACC移動(dòng)后的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)送到P1口，這樣也可以實(shí)現(xiàn)“流水”效果。</p><p><b>　　4.3 元件清單</b></p><p><b>　　表4-1 元件清單</b></p><p><b>　　4.4 硬件原理圖</b></p>

23、<p>　　圖 4-1硬件原理圖</p><p><b>　　4.5 硬件焊接圖</b></p><p>　　圖 4-2硬件焊接圖</p><p>　　4.6 設(shè)計(jì)主要功能</p><p>　　打開電路開關(guān)，按下第一個(gè)模式控制鍵，8個(gè)LED燈會(huì)從右向左一個(gè)接著一個(gè)亮燈，LED顯示器會(huì)顯示數(shù)字“1”來表示當(dāng)前的

24、亮燈方式是模式1。在8個(gè)LED燈停止亮后再次按下第一個(gè)模式控制鍵，8個(gè)LED燈會(huì)從左向右2個(gè)一組的一次亮燈，同時(shí)LED顯示器會(huì)顯示數(shù)字“2”來表示當(dāng)前的亮燈方式是模式2。以此類推，一共有5種顯示模式。而第2、3個(gè)按鍵分別控制亮燈速度的快慢。</p><p><b>　　5 代碼編寫</b></p><p>　　ORG 000H ;設(shè)置主程序開

25、始地址</p><p>　　CLR P3.4 ;這里可以使小喇叭發(fā)出嗒、嗒聲</p><p>　　LJMP START</p><p>　　START: MOV SP, #80H</p><p>　　MOV R5, #00H</p><p><b>　　CLR

26、 C</b></p><p>　　MOV P1, #0FFH</p><p>　　MAIN: MOV C,P1.4 ;選中p1.4 數(shù)碼管使能</p><p>　　JC MAIN</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p><b>

27、　　INC R5</b></p><p>　　BEGIN: CJNE R5, #5,X1</p><p><b>　　AJMP C5</b></p><p>　　X1: CJNE R5, #4, X2</p><p><b>　　AJMP C4</b>&l

28、t;/p><p>　　X2: CJNE R5, #3, X3</p><p><b>　　AJMP C3</b></p><p>　　X3: CJNE R5, #2,X4</p><p><b>　　AJMP C2</b></p><p>　　X4

29、: CJNE R5, #1,X5</p><p><b>　　AJMP C1</b></p><p>　　X5: MOV R5, #1H</p><p>　　LJMP BEGIN</p><p>　　C1: MOV P0, #06H ;把06H送p0口

30、,數(shù)碼管顯示1</p><p>　　LCALL DELAY ;數(shù)碼管亮后的緩沖</p><p>　　M1: MOV A, #01H ;賦值</p><p>　　MOV R2, #8</p><p>　　MOV R4, #10</p><p>　　LOO

31、P1: MOV P2,A ;值給LED燈</p><p>　　RL A ;左移</p><p>　　SETB P3.4</p><p>　　CALL V ;調(diào)用延時(shí)子程序</p><p>　　CLR P3.4</p>

32、<p>　　DJNZ R2, LOOP1</p><p>　　MOV R2, #8</p><p>　　DJNZ R4, LOOP1</p><p>　　AJMP MAIN ;進(jìn)入循環(huán)</p><p>　　C2: MOV R4, #10</p><

33、p>　　MOV P0, #05BH ;數(shù)碼管顯示2</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　M2: MOV R2, #08H</p><p>　　MOV A, #0C0H</p><p>　　LOOP2: MOV P2, A</p><p&

34、gt;<b>　　RR A</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2, LOOP2</p><p>　　DJNZ

35、 R4,M2</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　C3: MOV P0, #4FH ;數(shù)碼管顯示3</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV R4, #10</p><p>　　M3: MOV R2, #

36、07H</p><p>　　MOV R3, #08H</p><p>　　MOV A, #55H</p><p>　　LOOP3: MOV P2, A</p><p>　　RL A</p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>

37、　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2, LOOP3</p><p>　　LP1: RR A</p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b&g

38、t;</p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　MOV P2, A</p><p>　　DJNZ R3, LP1</p><p>　　DJNZ R4, M3</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　C4: MOV

39、 P0,#66H ;數(shù)碼管顯示4</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV R4, #10</p><p>　　M4: MOV R2, #08H</p><p>　　MOV A, #05H</p><p>　　LOOP4: MOV P2

40、, A</p><p><b>　　RR A</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2, LOOP4</

41、p><p>　　DJNZ R4, M4</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　C5: MOV P0,#6DH ;數(shù)碼管顯示5</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV R4, #5</p><p&g

42、t;　　M5: MOV R2, #08H</p><p>　　MOV A, #03H</p><p>　　LP51: MOV P2, A</p><p><b>　　RL A</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p><b&

43、gt;　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2, LP51</p><p>　　MOV R2, #8H</p><p>　　MOV A, #11H</p><p>　　LP52: MOV P2, A</

44、p><p><b>　　RR A</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2, LP52</p>&l

45、t;p>　　MOV R2, #07H</p><p>　　MOV R3, #08H</p><p>　　MOV A, #42H</p><p>　　LP53: MOV P2,A</p><p><b>　　RL A</b></p><p>　　SETB

46、 P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　DJNZ R2,LP53</p><p>　　LP2: RR A</p><p>　　SETB P3.4</p><

47、p><b>　　ACALL V</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　MOV P2,A</p><p>　　DJNZ R3,LP2</p><p>　　MOV R2,#08H</p><p>　　MOV A,#31H</p

48、><p>　　LP54: MOV P2,A</p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　RR A</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p><b>　　ACALL V</b></p>

49、<p>　　DJNZ R2,LP54</p><p>　　DJNZ R4,M5</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　V: JNB P1.5,DELAY ;P1.5低電平時(shí)延時(shí)長(zhǎng)，流水燈速度慢</p><p>　　JNB P1.6,DELAY2

50、;P1.6低電平時(shí)延時(shí)短，流水燈速度快</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　RET;子程序返回</p><p>　　DELAY: MOV R1,#25 ;延時(shí)1s</p><p>　　D1: ACALL DELAY2</p><p>　　DJ

51、NZ R1, D1 </p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1: MOV R6,#250 ;延時(shí)0.1s</p><p>　　D2: MOV R7,#198</p><p><b>　　NOP</b>&l

52、t;/p><p>　　DJNZ R7,$</p><p>　　DJNZ R6, D2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY2: MOV R6,#250 ;延時(shí)0.05s</p><p>　　DL3: MOV R7

53、,#18</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R7,$</p><p>　　DJNZ R6,DL3</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　END ;程序結(jié)束

54、</p><p><b>　　6 程序調(diào)試</b></p><p>　　本程序運(yùn)行過程中沒有錯(cuò)誤。當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，數(shù)碼管顯示8。將電路板用數(shù)據(jù)線連接，打開開關(guān)，按鈕用來切換模式，一共有五種流動(dòng)方式，每按一次按鈕就會(huì)有一種方式，并在LED顯示器上面顯示出該模式的序號(hào)。按鈕用來加速或減速鍵按下時(shí)，LED燈的轉(zhuǎn)換就會(huì)加快或減慢。</p><p>&

55、lt;b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　由于本次課程設(shè)計(jì)含括了軟件和硬件知識(shí)，所以在完成課程設(shè)計(jì)的同時(shí)也讓我們了解到了我們?cè)谲浻布O(shè)計(jì)和制作方面的不足。通過分工完成課程的設(shè)計(jì)，是每個(gè)組員在自己所負(fù)責(zé)的領(lǐng)域?qū)W到了很多知識(shí)，并通過認(rèn)真的交流將自己所學(xué)到的知識(shí)傳達(dá)給每一個(gè)組員，增加了我們之間的配合與溝通。</p><p>　　在軟件方面，我們組組員通過自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)

56、和組員間的探討，最終圓滿編輯完成并達(dá)到任務(wù)要求。對(duì)于我們來說，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)的一個(gè)不小收獲。</p><p>　　對(duì)于電路板各元器件的連接和焊接工作，雖然看似簡(jiǎn)單，但做起來卻是一個(gè)細(xì)致的工作，尤其是對(duì)于三極管以及雙電阻并聯(lián)的焊接工作，更是要細(xì)中再細(xì)，因?yàn)檫@些元器件的引腳距離都是比較近的，一旦將不該連接的引腳焊接到了一起，該元器件就會(huì)失它原來的工作效果，還很有可能將整個(gè)電路短路。</p>

57、<p>　　當(dāng)軟件和硬件都完成之后，接下來就是將軟件的控制程序?qū)懭氲接布锩?，從而?shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合的過程，來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。在這個(gè)環(huán)節(jié)中我們還是遇到了或多或少的問題，例如蜂鳴器啞聲以及LED顯示器不工作等問題都讓我們困惑了很久，最后還是通過不斷的完善代碼來實(shí)現(xiàn)各個(gè)元器件的工作。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我們知道了團(tuán)隊(duì)的力量，只有互相團(tuán)結(jié)，才能把事情做好，組員分工合作，每個(gè)人根據(jù)自己的能力范圍

58、負(fù)責(zé)不同的工作，達(dá)到事半功倍的效果。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　單片機(jī)原理及其接口技術(shù)/胡漢才編著.—3版.—北京：清華大學(xué)出版社，2010.5；</p><p>　　單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于C51的Proteus仿真實(shí)驗(yàn)與解題指導(dǎo)/張齊編著.—北京：電子工業(yè)出版社,2010.2；</p