基于單片機at89c51控制的鍵控流水燈課程設計報告

1、<p>　　課 程 設 計 報 告</p><p>　　論文題目 鍵控流水燈 </p><p>　　專業(yè)班級 ___</p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 _____</p><p>　　

2、摘 要：單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術，把具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器、隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、只讀程序存儲器、輸入輸出電路、可能還包括定時計數(shù)器、串口通信口、顯示驅(qū)動電路，脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉換器及A/D轉換器等電路集成到一塊芯片上，構成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。</p><p>　　鍵控流水燈設計通過編寫代碼實現(xiàn)16個LED燈

3、5種流水燈顯示方式。在設計中主要采用AT89C51這款芯片作為控制主體，用按鈕來切換流水燈的發(fā)光方式來顯示流水燈的發(fā)光模式。系統(tǒng)通過P1口外接16個發(fā)光二極管，P3口接2個按鍵，一個按鍵進行方式選擇，數(shù)碼管顯示方式編號；用一個鍵來控制流水燈流動的速度。數(shù)碼管接在AT89C51的P0和P2口上，而流水燈的發(fā)光二極管經(jīng)過電阻接在P1口上。設計中輔以簡單的設備和必要的電路，設計了一款流水燈，最終達到預期的目的。  

4、0;</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　概 述1</b></p><p><b>　　1引言2</b></p><p><b>　　2課題綜述2</b></p><p>　　1.1課題來源與

5、意義3</p><p>　　1.2面臨的問題3</p><p><b>　　3 系統(tǒng)設計3</b></p><p><b>　　3.1總體設計3</b></p><p><b>　　3.2模塊設計5</b></p><p><b

6、>　　3.3硬件設計9</b></p><p><b>　　4代碼編寫9</b></p><p><b>　　5系統(tǒng)調(diào)試16</b></p><p>　　6系統(tǒng)運行結果與分析16</p><p>　　7電路個人分工及組員分工16</p><p>&

7、lt;b>　　結  論17</b></p><p><b>　　參考文獻18</b></p><p><b>　　附錄19</b></p><p><b>　　1  引言 </b></p><p>　　單

8、片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復雜電子線路或者數(shù)字電路構成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化?，F(xiàn)在的單片機的控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應用領域越來越廣泛。 </p><p><b>　　2  課題綜述 </b></p><p>　　2.1課題來源與意義

9、 </p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展、科技的突飛猛進，芯片業(yè)得到了迅速的發(fā)展，是單片機技術在各種民用和工業(yè)控制等領域得到更廣泛的應用。單片機憑借其低成本、高性能的不可代替優(yōu)勢已經(jīng)成為了微電腦 控制的主力軍。學習單片機的有效方法是將理論與實踐并重，因此通過對單片機可控流水燈的設計和研究，鼓勵學生在熟悉基本原理的前提下，與實際應用相聯(lián)系，提出自己的方案，來完善設計，使得他們更好的掌握單片機的應用

10、。 </p><p><b>　　2.2面臨的問題 </b></p><p>　　本次課程設計的要求是對16個LED燈設計5種流水燈顯示方式，用一個按鍵進行方式選擇，并用一個數(shù)碼管顯示方式編號；用一個鍵來控制流水燈流動的速度，并用一個數(shù)碼管顯示方式編號。 </p><p>　　所要解決的問題有流水燈顯示方式的設計，

11、LED燈的驅(qū)動問題，七段顯示數(shù)碼管的驅(qū)動問題以及系統(tǒng)對外界按鈕的相應問題。下面將對各個問題展開論述。 </p><p><b>　　3  系統(tǒng)設計 </b></p><p><b>　　3.1總體設計 </b></p><p>　　實現(xiàn)這個課題我們使用AT89C51作為控制

12、主體，使用十六個共陽極發(fā)光二極管作為LED顯示流水燈，兩個七段顯示數(shù)碼管來顯示流水燈顯示方式，外接兩個按鈕，其中用一個按鍵進行方式選擇，并用一個數(shù)碼管顯示方式編號；用一個鍵來控制流水燈流動的速度，并用一個數(shù)碼管顯示方式編號。外接一個晶振來提供外接時鐘脈沖。</p><p>　　單片機課程設計 </p><p>　　- 2 -

13、60;模塊圖如下： </p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p><b>　　3.2模塊設計</b></p><p>　　3.2.1主體控制模塊</p><p>　　芯片AT89C51是核心，P0、P1、P2、P3口均可以作為I/O口使用。兩個數(shù)碼管經(jīng)過電阻接在AT89C51的

14、P0和P2口上，P1口外接16個發(fā)光二極管，P3口接2個按鍵，一個按鍵進行方式選擇，數(shù)碼管顯示方式編號；用一個鍵來控制流水燈流動的速度，數(shù)碼管顯示方式編號。</p><p>　　單片機課程設計 </p><p>　　圖3-3主體控制模塊圖 </p><p>　　3.2.2按鍵控制模塊、</p><p>

15、　　按鍵控制模塊采用獨立式按鍵接口設計。獨立式按鍵是每一個按鍵占用一根I/O端線。特點：各個按鍵相互獨立，電路配置靈活；按鍵數(shù)量較多時，I/O端線耗費較多，電路復雜；軟件結構簡單</p><p>　　圖3-4按鈕控制模塊圖</p><p>　　3.2.3時鐘模塊 </p><p>　　時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作時所需的時鐘信號，在芯片的外部通過18腳、19

16、腳接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。電路中的C1、C2取30Pf左右，二晶體振蕩器的頻率范圍通常是1.2-12MHZ，晶體振蕩器的頻率越高，振蕩頻率越高。 </p><p>　　圖3-5時鐘模塊圖 </p><p>　　3.2.4 顯示模塊 </p><p>　　顯示模塊主體是八段顯示數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管的

17、8個發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起。通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。當某段驅(qū)動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導通并點亮。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。</p><p>　　圖3-4顯示模塊圖</p><p>　　3.2.5流水燈模塊</p><p>　　發(fā)光二極管就是LED，是一種由磷化

18、鎵等半導體材料制成的、能直接將電能轉換成光能的發(fā)光顯示器件。當其內(nèi)部有一定電流通過時，就是發(fā)光。發(fā)光二極管具有功耗低、體積小、可靠性高、壽命長和相應快等優(yōu)點。 </p><p>　　流水燈模塊采用16個LED發(fā)光二極管，通過代碼的編寫，實現(xiàn)五種流水移動，其中電阻的作用是保護二極管，向它提供較小的電流，防止二極管因為電流過大而燒毀。 </p><p>　　設計中，發(fā)光二極

19、管是共陽極接法的，我們只需要將其初值不斷的左移就會看到LED輪流的被點亮，也就實現(xiàn)了流水燈的功能。</p><p>　　圖3-5流水燈模塊圖</p><p><b>　　3.3硬件設計</b></p><p>　　圖3-6 鍵控流水燈圖</p><p><b>　　代碼編寫 </b>&

20、lt;/p><p>　　#include<reg51.h> </p><p>　　#define smg1 P0</p><p>　　#definelsd1P1</p><p>　　#define smg2P2</p><p>　　unsignedinti=1,u=7,j,n,c,k,h=7,s

21、=1;</p><p>　　unsignedchar sj=20; </p><p>　　unsignedchar js;</p><p>　　code unsignedchara[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};</p><p>　　code unsignedchar

22、b[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92};</p><p>　　code unsignedchard[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92};</p><p>　　bitwnen1=0;</p><p>　　bitanj=0;</p><p>　　sbitaj1=P3^0;</p>

23、<p>　　sbitaj2=P3^1;</p><p>　　voidwnlsd1(void);</p><p>　　voidwnlsd2(void);</p><p>　　voidwnlsd3(void);</p><p>　　voidwnlsd4(void);</p><p>　　voidw

24、nlsd5(void);</p><p>　　voidsjms1(void);</p><p>　　voidsjms2(void);</p><p>　　voidsjms3(void);</p><p>　　voidsjms4(void);</p><p>　　voidsjms5(void);</p&g

25、t;<p>　　voidmsms1(void);</p><p>　　voidmsms2(void);</p><p>　　voidmsms3(void);</p><p>　　void msms4(void);</p><p>　　voidmsms5(void);</p><p>　　void

26、zd1(void);</p><p>　　voidzd2(void);</p><p>　　voidcsh(void);</p><p>　　voidsjkz(void);</p><p>　　voidddh(void);</p><p><b>　　main()</b></p&g

27、t;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　csh();</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(anj)</

28、b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　anj=0;</b></p><p><b>　　sjkz();</b></p><p><b>　　ddh();</b></p><p>&l

29、t;b>　　}</b></p><p><b>　　if(i==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (wnen1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>

30、　　wnen1=0;</b></p><p>　　wnlsd1(); </p><p>　　sjms1();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(i==2)&l

31、t;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(wnen1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wnen1=0;</b></p><p><b>　　wnl

32、sd2();</b></p><p><b>　　sjms2();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(i==3)</p><p><b>

33、　　{</b></p><p><b>　　if(wnen1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wnen1=0;</b></p><p><b>　　wnlsd3();</b></p>

34、<p><b>　　sjms3();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(i==4)</p><p><b>　　{</b></p>&l

35、t;p><b>　　if(wnen1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wnen1=0;</b></p><p><b>　　wnlsd4();</b></p><p><b>　　sjms4()

36、;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(i==5)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(wne

37、n1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wnen1=0;</b></p><p><b>　　wnlsd5();</b></p><p><b>　　sjms5();</b></p>&

38、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(s==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　msms1(); </p><p>

39、<b>　　}</b></p><p>　　else if(s==2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　msms2();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　el

40、se if(s==3)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　msms3();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(s==4)</p><p><b>　　{

41、</b></p><p><b>　　msms4();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　elseif(s==5)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　msms5(

42、);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidcsh(void)</p><p><b>　　{</b>

43、;</p><p><b>　　TMOD=1;</b></p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p><b>　　TH1=0xec;</b></p><p

44、><b>　　TL1=0x78;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET1=1;</

45、b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p><b>　　js=sj;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidzd1(void) interrupt 1</p><p><b

46、>　　{</b></p><p>　　TH0=0x3c;</p><p>　　TL0=0xb0;</p><p><b>　　js=js-4;</b></p><p><b>　　if(js==0)</b></p><p><b>　　{&l

47、t;/b></p><p><b>　　wnen1=1;</b></p><p><b>　　js=sj;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

48、zd2(void) interrupt 3</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH1=0xec;</b></p><p><b>　　TL1=0xb0;</b></p><p><b>　　anj=1;</b></p

49、><p><b>　　}</b></p><p>　　voidsjkz(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(aj1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　whi

50、le(!aj1);</p><p><b>　　sj=sj-4;</b></p><p><b>　　if(sj==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sj=20;</b></p><p&g

51、t;<b>　　}</b></p><p><b>　　js=sj;</b></p><p><b>　　s=s+1;</b></p><p><b>　　if(s>5)</b></p><p><b>　　{</b></

52、p><p><b>　　s=1;</b></p><p>　　} </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidddh(void)</p><

53、;p><b>　　{</b></p><p>　　if(aj2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!aj2);</p><p><b>　　i=i+1;</b></p><p><b>　　i

54、f(i>5)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　i=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><

55、;b>　　}</b></p><p>　　voidwnlsd1(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lsd1=a[n];</p><p><b>　　n++;</b></p><p><b>　　if(n&g

56、t;7)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　n=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　

57、　voidwnlsd2(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lsd1=a[n];</p><p><b>　　n=n+2;</b></p><p><b>　　if(n>7)</b></p><p><

58、b>　　{</b></p><p><b>　　n=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidwnlsd3(void)</p><p><b&g

59、t;　　{</b></p><p>　　lsd1=a[u];</p><p><b>　　u=u-2;</b></p><p><b>　　if(u==-1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>

60、　　u=7;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidwnlsd4(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lsd1=a[c];&l

61、t;/p><p><b>　　c=c+4;</b></p><p><b>　　if(c>7)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　c=0;</b></p><p><b>　　}

62、</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidwnlsd5(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lsd1=a[h];</p><p><b>　　h--;</b></

63、p><p><b>　　if(h==-1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　h=7;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

64、;</p><p>　　voidsjms1(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg1=b[0];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidsjms2(void)</p><p>&

65、lt;b>　　{</b></p><p>　　smg1=b[1];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidsjms3(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg1=b[2];</p&g

66、t;<p><b>　　}</b></p><p>　　voidsjms4(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg1=b[3];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

67、sjms5(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg1=b[4];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidmsms1(void)</p><p><b>　　{ </b></

68、p><p>　　smg2=d[0];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidmsms2(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg2=d[1];</p><p><b>　　}&

69、lt;/b></p><p>　　voidmsms3(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg2=d[2];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidmsms4(void)</p>&l

70、t;p><b>　　{</b></p><p>　　smg2=d[3];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voidmsms5(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smg2=d[4];

71、</p><p><b>　　5  系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　通過對編寫好的代碼用keil進行編譯后，由于對軟件不是很熟悉導致編好的代碼一直找不到目標，然后請同學幫忙后，很快就編寫成功了</p><p>　　6  系統(tǒng)運行結果與分析</p><p>　　通過接線端子口接

72、通提供電源后，再通過穩(wěn)壓電路將12V交流電壓轉換成5V直流電壓，數(shù)碼管和led燈能正常顯示，數(shù)碼管顯示1，led燈以兩個燈亮的形式開始右移，當顯示完畢后，按下第一個鍵，數(shù)碼管顯示2，led燈以兩個燈亮的形式開始跳兩個燈顯示。類似的，能夠顯示5種方式。另外一個鍵控制led的顯示的速度，通電就數(shù)碼管就顯示1，按下第二個鍵，數(shù)碼管顯示2，led燈加速運行，類似的5種速度。由于電路上少加了一組可以控制按下按鈕后數(shù)碼管的顯示數(shù)字亂跳的電路，在制作

73、的時候也沒有想到，還有在畫PCB的時候?qū)?shù)碼管的管腳接錯了，使得打印在PCB板上的數(shù)碼管上的線路接錯了，檢查維修好后，整體就有點不整潔，使整個電路整體觀上顯的不足之處。</p><p>　　7電路個人分工及組員分工圖</p><p><b>　　結  論</b></p><p>　　通過這次的課程設計,讓我學習到了很多知識以

74、及認識到了很多問題。同時我意識到了一個很重要的問題，那就是課程設計之前的準備工作也是很重要的，包括提前預習設計的題目，上網(wǎng)和去圖書館查閱資料。我也清楚的知道了，資料也是那么重要，否則在一個新穎的題目面前，你將無從下手。通過準備工作，這樣可以保正在設計的時候，有了充足的準備，使得自己不會在真正要開始課程設計的時候，對著題目發(fā)呆，沒有什么進展。因此，我們覺得這個也是對待學習的一種好的態(tài)度，以后在學習中，也要一直以這種好的態(tài)度對待。 

75、;</p><p>　　除此之外，讓我發(fā)現(xiàn)這次的鍵控流水燈設計，對于我們以前的學習如數(shù)碼管顯示、led燈等的知識，不僅是一次很好的運用，而且讓我再次花心思去復習了以前學習的知識點，運用之初相互結合知識點，使得知識點可以聯(lián)系起來，對我的學習有了很大的好處。 </p><p>　　在程序設計的過程中，也遇到了好多的問題，剛開始在代碼調(diào)試的時候，一直會存在錯誤，也有過很失望的時候，在通

76、過老師的幫助后，經(jīng)過很多次的修改以后，終于把程序代碼改好。但是在代碼燒入芯片中，以及數(shù)碼管的顯示等問題上面，我們還是花費了好多時間，但是還是沒有頭緒。最終還是在老師同學的幫助下，以及幫我們把代碼進行了修改，才得以完成了鍵控流水燈基本功能。 </p><p>　　總的來說，這次設計獲益勝多。因為本次課程設計是一個團隊的合作，所以，不僅使得我們團結合作，學習到了知識，還讓我們更加的學會溝通。不僅培養(yǎng)了實踐能

77、力，還培養(yǎng)了設計思維，同時也鍛煉了動手實際操作能力，在摸索該如何設計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，鍛煉了運用所學知識的靈活性，加深了對知識的理解及提高了解決問題的能力。在體會到設計電路的艱辛的同時，更能體會到成功喜悅和快樂。 </p><p>　　在這次的設計中，我學習了很多，也享受到了其中的樂趣。從這次課程設計中我了解到流水燈的設計還是很好玩的，以前在路上夜景中的流水燈看上去很復雜，現(xiàn)在自己編程以后，

78、知道了原理，相信在器件的允許下，我們也是可以完成那種效果的</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]《單片機原理及及應用》王迎旭編 機械工業(yè)出版社 2001</p><p>　　[2]《單片機應用程序設計技術》 周航慈 著 北京航空航天大學出版社 </p><p>　　[3] 張

79、洪潤 單片機應用技術教程 北京：清華大學出版社，1997</p><p>　　[4]《單片機實用教程》 毛宏光 劉福祥 陳弢 編 機械工業(yè)出版社</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　圖3-7 鍵控流水燈PCB圖</p><p>　　圖3-8 鍵控流水燈 實物圖</p>