用單片機(jī)控制的LED流水燈設(shè)計(jì)電路程序全部給出

1、.1. 引言當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)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(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說，智能控制與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。目前，一個(gè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)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(jī)的最有效方法就是理論與實(shí)踐并重，本文筆者用AT89C51單片機(jī)自制了一款簡易的流水燈，重點(diǎn)介紹了其軟件編程方法， 以期給單片機(jī)初學(xué)者以啟發(fā)， 更快地成為單片機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。2. 硬件組成按照單片機(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)

2、、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。 AT89C51單片機(jī)是美國ATM EL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、 128BRAM、 32 根 I/O口線、 2 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器、 5 個(gè)向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、2 個(gè)全雙工的串行口，具有4.25 5.50V的電壓工作范圍和0 24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(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)。其具體硬件組成如圖1 所示。圖 1 流水燈硬件原理圖從原理圖中可以看出，如果要讓

3、接在P1.0口的 LED 1 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?；同理，接在P1.1 P1.7口的其他7 個(gè) LED 的點(diǎn)亮和熄滅的方法同LED1 。因此，要實(shí)現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1 LED8依次點(diǎn)亮、熄滅，8 只 LED 燈便會(huì)一.亮一暗的做流水燈了。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短， 我們?cè)诳刂贫O管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間，否則我們就看不到 “流水 ”效果了。3. 軟件編程單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完

4、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，我們還需要告訴單片機(jī)怎么來進(jìn)行工作，即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，是單片機(jī)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面我們以最簡單的流水燈控制功能即實(shí)現(xiàn)8 個(gè)LED 燈的循環(huán)點(diǎn)亮，來介紹實(shí)現(xiàn)流水燈控制的幾種軟件編程方法。3.1 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(gè)位輸出高低電平，從而來控制相應(yīng)LED 燈的亮滅。程序如下：ORG0000H；單片機(jī)上電后從 0000H 地址執(zhí)行AJMPSTART；跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處ORG0030H；

5、設(shè)置主程序開始地址START ： MOVSP ， #60H；設(shè)置堆棧起始地址為60HCLRP1.0； P1.0 輸出低電平，使LED1 點(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLD

6、ELAY；調(diào)用延時(shí)子程序.SETBP1.3； P1.3輸出高電平，使LED4熄滅CLRP1.4； P1.4輸出低電平，使LED5點(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(diǎn)亮ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)子程序SET

7、BP1.7； P1.7輸出高電平，使LED8熄滅ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)子程序AJMPSTART； 8 個(gè) LED 流了一遍后返回到標(biāo)號(hào)START處再循環(huán)DELAY ：；延時(shí)子程序MOVR0 ， #255；延時(shí)一段時(shí)間D1 ：MOVR1 ， #255DJNZR1 ，$DJNZR0 ，D1RET；子程序返回END；程序結(jié)束3.2循環(huán)移位法.在上個(gè)程序中我們是逐個(gè)控制P1 端口的每個(gè)位來實(shí)現(xiàn)的，因此程序顯得有點(diǎn)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(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

8、再輸出至 P1 口，這樣就實(shí)現(xiàn)“流水 ”效果啦。由于 8051 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，這樣同樣可以實(shí)現(xiàn)“流水 ”效果。具體編程如下所示，程序結(jié)構(gòu)確實(shí)簡單了很多。ORG0000H；單片機(jī)上電后從0000H 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(jìn)制的11111110）MOVP1

9、 ，A；將 ACC 的數(shù)據(jù)送P1 口MOVR0 ，#7；將數(shù)據(jù)再移動(dòng) 7次就完成一個(gè)8 位流水過程LOOP ：RLA；將 ACC 中的數(shù)據(jù)左移一位MOVP1 ，A；把 ACC 移動(dòng)過的數(shù)據(jù)送 p1口顯示ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)子程序DJNZR0 ， LOOP；沒有移動(dòng)夠 7 次繼續(xù)移動(dòng)AJMPSTART；移動(dòng)完7 次后跳到開始重來，以達(dá)到循環(huán)流動(dòng)效果DELAY ：；延時(shí)子程序MOVR0 ， #255；延時(shí)一段時(shí)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(gè)程序都是比較簡單的流水燈程序，“流水 ”花樣只能實(shí)

10、現(xiàn)單一的 “從左到右 ”流方式。運(yùn)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)表的流水?dāng)?shù)據(jù)就可以隨意添加或改變流水花樣，真正實(shí)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(gè)以TAB 為標(biāo)號(hào)的數(shù)據(jù)表中， 然后通過查表指令“MOVCA ， A+DPTR” 把數(shù)據(jù)取到累加器A 中，然后再送到P1 口進(jìn)行顯示。具體源程序如下，TAB標(biāo)號(hào)處的數(shù)據(jù)表可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)效果的要求任意修改。ORG0000H；單片機(jī)上電后從0000H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

11、；設(shè)置堆棧起始地址為60HMOVDPTR ， # TAB；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)送到P1 口ACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)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(shí)子程序MOVR0 ， #255；延時(shí)一段時(shí)間D1 ：MOVR1 ， #255DJNZR1 ，$DJNZR0 ，D1RET ；子程序返回.TA

12、B ：；下面是流水花樣數(shù)據(jù)表，用戶可據(jù)要求任意編寫DB11111110B；二進(jìn)制表示的流水花樣數(shù)據(jù)，從低到高左移DB11111101BDB11111011BDB11110111BDB11101111BDB11011111BDB10111111BDB01111111BDB01111111B；二進(jìn)制表示的流水花樣數(shù)據(jù)，從高到低右移DB10111111BDB11011111BDB11101111BDB11110111BDB11111011BDB11111101BDB11111110BDB0FEH ， 0FDH ， 0FBH ， 0F7H；十六進(jìn)制表示的流水花樣數(shù)據(jù)DB0EFH ， 0DFH ， 0BFH ， 7FHDB7FH ， 0BFH ， 0DFH ， 0EFHDB0F7H ， 0FBH ， 0FDH ， 0FEHDB 0FFH；流水花樣結(jié)束標(biāo)志 0FFH.