基于單片機(jī)的循環(huán)彩燈設(shè)計

1、 題目：基于單片機(jī)的圓形彩燈設(shè)計TOC o 1-3 h z u摘要 HYPERLINK l _Toc293927697 前言 PAGEREF _Toc293927697 h 三 HYPERLINK l _Toc293927698 話題基礎(chǔ) PAGEREF _Toc293927698 h 三 HYPERLINK l _Toc293927699 應(yīng)用價值 PAGEREF _Toc293927699 h 四 HYPERLINK l _Toc293927700 第一章方案設(shè)計 PAGEREF _Toc293927700 h 五 HYPERLINK l _Toc293927701 1.1 設(shè)計方案 PA

2、GEREF _Toc293927701 h 五 HYPERLINK l _Toc293927702 1.2 方案選擇 PAGEREF _Toc293927702 h 七 HYPERLINK l _Toc293927703 硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc293927703 h 七 HYPERLINK l _Toc293927704 2.2.1 AT89C51 PAGEREF _Toc293927704 h 七的結(jié)構(gòu)和功能介紹 HYPERLINK l _Toc293927705 2.2.2 電源電路 PAGEREF _Toc293927705 h 10 HYPERLINK l _Toc2939

3、27706 圖2-1 三端固定集成穩(wěn)壓電源電路圖 2.2.2 PAGEREF _Toc293927706 h 11 HYPERLINK l _Toc293927707 2.2.3 復(fù)位電路 PAGEREF _Toc293927707 h 11 HYPERLINK l _Toc293927708 2.2.4 時鐘電路 PAGEREF _Toc293927708 h 12 HYPERLINK l _Toc293927709 微控制器最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc293927709 h 12 HYPERLINK l _Toc293927710 2.2.6 LED彩燈顯示電路 PAGEREF _T

4、oc293927710 h 13 HYPERLINK l _Toc293927711 2.2.7 按鍵控制電路 PAGEREF _Toc293927711 h 14 HYPERLINK l _Toc293927712 第 3 章 軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc293927712 h 16 HYPERLINK l _Toc293927713 基于 PAGEREF _Toc293927713 h 17的系統(tǒng)仿真與調(diào)試 HYPERLINK l _Toc293927714 4.1 系統(tǒng)仿真 PAGEREF _Toc293927714 h 17 HYPERLINK l _Toc293927715 4

5、.1.1 protuse PAGEREF _Toc293927715 h 17 HYPERLINK l _Toc293927716 4.1.2 Keil uVision3 編程調(diào)試器 PAGEREF _Toc293927716 h 18 HYPERLINK l _Toc293927717 總結(jié) PAGEREF _Toc293927717 h 21 HYPERLINK l _Toc293927718 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc293927718 h 22 HYPERLINK l _Toc293927719 附錄 1 PAGEREF _Toc293927719 h 23 HYPERLINK

6、 l _Toc293927720 LED燈籠設(shè)計控制程序代碼 PAGEREF _Toc293927720 h 23 HYPERLINK l _Toc293927721 附錄 2 PAGEREF _Toc293927721 h 29摘要本文介紹了一個簡單的LED彩燈控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計過程。本方案以AT89C51單片機(jī)為主控核心，關(guān)鍵控制電路和彩光顯示電路是由單片機(jī)最小系統(tǒng)等模塊組成的核心主控電路。本系統(tǒng)采用軟件編程燒寫程序?qū)纹瑱C(jī)控制LED彩燈，具有多種照明模式，用戶可以根據(jù)操作提示隨意更改所需的閃爍模式和控制彩燈的閃爍頻率。該系統(tǒng)具有電路結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、硬件少、體積小、成本低、能耗低

7、等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的實用和參考價值。關(guān)鍵詞 LED燈；彩燈控制系統(tǒng)；閃爍模式前言主題基礎(chǔ)自1879年美國科學(xué)家愛迪生發(fā)明白熾燈以來，人類“黑暗”的歷史已經(jīng)結(jié)束，給人類帶來了光明，創(chuàng)造了巨大的財富。如今，燈飾已成為人們生活中不可缺少的家居用品。圓形的彩光不斷的發(fā)展。 HYPERLINK %20%20%20%20:/info.lamp.hc360%20%20%20%20/html/001/001/003/5799.htm l _blank 也作為一種走在時代前沿的時尚藝術(shù)，它以現(xiàn)代高科技為基礎(chǔ)。隨著高新技術(shù)的飛速發(fā)展，其藝術(shù)性和表現(xiàn)力有了質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)了藝術(shù)的創(chuàng)新和突破，不斷創(chuàng)造出令人驚嘆的視覺藝術(shù)

8、效果，給人們帶來美的享受和精神的震撼。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，霓虹燈在很多場合都可以看到。 LED彩燈因其發(fā)光色彩豐富、成本低廉、控制簡單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。用燈籠裝飾街道和城市建筑已成為一種時尚。但目前市場上的LED彩燈控制器大多是全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能單一，以至于一旦制成成品，只能按照固定模式發(fā)光，照明時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要進(jìn)行調(diào)整。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往存在芯片多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)，而且價格昂貴。另外，從功能效果來看，燈光模式少且單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響燈光效果。因此，有必要對現(xiàn)有的提燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。通過控制

9、電路，彩燈可以按照一定的規(guī)律不斷地變換狀態(tài)，既能獲得良好的觀賞效果，又能節(jié)約用電（與所有彩燈總是出現(xiàn)相比）。因為人們對物質(zhì)生活的要求在逐漸提高，不僅是對各種家用電器，對環(huán)境的優(yōu)雅也是如此。比如熒光燈已經(jīng)不能滿足我們的需求，彩燈的使用已經(jīng)遍布人們的生活，從歌舞廳到卡拉OK房，從節(jié)日的祝賀到日常生活中的點(diǎn)綴。這些不僅表明我們對生活的要求有了質(zhì)的飛躍，也表明科學(xué)技術(shù)在實際應(yīng)用中取得了長足的進(jìn)步。在本次設(shè)計中，我們將參與彩燈控制器的設(shè)計，這將使我們對本次設(shè)計的原理有所了解。它確實與我們的生活息息相關(guān)。完成圓形彩燈的控制，根據(jù)目前所學(xué)的專業(yè)知識，可以采用三種方案：一種是用PLC數(shù)控邏輯設(shè)計，一種是用數(shù)字

10、邏輯設(shè)計，最后一種是單片機(jī)微型計算機(jī)。 PLC數(shù)控邏輯設(shè)計雖然簡單，容量大，但不方便設(shè)計所需的設(shè)備，所以這里不方便使用。數(shù)字邏輯設(shè)計具有電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一、芯片過多、功耗大等缺點(diǎn)，而且價格昂貴。另外，從功能效果上看，燈光模式少，風(fēng)格單調(diào)，缺乏用戶可操作性，所以沒有采用。單片機(jī)外圍元件少，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，節(jié)能，用戶可操作性強(qiáng)，設(shè)備方便，價格合理，故本設(shè)計采用單片機(jī)實現(xiàn)該功能。單片機(jī)編程控制每個引腳。本設(shè)計是通過編寫程序來達(dá)到控制引腳的目的，使引腳輸出低電平時燈亮，輸出高電平時燈熄滅。所有輸出為高電平，然后全部關(guān)閉，所有輸出為低電平，然后全部開啟。在每一步結(jié)束時，調(diào)用一個部分延遲循環(huán)程序，

11、以達(dá)到外部引腳通斷延遲的目的。循環(huán)彩燈控制電路需要實現(xiàn)最終的設(shè)計要求。應(yīng)用價值在家居裝飾、商業(yè)區(qū)、眾多戶外廣告、公益廣告等的燈光布置中，往往需要完成彩燈的圓形照明，以實現(xiàn)動態(tài)的燈光效果，使廣告、彩燈等作品色彩豐富、創(chuàng)意多樣，具有宣傳和美化環(huán)境、營造文明美好氛圍、增加人們生活樂趣的作用。彩燈廣泛用于廣告、歌舞廳和商店。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和夜市的興起，圓形彩燈的使用將越來越廣泛，這必將滿足現(xiàn)代城市發(fā)展和人民生活水平提高的需要。第一章方案設(shè)計隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在很多場合都可以看到五顏六色的霓虹燈。 LED彩燈因其發(fā)光色彩豐富、成本低廉、控制簡單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。用燈籠裝飾街道和城市建筑

12、已成為一種時尚。但目前市場上的LED彩燈控制器大多是全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能單一，以至于一旦制成成品，只能按照固定模式發(fā)光，照明時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要進(jìn)行調(diào)整。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往存在芯片過多、電路復(fù)雜、功耗大等缺點(diǎn)。彩燈的效果。因此，有必要對現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。1.1 設(shè)計方案彩燈控制器大致可以分為兩種方案。一種由電子電路裝置控制，另一種由單片機(jī)控制。選項1：根據(jù)設(shè)計任務(wù)中介紹的彩燈控制電路的基本組成，可以確定彩燈控制器應(yīng)由五部分組成：振蕩電路、計數(shù)/定時分配電路、移位寄存器和彩燈顯示。框圖如圖 1-1 所示。oscillatory

13、 circuitoscillatory circuitControl circuittranslatorLED display circuitcounterFigure 1-1 Hardware Block Diagram of Lantern Cycle Controller選項 2：本方案主要通過基于單片機(jī)的多控多閃模式LED燈循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計來實現(xiàn)本設(shè)計的要求。硬件框圖如圖 1-2 所示。它由單片機(jī)控制，由單片機(jī)最小系統(tǒng)（時鐘電路、復(fù)位電路、電源）、按鍵控制電路、LED發(fā)光二極管和5V直流電源電路組成。AT51 MCUAT51 MCU89CclockcircuitresetcircuitK

14、ey control circuit5V DC power supply circuitsupply electricitysignalLEDcoloured light圖 1-2 單片機(jī)燈循環(huán)控制系統(tǒng)硬件框圖在本設(shè)計方案中，單片機(jī)的P1口連接5個關(guān)鍵控制電路，實現(xiàn)彩燈的切換功能。 MCU的P3.7腳接按鈕開關(guān)，控制彩燈閃爍頻率，即可以用快慢拍實現(xiàn)花樣變換；單片機(jī)上的P2口接8個LED發(fā)光二極管組成彩燈電路，顯示彩燈的循環(huán)。1.2 方案選擇以上兩種方案與設(shè)計任務(wù)書對比可以看出，電路并不復(fù)雜，制作相對容易，成本相對較低，但可調(diào)節(jié)性較差，照明方式少，風(fēng)格單調(diào)，不能滿足設(shè)計任務(wù)要求或難以實現(xiàn)。單片機(jī)

15、控制的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高，工作原理簡單，清晰，可自定義編程，受控圖形和圖形多，可移植性好。綜上所述，方案二明顯優(yōu)于方案一，因此本次設(shè)計采用方案二，以體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢。第二章硬件設(shè)計2.2.1 AT89C51的結(jié)構(gòu)和功能介紹AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的一款低壓、高性能CMOS8位單片機(jī)。該芯片包含 4KB 的可重寫只讀程序存儲器 (PEROM) 和 128 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)。該設(shè)備采用 ATMEL 的高密度和非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)兼容。 AT89C51單片機(jī)采用通用8位CPU和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大，可提供多種高性價比應(yīng)用，靈活應(yīng)

16、用于各種控制領(lǐng)域。（一）主要特點(diǎn)：與 MCS-51 兼容4K 字節(jié)可編程閃存。使用壽命：1000 次寫入/擦除周期。數(shù)據(jù)保留時間：10年。所有靜態(tài)工作：0赫茲-24赫茲三級程序內(nèi)存鎖定28 * 8位內(nèi)存2 條可編程 I/O 線兩個 16 位定時器/計數(shù)器5個中斷源可編程串行通道低功耗空閑和掉電模式、芯片振蕩器和時鐘電路(2) 功能特點(diǎn)概述：AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K 字節(jié)閃存、128 字節(jié) RAM、32 個 I/O 端口、兩個 16 位定時器/計數(shù)器、一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、一個全雙工串行通信端口、on-芯片振蕩器和時鐘電路。同時，AT89C51可以工作在0Hz電壓的靜態(tài)邏輯系

17、統(tǒng)中，并支持軟件可選擇的兩種省電模式。空閑模式停止 CPU 的工作，但允許 RAM、定時器/計數(shù)器、串行通信接口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電模式保存 RAM 的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止所有其他組件工作，直到下一次硬件復(fù)位。(3) 主要引腳和芯片基本工作情況說明40個管腳中，有兩根正電源線和地線，兩根外接時影振蕩器的時鐘線，四組8位I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。9：管腳：RESET/VPD復(fù)位信號復(fù)用管腳。 8051上電后，時鐘電路開始工作，復(fù)位管腳出現(xiàn)2個以上時鐘周期的高電平，系統(tǒng)初始復(fù)位。051可以自動或手動復(fù)位，如圖2-3復(fù)位電路所示。另外，RESET/Vpd也是復(fù)用管腳，可以在Vcc

18、掉電時接備用電源，保證單片機(jī)單元RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。Pin20 和 40 是單片機(jī)的主要電源引腳。 20腳為芯片的接地端。 40腳是芯片的供電端。兩者缺一不可，是單片機(jī)的基本工作條件。引腳 18 和 19：Xtal1 連接到外部晶體振蕩器的引腳。在MCU部分，它是振蕩器的反相放大器的輸入。當(dāng)使用外部振蕩時，該引腳接收振蕩器的信號，即直接將該信號連接到時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 連接到外部晶振的另一個引腳。它是單片機(jī)中振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)使用外部振蕩器時，該引腳應(yīng)懸空。(4) 引腳說明VCC：電源電壓。GND：接地。P0口：P0口為8位開漏雙向I/O口，每個引腳可吸收8TTL門

19、極電流。當(dāng)端口 P0 的引腳第一次寫入 1 時，定義為高阻輸入。 P0 可用于外部程序數(shù)據(jù)存儲，可定義為數(shù)據(jù)/地址的第 8 位。在 FIASH 編程過程中，端口 P0 用作源代碼輸入端口。勾選 FIASH 時，端口 P0 輸出源代碼。此時，P0口外部必須拉高。P1口：P1口為8位雙向I/O口，帶上拉電阻，P1口緩沖器可接收和輸出4TTL門極電流。當(dāng) P1 引腳寫 1 時，由上半部分拉高，可作為輸入使用。當(dāng)P1引腳從外部拉低到低電平時，會輸出電流，這是由于上部的上拉。在 FLASH 編程和驗證過程中，端口 P1 被接收為第八個地址。P2 端口：P2 端口是一個帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O

20、端口。 P2 端口緩沖器可以接收和輸出四個 TTL 柵極電流。當(dāng) P2 端口寫“1”時，其引腳被上拉電阻上拉并用作輸入。因此，當(dāng)它作為輸入使用時，端口P2的引腳被外部拉低，輸出電流。這是由于部的拉動。 P2 端口用于外部程序存儲器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器訪問時，P2 端口輸出地址的高8 位。當(dāng)給出地址“1”時，它利用了該部分的上拉。在對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2 端口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 端口在 FLASH 編程和驗證期間接收高八位位組地址信號和控制信號。P3：P3引腳為8個雙向I/O口，帶有部分上拉電阻，可接收和輸出4路TTL門極電流。當(dāng) P3 端口寫“1”時，

21、它們被拉高并用作輸入。作為輸入，P3 端口將輸出電流（ill）由于外部下拉到低電平，這是由于上拉。P3端口也可以作為AT89C51的一些特殊功能端口，如下表所示：引腳替代功能3.0rxd（串行輸入端口）P3.1 TXD（串行輸出端口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（定時器0的外部輸入）P3.5 T1（定時器1的外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3同時接收一些用于flash編程和程序驗證的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，將 RST 引腳保持高電平兩個機(jī)器周期。ALE/PR

22、OG：訪問外部存儲器時，數(shù)據(jù)鎖存器允許的輸出電平用于鎖存地址的狀態(tài)字節(jié)。在 FLASH 編程期間，該引腳用于輸入編程脈沖。正常情況下，ALE 端輸出一個頻率周期恒定的正脈沖信號，為振蕩器頻率的 1/6。因此，它可以用作外部輸出脈沖或用于定時目的。但是，需要注意的是，當(dāng)它用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如果要禁止 ALE 的輸出，可以在 SFR8EH 地址上設(shè)置 0。此時，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 且 MOVC 指令為 ALE 時有效。此外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE disable，則設(shè)置無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在從外部程序存儲器

23、讀取期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 處于活動狀態(tài)。但是，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩個有效的/PSEN 信號不會出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，無論是否有程序存儲器，在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH）都可用。注意加密方式1時，/EA將部分鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，程序存儲器就在這里。在 FLASH 編程期間，該引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入，時鐘工作電路的輸入。XTAL2：反向振蕩器的輸出。單片機(jī)引腳圖2.2.2 電源電路對于一個完整的設(shè)計來說，解決其供電問題是重要的第一步，供電電路的穩(wěn)定性和可靠

24、性是系統(tǒng)順利運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。單片機(jī)的工作電壓為4.0-5.5V.這里變壓器可以直接接入家庭用電，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的可用電源，為單片機(jī)提供穩(wěn)定的電壓.現(xiàn)在流行的單片機(jī)供電是USB供電，直接輸出5v供電，使用起來更方便。也可使用三節(jié)1.5v干電池來提供單片機(jī)的工作電壓。圖2-1 三端固定集成穩(wěn)壓電源電路圖 2.2.22.2.3 復(fù)位電路當(dāng)單片機(jī)開機(jī)或工作時，由于干擾導(dǎo)致程序失控，或程序處于死循環(huán)狀態(tài)等，都需要復(fù)位。復(fù)位的作用是使中央處理器CPU等功能部件恢復(fù)到某個初始狀態(tài)，并從此狀態(tài)開始工作。 AT89C51單片機(jī)的復(fù)位由外部電路實現(xiàn)。該信號由RESET(RST) 管腳輸入，高電平有效。當(dāng)振蕩器工作

25、時，只要RST引腳保持高電平兩個機(jī)器周期，單片機(jī)就會復(fù)位。一般有三種復(fù)位方式：上電復(fù)位、手動復(fù)位和電路自動復(fù)位。本設(shè)計采用手動復(fù)位。復(fù)位電路2.2.4 時鐘電路在 AT89C51 中，有一個高增益反相放大器用于形成振蕩器。 XTAL1 和 XTAL2 引腳分別是放大器的輸入和輸出。本系統(tǒng)采用單片機(jī)產(chǎn)生時鐘信號，用于連接一個12MHz石英晶振和兩個30pF微調(diào)電容。當(dāng)晶振頻率為12MHz時，最高計數(shù)頻率小于1/2MHz，即計數(shù)脈沖周期大于2ms。這樣就形成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器，其脈沖直接送到該部分的時鐘電路。時鐘電路微控制器最小系統(tǒng)要使單片機(jī)正常工作，最基本的電路由單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路等

26、組成，這些電路的組合可以使單片機(jī)正常運(yùn)行。最小單片機(jī)系統(tǒng)如下圖2-2所示。圖 2-2 單片機(jī)最小系統(tǒng)2.2.6 LED彩燈顯示電路LED顯示電路（如圖）實際上是由8個LED和8個電阻組成的電路。發(fā)光二極管與電阻串聯(lián)，然后連接到對應(yīng)的P2端口。通過軟件編程，P2口輸出高低電平，實現(xiàn)不同的閃爍模式。由于LED的導(dǎo)通電壓一般都在1.7V以上，另外它的工作電流根據(jù)不同的型號一般為1mA到30mA，阻值從100歐到3千歐可選。在這里，我們選擇 560 歐姆。圖 2-3 LED 彩燈顯示電路2.2.7 按鍵控制電路按鍵控制電路（如圖 2-4 所示）由 9 個按鍵開關(guān)組成。它們分別接AT89C51的P1接口

27、和P3.0接口，Key1Key8接p1.0p1.7，key9接p3.7。為了一一控制LED燈的閃爍方式。按下 Key1 時，LED 燈系統(tǒng)閃爍第一個燈模式。當(dāng)按下開關(guān)Key2時，LED燈系統(tǒng)以第二種閃爍模式閃爍這樣可以更好地控制彩燈的圖案。當(dāng) Key9 關(guān)閉時，彩燈的閃爍節(jié)拍減慢。圖 2-4 鍵盤控制電路第三章軟件設(shè)計MCU的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。上述硬件原理圖搭建并上電后，我們?nèi)匀豢床坏蕉嗫囟嚅W模式的LED燈系統(tǒng)循環(huán)亮起的現(xiàn)象。我們還需要告訴MCU如何控制它，也就是寫一個程序來控制MCU管腳的電平變化，實現(xiàn)LED的點(diǎn)亮。軟件編程是多控多閃LED燈系統(tǒng)的重要組成部分，是本次設(shè)計的重點(diǎn)

28、和難點(diǎn)。下面我將講解多控多閃LED燈系統(tǒng)如何實現(xiàn)8個LED燈的循環(huán)點(diǎn)亮，并介紹實現(xiàn)流水燈控制的軟件編程方法。本設(shè)計基于AT89C51單片機(jī)控制8種LED閃爍模式的轉(zhuǎn)換。電路如附錄1所示。單片機(jī)的P2.0P2.7接口連接8個發(fā)光二極管D1-D8。當(dāng)P2.0接口輸出“0”時，發(fā)光二極管亮，輸出“1”時，發(fā)光二極管熄滅。可以使用輸出端口命令 MOV P0,a 或 MOV P0,#DATA，只要給出累加器值或常數(shù)值即可。同理，連接到端口P2.1P2.7的其他7個LED的點(diǎn)亮和熄滅方法與LED1相同。因此，要實現(xiàn)流水燈的功能，我們只需要依次點(diǎn)亮和熄滅LED1LED8 1LED 8，8個LED燈就會點(diǎn)亮和

29、熄滅成為流水燈。這里還需要注意的是，由于人眼的暫留效應(yīng)，單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時間較短，所以要延遲控制二極管的開啟和關(guān)閉一段時間。時間，否則，我們將看不到閃爍效果。程序設(shè)計流程如圖 3-1 所示。程序啟動時跳轉(zhuǎn)到鍵盤判斷模塊程序，包括按鍵18的按鍵判斷，循環(huán)檢測直到按鍵被按下。同時，當(dāng) Key1Key8 9 關(guān)閉時，程序中調(diào)用延時程序時，給延時參數(shù)賦值另一個值，表示延時程序的延時時間發(fā)生變化，實現(xiàn)燈的閃爍。不同的快節(jié)奏和慢節(jié)奏。具體程序流程如下圖所示。Judging whether a key is pressed or not.Judging whether a key is pressed

30、or not.YNbeginWhen Key1-Key8 is pressedCall delay programCall the lantern cycle program.When Key9 is pressedSet the value of the corresponding delay parameter R5.Figure 3-1 Flow chart of main program基于系統(tǒng)的仿真與調(diào)試4.1 系統(tǒng)仿真4.1.1 protuseMCU的仿真軟件，這里我選擇protuse。 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析和物理仿真軟件。它運(yùn)行

31、在Windows操作系統(tǒng)上，可以模擬和分析各種模擬器件和集成電路。該軟件的特點(diǎn)是： 實現(xiàn)了單片機(jī)仿真與SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真等功能。有多種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 支持主流MCU系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)型號有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列及各類外圍芯片。 提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中，有全速、單步、斷點(diǎn)設(shè)置等調(diào)試功能，同時可以觀察各種變量和寄

32、存器的當(dāng)前狀態(tài)。因此，在軟件仿真系統(tǒng)中，也必須提供這些功能。同時支持第三方軟件編譯調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。 強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，本軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一體的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。4.1.2 Keil uVision3 編程調(diào)試器這里的編程軟件使用的是Keil C51軟件，它是美國Keil Software公司生產(chǎn)的兼容51系列的單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比，C在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性和可維護(hù)性方面具有明顯優(yōu)勢?？梢酝瓿蓮牧㈨椀焦芾怼⒕幾g、目標(biāo)代碼生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)過程。尤其是C編譯器工具在代碼生成的準(zhǔn)確性和效率上達(dá)到

33、了很高的水平，并且可以附加具有靈活的控制選項，非常適合開發(fā)大型項目。它集源程序編輯和程序調(diào)試于一體，支持匯編、C和PL/M語言。是目前應(yīng)用廣泛的單片機(jī)開發(fā)軟件。這兩種軟件的結(jié)合使得單片機(jī)的電路仿真得到很好的實現(xiàn)。圖 4-1 仿真電路圖 4-1 是在 protuse isis 中繪制的仿真電路圖。由于沒有接觸過protuse軟件，所以通過學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)上的視頻教程，并按照視頻教程中的說明繪制了led的電路仿真圖。編寫程序的測試是在keil中進(jìn)行的。圖 4-2 顯示了程序的檢測。圖 4-2概括通過這幾個月的學(xué)習(xí)和對前人知識的不斷復(fù)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計是在老師的指導(dǎo)下完成的。這個設(shè)計鍛煉了我們的實踐能力，也是

34、對我們未來實際工作能力的一個鍛煉和檢驗的過程?，F(xiàn)在是高科技時代，單片機(jī)的應(yīng)用無處不在，更加堅定了我學(xué)好單片機(jī)的決心。畢業(yè)設(shè)計過程中的每一步都是我一個人完成的。在遇到問題、思考問題、解決問題的過程中，我收獲最多。以前沒有注意到的問題，都反映在這個畢業(yè)設(shè)計上，培養(yǎng)了我的細(xì)心、耐心和專注力。我想我可以在這個畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到很多東西。我必須注意我過去沒有注意的細(xì)節(jié)。這也反映了我在過去四年中所學(xué)到的東西。我深知，每一個學(xué)習(xí)和實踐環(huán)節(jié)都是來之不易的，也是經(jīng)過老師的深思熟慮，我們才定下目標(biāo)的。那就讓我們翱翔在知識的海洋中，隨著年齡的增長，不斷的拓展我們的知識領(lǐng)域，逐漸成熟和成長。同時，老師也教我們逐漸成為一個

35、能為身邊的人、為家庭、為國家做一點(diǎn)貢獻(xiàn)的人，教我們學(xué)會感恩。所以，在這個畢業(yè)設(shè)計中，我認(rèn)真對待每一個過程，也希望我自己的認(rèn)真和我最終畢業(yè)設(shè)計的成果，能夠回報老師這么多年的教導(dǎo)和付出。教我們所有的老師。特別感謝小海老師的監(jiān)督和細(xì)心講解。參考1 臨安單片機(jī)接口與控制技術(shù)。：大學(xué)，19962 子城.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。：高等教育，20073 華，蔡艷光主編。單片機(jī)實用技術(shù)。：清華大學(xué)，20044 宋春紅 MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用開發(fā)技術(shù)：中國鐵路，20065 徐愛華.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程：機(jī)械工業(yè)，20066 凱、郭平。 MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計：冶金工業(yè)，20037 胡漢才，主編。單片

36、機(jī)原理與接口技術(shù)。：清華大學(xué)，20048 李權(quán)，主編。單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)。：高等教育，20019正義。單片機(jī)控制實踐M.：人民郵電，200610 剛敏，邊平，主編。單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)。：高等教育，200511 超清.單片機(jī)原理與接口技術(shù)。：人民郵電，200612 魏杰主編。單片機(jī)原理與應(yīng)用：機(jī)械工業(yè)，2007附錄1LED燈籠設(shè)計控制程序代碼組織機(jī)構(gòu) 0000HLJMPMAIN組織機(jī)構(gòu) 0040HMAIN：MOV P1,#0FFHMOV A,P1CJNE A,#11111110b,S1LCALL K1S1: CJNE A,#11111101b,S2LCALLK2S2: CJNE A,#111

37、11011b,S3LCALL K3S3: CJNE A,#11110111b,S4LCALL K4S4: CJNE A,#11101111b,S5LCALL K5S5: CJNE A,#11011111b,S6LCALL K6S6: CJNE A,#10111111b,S7LCALL K7S7: CJNE A,#11101011b,MAINLCALL K8LJMPMAINK1: MOV A,#01111111bC1：RL AMOV P2,ALCALL 延遲JNB P1.1,K2JNB P1.2,K3JNB P1.3,K4JNB P1.4,K5JNB P1.5,K6JNB P1.6,K7JNB

38、P1.7,ZLJMP C1K2: MOV P2,#0FEHLCALL 延遲MOV P2,#0FCHLCALL 延遲MOV P2,#0F8HLCALL 延遲MOV P2,#0F0HLCALL 延遲MOV P2,#0E0HLCALL 延遲MOV P2,#0C0HLCALL 延遲MOV P2,#80HLCALL 延遲MOV P2,#00HLCALL 延遲MOV P2,#80HLCALL 延遲MOV P2,#0C0HLCALL 延遲MOV P2,#0E0HLCALL 延遲MOV P2,#0F0HLCALL 延遲MOV P2,#0F8HLCALL 延遲MOV P2,#0FCHLCALL 延遲MOV P2

39、,#0FEHLCALL 延遲MOV P2,#0FFHLCALL 延遲LJMPMAINZ：LJMP K8K3: MOV P2,#55HLCALL 延遲MOV P2,#0AAHLCALL 延遲MOV P2,#0FFHLJMPMAINK4: MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#00111100BLCALL 延遲MOV P2,#00011000BLCALL 延遲MOV P2,#00000000BLCALL 延遲MOV P2,#10000001BLCALL 延遲MOV P2,#11000011BLCALL 延遲MOV P2,#11100111BLCALL 延遲MOV P2,

40、#11111111BLCALL延遲LJMPMAINK5: MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10111111BLCALL 延遲MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10011111BLCALL 延遲MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10001111BLCALL 延遲MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10000111BLCALL 延遲MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10000011BLCALL 延遲MOV P2,#01111110BLCALL 延遲MOV P2,#10000001BLCALL 延遲MOV P2,#00HLCALL 延遲MOV P2,#0FFHLCALL 延遲MOV P2,#00HLCALL 延遲MOV P2,#0FFHLCALL 延遲LJMPMAINK6: MOV P2,#11111111BLCALL 延遲MOV P2,#000