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基于51单片机的花样流水灯设计.doc
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基于51单片机的花样流水灯设计.doc
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摘 要
I
摘 要
计算机技术的飞速发展和提高,把我们带入了崭新的时代,现在,计算机的
应用已经深入到千家万户。单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算
机,简称单片机。单片机在现在社会有着广泛的应用,小到人们的日常电子用品,
大到航天飞机、宇宙飞船,上面都有单片机的广泛应用。单片机具有体积小、功
能强大、低功耗、应用广泛等特点。以 AT 公司的芯片 AT89C51 单片机来实现流
水灯的设计。本系统由单片机控制,I/O 口接 LED 的负极,而 LED 的正极则直接
与 5V 电源相连。通过 I/O 口输出的低电平点亮 LED 灯。因此可以通过控制单片
机的 I/O 口的电平高低以达到控制 LED,从而实现不同花样的流水灯的目的。
关键词:LED,单片机,高低电平变化
ABSTRACT
II
ABSTRACT
The rapid development of computer technology and improving, bring us to the new
era, now, the application of computer has been deep into the thousands. Single chip
microcomputer is made on an integrated circuit chip computer, hereinafter referred to as
single chip microcomputer. SCM has been widely used in the present society, small to
People's Daily electronic products, big to aerospace aircraft, spacecraft, above has the
wide application of single-chip microcomputer. SCM has small volume, powerful
function, low power consumption, wide application, etc. AT the company's chip
AT89C51 single-chip microcomputer to realize the water lamp design. This system
controlled by single chip microcomputer, I/O ports connect the LED the cathode, and
LED the anode is directly connected to 5V power supply. Through the I/O port output
low level light leds. So you can single chip microcomputer control through the I/O ports
to control LED, the level of high and low so as to realize the purpose of the different
pattern of flowing water light.
Key words: LED , MCU ,High and Low output leve
目录
III
目 录
第 1 章 引言 ...................................................................................................................1
1.1 研究背景及意义 ........................................................................................................1
1.2 国内外研究现状以及本系统的重点问题 ................................................................1
1.3 本文章节安排 ............................................................................................................2
第 2 章 系统设计方案论证 ...........................................................................................3
2.1 控制器模块方案论证 ................................................................................................3
2.2 键盘模块方案 ............................................................................................................4
2.3 电源模块方案 ............................................................................................................4
第 3 章 系统硬件设计方案 ...........................................................................................5
3.1 系统设计框图 ............................................................................................................5
3.2 硬件电路设计 ............................................................................................................5
3.2.1 电源电路 .................................................................................................................5
3.2.2 单片机 89C52 最小系统 ........................................................................................6
3.2.3 按键电路 ...............................................................................................................13
3.3.4 LED 灯电路 ...........................................................................................................13
第 4 章 程序设计及软件仿真 .....................................................................................15
4.1 软件设计框图 ..........................................................................................................15
4.2 软件开发平台选择 ..................................................................................................15
4.3 软件系统功能模块 ..................................................................................................16
4.3.1 初始化模块 ...........................................................................................................16
4.3.2 延时函数 ...............................................................................................................17
4.3.3 定时器控制模块 ...................................................................................................17
4.3.4 键盘扫描模式 .......................................................................................................17
4.3.5 LED 灯输出控制模块 ...........................................................................................18
4.4 程序调试仿真 ..........................................................................................................19
4.4.1 仿真平台介绍 .......................................................................................................19
4.4.2 仿真测试 ...............................................................................................................19
第 5 章 硬件调试 .........................................................................................................21
目录
IV
5.1 硬件设计 ..................................................................................................................21
5.2 硬件调试 ..................................................................................................................21
5.2.1 下载功能调试 .......................................................................................................21
5.2.2 LED 电路测试 .......................................................................................................21
5.2.3 模式选择功能调试 ...............................................................................................22
5.2.4 速度加减功能调试 ...............................................................................................22
5.2.5 复位电路调试 .......................................................................................................22
5.2.6 稳定性测试 ...........................................................................................................22
总结 .................................................................................................................................23
致谢 .................................................................................................................................25
参考文献 .........................................................................................................................26
附录 .................................................................................................................................27
附录一:原理图 .............................................................................................................27
附录二:硬件实物 .........................................................................................................28
附录三:程序代码 .........................................................................................................29
第 1 章 引言
1
第 1 章 引言
1.1 研究背景及意义
现如今,随着集成化芯片的飞速发展,分立元件或数字逻辑电路正逐步被集
成电路所取代,而单片机作为一种集成电路,其价格低廉,且可靠性强、控制简
单但控制方法多样。
单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有:家用电器中的电子
表、洗衣机、电饭褒、豆浆机、电子秤;住宅小区的监控系统、电梯智能化控制
系统;汽车电子设备中的 ABS、GPS、ESP、TPMS;医用设备中的呼吸机,各种
分析仪,监护仪,病床呼叫系统;公交汽车、地铁站的 IC 卡读卡机、滚动显示车
次和时间的 LED 点阵显示屏;电脑的外设,如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印
件、传真机、调制解调器;计算机网络的通讯设备;智能化仪表中的万用表,示
波器,逻辑分析仪;工厂流水线的智能化管理系统,成套设备中关键工作点的分
布式监控系统;导弹的导航装置,飞机上的各种仪表等等。有资料表明:2007 年
全球单片机的产值达到 151 亿美元,我国单片机的销售额达到 400 亿元人民币,
我国每年单片机的需求量达 50 至 60 亿片,是全球单片机的最大市场。可以说单
片机已经渗透到了我们生活的各个领域。
1.2 国内外研究现状以及本系统的重点问题
单片机自从问世以来便得到了广泛的应用,单片机以其体积小、重量轻、功
耗低、功能强、数据在芯片内部传输速度较快、可靠性高、程序运行速度快、抗
干扰能力强等优势迅速得到了人们的青睐,被广泛应用于测控系统、数据采集、
智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口电路、计算机通信和单片机多级系统
等领域。而在流水灯的控制系统中,单片机更是取代了传统流水灯的分立元件设
计,成为该系统的核心部件。传统设计的流水灯,电路复杂,且可靠性较差,并
且花样单一;而单片机控制的流水灯,花样纷繁多样,且易于修改;硬件电路比
分立元件的设计简单很多,成本也极为低廉。因此,单片机控制的流水灯必将在
流水灯领域掀起一场大革命。
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