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基于单片机的流水灯系统.doc
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2022-06-20
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目 录 1. 系统方案选…………………………………………………………………………………x 1.1 设计要求…………………………………………………………………………………x 1.2 方案选择………………………………………………………………………………x 2 系统的硬件设计与实现………………………………………………………………………x 2.1芯片介绍……………………………………………………………………x 2.2 电源………………………………………………………………………x 2.3 时钟……………………………………………………………x 2.4 I/O线…………………………………………………………x 2.5 晶振电路……………………………………………………………………x 2.6 LED电路……………………………………………………………………x 2.7按键电路……………………………………………………………………x 3 系统的软件设计……………………………………………………………………………x 3.1 程序流程图………………………………………………………………………x 3.2 程序设计………………
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基于单片机的流水灯系统
目 录
1. 系统方案选…………………………………………………………………………………x
1.1 设计要求…………………………………………………………………………………x
1.2 方案选择………………………………………………………………………………x
2 系统的硬件设计与实现………………………………………………………………………x
2.1 芯片介绍……………………………………………………………………x
2.2 电源………………………………………………………………………x
2.3 时钟……………………………………………………………x
2.4 I/O 线…………………………………………………………x
2.5 晶振电路……………………………………………………………………x
2.6 LED 电路……………………………………………………………………x
2.7 按键电路……………………………………………………………………x
3 系统的软件设计……………………………………………………………………………x
3.1 程序流程图………………………………………………………………………x
3.2 程序设计………………………………………………………………………………x
3.3 仿真电路图………………………………………………………………………………x
3.3.1 仿真电路初始化图……………………………………………………………………x
3.3.2 仿真结果(设计实现的功能)…………………………………………………………x
3.3.3 结论 ………………………………………………………………………………x
4.设计心得与体会………………………………………………………………………………x
5.参考文献………………………………………………………………………………x
【摘要】:若干个灯泡有规律依次点亮或者依次熄灭叫流水灯,它用在夜间建
筑物装饰方面。例如在建筑物的棱角上装上流水灯,可起到变换闪烁美不胜收
的效果。一般情况下单片机的流水灯由若干个 LED 发光二极管组成,在单片机

基于单片机的流水灯系统
系统运行时,可以在不同的状态下让流水灯显示不同的组合,作为单片机运行
正常的指示,当单片机系统出现故障时,可以利用流水灯显示当前的故障码,
对故障做出诊断。
本设计采用一块单片机(AT89C52.BUS)作为流水灯系统的控制核心,通过
编程来实现单片机 I/O 口对 LED 的控制,使流水灯显示上下流动、停止流动、
闪灯等功能,并由按键控制流水灯的不同亮法,LED 的工作方式通过键盘的扫
描实现。其中的 LED 采取共阳极接法,通过依次向连接的 LED 的 I/O 口送出低电
平来实现 LED 的点亮。
【关键词】:流水灯 按键控制 单片机
1、方案:
1.1 设计要求:
以单片机为核心,设计一个节日彩灯控制器:
P1.2—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。
P1.3—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。
P1.4—上,按此键则灯由上向下流动。
P1.5—下,按此键则灯由下向上流动。
1.2 方案选择:
根据题目的要求,控制模块需要选择单片机作为核心控件,可以选择的单片机
有 AT89C51 、 AT89C52 还 有 各 自 的 总 线 型 号 的 , 而 对 于 按 键 , 可 以 选 择
BUTTON,当然用 SWITCH 来代替也是可以实现的;显示模块的 LED 发光二极管
也有很多颜色可以供选择如红色、蓝色、绿色等。
考虑到题目的要求与电路图布线的问题,经过仔细的分析和论证,最终的
方案如下:单片机:AT89C52.BUS、按键:BUTTON
发光二极管:LED-RED。
系统的基本框图 1.2.1 所示,单片机主要用于对流水灯模块(发光二极管)的控
制,实现流水灯从上往下流、停止、由下往上流、闪烁的功能,而按键模块控
制单片机 I/O 口的输出电平,间接地控制流水灯模块。
图 1.2.1 系统基本框图
工作过程:系统开始工作后,按下按键 1(由上往下),流水灯模块上循环的
显示由上往下流动,放开按键,停止流动;按下按键 2,流水灯模块循环的显
示由下往上流动,放开按键,流动停止;按下按键 3,流水灯模块循环的显示
交错闪烁,放开按键,闪烁停止;按下按键 4,流水灯模块循环的由上往下全
单片机
AT89C52
按键
模块
流 水 灯 模
块 ( 发 光
二 极
管)

基于单片机的流水灯系统
部点亮,全部点亮时,一下子全灭,再由下往上全部点亮;无论按下哪个键,
只要再按下按键 5,循环停止直到松开按键 5 为止。
2、系统的硬件设计与实现
2.1 芯片介绍
按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可分为最小系统、
最小功耗系统及典型系统等 AT89C52 单片机是美国 ATMEL 公司生产的低电压、
高性能 CMOS 8 位单片机,具有丰富的内部资源:8kB 闪存、256BRAM、32 根
I/O 口线、3 个 16 位定时/计数器、6 个向量两级中断结构、2 个全双工的串行口,
具有 4.25~5.50V 的电压工作范围和 0~24MHz 工作频率,使用 AT89C52 单片机
时无须外扩存储器 因此,本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单
片机最小应用系统,即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软
件组成的单个单片机.
从图 2.1.1 中可以看出,如果要让接在 P1.0 口的 LED1 亮起来,那么只要把 P1.0
口的电平变为低电平就可以了;相反, 如果要接在 P1.0 口的 LED1 熄灭,就要
把 P1.0 口的电平变为高电平;同理,接在 P1.1~P1.7 口和 P2.0~P2.7 口的其他
15 个 LED 的点亮和熄灭的方法同 LED1。因此,要实现流水灯功能,我们只要将
发光二极管 LED1~LED16 依次点亮、熄灭,16 只 LED
灯 便会一亮一暗的做流水
灯了。在此我们还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条
指令的时间很短,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们
就看不到“流水”效果了。
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