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基于单片机的LED流星雨设计毕业设计论文.doc
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基于单片机的LED流星雨设计毕业设计论文.doc
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毕业设计(论文)
题 目
基于单片机的 LED 流星雨设计
部(系)
机电工程系
专 业
机电一体化
班 级
机电
学 号
学生姓名
指导教师
摘要
当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能
控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见
的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、
应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前,
一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,本文用 AT89C51 单片机自制
了一款简易的流星雨灯,重点介绍了其软件编程方法,以期给单片机初学者
以启发,更快地成为单片机领域的优秀人才。
定时器应用非常广泛,自行研究和设计定时器不仅可以巩固旧知识,而
且有助于增强学习电路的兴趣,达到学以致用的目的。本文根据人们的生活
节奏,设计了一种 4 段定时器。该定时器以易学易用的 MCS-51 单片机为核心
电路,加上少量的模拟元件组成,简单实用。
首先,本文第一章介绍了 LED 灯对人们影响,并针对人们对生活的需求,
提出了解决的方案要求,并通过简单分析阐述了这种新型定时器给人们带来
的易用和方便性。其次,第二章在总体设计框图的基础上,介绍了 MCS-51 单
片机性能特点,并叙述了其在微控系统的重要角色,给出了设计的详细原理
图,并对该定时器做了简单的工作分析。最后,在总结了前面设计过程中出
现的问题及提高改进的地方,通过运行分析论证,得出设计达到要求。
关键词:单片机 LED 灯 流星雨 定时器
目 录
第 一 章 设 计 概 述 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
1 . 1 设 计 任 务 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
1 . 2 设 备 器 材 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
第 二 章 硬 件 设 计 方 案 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2
2 . 1 设 计 思 想 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2
2 . 2 硬 件 选 择 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2
2 . 3 A T 8 9 C 5 2 单 片 机 介 绍 … …………… … … … … … …………… … … … … … …2
2 . 4 硬 件 逻 辑 图 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 5
2 . 5 设 计 连 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6
2 . 6 仿 真 电 路 图 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6
第 三 章 软 件 设 计 方 案 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 7
3 . 1 软 件 设 计 思 想 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 7
3 . 2 程 序 流 程 图 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 8
第 四 章 调 试 及 运 行 结 果 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 9
第 五 章 设 计 心 得 与 体 会 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 0
附 录 一 参 考 资 料 1 1
附录二 源程序清单…………………………………………………………………………11
、
1
第一章 简介
1.1 概述
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个
计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它
的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件单片机
自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执
行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形
式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一
种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同
种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,
必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和
执行的指令),这一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有
存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元(最小的存储单位)
组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里
的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样,
每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地
址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储
的指令就可以被取出,然后再被执行。程序通常是顺序执行的,所以程序中
的指令也是一条条顺序存放的,单片机在执行程序时要能把这些指令一条条
取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程
序计数器 PC(包含在 CPU 中),在开始执行程序时,给 PC 赋以程序中第一条
2
指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC 在中的内容就会自动增
加,增加量由本条指令长度决定,可能是 1、2 或 3,以指向下一条指令的起
始地址,保证指令顺序执行。
利用单片机,实现 8 个单色 LED 灯的左、右循环显示,并实现循环的速
度可调。
选用芯片: 8255 等
注:由于实验室的没有提供 8255 芯片,所以改用单片机完成此实验,并且添
加了调节灯明暗的功能,以实现明暗可调。
1.2 主要内容要求
基于 W79E2051 单片机和 LED 恒流专用驱动芯片 MBI5026 设计了一款模拟
流星雨 LED 控制电路,LED 使用高亮白色,可根据需要接上 36,48,64 颗 LED,
通上电源,一字型排开的 LED,会产生从上到下,从最亮的到渐暗的流星雨效果,
效果逼真,可作为屋外,广场装饰灯.
在本设计中,所用到的设备器材如下所示:
(1)计算机一台;
(2)唐都仪器实验箱一台;
(3) AT89C52 单片机一片;
(4)导线若干。
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