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单片机控制的花样流水灯设计-毕业论文.doc
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单片机控制的花样流水灯设计-毕业论文.doc
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单片机控制的花样流水灯设计
单片机控制的花样流水灯设计
目录
引言....................................................................................................................................................3
1. 绪论..............................................................................................................................................4
2 相关元件及电路设计....................................................................................................................4
2.1 AT89C52 芯片功能特性及应用.......................................................................................4
2.2 AT89C5252 单片机.............................................................................................................5
2.2.1 AT89C52 单片机的硬件结构.................................................................................5
2.2.2 主要性能参数.........................................................................................................6
2.2.3 AT89C52 管脚说明...............................................................................................7
2.2.4 外部总线构成......................................................................................................11
2.3 单片机时钟电路及时钟时序单位................................................................................12
2.4 单片机的复位...................................................................................................................13
2.4.1 复位状态............................................................................................................13
2.4.2 复位电路............................................................................................................14
3.Keil C51 开发系统基本知识 Keil C51 开发系统基本知识.......................................................15
4 电路及程序设计..........................................................................................................................16
4.1 电路原理图设计..............................................................................................................16
总结..................................................................................................................................................17
参考文献..........................................................................................................................................18
附录..................................................................................................................................................19
单片机控制的花样流水灯设计 信息工程学院单片机课程论文
第 2 页 共 26 页
引言
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。随着
电子技术和微机计算机的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不
断的扩大,已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、
办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用,成为现代电子
系统中最重要的智能化的核心部件。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:
中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外
部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过 1、2、3、3 代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向
发展,它们的 CPU 功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压
底功耗。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,本文笔者用 AT89C52 单片机自制了一款简易的流
水灯,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。
单片机控制的花样流水灯设计 信息工程学院单片机课程论文
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1. 绪论
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。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。本设计用 AT89C51 单片机自制了一款简易的花样
流水灯,介绍了其硬件电路及软件编程方法,在实践中体验单片机的自动控制功
能。该设计具有实际意义,可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应
用。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,现在我把单片机流水灯设计
作为一个课程设计,需要更深的去了解单片机的很多功能,努力的去查找资料。
本课题将以发光二极管作为发光器件,用单片机自动控制,实现一个简易的花样
流水灯设计。
2 相关元件及电路设计
2.1 AT89C52 芯片功能特性及应用
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。
AT89C52 是美国 Atmel 公司生产的低电压、高性能 CMOS 8 位单片机,片内含
8KB 的可反复檫写的程序存储器和 12B 的随机存取数据存储器(RAM),器件采用
Atmel 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准 MCS-51 指令系统,片
单片机控制的花样流水灯设计 信息工程学院单片机课程论文
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内配置通用 8 位中央处理器(CPU)和 Flash 存储单元,功能强大的 AT89C52 单
片机可灵活应用于各种控制领域。AT89C52 单片机属于 AT89C51 单片机的增强型,
与 Intel 公司的 80C52 在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。
其主要工作特性是:
(1)片内程序存储器内含 8KB 的 Flash 程序存储器,可擦写寿命为 1000 次;
(2)片内数据存储器内含 256 字节的 RAM;
(3)具有 32 根可编程 I/O 口线;
(4)具有 3 个可编程定时器;
(5)中断系统是具有 8 个中断源、6 个中断矢量、2 个级优先权的中断结构;
(6)串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口;
(7)具有一个数据指针 DPTR;
(8)低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式;
(9)具有可编程的 3 级程序锁定位;
(10)AT89C52 工作电源电压为 5(1+0.2)V,且典型值为 5V;
在 AT89C52 芯片内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。反相放大
器的输入端为引脚 XTAL1,输出端为引脚 XTAL2,在芯片的外部通过这两个引脚
跨接晶体振荡器和微调电容 C1、C2 形成反馈电路,可构成稳定的自激振荡器,
振荡频率通常是 24MHz。若晶体振荡器频率高,则系统的时钟频率也高,单片机
的运行速度也就快
2.2 AT89C5252 单片机
2.2.1 AT89C52 单片机的硬件结构
AT8952 系列单片机内部采用模块式结构,其结构组成框图如图 1 所示。
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中断控制
定时/计数器1
定时/计数器0
程序存储器 数据存储器
4K/8K字
节ROM
128/256字
节RAM
串行口
时钟电路
CPU
总线
控制
并行 口
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
控制
图 1 AT8952 系列单片机组成框图
由图 1 可见,MCS-52 系列单片机主要由以下部件通过片内总线连接而成:
中央处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行输入/输出口
(P0 口~P3 口)、串行口、定时器/计数器、中断控制、总线控制及时钟电路。
2.2.2 主要性能参数
• 8K 字节可重擦写 Flash 闪速存储器
• 1000 次可擦写周期
• 全静态操作:0Hz-24MHz
• 三级加密程序存储器
• 256×8 字节内部 RAM
• 32 个可编程 I/O 口线
• 3 个 16 位定时/计数器
• 8 个中断源
• 可编程串行 UART 通道
• 低功耗空闲和掉电模式
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