心形流水灯课程设计资料

心形流水灯设计

摘要

本课题是利用STC89C52设计了一个心形流水灯电路，该电路可以实现32个LED 灯循环闪亮、依次熄灭、对角闪亮、对角熄灭、间隔闪亮、间隔熄灭等多种功能。该电路主要由单片机芯片STC89C52、电源电路、时钟电路、复位电路和显示电路组成。利用Keil软件编写C语言程序，并生成目标代码Hex文件。使用Proteus软件设计仿真电路，并调入已编译好的目标代码，即可在仿真图中看到模拟实物的运行状态和过程。使用Altium Designer软件对电路进行原理图设计和PCB设计，并对该电路行安装和调试，调试结果可以实现流水灯的多种亮灭循环的功能。

关键词：AT89C52，复位电路，时钟电路，发光二极管

目录

1 绪论 (1)

1.1课题描述 (1)

1.2基本工作原理及框图 (1)

2 相关芯片及硬件电路设计 (2)

2.1AT89C52芯片 (2)

2.1.1AT89C52的功能特性 (2)

2.1.2AT89C52的主要性能参数 (2)

2.2时钟电路 (3)

2.3复位电路 (4)

2.4显示电路 (4)

2.6总原理图设计 (5)

3 系统软件设计 (6)

3.1程序主要流程 (6)

3.2程序设计 (7)

3.4电路功能仿真 (20)

总结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

1 绪论

1.1 课题描述

随着现代科学技术的持续进步和发展以及人们生活水平的不断提高，以大规模、超大规模集成电路为首的电子工艺技术的使用也越来越广泛，结合单片机技术设计的电子电路也层出不穷。 LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩、低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。利用控制电路可使彩灯按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电。

彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK 包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀，这些不仅说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实生活中的运用有了较大的发展。在这一设计中我们将运用单片机技术，与单片机芯片STC89C52的功能，对心形流水灯系统进行设计，来实现流水灯的多种亮与灭的循环，给人带来美感[1]。

1.2 基本工作原理及框图

本课程设计的XX 系统原理如图1所示。

图1 基本工作原理框图

电源电路

显示电路

AT89C52

时钟电路 复位电路

2 相关芯片及硬件电路设计

2.1 AT89C52芯片

。

图2 AT89C52引脚图

2.1.1 AT89C52的功能特性

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能的微控制器，具有8K的系统可编程Flash存储器，其具有传统51单片机不具备的功能，在经典的MCS-51内核上做了很多的改进，使得STC89C52在处理嵌入式控制应用系统时更加高效、灵活。STC89C52具有以下标准功能：4个外部中断、全双工串行口、一个7向量4级中断结构、3个16位定时器/计数器、8K字节Flash、512字节RAM（随机存储器）、看门狗定时器，其12周期和6周期可以任意选择，其工作电压在3V~5.5V之间，工作频率在0~40MHZ，实际工作频率可达48MHZ[2]。其管脚的封装图如图2所示。

2.1.2 AT89C52的主要性能参数

AT89C52主要性能参数如下：

●与MC－51产品指令系统完全兼容

●VCC（38脚）：芯片电源，接+5V

●GND（16脚）：接地端

●XTAL1（15脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。当使用片内振荡器时，该引脚连接外部石英晶体和微调电容；当采用外接时钟源时，该引脚接外部时钟振荡器的信号

●XTAL2（14脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时，该引脚连接外部石英晶体和微调电容；当采用外部时钟源时，该引脚悬空

●ALE（27脚）：用来锁存P0口送出的低8位地址

●PSEN（26脚：外部ROM读选通信号

●RST（4脚）：复位信号输入端

●EA/Vpp（29脚）：内外ROM选择/片内EPROM编程电源

●P0口：8位，漏极开路的双向I/O口

●P1口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻

●P2口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻

●P3口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻

2.2 时钟电路

单片机内有一个由反相放大器所构成的振荡电路，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2引脚上外接石英晶体和微调电容构成并联振荡回路。晶振频率设置为11.0592MHZ,作用是产生时钟信号。单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。电容值为30pF,可以起到频率微调作用[3]。时钟电路如图3所示。

图3 时钟电路图

2.3 复位电路

单片机RST接口为复位信号输入端，高电平有效。在该引脚上加上持续时间大于两个机器周期的高电平，就可以使单片机复位。在单片机正常工作时，此引脚应为小于或等于0.5V的低电平。复位电路接单片机RST端口,在RST输入端出现高电平时实现复位和初始化[4]。复位电路如4所示。

图4 复位电路

2.4 显示电路

单片机的P0口为8位的漏极开路的双向I/O口，当P0口作为普通的I/O口使用时，需要上拉电阻，这时为准双向口。P1 、P2、P3 都为8位

的准双向口，具有内部上拉电阻。图5为显示电路，单片机I/O口一对一