基于51单片机的花样流水灯设计

摘要

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

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

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)

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

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。