单片机课程设计多功能花样流水灯设计

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多按键花样流水灯课程设计

多按键花样流水灯课程设计

多按键花样流水灯前言当单片微型计算机简称单片机(single-chip microcomputer),又称为单片机微型控制器(single-chip microcontroller),是由CPU、RAM、ROM、定时/计时器、I/O接口电路通过应刷电路板上的总线连成一体的完整计算机系统。

[1]从1971年出现单片机的雏形开始,短短四十多年的时间里,单片机便社会各领域中得到了广泛的应用在流水灯控制系统中,单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的旧式控制系统,成为日后此系统中的核心部分。

由于单片机具有一些突出的优点:体积小、重量轻、电源单一、功耗低;功能强、价格低;数据大都在单片机内部传送,运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高,所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。

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。

目录前言第一章设计目的及要求................................................................................................................................ - 4 -1.1 设计目的........................................................................................................................................... - 4 -1.2 设计要求........................................................................................................................................... - 4 -1.2.1 课程设计要求............................................................................................................................ - 4 -1.2.2 课程设计目的:........................................................................................................................ - 4 - 第二章方案设计............................................................................................................................................ - 5 -2.1 设计任务分析................................................................................................................................... - 5 -2.2 方案比较........................................................................................................................................... - 5 -2.3 硬件系统的设计要求....................................................................................................................... - 6 -2.3.1 实验总原理图............................................................................................................................ - 6 -2.3.2 硬件系统概述............................................................................................................................ - 6 - 第三章主要元器件介绍................................................................................................................................ - 7 -3.1 AT89C51单片机介绍........................................................................................................................ - 7 -3.1.1 AT89C51芯片简介..................................................................................................................... - 7 -3.1.2 引脚说明.................................................................................................................................... - 7 -3.2 晶振电路........................................................................................................................................... - 9 -3.2 LED发光二极管 ............................................................................................................................. - 10 - 第四章硬件电路设计................................................................................................................................ - 10 -4.1 主控系统......................................................................................................................................... - 10 -4.2 晶振时钟电路设计......................................................................................................................... - 11 -4.3 复位电路设计................................................................................................................................. - 11 -4.4 输入控制模块及中断控制模块设计 ............................................................................................. - 12 -4.5 输出控制模块设计......................................................................................................................... - 13 - 第五章软件设计及主要子程序.................................................................................................................. - 15 -5.2 主程序流程图................................................................................................................................. - 16 -5.3 主程序............................................................................................................................................. - 16 -5.4 中断子程序..................................................................................................................................... - 19 -5.5 LIGHT1跑马灯子程序................................................................................................................... - 19 -5.6 LIGHT2流水灯子程序................................................................................................................... - 19 -5.7 LIGHT3戏水灯子程序................................................................................................................... - 19 -5.8 延时子程序..................................................................................................................................... - 20 - 第六章系统仿真与调试.............................................................................................................................. - 21 -6.1 Keil编译.......................................................................................................................................... - 21 -6.2 Protues仿真平台简介..................................................................................................................... - 21 -6.3 跑马灯仿真演示............................................................................................................................. - 21 -6.4 流水灯仿真演示............................................................................................................................. - 23 -6.5 戏水灯仿真演示............................................................................................................................. - 24 -6.6 顺序循环执行三种花样灯............................................................................................................. - 25 - 第七章PCB板生成 ..................................................................................................................................... - 26 -7.1 PCB生成 ......................................................................................................................................... - 26 - 第八章课程设计总结.................................................................................................................................. - 27 -摘要:自计算机问世以来,单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。

单片机实训报告——花样流水灯的制作

单片机实训报告——花样流水灯的制作

单片机实训报告——花样流水灯的制作班级:电气一班学号:110101127姓名:李亚龙一、花样流水灯的设计方案流水灯实际上就是一个带有八个发光二级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。

如果要让P0.0口的LED2亮起来,那么只要把P0.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要接在P0.0口的LED1熄灭,就要把P0.0口的电平变为高电平;同理,接在P0.0~P0.7口的其他7个LED的电亮和熄灭的方法同LED2。

因此,要实现流水灯功能我们只要将发光二极管LED2~LED9依次点亮、熄灭,8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。

对8段LED数码管显示器的控制,包括“显示段”和“公共端”两个地方的控制。

其中显示段用来控制字符的形状,公共端用来控制若干个LED中的那一只被选中,前者称为“段选”,后者称为”位选”。

只有二者结合起来,才能在指定的LED上显示指定的字形。

显然,要显示某种字形就应该使此字形的相应字段点亮,按照dp、g、e、f、e、d、c、b、a的顺序,dp为最高位,a为最低位,引脚输入不同的8位二进制编码,可显示不同的数字或字符。

二、花样流水灯的硬件电路设计时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏,CPU 就是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的,89C52的时钟信号可以由两种方式产生:一种是内部方式,利用芯片内部的振荡电路,产生时钟信号;另一种为外部方式,时钟信号由外部引入。

单片机有多种复位电路,本系统采用电平式复位与上电复位方式,如下图所示当上电时C1相当于短路时,使单片机复位,在正常工作时,按下复位键是单片机复位。

显示部分主要是由八个LED和四个七段数码管组成,八个LED 由限流电阻限流后接入89C52的P0口。

三、花样流水灯的软件设计#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key3=P3^1;sbit key2=P3^2;sbit key1=P3^3;uchar code table[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09}; uchar code moshi1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};uchar code moshi2[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};uchar code moshi3[]={0x00,0x00,0xff,0x00,0x00,0xff,0x00,0x00};uchar code moshi4[]={0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00};uchar code moshi5[]={0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00};uchar code moshi6[]={0x7e,0x3c,0x18,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff};uchar moshi,dingshi; //模式,定时uchar shijian,k1; //时间控制uchar num0,num;void delay(uint x) //延时程序{uchar i;while(x--);for(i=0;i<120;i++);}void keyscan() //键盘扫描{if(key1==0){delay(10);if(key1==0) //按键1,模式循环{moshi++;if(moshi==7)moshi=1;TR0=1;k1=1;while(!key1);}}if(key2==0) //按键2,时间调整{delay(10);if(key2==0){shijian++;if(shijian==15)shijian=15;while(!key2);}}if(key3==0) //按键3,时间复位{delay(10);if(key3==0){shijian--;if(shijian==1)shijian=1;while(!key3);}}}void display() //数码管显示{P1=table[moshi];P2=0xfe; //从左向右显示delay(2);P1=0XFF;P2=0XFF; //数码管不显示delay(2);P1=table[dingshi/10]; //十位显示P2=0xfd;delay(2);P1=table[dingshi%10]; //个位显示P2=0xfe;delay(2);}void liushuideng() //流水灯显示{switch(moshi) //模式选择{case 1:P0=moshi1[num];break;case 2:P0=moshi2[num];break;case 3:P0=moshi3[num];break;case 4:P0=moshi4[num];break;case 5:P0=moshi5[num];break;case 6:P0=moshi6[num];break;}}void disp() //显示器{num++;if(num==8){num=0;dingshi--;if(dingshi==0){dingshi=shijian;moshi++;if(moshi==7)moshi=1;}}}void init() //初始化{TMOD=0X01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=0;shijian=5;dingshi=5;moshi=0;P3=P0=0xff;num=num0=0;}void main(){init();while(1){keyscan(); //键盘扫描display(); //数码管显示if(k1==1) //模式选择liushuideng(); //流水灯显示}}void t0_time() interrupt 1 //中断{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num0++;if(num0==6){num0=0;disp();}}四、总结实训中我发现主要问题是在焊接电路板的时候有虚焊,导致电路接触不良,还有多焊导致电路板损坏或短路。

花样流水灯单片机课程设计

花样流水灯单片机课程设计

单片机课程设计------花样广告灯的设计院系:电气与自动化工程学院班级:ZB02131姓名:陈达旺学号:ZB02131021前言城市夜景中,变幻多姿的霓虹灯历来是一道亮丽的风景。

利用单片机的自动控制功能,设计出相应不同的电路,可以实现彩灯不同模式的流水效果。

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即使单片机。

单片机的最明显的优势,就是想入到各种仪器,设备中。

本课程是利用AT80C51单片机的自动控制功能,并结合其它电子元器件以及软件实现的流水灯,实现不同种类的流水现象。

2摘要本次课程设计笔者以两种不同颜色的16个LED灯接在P0,P1两个输出端口的花样点亮方法结合8x8点阵的使用以及外接一个数码管,从而显示一个广告灯的流程。

本次设计结合了点阵,中断,数码管,LED灯,数组,计时等程序,虽说对我们初学者来说是有点难度,尤其是要花时间自学点阵之类的知识,但是经过我的那么长时间的努力,总算把这个设计课题完成了,虽然有不少缺陷但是还是有点小小的满足感!本次设计实现的功能:分为两个模式,模式0和模式一通过数码管显示。

模式1为8x8点阵屏显示箭头符号从左至右循环流动,模式0为先由LED灯花样点亮后箭头自左向右流过。

关键字:AT89C51单片机,黄色和绿色LED 灯,,数码管,花样流水灯,8x8点阵屏3电路程序设计1、程序流程图如下所示:2、程序代码如下: #include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RCK_Pin=P3^2;sbit s27=P3^3 ;uchar code DSY_CODE[]={0x3f,0x06};uchar code Pattern_P0[]={ 0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe, 0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff 开始 开关选择是否为0 Y N 模式0 (数码管显示) 模式 1 (数码管显示) 流水灯花样点亮,之后点阵屏显示的箭头流动 点阵屏显示的箭头循环流动uchar code Pattern_P2[]={ 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf9,0xf3,0xe7,0xcf,0x9f,0x3f,0xff,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7,0xff, 0xaa,0x55,0x18,0xff,0xf0,0x0f,0x00,0xff,0xf8,0xf1,0xe3,0xc7,0x8f,0x1f,0x3f,0x7f,0x7f,0x3f,0x1f,0x8f,0xc7,0xe3,0xf1,0xf8,0xff,0x00,0x00,0xff,0xff,0x0f,0xf0,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff};uchar code DSY_CONTENT_8x8[ ]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF7,0xE3,0x81,0x00,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xE7,0xE7,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,};uchar Scan_BIT=0x01;uchar Offset,Data_Index=0;void Delay(uint t){uchar i;while (t--)for(i=0;i<120;i++);}void T0_Led_Display_Control() interrupt 1{TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;Scan_BIT=_cror_(Scan_BIT,1);putchar(Scan_BIT);while (TI==0);putchar( DSY_CONTENT_8x8[Offset+Data_Index+8]);while (TI==0);putchar( DSY_CONTENT_8x8[Offset+Data_Index]);while (TI==0);Data_Index=(Data_Index+1)%8;RCK_Pin=1;RCK_Pin=0;}void main (){uchar i;while(1){ if (s27==0){ P1=DSY_CODE[0];}for(i=0;i<136;i++){P0=Pattern_P0[i];P2=Pattern_P2[i];Delay(100);} ;if(s27==1){ P1=DSY_CODE[1];}for (i=0;i<32;i++){TMOD=0x01;TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;IE=0x82;TCON=0x00;TI=1;Offset=i;TR0=1;Delay(50);TR0=0;} ;}}3、Protues 仿真图如下:点阵屏部分数码管部分花样流水灯部分、完整的仿真图4总结本次课程设计我的课题是花样广告灯的设计,刚开始我针对这个课题的任务要求从图书馆、上网等渠道获取相关信息,查找相关的参考资料,然后设定了本课题的设计方案。

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计第一篇:单片机流水灯课程设计单片机原理及系统课程设计报告基于AT89C51单片机的流水灯引言1.1 课题简介单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:在智能仪器仪表上的应用,例如精密的测量设备;在工业控制中的应用,用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统,例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等;在家用电器中的应用可从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。

单片机在医用设备领域中的应用,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等;在各种大型电器中的模块化应用,如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。

本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。

花样流水灯课课程设计

花样流水灯课课程设计

花样流水灯课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握花样流水灯的设计与制作方法,培养学生的动手能力和创新能力。

具体来说,知识目标包括了解流水灯的工作原理和基本电路图,掌握单片机的使用方法和编程技巧;技能目标包括能够独立设计并制作一个简单的花样流水灯,能够使用编程软件进行程序编写;情感态度价值观目标包括培养学生的团队合作意识,提高学生对电子科技的兴趣和热情。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个方面:首先是流水灯的工作原理和基本电路图的讲解,让学生了解流水灯的基本构成和运作方式;其次是单片机的使用方法和编程技巧的教授,让学生掌握如何使用单片机进行程序编写;最后是花样流水灯的设计与制作的实践,让学生通过动手实践,将所学知识应用到实际制作中。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我将采用多种教学方法进行教学。

首先,我会通过讲解和演示的方式来教授流水灯的工作原理和基本电路图,让学生能够清晰地了解和掌握相关知识;其次,我会通过实践操作和案例分析的方式来教授单片机的使用方法和编程技巧,让学生在实际操作中学习和掌握相关技能;最后,我会学生进行团队合作,让他们共同设计和制作一个花样流水灯,以此来培养他们的团队合作意识和创新能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备多种教学资源。

首先,我会准备相关的教材和参考书籍,以便学生能够有足够的资料进行学习和参考;其次,我会准备多媒体资料,如图片、视频等,以便在讲解和演示时能够更直观地展示相关内容;最后,我会准备实验设备,如单片机、电路板等,以便学生在实践操作中能够更好地学习和掌握相关技能。

五、教学评估本节课的教学评估将采取多元化方式进行,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,以了解学生的学习态度和实际操作能力。

2.作业:布置与课程内容相关的作业,要求学生独立完成,评估其对知识的掌握程度和应用能力。

单片机课程设计多功能花样流水灯设计

单片机课程设计多功能花样流水灯设计
六、心得与体会
此次单片机课程设计我学到了许多,第一次学会了软硬结合做一个项目出来,自我感觉非常自豪,但是由于自我能力的不足,我更加体会到理论知识与动手能力相结合的重要性,而且设计过程中使我懂得在设计程序之前,务必要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源?懂得设计的关键是要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图。在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改,不断改进是程序设计的必经之路。比如在设计显示程序时,一开始数码管的显示不全,然后就不断地调试延时程序,结果数字缺定在0不动,经过反复的调试终于将程序调试成功。而且要学会拓展自己思路,一开始只做了一个速度显示,后来感觉挺好玩的,就做了花样显示。同时要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便。整个设计的过程中(还是碰到了一些问题。比如对于键盘的延时防抖问题不能较好的解决,对于编程的顺序及各模块程序调用掌握得还不够好,对于一些相关的应用软件没能熟练掌握。通过这几天的反复思考,以及参考网上的程序最终还是完成了设计。设计中我最大的收获就是自己的动手能力和独立解决问题的能力得到了很大的提高,在动手的过程中,不仅能增强实践能力而且在理论上可以有更深的认识。
长 江 学 院
花样流水灯设计报告
课题:多功能花样流水灯
院系:机械与电子工程系
专业:自动化
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
2016年12月20日
1、设计思路………………………………………………………………………3
2、流程图……………………………………………………………………………………..4
四、硬件设计思路和电路图7
关键词:STC89C52RCLED灯单片机花样流水灯

单片机课程设计报告流水灯(WORD档)

单片机课程设计报告流水灯(WORD档)

XX工程学院单片机课程设计报告题目:流水灯学生姓名:学号:系部名称:职业技术学院班级:机电一体化Z11-1 指导教师:目录摘要 (3)一、课程设计题目 (4)二、设计任务及要求 (4)三、实验方案 (4)四、流程图 (4)五、硬件电路 (6)六、软件设计 (6)1 主体程序 (6)2 键扫描子程序 (6)3 闪烁控制程序 (6)4 延时子程序 (6)5 源程序设计 (7)七、功能调试 (12)八、设计总结 (12)九、参考文献 (13)【摘要】单片机课程设计主要是为了让我们增进对单片机芯片电路的感性认识,加深对理论方面的理解。

了解软硬件的有关知识,并掌握软件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。

另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。

一、课程设计题目:流水灯二、设计任务及要求:任务:完成对接在P1,P3口的发光二极管闪亮控制程序的设计1.用程序延时方法让P1的一个LED小灯每隔1S交替闪亮2.用程序延时方法让P1的8个LED小灯循环(每个亮50MS)闪亮3.用程序延时方法让P1的8个LED小灯追逐闪亮(50MS间隔变化)4.用程序延时方法让P1、P3的16个LED小灯循环(每个亮50MS)闪亮要求:1. 根据硬件电路原理,画出接线2. 设计出相应的软件程序三、实验方案:方案:单片机采用40脚的89C52标准双列直插系列,有4个标准输入/输出端口共32位控制端口。

本次设计采用并行口低电平(吸电流)直接驱动LED发光管发光形式,选择了P1和P3口的16个端口进行模拟LED小灯控制,如要多些小灯单元可再将P2口、P0口及其他空余端口用LED小灯驱动控制。

因系统功能要求能控制灯亮的方式,在P0.0—P0.3端口接了4个按键小开关,每个小开关可控制一种亮灯方式。

在端口较紧张的情况下,LED小灯驱动也可用串入/并出移位寄存器(如74HC595),单片机用并行移位方式进行驱动。

花样流水灯课程设计

花样流水灯课程设计

单片机课程设计题目:花样流水灯姓名:所在学院:所学专业:班级:学号:指导教师:完成时间:课程设计任务书一.基本情况学时:2周学分:2学分适应班级:09电气工程2班二、课程设计的意义、性质、目标、要求1. 意义课程设计是单片机课程教学的最后一个环节,是对学生进行全面的系统的训练。

进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化,真正的能够把学过的知识落到实处,能够开发简单的系统,也进一步激发了学生再深一步学习的热情,因此课程设计是必不少的,是非常必要的。

2.性质课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节,是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。

3.目标通过典型实际问题的实际,训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力,建立系统设计概念,加强工程应用思维方式的训练,同时对教学内容做一定的扩充。

4.要求(1)课程设计的基本要求单片机课程设计的主要内容包括:理论设计与撰写设计报告等。

其中理论设计又包括选择总体方案,硬件系统设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路,选择元器件及计算参数等;软件设计包括模块化层次结构图,程序流程图。

程序设计是课程设计的关键环节,通过进一步完善程序设计,使之达到课题所要求的指标。

课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。

(2)课程设计的教学要求单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。

做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间(两周)累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。

在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。

课程设计的任务相对分散,每3—5名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。

小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。

单片机花样流水灯课程设计

单片机花样流水灯课程设计

单片机花样流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和功能,掌握单片机编程的基本语法;2. 学习并掌握流水灯的设计原理和实现方法;3. 了解花样流水灯的创意设计,能够运用所学知识进行简单的创新设计。

技能目标:1. 能够独立完成单片机的编程和调试,实现基本流水灯效果;2. 学会运用逻辑思维和问题解决能力,分析并解决流水灯编程过程中的问题;3. 提高团队协作能力,通过与同学合作完成更复杂的花样流水灯设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣和热情,激发创新精神;2. 培养学生面对困难时的积极态度,勇于尝试和解决问题的勇气;3. 增强学生的环保意识,让学生明白电子制作中的资源节约和环保重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为单片机花样流水灯课程设计,适用于高年级学生。

学生已具备一定的单片机基础知识,具备初步编程能力。

课程性质为实践性、创新性和团队合作性。

在教学过程中,注重培养学生的实际操作能力和创新思维,同时强调团队协作能力的提升。

根据以上分析,课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成基本流水灯编程和调试;2. 学生能够分析并解决流水灯编程中的问题;3. 学生能够与团队成员合作,完成至少两种不同花样流水灯的设计与实现;4. 学生能够撰写实验报告,总结课程学习心得和创新体会。

二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 单片机基础知识回顾- 章节链接:课本第三章“单片机原理与编程基础”- 内容列举:单片机的基本结构、工作原理、I/O口编程。

2. 流水灯原理与编程实现- 章节链接:课本第四章“单片机实践与应用”- 内容安排:- 流水灯设计原理- 延时函数的使用- I/O口控制LED亮灭- 流水灯编程实现3. 花样流水灯设计与创新- 章节链接:课本第四章“单片机实践与应用”及附录“创意电子制作”- 内容安排:- 流水灯花样设计思路- 逻辑编程技巧- 创新设计方法- 团队合作与分工教学进度安排:1. 第一周:回顾单片机基础知识,完成I/O口编程训练;2. 第二周:学习流水灯原理,完成基本流水灯编程;3. 第三周:学习花样流水灯设计,进行创新实践;4. 第四周:团队协作,完成至少两种不同花样流水灯设计与实现;5. 第五周:撰写实验报告,总结课程学习。

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理和结构,掌握流水灯的设计方法。

2. 学生能描述流水灯程序的设计流程,包括电路连接、编程语言及指令的运用。

3. 学生了解并能够解释流水灯中涉及的电子元件功能,如电阻、电容、LED 等。

技能目标:1. 学生能够独立完成流水灯电路图的绘制,并正确搭建电路。

2. 学生能够运用指定的编程软件,编写并调试出流水灯的程序代码。

3. 学生通过动手实践,提高问题解决能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过完成流水灯的制作,培养对电子制作的兴趣,激发创新精神。

2. 学生在团队合作中学会相互尊重、倾听意见,培养良好的沟通能力和团队意识。

3. 学生能够意识到科技在生活中的应用,增强实践是检验真理的唯一标准的认识。

课程性质:本课程为实践操作性强的电子技术课程,结合理论知识与动手实践,培养学生对单片机应用的基本技能。

学生特点:假设学生为八年级,已具备基本的物理知识和逻辑思维能力,对电子制作有好奇心,动手能力强。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,关注个体差异,提供个性化指导,确保学生在掌握知识技能的同时,培养积极的情感态度价值观。

通过具体的学习成果分解,后续教学设计和评估将更有针对性。

二、教学内容1. 理论知识:- 单片机基本原理与结构介绍,关联教材第3章。

- 流水灯电路设计原理,关联教材第4章。

- 编程语言基础及指令运用,关联教材第5章。

2. 实践操作:- 电路图绘制,关联教材第6章。

- 流水灯电路搭建,包括元件识别、电路连接,关联教材第7章。

- 程序编写与调试,关联教材第8章。

3. 教学大纲安排:- 第一课时:介绍单片机基本原理与结构,让学生了解流水灯项目背景。

- 第二课时:讲解流水灯电路设计原理,进行电路图绘制练习。

- 第三课时:学习编程语言基础及指令运用,为学生编写程序打下基础。

- 第四课时:分组进行流水灯电路搭建,并进行程序编写与调试。

花样流水灯设计

花样流水灯设计

单片机课程设计课程单片机课程设计题目花样流水灯院系电气工程及其自动化系专业班级1112 班学生姓名温亿锋学生学号20147年6月15 日指导教师张瑛一丶任务设计一款以 AT89C51单片机作为主控核心,按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。

二丶设计要求通过发光二极管显示不同的花样(至少有六种花样),并且可以通过按键来控制流水灯的速度。

三丶设计方案本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的 LED 流水灯循环系统的设计,来达到本设计的要求。

其硬件构成框图如下图所示,以单片机为核心控制,由单片机最小系统(时钟电路、复位电路、电源)、按键控制电路、 LED 发光二极管和 5V 直流电源组成。

单片机流水灯循环控制系统硬件框图此设计方案中单片机的 P1 口接 5路按键控制电路,实现流水灯花型的切换功能;单片机的 P3.7 引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制,即实现了快慢两种节拍实现花型的变换;单片机上的 P2口接八路 LED 发光二极管组成流水灯电路,显示流水灯循环情况。

四丶系统硬件设计4.1 直流稳压电源电路花样流水灯1对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模 块,电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。

电子设备除用电池供电 外,还采用市电(交流电网)供电。

通过变压、整流、滤波和稳压后,得到稳定 的直流电。

直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。

本项目直流稳压电源为 +5V 。

直流稳压电源的制作一般有 3 种制作形式,分别是分立元件构成的稳压电 源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。

下图为稳压电源采用的是三端集成稳压 器 7805 构成的正 5V 直流电源。

三端固定式集成稳压电源电路图AT89C51 单片机的工作电压范围: 4.0V---5.5V ,所以通常给单片机外接 5V 直流电源。

此处用 3 节 1.5V 的干电池供电。

多功能流水灯设计毕业设计

多功能流水灯设计毕业设计

多功能流水灯设计毕业设计毕业设计:多功能流水灯设计一、引言多功能流水灯是一种常见的电子灯具,其特点是能够根据预定的规律产生流动的灯光效果。

在本毕业设计中,我们将设计一款具有多种功能的流水灯,包括不同的灯光模式切换、亮度调节等功能。

本设计将以STM32微控制器作为核心控制器,并通过外部电路和软件编程实现多种流水灯效果。

二、设计方案1.硬件设计本设计中,我们将使用STM32微控制器作为核心控制器,具有丰富的GPIO引脚和定时器功能。

通过连续改变GPIO引脚的电平状态,我们可以实现流水灯的亮灭效果。

同时,我们还将使用一些外部元件,如电阻、电容和三极管等,来实现灯光的亮度调节和控制。

2.软件设计本设计将使用Keil C编译环境进行软件开发。

首先,我们需要编写相关的GPIO和定时器驱动程序,实现对流水灯的控制。

其次,我们还需要编写额外的模式切换和亮度调节功能的程序,通过按键或旋钮等输入方式来改变流水灯的工作模式和亮度。

三、具体实现1.灯光模式切换功能我们将设计一个菜单界面,通过按键输入来切换不同的流水灯工作模式。

在菜单界面中,用户可以选择要显示的流水灯模式,如单色流水灯、多色流水灯等。

通过编写相应的程序代码,我们可以通过按键触发事件来实现模式的切换。

2.亮度调节功能我们将使用旋钮或调光器等输入方式来实现对流水灯亮度的调节功能。

通过读取旋钮当前的位置或调节器的电阻值,我们可以确定亮度的大小。

然后,我们将通过改变PWM信号的占空比来实现对流水灯亮度的控制。

3.故障检测和保护功能为了保证流水灯在长时间使用过程中的稳定性和安全性,我们还将设计故障检测和保护功能。

例如,我们可以通过检测电流和电压等参数来判断灯管是否损坏,并及时发出警报提醒用户更换。

同时,我们还可以设置过压、过流和过载保护功能,以防止灯具因异常情况而损坏。

四、测试与验证在完成硬件和软件设计后,我们将进行测试和验证。

首先,我们将验证流水灯的各项功能是否正常工作,包括模式切换、亮度调节等。

多彩流水灯课程设计

多彩流水灯课程设计

多彩流水灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过多彩流水灯的制作,让学生掌握基础的电子电路知识,了解并掌握简单的电路搭建和编程技巧,培养学生的动手能力和创新能力。

在知识目标上,学生需要理解电子元件的基本原理和功能,掌握基本的电路搭建方法和编程语言。

在技能目标上,学生需要能够独立完成多彩流水灯的制作,并能够进行简单的电路调试和故障排除。

在情感态度价值观目标上,学生通过参与制作过程,增强对科学和技术的兴趣和好奇心,培养团队合作精神和解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子元件的认识、电路搭建的基本方法、编程语言的学习和多彩流水灯的制作。

首先,学生将学习电子元件的基本原理和功能,包括电阻、电容、二极管、晶体管等。

然后,学生将学习电路搭建的基本方法,包括电路图的阅读、元件的连接和电路的测试。

接着,学生将学习编程语言的基本知识,包括编程语法、变量、循环和条件语句等。

最后,学生将根据所学知识,亲手制作一个多彩流水灯,通过实践巩固所学知识。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。

首先,将采用讲授法,教师将系统讲解电子元件的基本原理和功能,电路搭建的基本方法,编程语言的基本知识。

其次,将采用讨论法,学生将在小组内进行讨论,分享制作过程中的心得体会和解决问题的方式。

再次,将采用案例分析法,教师将提供一些实际案例,学生将分析并解决案例中的问题。

最后,将采用实验法,学生将亲手制作多彩流水灯,通过实践巩固所学知识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备适当的教学资源。

教材方面,将选择内容全面、难易适中的电子电路教材。

参考书方面,将提供一些与电子电路和编程相关的参考书籍,供学生自主学习。

多媒体资料方面,将制作一些与课程内容相关的PPT和视频,帮助学生更好地理解课程内容。

实验设备方面,将准备一些基础的电子元件和实验设备,供学生进行实验和制作。

花样流水灯设计

花样流水灯设计

一、原理图设计的目的:利用AT89C51,通过控制按键来实现六种流水灯花样的转换,实现花样流水灯的设计,同时通过外部中断0,来控制流水灯的速度.二、各器件的功能作用:1、AT89C51AT89C51有40个引脚,每个引脚都有其功能。

本次设计中,利用P0口当输出口,输出低电平来驱动发光二极管点亮。

利用P1.0~P1.5六个引脚,通过按键接地,然后采用扫描的方式,判断哪个引脚所接按键按下,从而来控制六种流水灯的花样。

利用P3.2引脚外接按键接地,通过控制按键来减慢流水灯的速度,利用P3。

3引脚外接按键接地,通过控制按键来提高流水灯的速度。

利用P3.7输出低电平,导通三极管Q1,从而给八个发光二极管的阳极加高电平,一旦P0口输出低电平就可以驱动发光二极管。

2、八个发光二极管:通过八个发光二极管来实现流水灯的变化,用低电平驱动发光二级管亮,同时,用高电平使其熄灭。

3、按键通过P1.0-P1.5外接的按键来实现流水灯各种花样的变化,当按键按下时,驱动一种流水灯花样的闪烁。

同时,利用按键来提供外部中断,当按下按键时,产生一个外部中断,向CPU申请中断,CPU响应其中断,因此可以用按键来实现提高流水灯闪烁的速度。

通过在RST口处加上一个按钮手动复位电路,利用复位按钮可以使运行中的流水灯复位到初始的状态.4、排阻因为P0口作为输出口时需要外接上拉电阻三、设计原理图:四、程序如下:#include<reg51.h> //51系列单片机定义文件#define uchar unsigned char //定义无符号字符#define uint unsigned int //定义无符号整数void delay(uint);//声明延时函数void main(void){uint i;uchar temp;TCON=0x05;IE=0x85;PX1=1;PX0=0;while(1){temp=0x01;for(i=0;i〈8;i++)//8个流水灯逐个闪动{P0=temp;delay(100);//调用延时函数temp〈〈=1;}temp=0x80;for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯反向逐个闪动{P0=temp;delay(150);//调用延时函数temp>>=1;}temp=0xFE;for(i=0;i<8;i++)//8个流水灯依次全部点亮{P0=temp;delay(150); //调用延时函数temp<〈=1;}temp=0x7F;for(i=0;i<8;i++)//8个流水灯依次反向全部点亮{P0=temp;delay(150); //调用延时函数temp>>=1;}temp=0x03;for(i=0;i〈4;i++) //两个流水灯顺序点亮P0=temp;delay(150);temp<<=2;}temp=0x30;for(i=0;i<3;i++) //两个流水灯反向点亮{P0=temp;delay(150);temp〉>=2;}temp=0x07;for(i=0;i〈3;i++) //3个{P0=temp;delay(150);temp〈<=3;}temp=0xe0;for(i=0;i〈3;i++)//3流水灯反向点亮{P0=temp;delay(150);temp〉〉=3;}temp=0x0f;for(i=0;i〈3;i++) //4ge{P0=temp;delay(150);temp〈<=4;}temp=0xf0;for(i=0;i〈3;i++)//4流水灯反向点亮{P0=temp;delay(150);temp>〉=4;}}void int0()interrupt 0{uint i;uchar temp;while(1){temp=0x01;for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯逐个闪动{P0=temp;delay(800);//调用延时函数temp<<=1;}temp=0x80;for(i=0;i<8;i++)//8个流水灯反向逐个闪动{P0=temp;delay(800);//调用延时函数temp〉〉=1;}temp=0xFE;for(i=0;i<8;i++)//8个流水灯依次全部点亮{P0=temp;delay(800); //调用延时函数temp<<=1;}temp=0x7F;for(i=0;i〈8;i++)//8个流水灯依次反向全部点亮{P0=temp;delay(800); //调用延时函数temp>〉=1;}temp=0x03;for(i=0;i<4;i++)//两个流水灯顺序点亮{P0=temp;delay(800);temp〈〈=2;}temp=0x30;for(i=0;i<3;i++) //两个流水灯反向点亮{P0=temp;delay(800);temp>〉=2;}temp=0x07;for(i=0;i〈3;i++)//3个流水灯顺序点亮{P0=temp;delay(800);temp<〈=3;}temp=0xe0;for(i=0;i<3;i++) //3个流水灯反向点亮{P0=temp;delay(800);temp〉〉=3;}}temp=0x0f;for(i=0;i〈3;i++)//4个流水灯顺序点亮{P0=temp;delay(800);temp<<=4;}temp=0xf0;for(i=0;i〈3;i++)//4流水灯反向点亮{P0=temp;delay(800);temp〉〉=4;}}void delay(uint t)//定义延时函数{register uint bt;for(;t;t-—)for(bt=0;bt<255;bt++); }。

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,了解流水灯的制作流程。

2. 使学生掌握C语言编程的基本方法,并能够运用到单片机编程中。

3. 帮助学生理解并运用数字电路基础知识,实现流水灯的功能。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成流水灯电路的搭建和程序编写。

2. 培养学生问题解决能力,能够分析和解决流水灯制作过程中遇到的问题。

3. 提高学生的团队协作能力,学会在小组内共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣,培养创新精神和实践能力。

2. 培养学生严谨、细心的学习态度,养成认真检查、反复验证的好习惯。

3. 增强学生的自信心,培养面对困难和挑战时的积极心态。

本课程针对中学生设计,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的动手能力、编程技能和团队协作能力。

课程要求学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成流水灯的制作,并通过实际操作,培养学生的创新意识和实际操作能力。

课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的结构、工作原理,引导学生了解51单片机的特点和应用领域。

2. C语言编程基础:复习C语言基础知识,重点讲解与单片机编程相关的数据类型、运算符、控制语句等。

3. 流水灯原理与设计:讲解流水灯的工作原理,分析电路设计,使学生了解并掌握数字电路基础知识。

4. 单片机编程实践:教授流水灯程序编写方法,引导学生运用所学的C语言知识,编写并调试程序。

5. 流水灯电路搭建:指导学生动手搭建流水灯电路,培养学生实际操作能力。

6. 程序下载与调试:介绍程序下载到单片机的方法,教授调试技巧,帮助学生解决实际问题。

教学内容依据课程目标,紧密结合教材,分为理论教学和实践操作两部分。

理论部分主要包括单片机基础知识、C语言编程基础和流水灯原理;实践部分主要包括单片机编程实践、流水灯电路搭建和程序下载调试。

单片机花样流水灯设计实验报告

单片机花样流水灯设计实验报告

**大学物理学院单片机花样流水灯设计实验课题:花样流水灯设计班级: 物理***姓名: ***学号: ……………【摘要】当今时代的智能控制电子技术,给人们的生活带来了方便和舒适,而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人,为人们生活增添了不少色彩。

制作流水灯的方法有很多种,有传统的分立元件,由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。

本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作,采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心,辅以简单的数码管等设备和必要的电路,设计了一款简易的流水灯电路板,并编写简单的程序,使其能够自动工作。

本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯,并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现,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。

关键字:AT89C51 单片机流水灯数码管【概述】1. 单片机及其发展概况单片机又称为单片微计算机,其特点是将微型计算机的基本功能部件(如中央处理器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等)全部集成在一个半导体芯片上。

单片机作为一种高集成度微型计算机,已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。

2. Protues仿真软件简介Protues以其数量众多的元件数据库、标准化的仿真仪器、直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间,节省了工程设计费用。

利用Protues软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后,再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。

【实验设计目标】设计要求以发光二极管作为发光器件,用单片机自动控制,对8个LED灯设计至少3种流水灯显示方式,每隔20秒变换一次显示花样,计时通过一个二位七段数码管显示。

单片机课程设计花样流水灯

单片机课程设计花样流水灯
调试程序:在仿真环境中调 试程序,确保程序正确运行
制作实物:根据电路图制作 实物,并进行测试和调试
03 花样流水灯的设计思路
流水灯的概念
什么是流水灯:一种可以显示各种 图案的LED灯
应用领域:广泛应用于广告、装饰、 指示等领域
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工作原理:通过控制LED灯的亮灭 和颜色变化,形成各种图案
电路板选择:选择合适的电路板,如 Arduino UNO
元器件选择:选择合适的元器件,如LED 灯、电阻、电容等
电路设计:设计电路图,包括电源、控制 电路、LED灯等
焊接:将元器件焊接到电路板上,注意焊 接技巧和焊接质量
测试:测试电路板功能,如LED灯是否正 常亮起,控制电路是否正常工作等
改进:根据测试结果进行电路板改进,如 调整元器件参数、修改电路设计等
07 总结与展望
单片机课程设计的收获与体会
掌握了单片机的基本原理和编程方法 提高了动手实践能力和解决问题的能力 学会了如何设计、制作和调试电路 增强了团队合作和沟通能力 对单片机在现实生活中的应用有了更深入的了解 对未来的学习和工作充满信心和期待
单片机应用领域的展望
智能家居:单片机在智能家居领域的应用越来越广泛,如智能门锁、智能照明等。
花样流水灯的电路原理图设计
单片机:作为控制核心, 负责控制流水灯的显示效 果
电源:为整个电路提供稳 定的电源电压
电阻:用于限流和分压, 保证电路的稳定性
电容:用于滤波和储能, 提高电路的稳定性和可靠 性
发光二极管:作为显示元 件,负责显示流水灯的效 果
连接线:用于连接各个元 件,保证电路的连通性
花样流水灯的电路板制作

单片机课程设计花样流水灯2

单片机课程设计花样流水灯2

前言随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯不断变化闪烁。

LED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。

但目前市场上各式样的LED灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一,这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮,不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。

这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。

此外从功能效果上看,亮灯模式少而且样式单调,缺乏用户可操作性,影响亮灯效果。

因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。

流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。

流水灯控制是可编程控制器的一个应用,其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。

流水灯控制可用多种方法实现,但对现代可编程控制器而言,利用移位寄存器实现最为便利。

通常用左移寄存器实现灯的单方向移动;用双向移位寄存器实现灯的双向移动。

本案例利用价格低廉的AT89C51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。

1、课程设计的目的和要求1.1 设计目的近年来随着科技的发展,单片机的应用正在不断走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新,在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象点的软件结合,加以完善。

流水灯,可以更简单、方便的使用。

通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理及应用的基本概念、基本理论,分析问题的基本方法,增强系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。

培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,能通过独立思考、查阅工具书、参考文献,寻找解决方案。

1.2 设计要求设计流水灯的基本要求:设计一个流水灯,应用AT89C51试验系统,电路开启后红、绿两种颜色的灯在时钟信号作用下按一定规律转换状态。

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Flag_Speed_SetBIT 20H.1;流水灯中断计数标志位
SpeedEQU30H;速度等级变量
PatternEQU31H;花样类型变量
Ms100EQU32H;100毫秒中断计数变量
MsXEQU33H;用于计算有多少个100毫秒
2:流程图
主循环流程图
按键检测流程图
更新显示程序流程图
速度花样溢出处理程序流程图
A,使用STC89C52RC单片机,使用12Mhz晶振,设计按键复位电路,STC89C52RC单片机虽然也是51内核,但是片上资源有限
B,使用STC89C52RC单片机,使用12Mhz晶振,设计按键复位电路,STC89C52RC单片机为增强型单片机,相同价格下更具优势,使用12Mhz晶振是为了精确计算延时。
B,使用中断计数的方式延时,此方法灵活多变,不影响单片机主程序运行
4,按键检测设计思路
A,在主循环里检测按键,当检测到按键按下延时10MS消抖,此方案堵塞单片机
B,在中断检测按键,利用10ms定时中断检测按键,此方法灵活多变故选择此方案
三、
1:软件设计思路
整个系统工作由软件程序控制运行,根据需要可以上电后系统经过初始化,进入用户设定模式状态。基于STC89C52RC单片机的灯控制方案实现对LED灯的控制。本方案以STC89C52RC单片机作为主控核心,与驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和16个LED显示二极管,4个按键控制电路,及稳压控制电路。P0口和P2口控制流水灯,P1口控制按键,通过改变表头地址查表来根据需要编写若干种花样亮灯模式,并采用中断方式,运用简单的数学逻辑法来改变各种亮灯时间的长短,达到在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。通过单片机的串行口来控制74HC164芯片控制数码管静态显示。
1,系统电源电路设计方案
A,使用LM317可调电压三段稳压芯片制作电源,但是我们系统供电电压为5V且LM317外围期间较多,生产成本变大。故不选择此方案
B,使用7805三端稳压芯片制作电源,7805价格低廉外围器件少,稳压效果好输出电流最大可达1.5A,符合我们的需求,故使用此方案
2,单片机最小系统设计方案
软件资源分配:
Key_Speed_UpBIT P1.0;速度按键加
Key_Speed_DownBIT P1.1;速度按键减
Key_Pattern_UPBIT P1.2;花样按键加
Key_Pattern_DownBIT P1.3;花样按键减
Display_SelBIT P1.7;数码管公共端控制引脚
Flag_DisplayBIT 20H.0;数码管显示更新标志位
2,流水灯显示子程序设计思路
A,使用算法移位等操作实现流水灯花样,缺点是移植性不好代码量较大,每一个花样都需要新的代码
B,使用查表法实现流水灯,此方法只需一个查表程序,流水灯数组存在程序代码空间,可移植性好,方便编程,故选择这套方案。
3,延时方式设计思路
A,使用使用循环语句延时,此方法缺点是延时的时候无法检测到按键按下
3,显示电路设计方案
A,使用单片机引脚直接控制,这个方案比较占用单片机引脚,且驱动电流直接通过单片机,容易损坏或缩减单片机寿命。
B,使用74LS164芯片以静态方式驱动数码管,此方案直接外部芯片驱动,单片机只需要两个引脚节约引脚,而且需要添加数码管不需要消耗新的引脚。
4,流水灯显示方案设计
A,使用专业LED灯驱动芯片,驱动LED,此方案成本高,不适合
流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。流水灯控制是可编程控制器的一个应用(其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现(但对现代可编程控制器而言(利用移位寄存器实现最为便利。通常用左移寄存器实现灯的单方向移动,用双向移位寄存器实现灯的双向移动。本案例利用价格低廉的STC89C52RC系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。
传送数码管段码到74LS164芯片子程序流程图
中断计数程序流程图
中断程序框架
四、
1、硬件设计思路
实验使用STC89C52RC单片机,电源供电使用以7805为核心的线性稳压电源供电,为了计算方便,使用12Mh晶振搭建起振电路,其次四个控制按键从P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口输入,分别用来控制速度加减,花样加减。然后使用P0、P2口作为16个流水灯的输出口。TXD、RXD作为显示串行输出。P1.7作为数码管公共端控制脚,作用是为了防止数码管数据更新时串行移位导致数码管短时间显示乱码,在送显之前先关掉公共脚,送显完毕再打开。
B,使用74LS164芯片以静态方式驱动数码管,此方案直接外部芯片驱动,单片机只需要两个引脚节约引脚,而且需要添加数码管不需要消耗新的引脚。
2、软件方案分析
1,显示子程序设计思路
A,使用普通引脚模拟串口驱动164显示数码管,缺点是代码量较大,不方便
B,使用单片机自带串行口驱动164显示数码管,使用引脚单独控制数码管公共端这样可以起消隐作用,防止数据传输时显示乱跳
关键词:STC89C52RCLED灯单片机花样流水灯
一、
使用单片机设计一个流水灯控制系统,该控制系统可以实现以下要求LED灯按不同的花样和速度流动点亮,速度分九个等级,通过按键控制速度的加减,花样分五个种类,用按键控制加减,速度等级和花样种类通过数码管显示。
二、
依照课程设计要求,分析设计方案。
1、硬件方案分析
长 江 学 院
花样流水灯设计报告
课题:多功能花样流水灯
院系:机械与电子工程系
专业:自动化
班级:0日
1、设计思路………………………………………………………………………3
2、流程图……………………………………………………………………………………..4
四、硬件设计思路和电路图7
1、设计思路7
2、电路图分析8
六、心得与体会13
附录:…………………………………………………………………………………………..14
摘要
随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯不断变化闪烁。LED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。但目前市场上各式样的LED灯控制器大多数用全硬件电路实现。电路结构复杂、功能单一这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看,亮灯模式少而且样式单调缺乏用户可操作性影响亮灯效果。因此有必要对现有的灯控制器进行改进。
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