基于单片机的流水灯设计

摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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，仅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特点的软件结合，加以完善。我们周围有许多广告牌。通过单片机的控制，我们可以把城市的夜晚装饰的更漂亮。

通过对单片机的系统学习，对一些广告灯的设计做了一些必要的改进。同时对自己的改进也做了真实的仿真。达到了预期的目的。但是在改进的过程里也发现了自己的很多的不足。这会在以后的学习生活里不断提高。逐步完善自己。

关键字：广告灯，单片机，程序设计

目录

1单片机技术概述 (1)

1.1基本概念 (1)

1.2M C S-51系列单片机简介 (2)

2系统的硬件设计 (3)

2.1硬件组成 (3)

2.2流水灯硬件原理图 (3)

2.3开发软件 (3)

2.4编程语言特点 (4)

3系统软件设计及调试.........................................................53.1设计思路 (5)

3.2软件编程 (5)

3.3位控法 (5)

3.4循环移位法 (6)

3.5查表法 (7)

3.6汇编语法要求、规则 (9)

3.7小灯控制程序 (9)

3.8结语 (11)

4参考文献……………………………………………………………………1 2 5致谢…………………………………………………………………………1 3

1 单片机技术概述

1.1基本概念

单片机实际上是微型计算机的一种，自从它问世以来，人们对它不断地改进，以应用于现代化社会的各方各面。单片机体积小，价格低廉，开发较为容易，可根据需要制作成各种智能控制器以代替人工的操作，实现自动化。在我国，由于ASIC （专用集成电路）的生产还跟不上，单片机的作用更加地重要，在智能仪器仪表、工业设备过程控制、家用电器中，都可以见到它的踪迹。

单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID 调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。

单片微型计算机就是将CPU 、RAM 、ROM 、时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。（引脚图例如图1.1） 按用途可分为通用型和专用型两大类根据单片机能够一次处理的数据的宽度，单片机可分为1位机，4位机，8 位机，16位机，32位机。（内部逻辑如图1.2）

地址总线(AB)

8051

87518031

P1.7

P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1

P1.0P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7PSEN EA ALE RST

用户I/O

控制总线(CB)

锁存器

P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0ALE

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0V CC V SS

数据总线(DB)

(a)

(b)

P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/V PD RXD 、P3.0TXD 、P3.1INT0、P3.2INT1、P3.3T0、P3.4T1、P3.5WR 、P3.6RD 、P3.7XTAL2XTAL1

V SS

V CC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/V PP

ALE/PROG PSEN P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0

805187518031

1234567891011121314151617181920

4039383736353433323130292827262524232221V CC V SS

图1.1 51系列单片机引脚图

图1.2 51系列单片机内部逻辑图

1.2 MCS-51系列单片机简介

MCS是Intel公司生产的单片机的系列符号。20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给了许多半导体芯片生产厂家，如AMTEL、PHILIPS、ANALOG DEVICES、DALLAS公司等。这些厂家生产与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。不应该把它们直接称为MCS-51系列单片机，因为MCS只是Intel公司专用的单片机系列符号。

2 系统的硬件设计

2.1 硬件组成

按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极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。

2.2 流水灯硬件原理图