项目单片机流水灯控制器设计

开始 新建文件 选择元器件 放置元器件 放置地线和电源 编辑元器件
电气规则检查
否 是否合理
是
连线
结束
调整优化
图2-1 Proteus ISIS原理图设计流程
源自文库 项目一 单片机流水灯控制器设计
2.1.1 Proteus仿真电路设计
1）新建设计文件。 为了程序调测的方便，我们往往将同一个项目的相关设计文件 放到同一个文件夹里面，这样有利于项目的管理。
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2.1.2 发光二极管
发光二极管又称LED，是一种能够将电能转化为可见 光的固态半导体器件。发光二极管具有使用寿命长、 工作电压低（只需要一点几伏电压）、体积小、光效 高、工作电流小（有的只需要零点几毫安即可发光）、 无辐射与低功耗等特点，由此在大型电子展示屏、交 通讯号、广告业务多媒体、城市亮化等场合获得了广 泛的应用。在实际应用中往往利用红、绿、蓝三基色 原理，通过单片机等微控制器使三种颜色的LED光源 具有256级灰度并任意混合，从而产生种颜色，形成不 同光色的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及 各种图案。
项目一 单片机流水灯控制器设计
项目一 单片机流水灯控制器设计
项目任务描述：
•以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，设 计一个流水灯控制器。该系统具有以下功能： •具有8位LED数码管的显示功能。 •8路发光二极管显示各种流水灯。 •可以完成各种奏乐，报警等发声音类实验。 •复位功能。
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2.1.2 发光二极管
图2-2 灌电流驱动 图2-3 拉电流驱动 图2-4 三极管扩流驱动
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2.1.3单片机并行I/O口
单片机总共有P0、P1、P2、P3四个 8位双向输入输出端口，每个端口都 是8位准双向口，共占32根引脚，每 个端口都包括一个锁存器(即专用寄 存器P0～P3)、一个输出驱动器和输 入缓冲器。
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2.2 程序设计学习
基于Keil μVision4 IDE开发平台进行单片机项目 程序设计的流程如图2-10所示，主要包括创建项 目文件、设置项目参数、编写源程序、调试运 行等步骤。
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2.2 程序设计学习
图2-10 Keil项目设计流程图
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项目一单片机流水灯控制器设计
2.1 仿真电路设计学习 2.2 程序设计学习 2.3 电路PCB设计及制作 知识拓展 小结
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2.1 仿真电路设计学习
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2.1.1 Proteus仿真电路设计
利用Proteus ISIS 进行仿真电路原理图 设计与在Protel DXP 中进行原理图设计非 常相似，主要包括工 作环境设置、加载元 器件、元器件布局和 属性修改、元器件布 线、调整优化、生成 网络表、电气规则检 查等过程
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2.2.1 程序设计
1、创建工程和文件。 2、设置项目参数
建立了工程之后，还需要对工程进行设置。主要内容包括软件设置和硬 件设置。其中，软件设置内容包括程序的编译、连接及仿真调试的设置； 硬件内容的设置主要包括仿真器的设置 。 3、编写源程序
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2.1.3单片机并行I/O口
图2-5 P0~P3专用寄存器
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2.1.3单片机并行I/O口
1、P0口电路认知
图2-6 P0口某位逻辑电路
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2.1.3单片机并行I/O口
2、P1口电路认知
图2-7 P1口某位逻辑电路
光二极管，时间间隔50毫秒； ❖ (5) 延时1秒后，8只发光二极管以50毫秒时间间隔闪烁，持续时
间1秒； ❖ (6)重复步骤(2)~(5)。
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2.2.1 程序设计
图2-11 流水灯程序流程图
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2.2.1 程序设计
4、调试运行
源程序编写完成后就可以调试运行了（在编译之前建议大家先保 存一次文件）。注意，在项目的开发过程中并不是要将所有程序 编写完成之后才进行调试和仿真，而是编写完成某个功能模块之 后便进行调试，然后通过调试及时发现程序的问题。在编程的过 程中要遵循模块化的设计思想，从简单到复杂进行设计，这样不 但可以加快程序编写速度，而且可以减小错误的发生。此外，还 应该养成给程序写注释的习惯，这样不但有利于团队其他人员理 解自己的程序，也方便程序的移植。
2.2.1 程序设计
3、编写源程序
❖ 流水灯控制要求如下： ❖ (1)开始，8只发光二极管全亮； ❖ (2)延时1秒，按D1->D2->D3->D4->D5->D6->D7->D8顺序依次熄
灭8只发光二极管，时间间隔50毫秒； ❖ (3)延时1后秒，8只发光二极管以50毫秒时间间隔闪烁，持续时间
1秒； ❖ (4)按D8->D7->D6->D5->D4->D3->D2->D1的顺序依次点亮8只发
2）选择元器件 单片机流水灯控制器仿真电路主要包括单片机、复位电路、时 钟电路、LED灯电路组成 。
3）放置元器件 所谓放置元器件就是将所选的元器件放置在原理图编辑区中。
4）放置“地”和电源 5）编辑元器件
元器件放置完成之后，元器件的标识等属性并不一定符合我 们的要求，需要进行相应的设置。 6）连线
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2.1.3单片机并行I/O口
3、P2口电路认知
图2-8 P2口某位逻辑电路
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2.1.3单片机并行I/O口
4、P3口电路认知
图2-9 P3口某位逻辑电路
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2.1.4单片机电平特性
MCS-51单片机作为一种数字集成芯片，采用的 是5V TTL电平，数字电路中只有两种电平：高 电平和低电平，分别代表逻辑“1”与逻辑“0”。 当输出电压>=2.4V，表示输出逻辑电平“1”；当 输入电压>=2.0V，表示输入逻辑电平“1”；当输 出电压<=0.4V，表示输出逻辑电平“0”；当输入 电压<=0.8V，表示输入逻辑电平“0”。