花式流水灯的设计与实现Word格式文档下载.docx
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专业名称 电子信息工程
指导教师 肖永军
2016年 11 月 12日
设计要求:
1、实现流水灯从左到右依次:
亮-全亮-灭-全灭的过程,如此循环。
2、以发光二极管作为发光器件,用单片机进行控制。
摘要
鉴于传统的分立元件以及数字逻辑电路构成的流水灯电路复杂,难以控制,本文采用单片机控制系统,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Proteus仿真及Kill软件组成的以AT89C51为核心,辅以必要的电路,设计了一款简易的花式流水灯电路。
作品通过软件编程和仿真,利用单片机的自动控制功能,使LED灯从左到右依次亮灭、灭亮循环发生,从而验证了电路和程序的正确性。
关键字:
AT89C51
单片机
流水灯
一、系统总体设计
系统总体设计框图如图1所示,该系统共由三部分部分组成:
时钟电路模块、复位电路模块、AT89C51单片机LED灯电路。
其中主控制器用于系统控制,可以控制电路的开关的功能,AT89C51单片机作为主控原件,流水灯电路由LED灯和驱动电路组成。
图1系统总体设计框图
二、系统硬件设计
(1)复位电路
任何含有计算机的系统,在启动运行时都需要复位,以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态,并从这个状态开始执行工作。
同样,单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时,需要人为低进行复位操作,恢复正常状态。
因此,手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。
复位电路如图2所示:
图2复位电路
该复位电路由R9,C3和开关SW1组成,当开关SW1断开时,C3两端电压较高,单片机RST端则为高电平,而当开关SW1闭合时,RST端接地,变为低电平,此时单片机复位。
(2)时钟电路
系统的时钟电路如图3所示,此系统的时钟电路设计是采用的内部方式,即利用芯片内部的振荡电路。
MCS-51内部的高增益反相放大器外接1MHZ的晶谐以及电容C1和C2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中构成时钟电路。
电容的大小影响振荡器频率的高低,振荡器的稳定和起振的快速性,为单片机提供标准时钟。
图3时钟电路
(3)流水灯电路
流水灯电路如图4所示,电路中通过控制单片机P2口的电平来点亮LED灯,使其LED灯从左到右依次亮灭、灭亮循环发生,该部分由8个LED灯、限流电阻及驱动电路组成。
图4流水灯电路
三、系统软件设计
整个系统软件工作的流程图如图5所示:
图5系统程序流程图
因为人眼的延迟功能,所以LED灯之间的间隔时间应大于等于一秒,将十六进制数分别写入P2口,使得人眼能够观察到实验现象。
四、系统的测试及仿真
(1)系统整体电路图
系统整体电路如图6所示,该电路为三部分,时钟电路、复位电路以及流水灯电路构成。
图6系统整体电路
(2)用Protues进行仿真所得仿真图如图7、图8、图9和图10所示
图7流水灯从左到右逐个亮状态
图8流水灯全亮状态
图9流水灯从右向左依次灭状态
图10流水灯全灭状态
通过上面仿真图(7)、(8)、(9)、(10)状态我们可以看到,流水灯从左到右逐次亮、全亮、逐次灭、全灭,循环发生的过程。
这里延迟函数可以使LED灯实现流水状态,从而完成实验。
五:
心得体会
通过本实验,懂得如何安装KEIL软件以及实验板,懂得单片机的调试,初步了解并熟悉实验板上单片机I/O口和LED灯的电路结构,能通过修改程序实现仿真板上不同灯的亮灭情况,并希望通过多次试验对它有更多的了解。
经过测试可以实现设计要求。
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- 关 键 词:
- 花式 流水 设计 实现
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