八路彩灯控制器 课程设计.docx
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1、八路彩灯控制器课程设计目录第一章总体设计(5)1.1设计目的(5)1.2设计任务与要求(5)1.3基本工作原理(5)1.4设计方案(5)第二章单片机简介(6)2.1单片机构造(6)2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能(7)2.3单片机的工作原理(8)2.4CPU的工作原理(8)2.5存储器构造(9)2.6CPU时序及时钟电路(10)2.7复位操作(12)第三章硬件设计(14)3.1整体硬件接构造(14)3.2功能模块电路(14)3.3系统硬件原理电路图(16)第四章软件设计(17)4.1软件总体构造设计(17)4.2各功能模块设计(18)总结与心得(25)参考文献:(26)第一章总体设计1.
2、1设计目的1)了解单片机的基本原理及相关的简单应用。2)把握用单片机设计系统的一般步骤。3)了解LED数码管的基本知识和驱动方法。4)把握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置。5)学会运用单片机的硬件资源。1.2设计任务与要求8个彩灯的控制电路的任务为:用AT89S51单片机设计设计一个8个彩灯控制电路。要求:完成下面花形变化:1)从左到右依次点亮,8个灯全亮;从右到左依次熄灭,8个灯全灭。时间节拍为1秒。2)从两边向中间依次点亮,8个灯全亮;从中间向两边依次熄灭,8个灯全灭。时间节拍为1秒。3)循环往复,用LED管模拟彩灯。4)用汇编语言编程,用proteus仿真。1.3基本工作原理此次
3、使设计一个能控制八路彩灯的控制器,其中彩灯用发光二极管模拟。由P1.6和P1.7口控制电路启动与停止,根据彩灯的亮灭要求,利用数据指针查表,将查到的内容送给P2口进行显示,然后调用1s延时程。若查到的内容为跳出代码就重新开场循环。1.4设计方案软件方面:通过汇编语言编程实现不同要求的状态,由延时程序实现1秒的延时时间。硬件方面:彩灯启动与停止由P1.6和P1.7口进行控制,彩灯的显示状态由AT89C51的P2口输出显示。芯片的控制由AT89C51的外接晶振和复位电路进行控制。第二章单片机简介2.1单片机构造2.1.180C51单片机的功能构造如下列图所示,单片机是属于三总线构造,80C51单片
4、机功能方框图如图2-1所示:图2-1单片机内部构造框图2.1.2单片机内容构造单片机的内部构造如图2-2所示。从图中看出,它具有下面特征;适于控制应用的8位CPU56字节片内数据存储器,分高低两个128字节4K字节片内程序存储器64KB程序存储器空间64KB数据存储器空间4个8位共32根双向并可按位寻址的I/O口线两个16位定时/计数器;一个全双工的串行I/O接口有5个中断源有片内时钟振荡器具有布尔处理位处理能力图2-2单片机内部构造2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能2.2.180C51封装80C51系列单片机具有双列直插式和方形两种封装。2.2.280C51系列单片机引脚功能引脚分布:如
5、图2-3所示为双列直插式引脚分布图引脚功能VCC-工作电源+5VGND-电源地ALE/PROG-访问外部存储器时作为低8位地址锁存控制信号;在对EPROM编程时作为编程脉冲输入;在不访问外部存储器和非EPROM编程状态下,该脚输出频率为1/6单片机晶振频率的方波信号,该信号,可作为时钟脉冲,但在访问数据存储器时会丢失一个脉冲;PSEN外部程序存储器读选通信号。EA/VPP访问程序存储器控制信号。当EA为低电平常,只读外部存储器,当EA为高电平常则先读内部程序存储器,再读外部程序存储器;这个引脚在编程时接编程电压VPP.XTAL1片内振荡电路输入端。XTAL2片内振荡电路输出端。P0-P3输入输
6、出端口。2.3单片机的工作原理2.3.1指令与程序图2-3引脚分布1)指令规定计算机执行特定操作的命令,分成操作码和操作数,以二进制编码形式出现,具有固定的格式。2)程序程序就是跟据要求编制的指令集合。2.4CPU的工作原理CPU是微机的核心部件,由控制器和运算器两部分组成。1)控制器控制器由指令部件、时序部件、控制部件三部分组成。指令部件:由程序计数器、指令寄存器和指令操作码译码器构成。程序计数器用来存放指令的地址的部件。指令寄存器用来暂时存放指令的部件。指令操作码译码器对指令操作码进行分析、解释并在输出端产生各种电平。时序部件:由时钟系统和节拍发生器构成。时钟系统它产生具有一定频率和宽度的
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