基于单片机AT89C51控制的花样调速流水灯_课题设计报告(15页).doc

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1、-基于单片机AT89C51控制的花样调速流水灯_课题设计报告-第 13 页 宁波技师学院课 程 设 计 报 告 论文题目 花样调速流水灯 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师 宁波技师学院电气技术系2013 年 9月目 录第1章 系统设计11.1 数码管显示方案11.2 按键输入方案1第2章 硬件电路设计22.1电路原理22.2系统工作流程2第3章 软件设计3 3.1系统资源分配43.2软件模块设计6 第四章 调试94.1 正常现象10 4.2出现的故障11第5章 总结7参考文献7附录1硬件电路图8附录2软件代码14第1章 系统设计1.1 数码管显示方案通常数码管显示有两种方式：动态显示和静态

2、显示。静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU的开销小，节约CPU的工作时间。但占用I/O口线多，每一个LED都要占用一个I/O口，硬件开销大，电路复杂。需要几个LED就必须占用几个并行I/O口，比较适用于LED数量较少的场合。当然当LED数量较多的时候，可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决，但程序编写比较复杂。LED动态显示硬件连接简单，但动态显示扫描方式需要占用CPU较多的时间，在单片机没有太多实时测试任务的情况下可以采用。本系统需要采用4位LED数码管来显示流水灯闪烁方式的序号，故本系统选择动态显示方案。1.2 键盘输入方案单片机的键盘结构可以采用独立式按键和

3、矩阵式键盘两种。独立式按键指直接用I/O口线构成单个按键电路。可在系统中键较少时使用。在按键比较多的时候可采用矩阵式键盘。本系统要设置3个键，其中1个键用来开启整个流水灯系统，另外2个键分别控制流水灯的闪烁方式和闪烁速度。第2章 硬件电路设计2.1电路原理本硬件的核心是MCS-51单片机，我们选用AT89C51。因无需扩展外部RAM。系统采用4位共阳极数码管,用来显示各种闪烁方式的序号。系统采用3个按键控制，一个为启动键,当按下启动按钮整个流水灯系统启动。系统在P1.0到P1.8上接了8个发光二极管，在按一下启动键的时，P1.0的二极管亮，此时从P1.0到P1.8的二极管依次闪烁：1 若此时按

4、功能键2，流水灯将2个2个，3个3个或4个4个依次闪烁。2 若此时按功能键3，流水灯的闪烁频率将改变。 2.2系统工作流程按设计要求，我们规划了花样调速流水灯的工作流程如下：1. 按下启动按钮，流水灯依次闪烁，数码管将显示1为第一种闪烁方式2. 按下功能键1流水灯将2个2个闪烁，此时数码管将显示2表示为第2种显示方式，并且在此时按下功能键3灯光将放慢频率显示（共有3种速度可供调节）。3. 再次按下功能键1流水灯3个3个闪烁，此时数码管将显示3表示为第3种显示方式，在按下功能键3灯光将放慢频率显示（共有3种速度可供调节）。4. 最后按下功能键1流水灯将4个4个闪烁，此时数码管将显示4表示为第4种

5、显示方式，在按下功能键3灯光将放慢频率显示（共有3种速度可供调节）。5. 再按下停止按钮系统将停止运行第3章 软件设计3.1 系统总体结构框图针对与设计思想做系统的结构框图如图31所示。 图313.2 系统流程图整个系统的总体程序，电路通电后，若按一下功能键（按钮1），为第一种方式；若再按一下功能键（按钮1），此时为第二种方式；再按一下为第三种方式，每种方式各有它的流水灯花样。(流程图请看附录)第5章 总结通过此次设计使我对应用系统设计思路有了一定的掌握，对硬件和软件的实践。系统采用4位共阳极数码管来显示数字，采用3个按键，用来调整闪烁方式和频率。将所学的知识得到了贯通，进一步掌握了独立设计的

6、本领，深入领会单片机应用系统的软、硬件调试方法和系统研制开发过程。 参考文献1 张立红 单片微型计算机原理与应用（第二版）。中国劳动社会保障出版社。2 胡毓坚 PROTEL 99SE 原理图与PCB及仿真。机械工业出版社。3 百度文库附录1 软件代码;流动循环灯ORG0000HAJMPSTART ORG000BHAJMPT_0;20ms延时中断ORG001BHAJMPT_1;100ms延时中断;_ _ 伪定义 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _YANS_ENBIT01H;延时使能标志，1有效ORG0030H;_ _ 初始化 _

7、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ START:;打开四位一体数码管COM1端MOVP2, #0FEH;设置堆栈指针在（5FH）MOVSP, #5FH;R0 存放 按键1（选择工作方式）MOVR0, #0D;R1 存放 按键2（变换延时时间）MOVR1, #1;R2 延时辅助MOVR2, #0;R3 流水灯1查表辅助MOVR3, #0;R4 流水灯2查表辅助MOVR4, #0;R5 流水灯3查表辅助MOVR5, #0;30H 存放 延时数据 （多少次100ms）MOV30H, #2;2x100ms即200ms;中断初始化MOVI

8、E, #10001010B;T_0、T_1延时中断使能MOV IP, #00000000B ;无 中断优先MOVTMOD, #00010001B;T_0、T_1延时中断 工作方式一MOVTH0, #0D8HMOVTL0, #0F0H;D8F0 = 55536 (20000us即20ms)MOVTH1, #3CHMOVTL1, #0B0H;3CB0 = 15536 (100000us即100ms)MOVTCON, #01010000B ;启动T_0、T_1延时;_ _ 主程序 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _MAIN:CJ

9、NER0, #1D, K1;流水灯1LCALLLOOP1K1:CJNER0, #2D, K2;流水灯2 LCALLLOOP2 K2: CJNER0, #3D, K3;流水灯3 LCALLLOOP3 K3: CJNER0, #4D, K4;关闭 MOVP1, #0FFH MOVP0, #0FFH LCALLSTART K4: LJMPMAIN;_ _ 流水灯1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LOOP1:JNBYANS_EN, $;延时CLRYANS_EN;（关闭）延时使能标志MOVDPTR, #LSD1MOVA, R3M

10、OVCA, A+DPTRMOVP1, AMOVP0, #0F9H;数码管显示1INCR3CJNER3, #16, BYE1MOVR3, #0BYE1:RET;_ _ 流水灯2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LOOP2:JNBYANS_EN, $;延时CLRYANS_EN;（关闭）延时使能标志MOVDPTR, #LSD2MOVA, R4MOVCA, A+DPTRMOVP1, AMOVP0, #0A4H;数码管显示2INCR4CJNER4, #8, BYE2MOVR4, #0BYE2:RET;_ _ 流水灯3 _ _ _

11、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LOOP3:JNBYANS_EN, $;延时CLRYANS_EN;（关闭）延时使能标志MOVDPTR, #LSD3MOVA, R5MOVCA, A+DPTRMOVP1, AMOVP0, #0B0H;数码管显示3INCR5CJNER5, #40, BYE3MOVR5, #0BYE3:RET;_ _ 中断T_0（20ms延时执行按键判断）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _T_0:CLRET0PUSHPSWPUSHACCMOVTH0

12、, #0D8HMOVTL0, #0F0H;D8F0 = 55536 (20000us即20ms)LCALLAJPD;按键判断POPACCPOPPSWSETBET0RETI;_ _ 中断T_1（100ms延时）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _T_1:CLRET1PUSHPSWPUSHACCMOVTH1, #3CHMOVTL1, #0B0H;3CB0 = 15536 (100000us即100ms)INCR2MOVA, R2CJNEA, 30H, YESMOVR2, #0SETBYANS_EN;（启动）延时使能YES:P

13、OPACCPOPPSWSETBET1RETI;_ _ 按键判断 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _AJPD:;按键1（选择工作方式）JBP3.0, OUT1JNBP3.0, $INCR0OUT1:;按键2（变换延时时间） JBP3.1, OUT2JNBP3.1, $INCR1LCALLYSSJ;调用延时数据（并更新） OUT2:RET;_ _ 延时数据（更新） _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ YSSJ:CJNER1, #

14、1, SD1MOV30H, #2;2x100ms即200msMOVR2, #0SJMPSD3SD1:CJNER1, #2, SD2MOV30H, #5;5x100ms即500msMOVR2, #0SJMPSD3SD2:CJNER1, #3, SD3MOVR1, #0MOV30H, #10;10x100ms即1sMOVR2, #0SD3:RET;_ _ 流水灯数据 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _LSD1:;流水灯1,（0 15）DB0FEH, 0FCH, 0F8H, 0F0H, 0E0H, 0C0H,

15、 80H, 00HDB80H, 0C0H, 0E0H, 0F0H, 0F8H, 0FCH, 0FEH, 0FFHLSD2:;流水灯2,（0 7）DB0FCH, 0F0H, 0C0H, 00H, 0C0H, 0F0H, 0FCH, 0FFHLSD3:;流水灯3,（0 39）DB0FEH, 0FCH, 0F8H, 0F0H, 0FFHDB0FDH, 0F9H, 0F1H, 0E1H, 0FFHDB0FBH, 0F3H, 0E3H, 0C3H, 0FFHDB0F7H, 0E7H, 0C7H, 87H, 0FFHDB0EFH, 0CFH, 8FH, 0FH, 0FFHDB0DFH, 9FH, 1FH,

16、 1EH, 0FFHDB0BFH, 3FH, 3EH, 3CH, 0FFHDB 7FH, 7EH, 7CH, 78H, 0FFH附录2 仿真电路图 花样调速流水灯的硬件电路附录3 系统原理图流程图PCB图项目 负责人绘图PCB 程序硬件设计软件设计系统设计调试清单总结乌呈琪姚文杰吴银锋 第四章 调试 4.1 正常现象按下功能键1,灯开始闪烁.开始运行,这是第一种方式,然后在第一种方式中又有五中闪烁方式,这时候,就要用到功能键2了,按下功能键2切换方式.按一下,切换一种方式,再按一下切换一种方式.然后就是切换到方式二,开始第二种方式. 按下功能键2,第二种方式开始.灯开始闪烁,然后就按到功能键2切换方式,切换五种方式. 按下功能键3,切换到第三种方式,灯开始闪烁,然后再按下功能键2,切换方式,与上面一样. 最后,就是关闭,按下功能键34.2 出现的故障在我们调试当中,出现了芯片发烫的问题,一开始是好的,但是后来突然停住了,紧接着就是芯片烫了,后来我觉得应该是三极管的问题,因为在插三极管的时候我就觉得好像错了,但是我还是插上去了,结果错了,最后把三极管全部换掉了,再一次通电就行了.显示正常.电阻4701K20010022uf30uf12Mhz三极管9012LED数码管四位一体12个9个1个8个1个2个1个4个8个1个(元件清单)