毕业设计多模式带音乐跑马灯单片机课程设计说明书.doc

课程设计任务书 学生姓名： 魏冬冬 专业班级： 机自XS1101班 指导教师： 徐汉斌 工作单位： 机电工程学院 题 目: 多模式带音乐跑马灯设计 初始条件： 1．采用MCS51作为主控芯片； 2．采用16个发光二极管做跑马灯，要求有5种灯亮方式，并带音乐； 3．可实现速度控制，显示当前模式号，可手动或自动切换模式。 要求完成的主要任务: 查阅参考资料，自学相关可编程接口芯片的内部结构、工作方式和初始化编程过程； 根据设计系统的具体功能和性能参数，明确设计目标； 单片机系统及其扩展接口电路设计，绘制系统硬件原理图； 编制系统控制源程序，绘制源程序流程图，包括初始化和监控程序； 撰写设计说明书（包括参考资料目录，字数不少于5000字） 时间安排：（两周） 序号 内 容 所用时间（天） 1 查阅资料，学习相关芯片知识 2 2 系统及扩展电路硬件设计 3 3 初始化程序和应用程序设计 3 4 相关硬件电路和程序调试 3 5 课程设计答辩 1 合计 12 指导教师签名： 2013年 12 月 27 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 1、系统功能及需求分析及设计意义 3 1.1 功能要求分析 3 1.2 设计意义 3 2、总体方案设计 4 3、系统硬件部分分析及设计 5 3.1 硬件总体设计 5 3.2 硬件各部分设计说明 5 3.2.1 主控芯片AT89C52 5 3.2.2 跑马灯设计 11 3.2.3 模式显示设计 11 3.2.4 音乐播放设计 12 3.2.5按键控制设计 12 4、系统软件部分设计 14 4.1 软件总体设计思路 14 4.2 主程序说明 14 4.3子程序说明 17 4.4各个程序调用和被调用关系 19 4.5编写程序时发现的问题 19 5、总结与体会 21 6、参考文献 22 附录 程序编写 23 附录 评分表 39  1、功能需求分析及设计意义 1.1 功能要求分析 多模式带音乐跑马灯系统要求采用MCS51作为主控芯片，驱动16个发光二极管做5种模式跑马灯灯亮方式，并带有音乐；并且可实现速度控制，显示当前模式号，可手动或自动切换模式。 本设计的要求是设计一个有多种功能的跑马灯，有多种不同的显示方式，速度控制功能，这里的速度控制还有显示方式都是由单片机内部的程序控制，在这里我将16个光二极管接在P1和P2引脚上，通过程序控制这两个个端口的电平高低，将16个光二极管的负极接地，正极接P1和P2口，即发P1和P2口的相应端口为低电平时，发光二极管的两端都为低电平，所以发光二极管不亮，当发光二极管的相应端口为高电平时就能被点亮。再通过程序循环的让各个端口以不同的方式点亮来达到走马的效果，并且当中要有一定的延时，延时时间大于人眼视觉暂留时间，否则人眼看上去每个灯都是亮的也就没有跑马效果。单片机演奏一个音符，是通过引脚，周期性的输出一个特定频率的方波。这就需要单片机，在半个周期内输出低电平、另外半个周期输出高电平，周而复始。演奏时，要根据音符频率的不同，把对应的、半个周期的定时时间初始值，送入定时器，再由定时器按时输出高低电平。 1.2 设计意义 跑马灯的应用十分广泛，主要以它的制作简便、价格低廉、信息醒目而得到人们的亲睐。例如：跑马灯在单片机系统中一般是用来指示和显示单片机的运行状态，一般情况下，单片机的跑马灯由多个LED发光二极管组成。在单片机运行时，可以在不同状态下让跑马灯显示不同的组合，作为单片机系统正常的指示。当单片机系统出现故障时，可以利用跑马灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。此外，跑马灯在单片机的调试过程中也非常有用，可以在不同时候将需要的寄存器或关键变量的值显示在跑马灯上，提供需要的调试信息，实际应用中也常通过“跑马灯”来监视是否死机。证券业中常用“跑马灯”来显示不断变化的股票行情。也可应用于各种建筑物，大楼，酒吧，KTV，夜总会等娱乐场所，拖尾灯，以及各种休闲娱乐场所用的动态灯光显示。 2、总体方案设计 本设计选择AT89C52作为主控芯片，16个发光二极管作为LED显示阵列，实现跑马灯的点亮功能；7SEG-COM-AN-BLUE作为LED数码显示器，显示当前模式号；SPEAKER作为音乐播放器，播放当前选择的音乐；并设置了4个按键，利用中断来实现模式切换，音乐切换，加速，减速等功能。 系统方框图如下： 图2-1 系统方框图3、系统硬件部分分析及设计 3.1 硬件总体设计 16个LED发光二极管的低电平------GROUND； 16个