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单片机课程设计

《单片机原理及实训教程》

课程设计

设计题目单片机智能流水灯控制器

院系电子电气工程学院

班级12级电气（一）班

姓名侯东伟学号2012481015

设计地点实验楼

指导教师翟红程职称副教授

指导教师签字

设计日期14年6月16——14年6月22

第

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目录

封面1

目录2

前言3

一、设计要求及MCS-51单片机简介4

二、硬件组成5

三、电源提供系统6

四、程序流程图7

五、晶振延时计算8

六、源程序8

七、元件清单10

结束语11

参考文献11

前言

自计算机问世以来，单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。在流水灯控制系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的旧式市发展速度，成为日后此系统中的核心部分。由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功耗低；功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。

本文主要用的是单片机，课题名称为单片机智能流水灯控制。通过本课题的设计以后，使我了解到了单片机的许多方面的应用。本课程设计介绍了一种由MCS-89C51集成块编程实现的控制电路，它完成了单片机流水灯控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。

通过本次实训实习，使我掌握了一定的电子产品设计、制作技能和调试技术，巩固电子技术的理论知识，锻炼和提高自己的动手能力和综合运用知识解决实际问题的能力及实践动手能力。

关键词：LED单片机控制系统流水灯

设计要求及MCS-51单片机简介

本设计是利用单片机智能控制流水灯的一个流水灯控制器，AT89S51单片机实现控制8个LED发光二极管构成的圆形流水灯，采用中断，用一个按键控制流水灯的顺/逆时针转换循环。

从上图可知，它主要由8个部件通过片内总线连接而成。部件有中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行输入/输出口、串行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。

MCS-51单片机的封装有两种形式，一种是双列直插式（DIP）封装的形式，另一种是方形封装形式。HMOS 工艺的8051单片机采用40引脚的DIP封装，而CHMOS工艺的单片机除采用DIP封装外，还采用方形封装形式，其中4个NC为空引脚。采用40引脚DIP封装的8051单片机引脚排列如图1所示。8051单片机是高性能的单片机，由于受到引脚数目的限制，所以有不少引脚具有两种功能，我们用斜线加以区分。

硬件组成

按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图2所示。

图2流水灯硬件原理图

从原理图中可以看出，如果要让接在P0.0口的LED0亮起来，那么只要把P0.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P0.0口的LED1熄灭，就要把P0.0口的电平变为高电平；同理，接在P0.1～P0.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED0。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。

电源提供系统

因为提供给单片机的系统电源是直流4.25～5.50V的电压，所以给单片机提供5V直流电，具体电路及参数