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毕业设计(论

基于51单片机流水灯控制系统的设计

文)题目

一、课题来源、研究的目的和意义、国内外研究现状及分析

在如今这个科学技术发展迅猛的时代，传统的分立元件或逻辑电路构成的控制系统，

正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所代替。在电子领域尤其是自动化智能控制

领域，芯片技术取得了飞速发展，使单片机技术在各种民用和工业测控等领域得到了更

为广泛的应用。单片机凭其体积小、功能强、低成本、应用方面广等优点，已经成为微

电脑控制的主力军。可以说，控制系统与自动控制的核心就是单片机。最能体现单片机

应用价值之一的就是如今花样百出的流水灯了。

目前，国内外对于单片机流水灯的研究，大多数是利用AT89C51单片机，软硬件相

结合，构造出最简单的流水灯，此举旨在抛砖引玉，广大用户又在此基础上扩展出更复

杂的流水灯控制，比如键盘控制流水花样、控制流水灯显示数字或图案等等。另外有关

单片机音乐的研究，主要是针对单片机演奏音乐时音调和节拍的确定方法，以期产生更

加纯正的音色来。由于这两个方面的研究比较成熟，因而就衍生出了单片机音乐流水灯

的研究，详细了解并掌握音乐流水灯的理论基础和实践，对于单片机的学习将会产生不

可估量的作用。

流水灯实际上就是一个带有若干个个发光二极管的单片机最小应用系统，通过编写

程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。流水灯在现代社

会就有广泛的应用，大型电子广告牌、霓虹灯、指示牌和工业控制的控制面板等等都有

流水灯的应用。而且基于单片机的流水灯的控制系统利用了单片机的内部资源，如定时

器、I/O口和寄存器等，完成了单片机系统开发的基本流程。因此学习流水灯的控制具

有典型的代表意义，是学习和开发单片机的基本实验之一。

二、主要研究内容

硬件要求：单片急最小系统、16个LED的驱动电路、独立按键、矩阵按键；

软件要求：

1.点亮任意一位LED

2.一位LED产生流水效果

3.两位LED产生流水效果

4.三位LED产生流水效果

5.从左到右依次点亮，再依次熄灭

6.自定义N种显示模式，达到熟练C语言驱动I/O的目的

7.设计独立按键，通过按键选择不同的显示模式，要求在同一显示模式下，显

示效果循环执行

8.设计矩阵式按键通过按键选择不同的显示模式，要求在同一显示模式下，显

示效果循环执行

9.利用电路硬件接口编程观察中断功能。

主要对单片机流水灯进行研究，对涉及到流水灯的相关项目都进行了分析和说明，

从硬件设计和软件编程双方面入手。

三、实验方案、实验方法及预期达到的目标

实验方案:运用C语言编程技术来控制流水灯的亮和灭,将程序分为各个模块,每个模块

由一个按键控制,按不同的键形成不同的流水灯效果.

实验方法:简单以一个程序模块为例,先从程序一开使就给P1口送一个数，这个数本身就

让p1.0低，其他位为高，然后让这个数据向高位移动，就能实现简单的灯亮

移动了。8051单片机指令中没有让P1数据移动的指令，但有对累加器ACC

中数据左移和右移的指令。这样我们可以将需移动的数据先放到ACC中，让

其移动，然后将ACC移动后的数据再送到P1口。实现流水灯移动效果.

预期目标:将编写好的数据运用烧写工具烧进8051单片机内,启动按键,形成不同的流水

灯效果.

四、完成课题所需的条件、主要困难及解决办法

课题条件：1.硬件设备：AT89C51开发板，PC机，电路焊台

2.软件环境：AT89C51开发软件

主要困难：软件的编程和对参考文件及资料的查找。

解决方法：通过指导老师的指导和对提供的数据进行分析以及单片机功能模块代码的编

写，分模块处理，最后通过自己的理解和整理完成。

五、参考文献

[1]李勋刘源单片机实用教程[M].北京:北京航天航空大学出版社，2006

[2]付晓光单片机原理与应用技术[M].北京:清华大学出版社2004

[3]李维祥MCS-51系列单片机原理