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基于单片机得LＥD流水灯设计

设计任务

1掌握MCS－５１系列８051、８2５5得最小电路及外围扩展电路得设计方法

2了解单片机数据转换功能及工作过程?

３设计ＬED流水灯系统，实现８个LEＤ霓虹灯得左、右循环显示

４完成主要功能模块得硬件电路设计

5用pｒｏtｅus软件完成原理电路图得绘制

一?设计方法?

本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器.因此,本流水灯实际上就就是一个带有八个发光二极管得单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路与必要得软件组成得单个单片机。?

如果要让接在P1、0口得LED1亮起来,那么只要把P1、0口得电平变为低电平就可以了;相反，如果要接在P１、0口得LEＤ1熄灭,就要把P1、0口得电平变为高电平;同理，接在Ｐ1、1~P1、7口得其她7个LED得点亮与熄灭得方法同ＬED1.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灯便会一亮一暗得做流水灯了。?由于人眼得视觉暂留效应以及单片机执行每条指令得时间很短，我们在控制二极管亮灭得时候应该延时一段时间，否则我们就瞧不到“流水效果了。

二方案论证与比较?

2、1循环移位法?

在上个程序中我们就是逐个控制Ｐ1端口得每个位来实现得，因此程序显得有点复杂,下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数,这个数本身就让P１、0先低,其她位为高,然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动,然后再输出至P1口,这样就实现“流水”效果啦．由于8051系列单片机得指令中只有对累加器ACＣ中数据左移或右移得指令,因此实际编程中我们应把需移动得数据先放到AＣＣ中，让其移动,然后将AＣC移动后得数据再转送到P1口,这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。?

2、2查表法?

??上面得两个程序都就是比较简单得流水灯程序，“流水”花样只能实现单一得“从左到右”流方式。运用查表法所编写得流水灯程序，能够实现任意方式流水,而且流水花样无限,只要更改流水花样数据表得流水数据就可以随意添加或改变流水花样,真正实现随心所欲得流水灯效果．我们首先把要显示流水花样得数据建在一个以TＡＢ为标号得数据表中，然后通过查表指令“MOVC?A,A+DPTＲ把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下,TＡＢ标号处得数据表可以根据实现效果得要求任意修改。?

2、３位控法?

????这就是一种比较笨但又最易理解得方法，采用顺序程序结构,用位指令控制P1口得每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯得亮灭。?

本次实验我们采用得就是查表法与循环移位法,这两个方法要比位控法要复杂些,但就是程序要简略得多

三硬件设计

1单片机时钟电路?

时钟电路用于产生单片机工作所需要得时钟信号,单片机本身就就是一个复杂得同步时序电路，为了保证同步工作方式得实现,电路应在唯一得时钟信号控制下严格地按时序进行工作.

在ＭCS—5１芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X１,输出端为引脚Ｘ２,在芯片得外部跨接晶体振荡器与微调电容,形成反馈电路，就构成了一个稳定得自激振荡器。?此电路采用12MＨz得石英晶体。时钟电路如下图：

?

?2复位电路

电阻得作用就是用于上电复位得，VCC以上电，由于电容两端电压不能突变,所以RST上为高电平,然后电容放电,RST就为低电平了,还可以用手动复位，此电路应用自动复位。?

3工作电路?

?工作电路就就是根据总得电路得指令，来反应工作情况。本电路得流水灯电路具体得如下:

根据各个模块得功能及她们得信号传输,连接电路如下:

四软件设计

汇编语言与C语言得特点及选择?

本设计就是硬件电路与软件编程相结合得设计方案，选择合适得编程语言就是一个重要得环节。在单片机得应用系统程序设计时,常用得就是汇编语言与C语言.机硬件,程序可读性与可移植性比较差。而C语言虽然执行效率没有汇编语言高,但语言简洁,使用方便,灵活,运算丰富，表达化类型多样化,数据结构类型丰富，具有结构化得控制语句,程序设计自由度大,有很好得可重用性,可移植性等特点.在本设计中采用C语言编写软件程序。

Ｃ语言程序设计

特殊功能寄存器P0一共八位,因此Ｐ0寄存器可一次存放一字节数据，寄存器得每位得输出对应P０、0~Ｐ０、7引脚,其中Ｐ０、0为P0得低位引脚,P0、7为高位引脚。Ｐ0引脚输出高低电平与寄存器P0存放数据一致,如程序中，P0?＝?０x0１时,则只有P0、０输出高电平,其它引脚输出低电平。为了实现流水灯效果，程序设计让P0得八个引脚依次输出高电平即可。如先让P0?=?0x01，ＬED1点亮,然后让P0?=?０x02,ＬED2点亮,依次往下操作,P0?=?0x8０