【正文】 LDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 第一章 緒論 設計目的 通過本次課題設計，應用《單片機原理及應用》等所學相關知識及查閱資料完成簡易 LED 流水燈系統(tǒng)設計，以達到理論與實踐更好的結合、進一步提高綜合運用所學知識和設計的能力的目的。 可行性分析及相關現(xiàn)狀 隨著人們生活水平的提高， 基于單片機的 LED 流水燈 的應用越來越廣泛，其中 獨立式鍵盤的擴展電 路，該模塊主要應用于儀器儀表、工業(yè)控制器、條形顯示器、控制面板等實時性要求不太高的設備。所以 利用軟件編程盡量做到硬件電路簡單穩(wěn)定，減小電磁干擾和其他環(huán)境干擾 ,減小因元器件精度不夠引起的誤差，還可以改進和提高如選用更精密的元器件等，在此次設計中我們將用到集成電路。集成電路是信息產業(yè)和高新技術的核心，是推動國民經濟和社會信息化的關鍵技術。集成電路的產業(yè)規(guī)模和技術水平已成為國家綜合國力的一個重要標志。 我國集成電路產業(yè)已經經過 30 多年的發(fā)展現(xiàn)已形成了近百家的產業(yè)規(guī)模，其中具備一定設計規(guī)模的單位有 20 多家，其中北京華大、大唐、深圳華威和無錫矽科四家設計公司的銷售額超過了 1 億元。多家外國著名公司也紛紛在中國建立起集成電路設計公司。 中國發(fā)展集成電路的主要目標為：達到大規(guī)模生產 150mm 和 微米的技術水平； 200mm 和 微米的制造技術的產業(yè)化；提高集成電路的設計能力以滿足市場需求；跟蹤 － 微米和先進封裝技術的研發(fā)；開發(fā) 200mm 的硅片制造技術并在國內開始生產等。未來10 年是我國微電子產業(yè)發(fā)展的關鍵時期。重點要推進超大規(guī)模集成電路和新技術的產業(yè)化。綜觀中國集成電路的設計概況，可以看到從20 世紀 80 年代末開 始，經過 90 年代初的創(chuàng)業(yè)期，現(xiàn)正進入它的發(fā)展期， 21 世紀將是中國設計業(yè)的成熟期。 JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 意義 今天，當我們進入 21 世紀的時候，自動化科學 技術 不僅面臨著挑戰(zhàn)、也遇到了前所未有的發(fā)展機遇 ， 而與此同時，在世界范圍內掀起了高等科學工程教育的改革浪潮。這兩方面的因素必將深刻地影響大學自動化專業(yè)的發(fā)展。 本次課程設計就是為了加強學生動手能力，加強學生對電子電路技術的掌握，了解控制工程行業(yè)對當今社會的影響。 同時培養(yǎng)學生實踐能力，并通過實踐來不斷的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的途徑和方法，從而提高實踐能力。 JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 第二章 系統(tǒng)設計 2 系統(tǒng)設計 整體設計 本方案主要有硬件部分和程序部分構成。 硬件部分主要由單片機最小系統(tǒng)和輸入輸出設備構成。 首先搭建單片機最小系統(tǒng)，包括電源電路，手動復位電路，時鐘電路。時鐘電路才用內部時鐘方式，手動復位電路采用按鍵電平復位方式。再根據(jù)要求在 P2 口串接 8 個發(fā)光二極管作為輸出設備，分別通過限流電阻接電源，在 P3 口串接 2 個獨立按鍵，作為輸入設備。通過獨立按鍵控制 LED 燈的閃爍和移動及速率變化。同時在 P1 口連接一個數(shù)碼管顯示電路，用于自動計時，實現(xiàn)自動改變流水燈的樣 式。 程序部分設定 T0 為定時工作方式， T0 每隔一定的時間掃描獨立按鍵，當檢測到某個鍵按下時，在主函數(shù)中執(zhí)行相應的程序。 程序框圖如圖 1 所示： JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 圖 1 模塊設計 各部分模塊圖如下： 單片機時鐘電路及自動復位電路： 開始 設置定時器工作方式 開中斷 啟動定時器 判斷 count1的值，強制轉換燈的閃爍樣式 判斷 count2的值確定 速率 數(shù)碼管計時 10s 之后，自動改變樣式 JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 外圍輸入電路： 外圍輸出二極管顯示電路： JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 外圍輸出數(shù)碼管顯示電路： JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 第三章 系統(tǒng)實現(xiàn) 整體仿真電路圖 如圖 2 所示： 圖 2 各 部分模塊原理 各模塊原理介紹如下： 單片機最小系統(tǒng) 首先搭建單片機最小系統(tǒng)，包括電源電路，手動復位電路，時鐘電路。時鐘電路才用內部時鐘方式，手動復位電路采用按鍵電平復位方式。時鐘電路用于產生 AT89C51 單片機工作時所必需的時鐘信號。AT89C51 單片機的內部電路在時鐘信號的控制下，嚴格地按時序執(zhí)行指令進行工作。復位是單片機的初始化操作，除了進入系統(tǒng)的正常初JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，通過復位按鍵可使單片機重新啟動。如圖 3 所示： 圖 3 外圍電路 外圍電路 主要有輸入設備和輸出設備。輸入設備主要由 2 個獨立按鍵構成，如圖 4 所示。輸出設備由 8 個二極管構成，如圖 5 所示，及七段數(shù)碼管顯示電路，如圖 6 所示。其中 s1 鍵控制 8 個二極管的花樣顯示， s2 控制 8 個二極管點亮的速率。數(shù)碼管用于計時 10s， 10s之后自動轉換二極管顯示樣式，如果 10s 之內有 s1 按鍵按下，則強制執(zhí)行 s1按鍵的內容。其中二極管的保護電阻的取值范圍為 220880歐姆之間。 JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS 圖 4 圖 5 s1 鍵按一下，二極管從上往下單向點亮，哪個送入的是 0，就點亮哪個燈，然后依次使 0 右移，實現(xiàn)依次點亮； 按兩下，二極管雙向移動點亮；按三下，二極管 4 個交替閃爍；按四下，二極管 8 個交替閃爍；按五下， 8 個二極管依次點亮，依次熄滅；從而實現(xiàn)二極管的花樣顯示； s2 鍵按下，通過延時程序，可以改變二極管點亮的速率。 JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHD