【正文】 場合可以看到彩色霓 虹燈不斷變化閃爍。此外從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。流水燈控制可用多種方法實(shí)現(xiàn)，但對(duì)現(xiàn)代可編程控制器而言，利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)最為便利。流水燈，可以更簡單、方便的使用。 3 2 總 體 設(shè)計(jì) 硬件總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 思想 整個(gè)系統(tǒng)工作由軟件程序控制運(yùn)行，根據(jù)需要，可以上電后系統(tǒng)經(jīng)過初始化，入用戶設(shè)定模式狀態(tài)。 原件清 單 模 塊 分析 （ 1）核心部件 89C51 單片機(jī)是整個(gè)彩燈循環(huán)系統(tǒng)的核心是控制彩燈循環(huán)閃爍等等一切功能的部件；其中內(nèi)部有 ROM、有 RAM、有并行 I/O口等，在 51 單片機(jī)內(nèi)部有 一個(gè) CPU 用來運(yùn)算、控制，有 四個(gè)并行 I/O口 ，分別是 P0、 P P P3，有 ROM，用來存放程序，有 RAM，用來存放中間結(jié)果，此外還有 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ， 串行 I/O 口 ， 中斷系統(tǒng) ，以及一個(gè) 內(nèi)部的時(shí)鐘電路 。 圖 21 硬件系統(tǒng)方框圖 軟件總體設(shè)計(jì) 用查表的方法控制點(diǎn)亮流水燈 DB 0FFH,7FH,3FH,0FH,7H,1H,0H,0H,1H,7H,0FH,3FH,7H,0FFH DB 7FH,3FH,0FH,7H,1H,0H,0H,1H,7H,0FH,3FH,7H DB 7FH,3FH,0FH,7H,1H,0H,0H,1H,7H,0FH,3FH,7H DB 0FFH,7FH,3FH,0FH,7H,1H,0H,0H,1H,7H,0FH,3FH,7H,0FFH 復(fù)位電路 AT89C51 核心部件 閃爍系統(tǒng) 震蕩系統(tǒng) 5 3 硬件 設(shè)計(jì) AT89C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 由圖 31可以看出，單片機(jī)內(nèi)部主要包含下列幾個(gè)部件： 一個(gè) 8 位 CPU； 一個(gè)時(shí)鐘電路； 4Kbyte 程序存儲(chǔ)器； 128byte 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 64Kbyte 擴(kuò)展總線控制電路； 四個(gè) 8bit 并行 I/O 端口； 一個(gè)可編程串行接口； 五個(gè)中斷源，其中包括兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷。 主要引腳功能 Vcc 和 Vss Vcc：電源端，接＋ 5V。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部 TTL 時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。 CPU 從外部存儲(chǔ)器取指令時(shí)，它在每個(gè)機(jī)器周期中兩次有效。 RST 該信號(hào)高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。 P2口（ ～ ）：它為一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口， P2口的驅(qū)動(dòng)能力也為 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。當(dāng)系統(tǒng)要求擴(kuò)展時(shí)，單片機(jī)要與一定數(shù)量的外部器件和外圍設(shè)備連接。 利用片外引腳可以構(gòu)造 MCS51 系列單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)。 （ 2）數(shù)據(jù)總線（ Data Bus， DB）： MCS51系列單片機(jī)總共有 8根數(shù)據(jù)線 D7~D0，全由 P0 口提供。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在閑置模式下， CPU 停止工作。這時(shí)外部的脈沖信號(hào)是經(jīng)單片機(jī) 89C51 的 XTAL2 引腳注入的；在 MCS－ 51 單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2， 在芯片的外部通過這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容 C C2 形成反饋電路，可構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，振蕩頻率范圍通常是 ~12MHz。 CPU 就是以兩相時(shí)鐘 P1 和 P2 為基本節(jié)拍 協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分有效工作的。 3247。 在圖 34中，使用晶體振蕩器時(shí)， C C2取值 30177。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，晶振和電容等應(yīng)盡可能靠近芯片，以減少分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。這種方式常用于多塊芯片同時(shí)工作，便于同步。為了說明信號(hào)的時(shí)間關(guān)系，需要定義時(shí)序單位。 限流電阻為 470 歐姆，經(jīng)過的電流大概為 10mA。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時(shí)間 為 2個(gè)機(jī)器周期以上。在單片機(jī)復(fù)位期間， ALE 和 PSEN 信號(hào)都不產(chǎn)生。 Proteus 是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具，與其他單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其他電路的工作情況。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真等功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 Proteus 的使用方法 點(diǎn)狀 的柵格區(qū)域?yàn)榫庉嫶翱冢笊戏綖轭A(yù)覽窗口，左下方為元器件列表區(qū)，即對(duì)象選擇器編輯窗口用于放置元器件，進(jìn)行連線，繪制原理圖。在預(yù)覽窗口上單擊， Proteus ISIS 將會(huì)以單擊位置為中心刷新編輯窗口。根據(jù)實(shí)際電路的復(fù)雜程度來設(shè)置圖紙的大小等。首先從添加元器件對(duì)話框中選取需要添加的元器件，將其布置到圖紙的合適位置，并對(duì)元器件的名稱、標(biāo)注進(jìn)行設(shè)定；再根 據(jù)元器件之間的走線等聯(lián)系對(duì)元器件在工作平面上的位置進(jìn)行調(diào)整和修改，使得原理圖美觀、易懂。在完成上述步驟之后，即可看到一張完整的電路圖，但要完 成印 17 制版電路的設(shè)計(jì)，還需要生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件。 (7) 調(diào)整。 仿真過程 Proteus Isis 仿真時(shí)，單片機(jī)需要加載程序，加載程序?yàn)?.HEX 文件。要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便。設(shè)計(jì)中我最大的收獲就是自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的能力得到了很大的提高，在動(dòng)手的過程中，不僅能增強(qiáng)實(shí)踐能力，而且在理論上可以有更深的認(rèn)識(shí) 24 參考文獻(xiàn) [1]李全利，單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]，高等教育出版社 [2]王文杰，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]，冶金工業(yè)出版社 [3]朱清慧， PROTEUS 教程 —— 電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真 [M]，清華大學(xué)出版社 [4]單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，天煌教儀 [5]彭偉，單片機(jī) C 語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 100 例 [M]，電子工業(yè)出版社 。比如，對(duì)于鍵盤的延時(shí)防抖問題不能較好的解決；對(duì)于編程的順序及各模塊程序調(diào)用掌握得還不夠好；對(duì)于一些相關(guān)的應(yīng)用軟 件沒能熟練掌握。 19 6 測試 數(shù)據(jù) 通過程序可以實(shí)現(xiàn)花樣流水燈的不同形式變換，如圖是流水燈的依次點(diǎn)亮 8763214abcdefgh543215678abcdefghD1L E D R E DD2L E D R E DD3L E D R E DD4L E D R E DD 1 3L E D G RE E ND 1 4L E D G RE E ND 1 5L E D G RE E ND 1 6L E D G RE E NR22 2 0R32 2 0R42 2 0R52 2 0R 1 32 2 0R62 2 0R72 2 0R82 2 0R92 2 0R 1 02 2 0R 1 12 2 0R 1 22 2 0R 1 42 2 0R 1 52 2 0R 1 72 2 0R 1 62 2 0D5L E D R E DD6L E D R E DD7L E D R E DD8L E D R E DD9L E D G RE E ND 1