單片機課程設計--基于單片機的led流水燈系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2024-11-29 18:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 平，從而來控制相應 LED 燈的亮滅。 本次實驗我們采用的是查 表法和循環(huán)移位法，這兩個方法要比位控法要復雜些，但是程序要簡略的多。 6 第四章 硬件系統(tǒng)設計 硬件系統(tǒng)是指構成微機系統(tǒng)的實體和裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設備、輸出接口電路和輸出設備等組成。單片機實質(zhì)上是一個硬件的芯片，在實際應用中，通常很難直接和被控對象進行電氣連接，必須外加各種擴展接口電路、外部設備、被控對象等硬件和軟件，才能構成一個單片機應用系統(tǒng)。 本設計選用以 AT89S51 單片機為主控單元。顯示部分： 8 個 LED 燈循環(huán)亮滅。 、單片機時鐘電路 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需 要的時鐘信號，單片機本身就是一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。 在 MCS51 芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳 X1，輸出端為引腳 X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用 12MHz 的石英晶體。時鐘電路如下圖 22： 圖 時鐘電路 7 第五章 軟件設計 匯編語言和 C 語言的特點及選擇 本設計是硬件電路和軟件編程相結合的設計方案， 選擇合適的編程語言是一個重要的環(huán)節(jié)。在單片機的應用系統(tǒng)程序設計時，常用的是匯編語言和 C 語言。機硬件，程序可讀性和可移植性比較差。而 C 語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運算豐富，表達化類型多樣化，數(shù)據(jù)結構類型豐富，具有結構化的控制語句，程序設計自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點。在本設計中采用 C 語言編寫軟件程序。 主程序的設計詳見附錄二。 8 LED 顯示原理 LED 點陣顯示器亦稱 LED 矩陣板 ,具有亮度高、發(fā)光均勻、可靠性好、接線簡單、拼裝方便等優(yōu)點 ,能構成各種尺寸的 大屏幕顯示器。因此 ,它被廣泛應用于大型LED 智能顯示屏、智能儀器儀表和機電一體化設備的顯示單元中 ,取得了較好的效果。 由于它 經(jīng)濟、小型的顯示系統(tǒng) ,同時要求使用方便靈活 ， 方便地組成了由多塊大屏幕 LED 顯示器構成的顯示系統(tǒng) ,該系統(tǒng)可廣泛用于商場、車站、碼頭及其它公共場合。 LED 顯示屏由 ED 點陣顯示器 (常見型號為 P2158A) 構成。它是以發(fā)光二極管為像素 ,按照行與列的順序排列而成的顯示器件 ,采用逐行 (或逐列 ) 掃描方式工作 ,由峰值較大的窄脈沖驅動 ,從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通 ,同時又向各列送 出表示圖形或文字信息的脈沖信號 ,反復循環(huán)以上操作 ,就可顯示各種圖形或文字信息 。 此設計中 LED 燈的顯示為動態(tài)顯示。我們采用的是共陰極 LED 燈，在 ’0’時LED 燈發(fā)光?！?1’的時候熄滅，我們通過改變每個接口的 ’0’、 ’1’狀態(tài)，來實現(xiàn) LED燈的亮滅、從而實現(xiàn)整個 LED 燈系統(tǒng)，呈流水狀亮滅。 我們還可以采用各種不同顏色的 LED 燈，使我們的實驗結果更加絢麗多彩，增加視覺效果。 9 第六章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問題 硬件調(diào)試 常見故障： 邏輯錯誤：它是由設計錯誤或加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括錯 線、開路、短路等。 元器件失效：有兩方面的原因：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是組裝錯誤造成元件失效，如電解電容、集成電路安裝方向錯誤等。 可靠性差：因其可靠性差的原因很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經(jīng)不起振動；走線和布局不合理也會引起系統(tǒng)可靠性差。 電源故障：若樣機由電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。電源故障包括電壓值不符合設計要求，電源引線和插座不對，功率不足，負載能力差等。 調(diào)試方法：包括多級調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。在調(diào)試過程中要針對可能出現(xiàn)的故障認真分析，直至檢查 出原因并排除。 本次硬件調(diào)試過程中，對所出現(xiàn)的問題進行了認真的分析和改正，最后能夠很好的達到設計要求的效果。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試一般分為以下四個階段： 編寫程序并查錯； 在匯編語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序 對程序進行編譯連接，并及時發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤； 改正錯誤。 在軟件調(diào)試過程中，對出現(xiàn)的錯誤進行了認真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達到既定的設計效果。 此系統(tǒng)可以改進為可以通過對開關的調(diào)節(jié)來控制流水燈的調(diào)向、加速、減速、變亮、變暗，這是一個比較難的挑戰(zhàn)。 我們還利用 8255 芯片 ，來進行創(chuàng)新，擴展 LED 燈的數(shù)量，讓 24 個 LED 燈從左往右，或從右往左呈流水型變化。 10 總 結 經(jīng)過一段時間的努力 ， 我們 順利的完成了 這次單片機 課設。這是一個磨練意志的過程。從課題的選擇開始， 計算器 的設計、 硬件和軟件系統(tǒng) 的設計、到最后 的 Proteus軟件仿真完 成， 這其中 經(jīng)歷了很多困難，但是更重要的是在這個過程中我得到了
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