單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的led流水燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-29 18:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平，從而來控制相應(yīng) LED 燈的亮滅。 本次實(shí)驗(yàn)我們采用的是查 表法和循環(huán)移位法，這兩個(gè)方法要比位控法要復(fù)雜些，但是程序要簡(jiǎn)略的多。 6 第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)選用以 AT89S51 單片機(jī)為主控單元。顯示部分： 8 個(gè) LED 燈循環(huán)亮滅。 、單片機(jī)時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需 要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。 在 MCS51 芯片內(nèi)部有一個(gè)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(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用 12MHz 的石英晶體。時(shí)鐘電路如下圖 22： 圖 時(shí)鐘電路 7 第五章 軟件設(shè)計(jì) 匯編語言和 C 語言的特點(diǎn)及選擇 本設(shè)計(jì)是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案， 選擇合適的編程語言是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，常用的是匯編語言和 C 語言。機(jī)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(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中采用 C 語言編寫軟件程序。 主程序的設(shè)計(jì)詳見附錄二。 8 LED 顯示原理 LED 點(diǎn)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(jiǎn)單、拼裝方便等優(yōu)點(diǎn) ,能構(gòu)成各種尺寸的 大屏幕顯示器。因此 ,它被廣泛應(yīng)用于大型LED 智能顯示屏、智能儀器儀表和機(jī)電一體化設(shè)備的顯示單元中 ,取得了較好的效果。 由于它 經(jīng)濟(jì)、小型的顯示系統(tǒng) ,同時(shí)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(gòu)成的顯示系統(tǒng) ,該系統(tǒng)可廣泛用于商場(chǎng)、車站、碼頭及其它公共場(chǎng)合。 LED 顯示屏由 ED 點(diǎn)陣顯示器 (常見型號(hào)為 P2158A) 構(gòu)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(qū)動(dòng) ,從上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通 ,同時(shí)又向各列送 出表示圖形或文字信息的脈沖信號(hào) ,反復(fù)循環(huán)以上操作 ,就可顯示各種圖形或文字信息 。 此設(shè)計(jì)中 LED 燈的顯示為動(dòng)態(tài)顯示。我們采用的是共陰極 LED 燈，在 ’0’時(shí)LED 燈發(fā)光?！?1’的時(shí)候熄滅，我們通過改變每個(gè)接口的 ’0’、 ’1’狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn) LED燈的亮滅、從而實(shí)現(xiàn)整個(gè) 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(shí)驗(yàn)結(jié)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(cuò)誤：它是由設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類錯(cuò)誤包括錯(cuò) 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(cuò)誤造成元件失效，如電解電容、集成電路安裝方向錯(cuò)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(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；走線和布局不合理也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。 電源故障：若樣機(jī)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(shè)計(jì)要求，電源引線和插座不對(duì)，功率不足，負(fù)載能力差等。 調(diào)試方法：包括多級(jí)調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。在調(diào)試過程中要針對(duì)可能出現(xiàn)的故障認(rèn)真分析，直至檢查 出原因并排除。 本次硬件調(diào)試過程中，對(duì)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行了認(rèn)真的分析和改正，最后能夠很好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段： 編寫程序并查錯(cuò)； 在匯編語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序 對(duì)程序進(jìn)行編譯連接，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯(cuò)誤； 改正錯(cuò)誤。 在軟件調(diào)試過程中，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。 此系統(tǒng)可以改進(jìn)為可以通過對(duì)開關(guān)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(gè)比較難的挑戰(zhàn)。 我們還利用 8255 芯片 ，來進(jìn)行創(chuàng)新，擴(kuò)展 LED 燈的數(shù)量，讓 24 個(gè) LED 燈從左往右，或從右往左呈流水型變化。 10 總 結(jié) 經(jīng)過一段時(shí)間的努力 ， 我們 順利的完成了 這次單片機(jī) 課設(shè)。這是一個(gè)磨練意志的過程。從課題的選擇開始， 計(jì)算器 的設(shè)計(jì)、 硬件和軟件系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)、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(gè)過程中我得到了
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