【正文】 CD4017 芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，使得輸出時(shí)序就是與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期，NE555 產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入， CD4017 有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進(jìn)而形成相應(yīng)的多功能流水彩燈電路。 圖 21 CD4017 控制原理框圖 方案二： 利用 51 單片機(jī)控制十六個(gè)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)九種閃爍模式，具有加速減速模式以及數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)閃爍模式的個(gè)數(shù)。燈光流動(dòng)控制器由一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)脈沖分配器 CD4017 和若干電阻組成。主要是為燈光流動(dòng)控制器提供流動(dòng)控制的脈沖，燈光的流動(dòng)速度可以通過(guò)電位器 RP 進(jìn)行調(diào)節(jié)。原理電路圖由振蕩電路、譯碼電路和光源電路 三部分組成。該流水燈的功能是能夠根據(jù)需要產(chǎn)生多種多樣的變化方式，從而產(chǎn)生豐富多彩的彩燈圖案。這次設(shè)計(jì)的廣告流水燈，就是這些廣告燈中的類(lèi)型。生活中廣告流水燈的形式和點(diǎn)亮的次序是多種多樣的。所謂 “廣告流水燈 ”，就是將一系列的顏色的廣告燈連接在一起，然后令這些燈按一定的次序逐個(gè)或者幾個(gè)的一次點(diǎn)亮或熄滅。在大學(xué)期間，完成了前期的單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)以后，利用理論與實(shí)際相結(jié)合，用 AT89C51 單片機(jī)自動(dòng)制了一款簡(jiǎn)易的流水燈，重點(diǎn)介紹了用單片機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行。 關(guān)鍵詞 AT89C51；單片機(jī)；發(fā)光二極管；彩燈；多種變化 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 2 頁(yè) 第 1 章 緒論 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路控制的系統(tǒng)，正以前所未見(jiàn)的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。夜晚，華燈初上整個(gè)城市被五顏六色豐富多彩的廣告牌閃爍的格外美麗，它們閃爍的多姿多彩代表這整個(gè)城市的繁華與向榮，所以本次電子設(shè)計(jì)是以 AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，與按鍵、發(fā)光二極管、 LED 數(shù)碼管顯示器等較少的輔助的硬件電路相結(jié)合，利用軟件對(duì)彩燈進(jìn)行控制閃爍樣式，發(fā)光二極管采用多種顏色，顯示的閃爍模式也是多樣的，給人一種悅目的感覺(jué)。通過(guò)電子設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)實(shí)踐能力和動(dòng)手操作能力以及能力。 進(jìn)度安排： 5 月 4~5 月 11 日：查找資料，選擇參考方案 5 月 1~15 月 18 日：確定方案 5 月 18~5 月 25 日：查找資料，進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì) 5 月 25~5 月 31 日：整機(jī)電路分析 5 月 31~6 月 7 日：整理報(bào)告，確定初稿 6 月 7~6 月 14 日：檢查定稿 主要參考文獻(xiàn)、資料 (寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱(chēng)、作者、出版單位 )： [1] 張洪潤(rùn)，易濤編著 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程 （第二版） .北京：清華大學(xué)出版社 . 2021. [2] 求是科技編著 .單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航 .北京：人民郵電出版社 .2021. [3] 孫進(jìn)生編著 .電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例教程 .北京：冶金工業(yè)出版社 .2021. [4] 王靜霞編著 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（ C 語(yǔ)言版） . 北京：電子工業(yè)出版社 .2021. [5] 潘新民，王 燕芳編著 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社 .2021. [6] 楊寧編著 .單片機(jī)與控制技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2021. [7] 李庭貴編著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)及項(xiàng)目化訓(xùn)練 .西南交通大學(xué)出版社 .2021. 審 批 意 見(jiàn) 教研室負(fù)責(zé)人： 年 月 日 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) I 目 錄 摘 要 .................................................................... 1 第 1 章 緒論 .............................................................. 2 第 2 章 系統(tǒng)的方案論證與比較 .............................................. 3 方案的比較 ........................................................ 3 方案論證 .......................................................... 4 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...................................................... 5 主控芯片的介紹 .................................................... 5 8051 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................................... 6 8051 信號(hào)引腳 ............................................... 7 時(shí)鐘電路功能以及工作原理的分析 .................................... 9 復(fù)位電路功能以及工作原理的分析 ................................... 10 顯示電路 ......................................................... 10 按鍵電路的結(jié)構(gòu)和工作原理 ......................................... 11 彩燈控制 ......................................................... 12 整機(jī)電路工作原理 ................................................. 12 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ......................................................... 14 主程序模塊 ....................................................... 14 定時(shí)器中斷模塊 ................................................... 15 顯示部分模塊 ..................................................... 16 模式選擇模塊 ..................................................... 17 第 5 章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試 ................................................. 20 Keil C51 軟件的使用 .............................................. 20 Proteus 軟件仿真 ................................................. 21 仿真效果 ......................................................... 21 結(jié) 論 .................................................................. 22 參考文獻(xiàn) ................................................................ 23 附錄 1 源程序 ............................................................ 24 附錄 2 整機(jī)電路圖 ........................................................ 33 附錄 3 元器件明細(xì)表 ...................................................... 34 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 1 頁(yè) 摘 要 隨著社會(huì)的進(jìn)步電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，也因此廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制、智能化儀器儀表、家用電器、電子玩具等各個(gè)領(lǐng)域，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。 4． 具有加速、減速可調(diào)的功能。 2．具有能產(chǎn)生九種多樣顯示的功能。 信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 設(shè)計(jì)題目 : 走馬燈多工作模式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) : 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí) : 應(yīng)電 083 學(xué) 號(hào) : 姓 名 : 指導(dǎo)教師 : 二 0 一 0 年七月十日 信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué) 生 姓 名 學(xué)號(hào) 0 班級(jí) 應(yīng)電 083 專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 設(shè)計(jì)（或論文）題目 走馬燈多工作模式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱(chēng) 工作單位及所從事專(zhuān)業(yè) 聯(lián)系方式 備 注 講師 /工程師 院 1 設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 運(yùn)用電子技術(shù)知識(shí)、單片機(jī)技術(shù)和技能設(shè)計(jì)一個(gè)走馬燈。 功能要求如下： 1．采用按鍵鈕控制走馬燈的顯示模式并用數(shù)碼管記錄顯示模式個(gè)數(shù)。 3．利用單片機(jī)控制十六個(gè) LED 顯示。 要求完成：選擇各單元電路結(jié)構(gòu)并闡述工作原理，繪制整機(jī)電路原理圖（ A4 圖紙），寫(xiě)出 C 語(yǔ)言源程序；準(zhǔn)確計(jì)算或估算電路參數(shù)，正確選擇電路元件與設(shè)備，給出元件、設(shè)備明細(xì)表；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求準(zhǔn)確闡述電路選擇依據(jù)，反映計(jì)算方法、元件、設(shè)備選擇等設(shè)計(jì)過(guò)程，并使用軟件進(jìn)行仿真或制作實(shí)物。電子設(shè)計(jì)也就成為整個(gè)的綜合體。隨著社會(huì) 的發(fā)展廣告越來(lái)越體現(xiàn)出其的重要價(jià)值。本系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及容易操作等特點(diǎn)。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)是，智能控制與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。在現(xiàn)在諸多的娛樂(lè)場(chǎng)所、理發(fā)店、賓館、飯店、公司等的門(mén)外，都可以看到各式各樣的廣告流水燈。有各燈點(diǎn)亮和熄滅，產(chǎn)生的效果就像流動(dòng)的水一樣，因此，就稱(chēng)這類(lèi)廣告燈為 “廣告流水燈 ”。由單一顏色的幾個(gè)按固定的次序來(lái)點(diǎn)亮的，有多個(gè)不同顏色的燈構(gòu)成某一圖案依次點(diǎn)亮的也有多排廣告燈按多種組合好的次序循環(huán)點(diǎn)亮的等。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 3 頁(yè) 第 2 章 系統(tǒng)的方案論證與比較 方案的比較 方案一： 利用 CD4017 芯片和 NE555 芯片的集成電路，是 CD4017 芯片和 NE555 芯片的綜合運(yùn)用。本次設(shè)計(jì)的方案中采用了 CD4017 芯片和 NE555 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)變化的需要，采用 CD4017 芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，使得輸出時(shí)序就是與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期， NE555 產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入， CD4017 有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進(jìn)而形成相應(yīng)的多功能流水彩燈電路。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，選用的脈沖發(fā)生器是由 NE555 與 R R3 及 C3 組成的多諧振蕩器組成。由于 RP 的阻值較大，所以有較大的速度調(diào)節(jié)范圍。 原理框圖如 21 所示。本設(shè)計(jì)采用了 51 單片機(jī) 來(lái)控制，原理框圖如 22 所示。燈光的流動(dòng)速度可以通過(guò)電位器 RP 進(jìn)行調(diào)節(jié)。二者相比較方 案一的電路和操作比較復(fù)雜，最后一點(diǎn)就是數(shù)碼管不顯示模式個(gè)數(shù)，這樣不利于我們直觀的看出顯示的模式個(gè)數(shù)，也不利于我們調(diào)節(jié)當(dāng)按下模式鍵多次時(shí)會(huì)使我們混亂現(xiàn)象。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正不斷走向深入。 單 片 機(jī) 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 顯示電路 按鍵電路 彩燈控制電路 圖 22 單片機(jī)控制原理框圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 5 頁(yè) 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主控芯片的介紹 單片微型計(jì)算機(jī)（ Single Chip Microputer）簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，是指 集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)，它的各種功能部件，包括 CPU(Central Processing Unit) 、存儲(chǔ)器（ Memory）、基本輸入 /輸出 (Input/Output, 簡(jiǎn)稱(chēng) I/O)接口電路、定時(shí) /計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)等，都制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展。隨著半導(dǎo)體集 成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小和功能更強(qiáng)。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)微控技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)