【正文】 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)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(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。在大學(xué)學(xué)習(xí)期間 ， 完成了前期的單片機(jī) 理論 知識(shí)學(xué)習(xí)以后，從大三開(kāi)始將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐相結(jié)合 ， 逐步完成了一些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。此次的 LED 燈的設(shè)計(jì)制作和 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě) 使 我 們 認(rèn)真對(duì)以前 學(xué)習(xí) 的單片機(jī) 原理及應(yīng)用 的 知識(shí) 進(jìn)行了回顧和總結(jié)，使自己的 能力在 理論上 得到了 升華，這些都將 成為 自己今后進(jìn)一步發(fā)展的寶貴財(cái)富。在這次的課程中，我 們 發(fā)現(xiàn)單片機(jī)在 生產(chǎn)實(shí)際 中的作用 的重大 ，它能使人的控制轉(zhuǎn)變成自動(dòng)控制，大大地降低了產(chǎn)品的成本， 極大 地提高 了 生產(chǎn)效率。其主要目的在于： （ 1） 進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)， 提高對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí) ， 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān) 本課程實(shí)際問(wèn)題的能力。 3 （ 2）進(jìn)一步熟悉 Keil 軟件的調(diào)試和仿真 ， 掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。 （ 4）通過(guò)課程設(shè)計(jì)，掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù) 、電路參數(shù)的計(jì)算方法 、 模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。 （ 6）通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高 了 應(yīng)用能力 ， 分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。并初步掌握 了一些簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)和單片機(jī)系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)方法。 （二） 單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 的任務(wù)： 單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 任務(wù) ：小組成員自行商定 廣告 流水 燈圖案， 并 繪制 出 廣告 流水 燈圖案草圖 ，然后 寫(xiě) 出廣告燈設(shè)計(jì) 思路、設(shè)計(jì) 過(guò)程； 畫(huà)出廣告 流水 燈設(shè)計(jì)電路圖及 工作 流程圖； 最后 編寫(xiě) 整理廣告 流水 燈設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 一份 。 STC89C55RD+具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ RAM） ， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（ WDT） 電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 圖 11： STC89C55RD+外部 封裝 圖 5 STC89C55RD+單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個(gè) I/O 口 P0,P1,P2,P3,每一條 I/O 線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下 拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出 其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門(mén)電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故 [6]。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 此外， STC89C55RD+設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯 ，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 單片機(jī)復(fù)位原理 單片機(jī)剛上電時(shí)需要復(fù)位一次才能可靠工作，通過(guò)電容 VCC，是利用電容充電來(lái)提供 2 個(gè)周期的高電平時(shí)間讓單片機(jī)復(fù)位，如此單片機(jī)可以正常工作。如圖 12 所示。第 9 引腳為復(fù)位輸入端 ,接上電容 ,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路， 20 引腳為接地端， 40 引腳為電源端。 7 圖 13： 單片機(jī)時(shí)鐘電路 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為 LED。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè) PN 結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。不同?半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管， 通稱(chēng) LED。 發(fā)光二極管電路圖形符號(hào)如圖 14 所示 。 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師提供四種方案如下： 方案一： 設(shè)計(jì)題目： LED 燈 —— 廣告 屏 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求： 自行商定廣告圖案，設(shè)計(jì) LED 燈 —— 廣告屏 。 方案二： 設(shè)計(jì)題目 :XY 記錄儀 設(shè)計(jì)要求： 利用多個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 再加以自制機(jī)械類(lèi)產(chǎn)品（齒輪條、滑輪機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等）的輔助，實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)效果。 提供材料： PC 機(jī)一臺(tái)、 DACC 單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一個(gè)、步進(jìn)電機(jī) 2 個(gè) 、塑料板若干 ，膠水一瓶，工具一套 。設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于利用單片機(jī)的知識(shí)去遙控控制。 方案四： 設(shè)計(jì)題目 :8X8 點(diǎn)陣 設(shè)計(jì)要求：在開(kāi)發(fā)儀上設(shè)計(jì)顯示 09 個(gè)數(shù)字旋轉(zhuǎn)，或漢字的顯示。 10 我們根據(jù)本小組成員的自身特點(diǎn)，結(jié)合客觀實(shí)際情況，最終確定采用方案一：LED 燈 —— 廣告屏 LED燈 —— 廣告屏 圖案的商定 選定方案一 廣告流水燈的設(shè)計(jì)后，我們小組成員搜集了各種圖案資料，有風(fēng)扇葉片、“心”形、宿舍號(hào)、一些名車(chē)標(biāo)志等等。并給出了選定理由： （ 1） 六月的鮮花獻(xiàn)給黨： 192120xx，20xx 年正值 中國(guó)共產(chǎn)黨 90 歲的生日 ， 在這特殊的時(shí)刻， 我們小組成員 用著特殊的方式 就把這 次課程設(shè)計(jì) 作品 ，獻(xiàn)給 我們紅色的 黨 ， 并道一聲 ：