河南工程学院 课程设计
单片机花样流水灯
学生姓名： 张时友201620619312 学 院： 机械工程 专业班级： 机械设计与制造 专业课程： 单片机原理及应用 指导教师： 陶春鸣
2018 年 6 月 22 日
课程设计成绩评定标准及成绩
序号 1 评审项目 工作态度 指 标 遵守纪律，学习认真；作风严谨，踏实肯干。 满分 5分 评分 2 工作量 按期圆满完成规定的任务，难易程度和工作量符合要求。 全勤： 得10分 有迟到、早退、请假现象： 得8分 20分 3 出勤情况 旷课1天： 得5分 旷课2天： 得2分 旷课超过2天： 得0分 10分 4 设计、实验方案 能灵活运用相关专业知识，有较强的创新意识，有独特见解，设计有一定应用价值。 动手能力强，能独立完成安装、调试等实际操作，能解决设计及实验过程中出现的问题。 注重团队合作，在小组中表现突出，对设计方案的制定及选取起主要作用，在实验操作过程中，承担主要执行者。 30分 5 实验技能 10分 6 小组表现 5分 7 设计报告质量 报告结构严谨合理；文理通顺，技术用语准确，符合规范；图表完备、正确，绘图准确、20分 符合国家标准；。 合 计 评语： 等 级： （优秀、良好、中等、及格、不及格） 评阅人： 职称： 讲师 日 期： 2015 年 12 月 27 日
目录
绪论 .................................................................................................................................................. 4 1课程设计的目的和要求 ................................................................................................................ 5
1.1 设计目的............................................................................................................................ 5 1.2设计要求............................................................................................................................. 5 2总体设计........................................................................................................................................ 5
2.1硬件总体设计 ..................................................................................................................... 5
2.1.1设计思想 .................................................................................................................. 5 2.1.2原件清单 .................................................................................................................. 5 2.1.3模块分析 .................................................................................................................. 6
3硬件设计........................................................................................................................................ 6
3.1 AT89C51 单片机的硬件结构 ............................................................................................. 6
3.1.1主要特性 .................................................................................................................. 7 3.1.2主要引脚功能 .......................................................................................................... 7 3.1.3外部总线结构 .......................................................................................................... 9 3.1.4振荡器特性 .............................................................................................................. 9 3.2硬件电路设计 ................................................................................................................... 10
3.2.1震荡电路 ................................................................................................................ 10 3.2.2LED电路显示.......................................................................................................... 11 3.2.3复位电路 ................................................................................................................ 11
4软件设计...................................................................................................................................... 12 4.1主程序设计............................................................................................................................... 12 4.2延时程序设计........................................................................................................................... 12 4.3流水灯花样吧数组程序设计 ................................................................................................... 12 4.4程序流程图............................................................................................................................... 13 5使用proteus软件调试仿真 ....................................................................................................... 13
5.1proteus使用方法 .............................................................................................................. 13 5.2电路原理图的设计方法 ................................................................................................... 14 5.3仿真过程........................................................................................................................... 15 6测试数据...................................................................................................................................... 15 7附录 ............................................................................................................................................. 16 1程序 ............................................................................................................................................. 16 2原理图 ......................................................................................................................................... 17
3参考文献 .............................................................................................................................. 18
绪论
随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯不断变化闪烁。LED灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样- -旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
流水灯是一-串按---定的规律像流水一样连续闪亮。流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。通常用左移寄存器实现灯的单方向移动;用双向移位寄存器实现灯的双向移动。本案例利用价格低廉的AT89C51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。
关键词: AT89C51， LED灯，单片机，花样流水灯
1课程设计的目的和要求
1.1 设计目的
近年来随着科技的发展，单片机的应用正在不断走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一一个核心部件来使用，单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象点的软件结合，加以完善。流水灯，可以更简单、方便的使用。通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理及应用的基本概念、基本理论，分析问题的基本方法，增强系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。
1.2设计要求
流水灯设计的基本要求:设计一一个流水灯，应用AT89C51试验系统，电路开启后红、绿两种颜色的灯在时钟信号作用下按一定规律转换状态。
2总体设计
2.1硬件总体设计 2.1.1设计思想
整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，可以上电后系统经过初始化，入用户设定模式状态。基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和16个LED显示二极管，根据需要编写若干种亮灯模式，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。
2.1.2原件清单
名称型号 AT89C51 电容 电阻 按键 数量 1 3 18 1
单片机实训花样流水灯
