流水燈單片機課程設(shè)計報告

1、井岡山大學(xué)機電工程學(xué)院單片機課程設(shè)計報告 課程名稱：單片機 設(shè)計題目：流水燈 姓 名：覃家應(yīng) 陳東陽 專 業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程 班 級：10級醫(yī)工本一班 學(xué) 號：100615062 指導(dǎo)教師:王佑湖2012年11月10日目錄1引言.2 1.1設(shè)計任務(wù).2 1.2設(shè)計要求 .22 課題綜述.22.1課題的來源. 2 2.2面對的問題 23 系統(tǒng)分析.23.1 89c52單片機引腳圖及引腳功能介紹24 系統(tǒng)設(shè)計.44.1硬件設(shè)計.44.1.1硬件框圖.44.1.2硬件詳細(xì)設(shè)計.54.2 軟件設(shè)計.5 4.3 硬件原理圖.64.4 元件清單.64.5 硬件焊接圖.64.6 代碼編寫.75心得體會.76致

2、謝.8參考文獻.81 引言單片機課程設(shè)計主要是為了讓我們增進對89c52單片機電路的感性認(rèn)識，加深對理論方面的理解。了解軟硬件的有關(guān)知識，并掌握軟硬件設(shè)計過程、方法及實現(xiàn)，為以后設(shè)計和實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。另外，通過簡單課題的設(shè)計練習(xí)，使我們了解必須提交的各項工程文件，達到鞏固、充實和綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的目的。1.1設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個單片機控制的流水燈系統(tǒng)1.2設(shè)計要求(1)至少8個燈;(2)可實現(xiàn)不同的亮燈(如左循環(huán)，右循環(huán)，間隔閃等)。2 課題綜述2.1 課題的來源當(dāng)今社會，這種由單片機芯片控制各種硬件工作的技術(shù)也日益成熟，并普及在交通、化工、機械等各個領(lǐng)域。而流水燈這項技術(shù)在

3、生活中的應(yīng)用更是廣泛，較為貼近生活。而流水燈控制的設(shè)計所需要的知識也正好吻合了我們本學(xué)期對于單片機這門課程的學(xué)習(xí)，所以設(shè)計流水燈控制的這個課題讓我們對知識的學(xué)習(xí)和鞏固都有了進一步的加深。2.2 面對的問題這次課程設(shè)計是通過89c52位單片機實現(xiàn)。但面對的問題卻是兩方面的：一個是軟件的設(shè)計，也就是實現(xiàn)流水燈控制功能的程序編輯；另一個是硬件的設(shè)計，需要我們自己連接、焊接電路板。而更為嚴(yán)峻的就是設(shè)計的最后還要將軟硬件相結(jié)合。首先我們需要通過protel將設(shè)計的實物的電路圖畫出來，再根據(jù)電路圖連接實物電路。3 系統(tǒng)分析3.1 89c52單片機引腳圖及引腳功能介紹本次設(shè)計的目的在于加深89c52單片機的

4、理解，首先來簡單認(rèn)識一下，它的引腳如圖3-1所示：圖3.1 89c52單片機的引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和i/o引腳。1.電源:（1）vcc：芯片電源，接+5v；（2）vss：接地端；2.時鐘:xtal1、xtal2 ：晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。3.控制線:控制線共有4根，（1）ale/prog：地址鎖存允許/片內(nèi)eprom編程脈沖ale功能：用來鎖存p0口送出的低8位地址prog功能：片內(nèi)有eprom的芯片，在eprom編程期間，此引腳輸入編程脈沖。（2） psen:外rom讀選通信號。（3）rst/vpd:復(fù)位/備用電源。rst（reset）功能：復(fù)位信號輸入端。vpd功能

5、：在vcc掉電情況下，接備用電源。（4）ea/vpp:內(nèi)外rom選擇/片內(nèi)eprom編程電源。ea功能：內(nèi)外rom選擇端。vpp功能：片內(nèi)有eprom的芯片，在eprom編程期間，施加編程電源vpp。4.i/o線89c52共有4個8位并行i/o端口：p0、p1、p2、p3口，共32個引腳。p3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。4系統(tǒng)設(shè)計4.1硬件設(shè)計4.1.1.硬件框圖 stc89c52復(fù)位電路震蕩電路流水燈電路按照單片機系統(tǒng)擴展與系統(tǒng)配置狀況，單片機應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。89c52單片機是本次課程設(shè)計運用的主要原件。流水燈控制設(shè)計是用

6、一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機。從原理圖中可以看出，如果要讓接在p2.0口的led1亮起來，那么只要把p2.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤耍幌喾?，如果要接在p2.0口的led1熄滅，就要把p1.0口的電平變?yōu)楦唠娖?；同理，接在p2.1p2.7口的其他7個led的點亮和熄滅的方法同led1。因此，要實現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管led1led8依次點亮、熄滅，8只led燈便會一亮一暗的做流水燈了。在此我們還應(yīng)注意一點，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機執(zhí)行每條指令的時間很短，我們在控制二極管亮滅的時候應(yīng)該延時一段

7、時間，否則我們就看不到“流水”效果了。4.1.2.硬件詳細(xì)設(shè)計(1)復(fù)位電路部分如圖所示，當(dāng)要對晶片重置時，只要按此開關(guān)就能完成led和開關(guān)的重置。 (2)晶振部分產(chǎn)生時鐘信號4.2 軟件設(shè)計 單片機的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到流水燈循環(huán)點亮的現(xiàn)象，我們還需要編寫程序控制單片機管腳電平的高低變化，來實現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一滅。我們編程實現(xiàn)流水燈的方法是循環(huán)移位法，下面我們就來簡述一下循環(huán)移位法的工作原理。循環(huán)移位法是采用循環(huán)程序結(jié)構(gòu)進行編程。我們在程序一開始就給p2口送一個數(shù)，這個數(shù)本身就讓p2.0先低，其他位為高，然后延時一段時間，再讓這個數(shù)據(jù)向高位

8、移動，然后再輸出至p2口，這樣就實現(xiàn)“流水”效果了。另外，由于89c52系列單片機的指令中只有對累加器acc中數(shù)據(jù)左移或右移的指令，因此實際編程中我們應(yīng)把需移動的數(shù)據(jù)先放到acc中，讓其移動，然后將acc移動后的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)送到p2口，這樣也可以實現(xiàn)“流水”效果。4.3 硬件原理圖4.4 元件清單表4-1 元件清單元件名稱型號數(shù)量（個）單片機stc89c52rc1單片機芯片底座/1晶振11.0592mhz1瓷介電容33pf2瓷介電容0.1uf1電解電容10uf2按鈕開關(guān)/2電阻10k1電阻2408發(fā)光二級管（紅和黃）9電源+5v（vcc）1排針/若干4.5 硬件焊接圖 4.6代碼編寫 org 00

9、00h ljmp main org 0040hmain: mov a,#11111110b mov r1,#08hloop1: mov p2,a rl a call delay djnz r1,loop1 mov a,#1111111b mov r1,#08hloop2: mov p2,a rr a call delay djnz r1,loop2 ljmp maindelay: mov r7,#250 mov r6,#250 mov r5,#3 djnz r5,$ djnz r6,$-4 djnz r7,$-8 ret end 5.心得體會由于本次課程設(shè)計含括了軟件和硬件知識，所以在完成課程

10、設(shè)計的同時也讓我們了解到了我們在軟硬件設(shè)計和制作方面的不足。在這次的設(shè)計過程中我所擔(dān)任的工作是對電路板各元器件的連接和焊接工作，雖然看似簡單，但做起來卻是一個細(xì)致的工作，尤其是對于一些引腳的焊接工作，更是要細(xì)中再細(xì)，因為這些元器件的引腳距離都是比較近的，一旦將不該連接的引腳焊接到了一起，該元器件就會失它原來的工作效果，還很有可能將整個電路短路。對于軟件方面，是由我們小組的其他成員編輯完成的，負(fù)責(zé)硬件焊接的我在最初看到代碼的時候還是一頭霧水，經(jīng)過組內(nèi)成員的一起講解和討論，最后還是理解的如何運用左移法實現(xiàn)流水燈亮燈的工作原理。并對如何使用程序調(diào)用也有了一定的了解。通過這次課程設(shè)計，我知道了團隊的力

11、量，只有互相團結(jié)，才能把事情做好，組員分工合作，每個人根據(jù)自己的能力范圍負(fù)責(zé)不同的工作，達到事半功倍的效果。而在這次的設(shè)計過程中讓我深深的了解了我在軟件、硬件方面的許多不足之處，對于今后的學(xué)習(xí)和工作都有了一次很好的借鑒經(jīng)驗。6.致謝首先我要感謝的是機電工程學(xué)院醫(yī)工系，機電工程學(xué)院醫(yī)工系能夠給我提供如此好的實踐機會。更要感謝指導(dǎo)老師，在我們的學(xué)習(xí)過程中他給了很大的幫助，幫助我們理解不懂的地方，使我們最終能夠完成這個課程設(shè)計。我還要感謝參考文獻的原作者。在此對給予我?guī)椭睦蠋煴硎旧钌畹馗兄x！同時對給予我?guī)椭耐瑢W(xué)表示深深地感謝。我想說的是，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下我學(xué)到了很多東西，也發(fā)現(xiàn)了自己的

12、很多不足之處，促使我在以后的學(xué)習(xí)中更加努力的學(xué)習(xí)。我們回顧這過去時間，我們會發(fā)現(xiàn)自己收獲了很多，也成長了很多，懂得了如何去學(xué)習(xí)以前未曾學(xué)過的新思維新方法，懂得了如何去多方位地查找資料，完善和創(chuàng)新一些舊的思維方式，懂得了如何同老師和同學(xué)交流和協(xié)作，尤其要說的是，王老師老師在此過程中對我們悉心的輔導(dǎo)，認(rèn)真的講解，幫助我們解決問題，循循善誘，使我門受益匪淺。還有同學(xué)們的幫助，互相推薦好的資料。相信這次課程設(shè)計的體驗將成為今后我們更多更廣學(xué)習(xí)中的奠基石。課程設(shè)計的過程，是學(xué)習(xí)的過程，也是鍛煉的過程，更是教會我們同學(xué)之間相互幫助，共同克服困難的過程，這將是人生中一筆寶貴的財富，使我受用不盡的同時，我一定將之好好珍惜。參考文獻1