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1、百度文库/ 目录第一章绪论3第二章设计目的及要求5设计目的5设计要求5第三章设计电路原理7控制部分的设计与选择 7LED显示方案8第四章硬件系统9原件清单9单片机AT89C59单片机时钟电路10单片机复位电路11工作电路12第五章软件设计13程序流程图13编辑源程序14第六章系统调试与仿真结果16系统调试16仿真结果16总结19参考文献20第一章绪论课题简介当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品 已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消 遣几乎样样都离不开电子产品。而电子 LED灯已跨入了我 们生活的众多电子领域。在众多场合随处可见的闪光灯， 流水灯不仅大方美观而且十分节能。
2、然而控制它们的单片 机却是一个不能被忽视的角色。单片机简介目前的单片机分通用型和专用型两种。MCS-51系列单 片机是属于通用型的单片机，通用型的单片机把开发资源 全部公开，用户可以根据自己的应用系统进行设计，适用 面广，应用灵活。制造单片机的材料也从TTL材料发展到.CMOS材料，通常工作电压是 5V，如5V 5%或5V 10%, 也有3V/电压的产品，更低的可在工作。现在单片机又出现 了宽电压范围型，在内都可正常工作。低功耗是单片机 所追求的一个指标，目前低功耗单片机的静态电流可以低 至A或nA级。有的单片机还有等待、 关断、睡眠等多种工作模式以降低功耗。单片机的低功耗在智能化仪表中有 重
3、要的应用。在工业控制中的控制器，可以应用软件的方法，实现 复杂的控制过程，改变控制算法方便。有丰富的逻辑判断 和位操作指令，可以在开关量控制、顺序控制、逻辑控制 中发挥作用。目前，在加热控制、电机控制、锅炉控制、 汽车电器、数控机床等各个领域，单片机得到了广泛的使 用，弁取得了很好的效果。单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用 于家用电器、工业控制等领域中。单片微型计算机简称单 片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。本设计 就是利用单片机AT89C51为控制器来实现8个LED左右 来回点亮的实验。第二章 设计目的及要求设计目的通过本次课题设计，应用单片机原理及应用等所 学相关知识
4、及查阅资料，完成简易计算器的设计，以达到 理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和 设计的能力的目的。通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方 法上对基于89C51单片机的系统设计有一个比较感性的认 识，弁具备一定程度的设计能力。培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。设计要求(1)认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、 内容和步骤；复习课程有关内容，熟悉有关单元电路的设 计方法和步骤；搜集、分析、消化相关资料、软件等；掌 握微型计算机应用系统软件设计方法；准备好设计需要的 图书、资料和工具；拟定设计计划等(2)系统总体及功能设计，制定总体方案及元器件的选择;(3)硬件设
5、计，完成硬件结构图设计、系统电路图设计和绘制及电路模块的连接；(4)软件设计，完成软件流程图的设计、程序设计;(5).使用Proteus与Keil软件仿真运行；(6)写出设计报告)第三章设计电路原理/控制系统的设计AT89C51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平 （复位时，各I/O 口均置高电平）。，当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低 电平均可。低电平时，吸入电流可达20mA,具有一定的驱 动能力；而为高电平时，输出电流仅 数十A甚至更小（电 流实际上是由脚的上拉电流形成的），基本上没有驱动能力。其原因是高电平时脚也同时作输入脚使用，而输入 脚必
6、须具有高的输入阻抗， 因而上拉的电流必须很小才行。 作输出脚使用，欲进行高电平驱动时，得利用外电路来实 现，如上拉电阻，I/O脚不通，电流经 R驱动LED发光； 低电平时，I/O脚导通，电流由该脚入地，LED灭（I/O脚 导通时对地的电压降小于 1V, LED的域值）所以在本设计中将使用 AT89C51为控制器，可将8个有着 四种颜色的LED与AT89C51的8个P2 （）接口相连。LED的显示/由于LED具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线 简单、拼装方便等优点。它被广泛应用于大型LED智能显 示屏、智能仪器仪表和机电一体化设备的显示单元中，取得了较好的效果。由于它经济、小型的显示系统，同时
7、要求使用方便灵活，方便地组成了由多块大屏幕 LED显示器构成 的显示系统，该系统可广泛用于商场、车站、码头及其它公 共场合。对于8个LED的点亮有很多种方案， 可以同时点亮， 同时熄灭，不同个数的 LED来回交替。本设计由于LED 的个数和颜色相对较多可以让 8个LED从左到右然后再从、 右到左来回点亮。第四章硬件原理元件清单原件名称型号参数数量单片机AT89C5112MHz1LED 灯 /LED10mA8晶体振荡器CRYSTAL12MHz1电容CAP22p2 CAP-ELEC10uf1电阻RES220810K1单片机AT89C51该单片机功能强大，不仅能满足设计的需要，也可以 在设计要求的基
8、础上进行一些扩展。单片机的结构如下： ,1*.，r.eXTAL1P0.0/AMP0.1ZACH P0.2jfAD2XIAL2PO.3ZADQPQ/WAX FO 5/ADC PO.BZADtRSTP0.7/A0?户2.口以她FZ.2ZA10施 IV3 sae203-4gai22NN现尸写 l=MP2.2XA1!川Al F”川 内1?EAP2.6/A1QPS.&ZAMP 1.0P3.0/RX!F1 1F3 1/TADP1,2IP3.2NTH30空31k2aBr.，,，/一i 千., 121*P1.3P3.3/IHT1F1 4P3 M/TDFl ,5PF.5EPl .BKs.rwWHP1.741i4
9、怙710g17”叫（30 . 一 一 . x*T.ET*-m.i图1单片机引脚图在使用时VCC接电源电压，GND接地。P0, P1, P2, P3可作为输入或输出端口， RST是复位输入，接复位 电路。XTAL1和XTAL2接复位电路。这些可以在硬 件设计部分体现出来.单片机的时钟电路单片机内部有在一个振荡器，本设计采用内部时钟方 / 式，以12MHZ石英晶体振荡器和两个 30PF的片电容组成 外部电容的大小对振荡频率有微小影响，可起调节作用。振荡器，如图所示。片内的高增益反向放大器通过XTAL1和XTAL2外接，作为反馈元件的外部晶体振荡器与电容组成的弁联谐振回路构成一个自激振荡器，向内部时
10、钟20电路提供振荡时钟。如图;.单片机的复位电路AT89C51的RST引脚是复位端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机械周期的高电平，就可以实现系统复位，使单片机快速回到初始状态。如图;整体电路图第五章软件设计程序流程图开始编辑源程序程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果#include/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int写程序弁查错、2 .在Keil中输入源程序，编译弁连接，及时发现程序中的、错误，改正，直至编译连接无误后保存弁生成 HEX文件3 .在Proteus中打开
11、该电路对各器件及连线节点进行检查， 其中单片机的频率一定要与晶振频率一致。4 .在单片机属性中找到program File中添加源程序生成的hex 文 件。 如 图Progian Fie:向高回 |H0削三/单击“确定”后即可进行模拟仿真。仿真结果；L 3i Ll 4- 3 2_什国，上卜TEXTEOT LU E/七其11一 1 z- 3- flL - J- /结论与心得通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很非常重要的， 只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来， 从理论中得出结论，才能真正为己所用，从而提高自己的实际动手能力和 独立思考的能力。我在设计的过程中遇
12、到了许多问题的同时也发现了自己 的不足之处，即对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固， 比如说不懂一些元器件的使用方法，对汇编语言掌握得不透彻。 “、还有， 这次的设计让我明白了 “求人不如求己”，“自己动手丰衣足食”的深刻寓 意。虽然我们要讲究合作愉快，但更重要的是自己，只有自己懂了，自己 做了才不会在关键时刻掉链子。别人终究是一个陪衬，路总是要自己走的， 属于自己的任务就要自己搞定。所以我们必须要时刻强大自己。 这个过程 虽然不是很平坦但肯定会遇到各种各样的问题， 但一旦征服了它那它就是 你的东西了，当这样的厚积达到一定程度那你就能享受到薄发那刻的辉 煌。参考文献1孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理及应用（修订版）北京航 空航天大学出版社.1994/ 2李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）北京航空航天大学 出版社.20053 周润景、袁伟亭、景晓松.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例.电子工业出版社.2006