单片机课程设计-基于单片机的led流水灯控制系统设计

单片机课程设计-基于单片机的led流水灯控制系统设计内容摘要：

在 FLASH 编程和校验时 ， P1 口作为低八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作 5 为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和 控制信号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口除了作为普通 I/O 口，还有第二功能： 引脚 第二功能 说明 RXD 串行数据输入口 TXD 串行数据输出口 0INT 外部中断 0 输入 1INT 外部中断 1 输入 T0 T0 定时器的外部计数输入 T1 T1 定时器的外部计数输入 WR 外部数据存储器的写选通输出 RD 外部数据存储器的读选通输出 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 I/O 口作为输入口时有两种工作方式 ，即所谓的读端口与读引脚。 读端口时实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到内部总线，经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。 只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。 AT89S51 的 P0、P P P3 口作为输入时都是准双向口。 除了 P1 口外 P0、 P P3 口都还有其他的功能。 6 第二章 硬件电路设计 基于单片机的 LED 流水灯控制系统硬件包含时钟电路、复位电路和 LED 灯显示电路。 故本章主要就介绍这几种电路。 时钟电路设计 AT89S51 单片机各外围部件的运行都以时钟控制信号为基准，有条不紊、一拍一拍地工作。 因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。 常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时种方式，另一种是外部时钟方式。 本课设我选择内部时钟方式，所以下面内容是关于内部时钟电路的。 AT89S51 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，它的输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。 这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，图 21 所示为 AT89S51 单片机内部时钟方 式的电路。 电路中的电容和的典型值通常选择为 30pF,晶体振动频率通常选择 6MHz、 12MHz（可得到准确的定时）或 (可得到准确的串行通信波特率 )的石英晶体。 本实验采用 12MHz 的石英晶体。 图 21 AT89S51 内部时钟方式的电路 7 复位电路设计 AT89S51 单片机的复位是由外部电路实现的。 AT89S51 典型的复位电路如图 22 所示。 上电时的自动复位是通过 vcc （ +5V)电源给电容 C 充电加 给 RST 引脚一个短暂的高电平信号，此信号随着 vcc 对电容 C 的充电过程而逐渐回落，即 RST 引脚上高电平持续时间取决于电容 C 充电时间。 因此为保证系统能可靠的复位， RST 引脚上的高电平必须大于复位所要求的的高电平的时间。 除了上电复位外，有时候还需要人工按键复位。 按键复位时通过 RST 端经两个电阻对电源 vcc 接通分压产生高电平来实现。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C31 0 u FV c cR21 0 kR12 2 0 图 22 复位电路 LED 灯显示电路 由 AT89S51 单片机硬件组成（第一章）可知， AT89S51 共有 4 个 I/O 口，其四个 I/O口都可以作为通信端口，但 P0 口没有上拉电阻，做输出时需要上拉电阻，而 P P P3不需要上拉电阻。 在做实物时由老师给的器材可知，没有上拉电阻，所以不能选 P0 口，可以选其他三个 I/O 口。 另外， 8 个 LED 灯有共阴和共阳两种连接方式，共阳极就是将阳极连接在一起，公共阳极接到 +5V 上；共阴极就是将共阴极接在一起，通常此共阴极都是接地。 综合考虑，我选择的是 P2 口 LED 灯共阴连接，其显示电路如图 23 所示。 8 L E D 0L E D 1L E D 2L E D 3L E D 4L E D 5L E D 6L E D 7X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1 图 23 LED 灯显示电路 LED 流水灯总硬件图 综上分析，可以得到 LED 流水灯总硬件图如图 24 所示。 X1C13 0 p FC23 0 p FR1 1 0 kR22 2 0C31 0 u FV c cL E D 0L E D 1L E D 2L E D 3L E D 4L E D 5L E D 6L E D 7X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0。