单片机课程设计--基于单片机的led流水灯系统设计

单片机课程设计--基于单片机的led流水灯系统设计内容摘要：

平，从而来控制相应 LED 灯的亮灭。 本次实验我们采用的是查 表法和循环移位法，这两个方法要比位控法要复杂些，但是程序要简略的多。 6 第四章 硬件系统设计 硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。 单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。 本设计选用以 AT89S51 单片机为主控单元。 显示部分： 8 个 LED 灯循环亮灭。 、单片机时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需 要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。 在 MCS51 芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚 X1，输出端为引脚 X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。 此电路采用 12MHz 的石英晶体。 时钟电路如下图 22： 图 时钟电路 7 第五章 软件设计 汇编语言和 C 语言的特点及选择 本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案， 选择合适的编程语言是一个重要的环节。 在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和 C 语言。 机硬件，程序可读性和可移植性比较差。 而 C 语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。 在本设计中采用 C 语言编写软件程序。 主程序的设计详见附录二。 8 LED 显示原理 LED 点阵显示器亦称 LED 矩阵板 ,具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线简单、拼装方便等优点 ,能构成各种尺寸的 大屏幕显示器。 因此 ,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。 LED 显示屏由 ED 点阵显示器 (常见型号为 P2158A) 构成。 它是以发光二极管为像素 ,按照行与列的顺序排列而成的显示器件 ,采用逐行 (或逐列 ) 扫描方式工作 ,由峰值较大的窄脉冲驱动 ,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通 ,同时又向各列送 出表示图形或文字信息的脉冲信号 ,反复循环以上操作 ,就可显示各种图形或文字信息。 此设计中 LED 灯的显示为动态显示。 我们采用的是共阴极 LED 灯，在 ’0’时LED 灯发光。 ‘ 1’的时候熄灭，我们通过改变每个接口的 ’0’、 ’1’状态，来实现 LED灯的亮灭、从而实现整个 LED 灯系统，呈流水状亮灭。 我们还可以采用各种不同颜色的 LED 灯，使我们的实验结果更加绚丽多彩，增加视觉效果。 9 第六章 系统调试与存在的问题 硬件调试 常见故障： 逻辑错误：它是由设计错误或加工过程中的工艺性错误所造成的。 这类错误包括错 线、开路、短路等。 元器件失效：有两方面的原因：一是器件本身已损坏或性能不符合要求；二是组装错误造成元件失效，如电解电容、集成电路安装方向错误等。 可靠性差：因其可靠性差的原因很多，如金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏，经不起振动；走线和布局不合理也会引起系统可靠性差。 电源故障：若样机由电源故障，则加电后很容易造成器件损坏。 电源故障包括电压值不符合设计要求，电源引线和插座不对，功率不足，负载能力差等。 调试方法：包括多级调试和联机调试。 在调试过程中要针对可能出现的故障认真分析，直至检查 出原因并排除。 本次硬件调试过程中，对所出现的问题进行了认真的分析和改正，最后能够很好的达到设计要求的效果。 软件调试 软件调试一般分为以下四个阶段： 编写程序并查错； 在汇编语言的编译系统中编译源程序 对程序进行编译连接，并及时发现程序中存在的错误； 改正错误。 在软件调试过程中，对出现的错误进行了认真的分析和修改，多次调试成功后，能够很好的达到既定的设计效果。 此系统可以改进为可以通过对开关的调节来控制流水灯的调向、加速、减速、变亮、变暗，这是一个比较难的挑战。 我们还利用 8255 芯片 ，来进行创新，扩展 LED 灯的数量，让 24 个 LED 灯从左往右，或从右往左呈流水型变化。 10 总 结 经过一段时间的努力 ， 我们 顺利的完成了 这次单片机 课设。 这是一个磨练意志的过程。 从课题的选择开始， 计算器 的设计、 硬件和软件系统 的设计、到最后 的 Proteus软件仿真完 成， 这其中 经历了很多困难，但是更重要的是在这个过程中我得到了。