课程设计_花样流水灯设计

因此，是种功能强灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用于各种控制领域。

主要引脚功能电源引脚和电源端，接。

接地端。

通常在和引脚之间接高频滤波电容。

时钟电路引脚和接外部晶振和微调电容的端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部时钟时，该引脚必须接地。

接外部晶振和微调电容的另端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出，若使用外部时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。

地址锁存允许在系统扩展时，用于控制地址锁存器锁存口输出的低位地址，从而实现数据与低位地址的复用。

当单片机上电正常工作后，端就周期性地以时钟频率的的固定频率向外输出正脉冲信号，的负载能力为个器件。

外部程序存储器读选通信号是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。

从外部存储器取指令时，它在每个机器周期中两次有效。

程序存储器地址允许输入端当为高电平时，执行片内程序存储器指令，但当中的值超过时，将自动转向执行片外程序存储器指令。

当为低电平时，只执行片外程序存储器指令。

对于，由于其无片内，故必须接低电平。

复位信号该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。

此外，该引脚还有掉电保护功能，若在该端接备用电源，在使用中若掉电，可保护片内中信息不丢失。

输入输出口引脚和口该端口为漏极开路的位准双向口，负载能力位高负载，它为位地址线和位数据线的复用端口。

口它是个内部带上拉电阻的位准双向口，口的驱动能力为个负载。

口它为个内部带上拉电阻的位准双向口，口的驱动能力也为个负载。

在访问外部程序存储器时，它作存储器的高位地址线。

口口同样是内部带上拉电阻的位准双向口，口除了作为般的口使用之外，其还具有特殊功能。

外部总线结构所谓总线，就是连接单片机与各外部器件的组公共的信号线。

当系统要求扩展时，单片机要与定数量的外部器件和外围设备连接。

如果各部件及每种外围设备都分别用各自的组线路与直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。

为了简化硬件电路的设计和系统结构，常用组线路，并配以适当的接口电路来与各个外部器件和外围设备连接，这组共用的连接线路就是总线。

采用总线结构便于扩展外部器件和外围设备，而统的总线标准则使不同设备间的互连更容易实现。

利用片外引脚可以构造系列单片机的三总线结构。

单片机的引脚除了电源端接地端复位端晶振接入端和通用口的以外，其余的引脚都是为实现系统扩展而设置的。

用这些引脚构造的单片机系统的三总线结构如图所示。

图系列单片机片外三总线结构地址总线，系列单片机总共有根地址线，片外存储器可寻址范围达字节，由口直接提供高位地址，口经地址锁存器提供低位地址。

数据总线，系列单片机总共有根数据线，全由口提供。

由于口是分时复用总线，分时输送低位地址通过地址锁存器锁存和高位数据信息。

控制总线，控制总线由口的第二功能和根的控制线组成。

振荡器特性和分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为片内振荡器。

石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件，应不接。

有余输入至内部时钟信号要通过个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度芯片擦除设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。

在闲置模式下，停止工作。

但，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。

在掉电模式下，保存的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下个硬件复位为止。

硬件电路设计震荡电路为彩灯循环系统提供稳定频率波在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，引入唯的外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。

这时外环境中画出电路原理图。

设置工作环境。

根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小等。

在电路图设计的整个过程中，图纸的大小可以不断地调整。

设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第步。

放置元器件。

首先从添加元器件对话框中选取需要添加的元器件，将其布置到图纸的合适位置，并对元器件的名称标注进行设定再根据元器件之间的走线等联系对元器件在工作平面上的位置进行调整和修改，使得原理图美观易懂。

对原理图进行布线。

根据实际电路的需要，利用编辑环境所提供的各种工具命令进行布线，将工作平面上的元器件用导线连接起来，构成幅完整的电路原理图。

建立网络表。

在完成上述步骤之后，即可看到张完整的电路图，但要完成印制版电路的设计，还需要生成个网络表文件。

网络表是印制版电路与电路原理图之间的纽带。

原理图的电气规则检查。

当完成原理图布线后，利用编辑环境所提供的电气规则检查命令对设计进行检查，并根据系统提示的检查报告修改原理图。

调整。

如果原理图已通过电气规则检查，那么原理图的设计就完成了，但是对于般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路进行多次修改才能通过电气规则检查。

存盘和输出报表。

提供了多种报表输出格式，同时可以对设计好的原理图和报表进行存盘和输出打印。

仿真过程仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为文件。

本设计利用，在中的下拉框中选择新建汇编语言程序文件，然后用鼠标点击在下拉框中新建的汇编语言程序文件里写入汇编语言程序，写完之后在选项中选择选项进行编译，如有则在刚刚新建的汇编语言程序文件里面进行修改，如果正确则会自动生成文件，然后就可以开始仿真了。

测试数据通过程序可以实现花样流水灯的不同形式变换，如图是流水灯的依次点亮图花样流水灯依次点亮附录花样流水灯程序花样流水灯总线路图结束语通过这次课程设计我学到了很多东西，我更加体会到理论知识与动手能力相结合的重要性，而且设计过程中使我懂得在设计程序之前，务必要对所用单片机的内部结构有个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源懂得设计的关键是要有个清晰的思路和个完整的软件流程图。

在设计程序时，不能妄想次就将整个程序设计好，反复修改，不断改进是程序设计的必经之路。

要养成注释程序的好习惯，个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人看就能明白你思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便。

整个设计的过程中，还是碰到了些问题。

比如，对于键盘的延时防抖问题不能较好的解决对于编程的顺序及各模块程序调用掌握得还不够好对于些相关的应用软件没能熟练掌握。

通过这几天的反复思考，以及参考网上的程序，最终还是完成了设计。

设计中我最大的收获就是自己的动手能力和解决问题的能力得到了很大的提高，在动手的过程中，不仅能增强实践能力，而且在理论上可以有更深的认识。

参考文献李全利，单片机原理及接口技术，高等教育出版社王文杰，单片机应用技术，冶金工业出版社朱清慧，教程电子线路设计制版与仿真，清华大学出版社单片机实验指导书，天煌教仪彭伟，单片机语言程序设计实训例，电子工业出版社河南理工学院课程设计说明书题目花样流水灯设计姓名院系专业班级学号指导教师成绩时间年月日至年月日河南理工学院课程设计任务书题目花样流水灯设计专业班级学号姓名主要内容基本要求主要参考资料等主要内容利用单片机控制个发光二极管模拟的彩灯按照定的规律点亮熄灭闪烁。

基本要求实现发光二极管的多样化显示利用软件完成设计电路和仿真掌握相关芯片和电子元件的使用方法通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。

主要参考资料李全利，单片机原理及接口技术，高等教育出版社王文杰，单片机应用技术，冶金工业出版社朱清慧，教程电子线路设计制版与仿真，清华大学出版社单片机实验指导书，天煌教仪彭伟，单片机语言程序设计实训例，电子工业出版社完成期限指导教师签名课程负责人签名年月日目录绪论课程设计的目的和要求设计目的设计要求总体设计硬件总体设计设计思想原件清单模块分析软件总体设计，硬件设计单片机的硬件结构主要特性主要引脚功能外部总线结构振荡器特性芯片擦除硬件电路设计震荡电路电路显示复位电路软件设计主程序设计子程序设计流水灯控制码程序设计程序流程图使用软件调试仿真说明的介绍的特点的使用方法电路原理图的设计方法仿真过程测试数据附录花样流水灯程序花样流水灯总线路图结束语参考文献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。

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种时尚。

但目前市场上各式样的灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂功能单，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。

流水灯是串按定的规律像流水样连续闪亮。

流水灯控制是可编程控制器的个应用，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系列单片机控制基色灯泡从而实现丰富的变化。

关键词，灯，单片机，花样流水灯课程设计的目的和要求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。

培养定的自学能力和分析问题解决问题的能力，能通过思考查阅工具书参考文献，寻找解决方案。

设计要求流水灯设计的基本要求设计个流水灯，应用试验系统，电路开启后红绿两种颜色的灯在时钟信号作用下按定规律转换状态。

总体设计硬件总体设计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。

基于单片机的彩灯控制方案，实现对彩灯的控制。

本方案以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个显示二极管，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。

原件清单模块分析核心部件单片机是整个彩灯循环系统的核心是控制彩灯循环闪烁等等切功能的部件其中内部有有有并行口等，在单片机内部有个用来运算控制，有四个并行口，分别是，有，用来存放程序，有，用来存放中间结果，此外还有定时计数器，串行口，中断系统，以及个内部的时钟电路。

复位系统电路中„„组成复位电路，它的作用是将单片机内部特殊功能寄存器和端口寄存器恢复到初始状态，从内部存储器的初始状态开始执行震荡系统单片机本身如同个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作，电路应在唯的