基于单片机的可控制的LED跑马灯设计__毕业设计(论文) 精品Word文件下载.docx

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Abstract:

Withtheinfiltrationinthesocialfieldofthecomputerinrecentyears,theapplicationoftheone-chipcomputerismovingtowardsdeepeningconstantly,drivetraditionisitmeasurecrescentbenefittoupgradedaytocontrolatthesametime.Inmeasuringinrealtimeandautomaticallycontrolledone-chipcomputerapplicationsystem,theone-chipcomputeroftenusesasakeypart,onlyone-chipcomputerrespectknowledgeisnotenough,shouldalsofollowthestructureoftheconcretehardware,anddirectagainstandusethesoftwareoftarget’scharacteristictocombineconcretly,inordertodoperfectly.

ThesmallestsystemonechipcomputerisinexpandsatthebaseofSTC89C52RConechipcomputer，makeitusedmoreconvientinthetestsystem.ThisdesignmainlyexpandsI/Ointhetakeonchipcomputer,

resetcircuit,crystalscircuit,theLEDdisplaycircuitandwritesthefirstfloorprocedure.Makeforscrollingminimumsystem.

Keyword：

minimumsystem,STC89C52RC,scrolling

26

目录

1.绪论..................................................4

2.电路设计方案及功能分析 5

2.1设计目的 5

2.2设计要求 5

2.3系统基本方案选择和论证 5

2.3.1、STC89C52RC介绍 6

2.3.2、时间周期 11

2.3.3、LED灯管 12

2.3.4、数码管 12

2.3.5、蜂鸣器 12

2.3.6、锁存器 13

2.4系统框图 13

3.系统的硬件设计与实现 14

3.1电源供电模块的实现 14

3.2复位电路 16

3.3晶振电路 17

3.4LED电路的实现 18

3.5数码管显示电路的实现 20

3.6锁存器 21

3.7蜂鸣器 22

4.系统的软件设计.......................................23

4.1程序编写部分 23

4.2程序流程图：

24

4.3延时的计算 24

4.4跑马灯的效果描述 25

5.系统调试及结果分析...................................27

6.总结和体会...........................................28

7.遇到问题 28

8.参考文献 28

9.附录.................................................29

9.1电路原理图 29

9.2元件清单 29

9.3程序 30

1.绪论

由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。

目前，可用于MCS-52系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。

单片机最小系统是在以MCS-52单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。

本毕业设计主要在STC89C52RC单片机上扩展I/O口，复位电路，晶振电路，LED显示电路，数码管显示电路，蜂鸣器电路。

适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。

因此，研究单片机最小系统有很大的实用意义。

2.电路设计方案及功能分析

2.1设计目的

学生在教师指导下运用所学课程的知识来研究、解决一些具有一定综合性问题的专业课题。

学习单片机课程以后，为了加深对理论知识的理解，加强理论知识在实际当中的运用，强化自己的动手能力，通过毕业设计（论文），提高学生综合运用所学知识来解决实际问题、使用文献资料、及进行科学实验或技术设计的初步能力，为毕业设计（论文）打基础。

2.2设计要求

（1）采用单片机STC89C52RC做成最小系统来控制。

（2）利用最小系统做出跑马灯，其LED灯的闪烁间隔时间采用延时程序控制,每种模式可采用不同的延时，灵活多变。

（3）供电采用电池供电的方式，运用稳压电源模块，稳定输出5V电压。

2.3系统基本方案选择和论证

单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。

对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:

单片机、晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。

单片机接口电路主要用来连接计算机和其它外部设备。

各功能模块的选择及论证如下:

复位电路:

由电容和电阻构成,由电路图并结合"

电容电压不能突变"

的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。

本设计中

R=10K,C=10uF。

晶振电路:

典型的晶振取11.0592MHz（因为可以准确地得到9600波特率和

19200波特率,用于有串口通讯的场合）同时也可取12MHz（产生精确的微秒级时歇,方便定时操作），因设计需要，本设计采用12M晶振。

单片机:

一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机，本设计采用

STC89C52RC。

接口电路:

具有人机交互接口。

具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。

通过该最小系统，我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制！

比如一些简单的实验：

闪烁灯、跑马灯、数码管和蜂鸣器的展示等等！

2.3.1、STC89C52RC介绍

PDIP封装的STC89C52引脚图

STC89C52为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。

功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。

主要管脚有：

XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。

RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。

VCC

（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。

P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR

输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。

P0口

P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用，也可作为通用I/O接口。

P0口由八个相同的电路组成，每个电路分别由锁存器（起输出锁存的作用，8个构成了特殊功能寄存器P0）、场效应V1、V2组成的输出驱动器（增大带载能力）、三态门1（引脚输入缓冲器）、三态门2（用于读锁存器端口）、与门3、倒相器4及模拟开关构成的输出控制电路。

P0口作为地址/数据分时复用总线时，可分为两种情况：

一种是从P0口输出地址或数据，另一种是从P0口输入数据。

当P0口作为通用I/O接口使用，端口输入输出数据时需要注意：

一，在输出数据时，由于V2截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号正常输出必须接上拉电阻；

二，P0口作为通用I/O使用时是一准双向口。

其特点是在输入数据时，应先口置1，此时锁存器的Q\为0，使V1、V2截止，引脚处于悬空状态才可高阻输入，所以说P0口作为通用I/O使用时，是一个准双向口。

综上所述，P0口在有外部扩展存储器时被作为地址/数据总线口时，访问外部存储器期间CPU会自动向P0口的锁存器写入0FFH，故对用户而言，此时是一个真正的三态双向口。

在没有外部扩展存储器时，P0口也可作为通用的I/O接口，但此时只是一个准双向口。

此外，P0口具有驱动8个LSTTL负载的能力，即输出电流不小于800uA。

在本设计中，LED发光二级管为外部电源驱动，所以I/O口低电平有效，此时P0口输出0LED发光二级管被点亮，所以不需要接上拉电阻。

P1口

P1是一个带内部上拉电阻的8位标准的准双向I/O