单片机实现发光二极管的循环点亮控制.docx
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单片机实现发光二极管的循环点亮控制
单片机实现发光二极管的循环点亮控制
桂林电子科技大学
单片机最小应用系统
设
计
报
告
指导老师：
吴兆华
学生：
钟静茹
学号：
09210202
机电工程学院
2010年6月
单片机最小应用系统设计报告
一、设计题目
用8031单片机实现发光二极管的循环点亮控制。
采用3个按键分别控制发光二极管的启动、停止及每个灯点亮的时间的更换，定时时间有软件控制。
二、设计内容与要求
用8031单片机控制8个发光二极管循环点亮。
要求用按键控制点亮时间（如每个灯点亮0.5秒或者1秒等，各灯点亮时间相同）。
按启动键开始循环点亮；按停止键后停止。
三、设计目的意义
1、掌握单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。
2、掌握单片机的硬件接口电路、8031单片机的内部结构及其编程方法。
3、掌握单片机的最小系统的设计。
4、掌握电路板的设计与制作。
。
5、了解程序编写与调试的方法和技巧。
6、综合掌握所学的单片机指令系统和硬件接口电路知识，进行简单的最小系统开发。
四、系统硬件电路图
系统硬件图（图1）包括单片机最小系统（复位电路、晶振电路和相关的控制信号）、外电路接通显示部分、及电源显示部分。
设计硬件电路图时，其基本思想：
先通过万能板搭建试验平台，将编好的程序下载到51中，等可以达到预期要求后，最后在PROTEL中设计原理图与PCB，做出电路板。
图1系统硬件图
五、程序流程图与源程序
5.1流程图
5.2源程序
5.2.1程序设计思想
单片机通入电源后，一直让单片机对8031的P1和P3口进行采集，将8031的P3口开关信号送入8031，以控制流水灯的亮灭及时间。
5.2.2源程序清单
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitKEY1=P3^2;
sbitKEY2=P3^3;
sbitKEY3=P3^4;
ucharCount=0,i,k;
ucharcodetable[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
voidDelay（uintdel）
{
uinti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j<1827;j++）
;
}
voidTime0_Init（）
{
TMOD=0x01;
TH0=0x4c;
TL0=0x00;
TR0=1;
IE=0x82;
}
voidTime0_Int（）interrupt1
{
TH0=0x4c;
TL0=0x00;
Count++;
}
voidOutside1_Init（void）
{
IT0=1;
EX0=1;
EA=1;
}
voidOutside1_Int（void）interrupt0
{
EX0=0;
Delay（3）;
if（KEY1==0）
{
while
（1）
{
P0=table[k];
if（KEY2==0）
{
break;
}
}
}
Delay（30）;
EX0=1;
}
voidMain（void）
{
uinti=0,j=0;
Time0_Init（）;
Outside1_Init（）;
while
（1）
{for（i=0;i<8;i++）
{
P0=table[i];
k=i;
if（KEY3==0）
{
Delay
（1）;
if（KEY3==0）
{
j++;
}
Delay（50）;
}
if（j%2==1）
{
while
（1）
{
if（Count==20）
{
Count=0;
break;
}
}
}
else
{
while
（1）
{
if（Count==10）
{
Count=0;
break;
}
}
}
}
}
}
六、系统功能分析与说明
6.1系统主要组成部分
（1）单片机的最小系统部分包括晶振电路、复位电路、主电源引脚Vss和Vcc、控制引脚/EA。
（2）晶振电路为单片机正常工作时提供的时钟信号，由两个30pf的无极性电容和晶体压电瓷片组成外部振荡电路，把单片机的XTAL1和XTAL2分别接到外晶体的两端，使电容的另外一端接地就完成了单片机的晶振电路部分的设计。
（3）复位电路，当振荡器正常工作时，在单片机的复位引脚连续保持出现两个机器周期以上的高电平时，就会使单片机复位。
AT89S51单片机复位电路主要有上电复手动复位和自动复位两种，在本次试验中我采用手动复位。
按键手动复位的工作原理是：
当按下按键时，电源对外接电容进行充电，使RST端为高电平，复位键松开后，电容通过内部下拉电阻放电，逐渐使RST端恢复低电平。
具体电路见图2复位电路。
图2手动复位电路
6.2指示灯显示部分
输入信号由3个开关提供，信号的输出采用8个发光二极管显示，相应的信号灯对应相应的开关，用共阴极的连接方法，输入低电平导通。
电源上电显示部分用一个1K的电阻串联一个发光二极管来显示，灯亮表示有电，反之，则电路板没电。
6.3电路板的制作
6.3.1PCB图的制作
采用了PROTELDXP电路绘图软件进行原理图和PCB图的制作，首先，安装此软件，安装完成后，打开该软件，新建工程（DOCUMENT）文件，而以后所建立的原理图文件（*.SCH）、PCB文件（*.PCB）及生成的网路文件（*.NET）都在此工程内。
建立原理图文件时，首先，调用库文件中常用的元器件库文件（MISCELLANEOUSDEVICES.LIB）可以调入常用的电阻、电容、开关、晶振、继电器等常用的电器元件，通过ADD/REMOVE按钮可以调入库文件（以INTEL为开头的库文件），从而调入80S51芯片以及其它电子元件。
原理图建立后，再生成网路图，这一步骤只要通过DESIGN---CREATENETLISTS即可生成网络图。
建立PCB图，首先应按照原理图的要求认真准确地填好每一个电器元件的封装，系统没有封装的，必须根据实物画出特别元件的封装，而且，注意元器件的管脚号必须与封装的管脚号相同（比如说，三极管发元器件的管脚是B、E、C，而封装库中的管脚却是1、2、3，必须改变其中之一，使两者一致），否则出错，生成的PCB图不正确。
通过检查PCB图，如果没有元器件丢失、管脚丢失和网络连接正确便可以合理地布线，最终生成和覆铜板尺寸一致的PCB图。
最终生成的PCB图如下图所示。
图3PCB电路图
6.3.2电路板的腐蚀、钻孔和元器件的焊接
将生成好的PCB图，用电熨斗印刷在基板上，再用FECL3进行腐蚀、钻孔、焊接相对应的元器件。
便完成了电路板的制作。
七、设计体会
1、通过此次单片机最小系统的应用开发，增加了我对电路控制专业的兴趣，尤其是通过单片机进行自动控制方面，在设计及单片机最小系统中，加深了对所学过的知识认识（主要是编程指令的灵活应用、单片机最小系统的理解和PROTELDXP软件的灵活使用），还提高了自己的分析问题和解决问题的能力和方法（主要是在调试程序），最后提高了动手能力（主要是在电路板的制作上面），尤为可贵的是学会了查阅相关的资料，并进行独立的原理图设计，电路板的制作和程序的独立调整，以及出现问题时候，独立思考分析解决问题的能力。
虽然很辛苦，但是最终能够达到设计课题的要求。
2、初步学会了独立设计电路图的能力。
我首先在图书馆查找并综合与课题相关的资料，在头脑中形成一个感性的认识，并渐渐地用所学过的单片机指令（主要是汇编语言）编程，然后再借助试验台，将自己编好的程序一步一步地调试出来，用能够成功程序所需要的硬件电路来返回来设计自己的电路板。
初步养成了自己独立解决问题的方法与能力。
八、参考文献
[1]张毅刚彭喜元姜守达乔立岩新编MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社，2003.
[2]黄海萍汇编语言与微机接口技术实验教程.国防工业出版社，2007.
[3]何光明童爱红王国全C语言实用培训教程.人民邮电出版社，2003.
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