LED流水灯实验报告.docx

LED流水灯的设计报告

课程名称： LED流水灯设计
学 院： 大数据与信息工程学院
专 业：
姓 名：
学 号：
年 级：
任课教师：

一、 实验的背景和意义
单片机全称叫单片微型计算机，是一种集成在电路芯片，是采用大规模集成电路技术把CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种输入输出口、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的应用。大致可以分为以下几个范畴: 1、在智能仪器仪表上的应用，例如精确的测量设备；2、在工业控制中的应用，例如用单片机可以构成形式多样的控制系统，与计算机互联网构成二级控制系统等；3、在家用电器中的应用，可以从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电话对讲机等；4、在医用设备中的应用，例如医用呼叫机、各种分析仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等等；5在各种大型电器中的模块化作用，如音乐集成单片机，看是简单的功能，微缩在电子芯片中，就需要复杂的类似于计算机的原理。
本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统已采用MCS—51系列单片机为中心器件来设计LED流水灯系统，实现LED左循环显示，并实现循环的速度可调。
二、设计目的
1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2.掌握汇编语言程序和C语言程序设计方法。
3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求
1.用个发光二极管作为显示电路
2.实现LED动态显示
3.能连续循环显示

四、 设计思路
LED流水灯实际上是一个带有八个放光二极管的单片机最小应用系统，即为由晶振LED灯、电阻、电容器、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只需要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要让接在P1.0口的LED1熄灭，那么只需要把P1.0口的电平变为高电平就可以了；同理，接在P1.1—P1.7口的其他7个LED的点亮的熄灭的方法同LED1。因此，只要使接在单片机上的八个LED灯在接通电源后除了最右端一个其余都亮，一秒后倒数第二个熄灭其余都亮，如此循环往复 ，就可以达到流水的效果。
在此我们还需注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令时的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延迟一段时间，否则我们就看不到“流水”的效果了。
五、 模块介绍
采用AT89C51作为主控芯片，将P1分别接8个LED实现显示，采用汇编语言编程和C语言实现。方案框图如下：
电源
AT89C51
LED显示

图2.1
六、 元件清单
元件
规格
数量
电阻
10k 330
1 16
LED灯

16
51单片机

1
开关

1
导线

若干

硬件设计主要是介绍构成此LED流水灯单灯左移电路的硬件，对原理图、电阻电容模块的主要原件，及电路设计加以解释说明，模块化的加以说明，才不会相互混淆便于准确的说明。
AT89C51单片机简介
1、 主要特点有：
AT89C51是4k字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，2个16位定时器/计数器，一个5向量级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器时钟电路。同时AT89C51降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种可选的节电工作模式。空闲方式体制CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器体制工作并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位。

AT89C51芯片外形结构和引脚分布图
2、实验效果
图中LED灯的两端都接的是高电平，要能使所接的LED灯正向导通发光则
通过写入单片机的程序控制单片机P2端口的高低电平来实现灯的亮与熄

3.2 LED电路原理图

引脚功能说明：
40引脚 VCC芯片电源，接+5V，20引脚接地，XTL1
单片机是一种时序电路，必须有脉冲信号才能工作，在它的内部有一个时钟产生电路，一种是内部振荡方式，只要接上两个电容和一个晶振即可；另一种是外部振荡方式，采用外部振荡方式时，需在 XTL2上加外部时时钟信号（详细的内容将在以后的课程中专门介绍）。
RST/VPD：复位/备用电源线，可以使单片机处于复位工作状态，外接人工按钮复位。
EA/VPP允许访问片外存储器/编程电源线，他可控制单片机使用片内ROM还是还是使用片外ROM，若EA为1允许使用片内ROM，为0则允许使用片外ROM。
七、实验过程
下载程序：

程序下载成功

程序检测

新建文本文档(程序)
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#define uint unsigned int
void delays(uint z)
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void main()
{
uint temp1,temp2;
temp1=0x01;
temp2=0x01;
while(1)
{
P0=temp1;
P2=temp2;
delays(200);
temp1=_crol_(temp1,1);
temp2=_crol_(temp1,1);
}

}

Hex文件生成

七、实物图

八、实验心得体会