可以调控的走马灯设计.doc
单片机技术课程设计说明书
可以调控的走马灯设计
专业
学生姓名
班级
学号
指导教师
完成日期
2011年6月20日
目录
TOC\o1-3\h\z\u1概述 2
1.1单片机的发展和现状 2
2课题方案设计 3
2.1系统总体设计要求 3
2.2系统模块结构 3
3系统硬件设计 3
3.1总体设计 3
3.2单片机最小系统 4
3.3按键电路 5
3.4数码管显示电路 5
3.5发光二极管显示电路 6
4系统软件设计 6
5软硬件联调及调试结果 7
5.1软硬件调试中出现的问题及解决措施 7
5.2实物图 8
5.3调试结果 9
5.4各模式灯亮 9
结束语 10
参考文献 11
附录 12
附录1:基于单片机可以调控的走马灯原理图 12
附录2;基于单片机可以调控的走马灯PCB图 13
附录3:基于单片机可以调控的走马灯仿真 14
附录4:程序代码 15
附录5:元件清单 20
1概述
1.1单片机的发展和现状
单片机是所有微处理机中性价比最高的一种,随着种类的不断全面,功能不断完善,其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前,8位单片机主要用于工业控制,如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合;高效能的16位单片机(如MCS-96、MK-68200)可用在更复杂的计算机网络。可以说,微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门,微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:
1.低功耗CMOS化
MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化
常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
3.主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以MCS-51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8031为核心的单片机占据了半壁江山,在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。
2课题方案设计
2.1系统总体设计要求
1、根据选题查找相关资料;
2、确定方案后,画出电路原理图;
3、根据设计要求,编写好软件程序(利用Keil软件开发)
4、根据电路原理图,在Proteus软件里画好仿真原理图,并将Keil软件开发的可执行文件加载到Proteus软件的仿真芯片中(即单片机芯片中);
5、在仿真没有问题的前提下,依据方案,确定选用器件;
6、焊接、烧录、调试;
7、完成课程设计说明书
2.2系统模块结构
多功能走马灯设计使用AT98C51芯片,显示效果使用16个LED,设置三个按键,K1-模式键,通过按键调整显示结果,要求有8种模式;K2-加速键,提高走马灯显示效果的速度;K3-减速键,放慢走马灯的显示效果速度;且8种模式通过一个共阴型数码管显示出来,P0和P1引脚控制着16个LED的显示,P2.0、P2.1和P2.2引脚是相应的键控模式,而P3引脚则控制着数码管的显示,通过键控来实现单片机的相关中断,通过计数器/定时器T1设计相关中断来执行K1-模式键要求的功能,利用延时程序和中断程序来执行所要求的相应功能。
3系统硬件设计
3.1总体设计
1、显示效果使用16个LED;
2、设置三个按键,K1-模式键,通过按键调整显示结果,要求有8种模式K2加速键,提高走马灯显示效果的速度;K3-减速键,放慢走马灯的显示效果速度;
3、8种模式通过一个共阳型数码管显示出来,比如,走马灯