基于单片机的循环灯设计

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1、循环灯控制设计基于单片机的循环灯设计1．引言在科技如此发达的今天，社会对人才的要求的不断提升，当代大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力。作为自动化专业的学生，更应该熟练掌握各种电路编辑软件，作为专业必需的技能更要及时地对这一类软件的更新版本进行学习，其日趋强大的功能是对我们专业技能的补充。之前由于培养过自己的动手能力，在本次课程设计中，本人使用单片机作为这次作业的核心。课程设计通过使用80C51单片机和共阴二位数码管，综合应用基础电子电路和单片机的知识，来实现该电路的制作。通过实际程序设计和调试，逐步掌握块化程序设计方法和调试技术，通过课程设计，掌握一单片机核心的电

2、路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法，通过完成一个包括电路设计和程序设计开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。2．设计方案及原理这次单片机课程设计，选择了循环灯控制设计，通过查阅各种文献资料，再加上自己以前所学单片机课程的基础，大概的设计思路可概括为以下8个步骤：⑴通过累加器A给P1口送二进制数，驱动八个发光二极管，低电平发光，高电平熄灭。⑵编写延时一秒的子程序DELAY，可通过软件定时，也可通过与定时器中断配合来实现。⑶调用DELAY延时程序。⑷送0FFH给P1口，使发光二极管熄灭，再调用DELAY延时程序。使发光二极管闪烁。

3、⑸送闪烁次数10给寄存器R0,通过DJNZ指令，配合DELAY延时程序，实现发关二极管闪烁，当闪烁十次后结束循环。⑹执行RR(循环右移)指令，指向下一个二极管，重复第5步。⑺当8个发光二极管从左至右依次闪烁完毕后，执行RL（循环左移）-9-循环灯控制设计指令，重复第5步，使二极管从右至左一次循环闪烁。⑻当从右至左循环结束后，重复第6步，循环闪烁。由于在起初的硬件中选择了共阳的二极管接法，所以通过给P1口输送低电平0，就可以使二极管发光，输送高电平1可使二极管熄灭。单片机中的定时器有四种工作方式，由于工作方式0和工作方式1计数溢出后，计数器都全为0，因此，循环定时或循环计数应用时就

4、存在反复设置计数初值的问题。这不但影响精度，而且也给程序设计带来了不便。于是，选择工作方式2，它具有自动更新重新加载功能，即自动加载计数初值。在这种方式下，把16位计数器分为两部分，即TL作计数器，TH作预置寄存器，初始化时把初值分别装入TL和TH中。为了能够清晰的看见二极管闪烁，选择定时器定时500us,再通过配合DJNZ指令来实现延时1s的定时。由于，DJNZ中操作数的范围不能达到2000，所以选择两条DJNZ指令，一次置200，一次置10，依次循环就可达到要求。3．硬件设计在做本次课程设计时，用到了8051单片机，由于其程序存储器是掩膜ROM，其编程是由半导体制造厂家完成的

5、，即在生产过程中进行编程，当掩膜ROM制造完成后，用户不能更改其内容。因此，选择了型号为27256（32KB）的EPROM作为它的程序存储扩展。同时EA引脚必须有效，方可访问外扩程序存储器。在引脚的连接时，8051单片机的PSEN引脚须接EPROM的OE端，当PESN有效时，允许读出EPROM中的指令码。同时，ALE接74LS373译码器的G引脚，当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号，以实现低位地址和数据的隔离。因此，其程序存储器扩展图如图2所示。单片机的复位操作有上电自动复位和按键自动复位两种方式。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。电

6、容C1选择10uf，电阻选择10K，这样，只要电源VCC的上升时间不超过1ms，就可实现上电复位，即接通电源就完成了系统的复位初始化。时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。在MCS-51系列单片机芯片外部，X1和X2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的时钟电路。电容器C2和C通常3取30pf，对振荡频率有微调作用，选择振荡频率为12MHZ的石英晶体。-9-循环灯控制设计3.1硬件接线的设计发光二极管有共阳和共阴接法，此次设计选择了共阳接法，所以可通过给P1口输送低电平就可驱动发光二极管发光，输送高电平就可使发光二极管熄灭。因此，总体的设计

7、图如图1所示。图1循环灯控制设计硬件接线图3.2外扩程序存储扩展的设计外扩程序存储器的空间地址，是由P2口提供高八位地址，P0口分时提供低8位地址和用作8位双向数据总线。在设计硬件接线时，使27256芯片的片选信号CE始终保持有效，低八位A0~A7通过74LS373译码器连接P1口，高七位A8~A14连接P2.0~P2.6，具体连接如图2所示。因此其地址范围位0000H~7FFFH。-9-循环灯控制设计其程序存储扩展图如图2所示。图28051程序存储扩展图4．软件设计流程图的绘制