多功能循环灯控制系统

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1、单片机课程设计题目：多功能循环灯控制系统院系：电气工程系指导老师：赵阳一、概述1.1、设计的目的与意义1）了解系统的工作原理。2）掌握8031单片机的工作原理和应用。3）通过课程设计培养学生自学能力和分析问题、解决问题的能力。4）通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册的能力和一定的文字表达能力。1.2、单片机概述与应用目前世界上单片机生产厂商很多,如:Intel、Motorola、Philips、Siemens、NEC、ADM、Zilog等公司,其主流产品有几十个系列,几百个品种。尽管其各具特色

2、,名称各异,但作为集CPU、RAM、ROM（或EPROM）、I/O接口、定时器/计数器、中断系统为一体的单片机,其原理大同小异。现以Intel公司的系列产品为例,说明各系列之间的区别。Intel公司从其生产单片机开始,发展到现在,大体上可分为3大系列:MCS—48系列、MCS—51系列、MCS—96系列MCS—51系列单片机是由8大部分组成的。这8大部分是:（1）一个8位中央处理机CPU。（2）128个字节（MCS—52子系列为256字节）的片内数据存储器RAM。（3）4KB（MCS—52子系列为8KB）的片内程

3、序只读存储器ROM或EPROM（8031和8032无）。（4）18个（MCS—52子系列为21个）特殊功能寄存器SFR。（5）4个8位并行输入输出I/O接口:P0口、P1口、P2口、P3口（共32线）,用于并行输入或输出数据。（6）1个串行I/O接口。（72个（MCS—52子系列为3个）16位定时器/计数器。（8）1个具有5个（MCS—52子系列为6个或7个）中断源,可编程为2个优先级的中断系统。它可以接收外部中断申请,定时器/计数器中断申请和串行口中断申请。8031和8051是最常见的mcs51系列单片机，是i

4、nter公司早期的成熟的单片机产品，应用范围涉及到各行各业,由于8031与8051兼容只是8031没有程序存储器，需要在片外扩展一片程序存储器。下面介绍一下它的引脚图等资料。MCS—51系列单片机引脚及总线结构(a)管脚图；(b)引脚功能分类单片机的应用范围很广，在以下各个领域有广泛的应用1、工业自动化。主要是过程控制技术、数据采集、测控技术和机电一体化技术（机器人）。2、智能仪器仪表。用于提高仪器的精度和准确度。3、消费类电子产品。主要是家电领域。像洗衣机、电冰箱、空调、电视、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备

5、等。4、通信方面。用于调制解调器、程控交换技术以及各种通信设备。5、武器装备。飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷制导、智能武器装备、航天飞机导航系统等都有单片机深入其中。6、终端机外部设备控制。计算机网络终端设备如银行终端以及计算机外部设备，如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等，在这些设备中都使用了单片机。7、多机分布式系统。可用单片机构成分布式测控系统，它使单片机进入了一个新的水平。二、设计原理2.1、设计要求与基本思路基本要求：利用8031的P1口控制8个发光二极管。要求利用开关1、2、3分别设计流水灯，

6、鸳鸯戏水灯和跑马灯程序，循环不止。紧急情形下，控制p3.1进行声报警5S停止。基本思路：利用8031单片机以及其外扩、报警电路、复位电路、时钟电路、电源电路等硬件，自己设计程序并调试运行。2.2、设计方案选择1、单片机的选择选用8031单片机，配备12MHz晶振，复位电路采用上电复位。2、显示电路选择采用软件译码动态显示，P0.0-P0.7作发光二极管的位选口。码管的段选口，共阳极数码管显示。3、电源选择采用直流5V电源供电。2.3、设计框图三、硬件电路设计3.1、时钟电路TAL1和XTAL2分别为反向放大器的输

7、入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图6所示为时钟电路。时钟电路图3.2、复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。通过某种方式，使单片机内存各寄存器的值变为初始的操作称为复位(reset)

8、。复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后,在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图所示为复位电路。复位电路图按键复位电路具有上电复位功能外，还可以按键实现复位RST端产生一个复位高电平。3.3、输入电路输入电路是