LED流水灯实验报告

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：

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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

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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ATC51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：

图2.1

六、 元件清单

元件 电阻 LED灯 51单片机 开关 导线

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电源 51 ATCLED 显示 规格 10k 330 数量 1 16 16 1 1 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。

ATC51单片机简介 1、主要特点有：

ATC51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ATC51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，但振荡器工作并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位。

ATC51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

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3.2 LED电路原理图

vccC233p19R5U1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617330R4330R3330R2330R1330R6330R7330R833018C333p9XTAL2D1D2D3D4D5D7D8D6LED-BIRGLED-BIRGLED-BIRGLED-BIRYLED-BIRYLED-BLUELED-BLUELED-BIRYRST293031PSENALEEAC110ufR910k12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7ATC51

引脚功能说明：

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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

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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;

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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

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七、实物图

八、实验心得体会

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