黄河科技学院单片机课程设计
目 录
1摘要.....................................................................错误！未定义书签。
2 系统设计................................................................- 2 -
2.1 设计任务与要求.....................................................- 3 -
2.2 方案的选择与论证...................................................- 3 -
3 系统硬件设计............................................................- 3 -
3.1 控制器模块.........................................................- 4 -
3.2 按键模块...........................................................- 6 -
3.4 LED显示模块........................................................- 6 -
3.5硬件元件清单.......................................................- 7 -
4软件设计与仿真...........................................................- 7 -
4.1主程序设计.........................................................- 7 -
4.2 仿真软件简介.......................................................8
4.3 仿真结果..........................................................10 4.4 系统调试..........................................................10
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4.5 误差分析..........................................................11 结束语..................................................................- 12 -
参考文献.................................................................13 附录 程序代码............................................................14
摘要：
随着电子技术的迅速发展，单片机得到了越来越多的应用。本设计用单片机8951结合LED制作了一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89C51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。
关键字：LED彩灯；AT89C51单片机；彩灯控制器；模块设计
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系统设计
2.1 设计任务与要求
2.1.1 设计任务
（1）设计一个基于单片机的花样彩灯；
（2）在设计过程中，选择1～2个单元电路使用仿真软件（例如Proteus等）进行仿真调试；
（3）用计算机绘制所有的电路图。 2.1.2 设计要求
（1）设计一个花样彩灯。 （2）彩灯至少有7种工作模式。 （3）当按下按键后，模式可以复位。
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2.2 方案的选择与论证
2.2.1 总体设计方案
方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用CPLD等可编程逻辑器件。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。
方案二：过单片机控制二极管的闪烁，通过中断来改变模式同时串行输出数码管。P0，P1口接16个二极管，P3口接扩展板的数码显示接口。
该方案简单，易于设计和控制。
3 系统硬件设计
按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT-89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT-89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本彩灯控制系统实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。
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图1彩灯硬件原理图
从图1中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把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，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现彩灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做彩灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“彩灯”效果了。
3.1 控制器模块
本系统控制器芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图3所示。 D8-D6：数据输入线。 RESET：复位端口。
T0，T1：计数器端口外部计数脉冲输入线。 XTAL1，XTAL2：时钟电路。 VCC：供电电压。 GND：接地。
图3 89C51功能说明图
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