摘要
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
正文首先介绍本课题的背景、研究意义及完成的任务功能；接着简单描述设计过程中所用的一些主要元器件、方案的论证，以及介绍了系统硬件工作原理，并且附以系统硬件设计框图；其次阐述了ＰＣＢ板的画质、制作、实物的完成、程序的编写和调试；最后对本设计进行了总结。
本次毕业设计根据设计要求，基本达到预期的目的。即通过ATmega16单片机来控制16x8的贴片发光二极管矩阵显示，以中、明字符为例，分别可以实现‘全亮’到字模‘中’再到字模‘明’到‘全暗’的循环显示。用户可以按照自己的喜好选择不同的字模、显示方式。 关键词： 单片机 ATmega16 发光二极管 霓虹灯
Abstract
图3-1 电路总体方框图
In recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, while the traditional control test drive rapid updates. In real-time detection and control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, Jin Zhi Shi MCU side is not enough, Haiyinggenju specific hardware structure and application specific characteristics of the software Duixiang Jie He, to be perfect.
The text introduces the subject of this issue background, significance, and complete functionality. A brief description of the design process used in some of the major components of the demonstration program, and introduced the principle of the system hardware, and attached to the system hardware design block diagram; second section describes the PCB board of the definition, production, physical completion of the preparation process and debugging; Finally, a summary of the design.
The graduation project according to set requirements, achieves the desired purpose. ATmega16 microcontroller to control through the SMD LEDs 16x8 matrix display to the Ming character, for example, were able to achieve 'full light' to the font 'in' then font 'out' to 'all dark' cycle of display. Users can follow their own preferences to select a different font, display
Keywords: microcontroller ATmega16 LBD Neon
目录
第一章 绪论?????????????????????????? 1 1.1课程研究背景???????????????????????1 1.2 课程研究的意义??????????????????????1 1.3 课程研究的任务??????????????????????2 第二章 系统总体方案设计········································· 2·1 总体设计目标···········································
图3-1 电路总体方框图
2·2 方案选择与比较········································· 第三章 基本原理?????????????????????? ??7 3.1 总体设计思路???????????????????????7 3.2 电源模块的选择??????????????????????9 第四章 设计过程???????????????????????? 10 4.1 单元电路设计???????????????????????10
4.1.1 控制部分电路????????????????????? 10 4.1.2显示部分电路????????????????????? 11 4·2 系统硬件设计··············································
4·2·1 系统硬件介绍········································ 4·2·2 系统输入输出点分配·································· 4·2·3 系统梯形图设计······································ 第五章 遇到的问题及调试··········································· 5.1遇到的问题及解决方法???????????????????18 5.2 调试步骤·················································· 总结及体会······················································· 参考文献·························································
第一章 绪论
§1.1 课程研究背景
图3-1 电路总体方框图
电子计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路到大（超大）规模集成电路弓四个阶段，既通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。现在广泛使用的微型计算机是大规模集成电路技术的产物，因此它属于第四代计算机，而单片机则是微型计算机的一个分支。随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛，并逐渐发展成为一门关键的技术学科。
单片机亦称微控制器,顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能微电脑型”，如智能型热水器等。
计算机是人类制造的用于信息处理的机器。这种机器只能在人的控制下，将输入的数据信息，按照人们的要求进行存储、分类、整理、判断、计算、决策和处理等操作。
目前，微型计算机主要用在以下几个方面：数值计算、数据处理与信息加工、计算机辅助功能、人工智能、计算机通信、多媒体、计算机检测和过程控制等。微型计算机在检测和过程控制方面的应用具有简便、快捷、准确、可靠等优点，便于实现各种生产过程自动化。在改造传统产业、节约能源、提高产品质量和生产效率、改善生产者劳动条件等方面，具有十分重要的作用。单片机具有一些突出优点：体积小、重量轻、耗电少、电源单一、功能强、价格低、运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以在通信、家电、工业控制、仪器仪表、汽车等产品中都可以看到单片机的身影。
§1.2 课程研究的意义
流水灯在现代社会就有广泛的应用，大型电子广告牌、霓虹灯、指示牌和工业控制的控制面板等等都有流水灯的应用。而且基于单片机的流水灯的控制系统利用了单片机的内部资源，如定时器、I/O口和寄存器等，完成了单片机系统开发的基本流程，因此具有典型的代表意义，是学习和开发单片机的基本实验之一。
ATmega16单片机是可多次改写的可编程芯片，内部有16K的Flsah RAM,含有32个通用I/O口线，用这种芯片构成的系统简单、可靠，性价比相当高，适合成为霓虹灯程序控制器的核心部件,结合锁存器MC74HC373实现的控制器功能，时间常数易修改，使用灵活，电路易实现，成本低，控制芯片更换方便。控制器的花样变化及速度调节能用软件方法实现，这样进一步提高了性价比。ATmega16 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案.
图3-1 电路总体方框图
§1.3 课程研究的任务
1.把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF” 位，即向下拨动，再用AB 接口的USB连线把PLC与电脑链接起来，然后给PLC上电
2.启动CX-P软件，新建工程，进入CX-P软件编程环境 3.根据实验内容在CX-P软件编程环境里进行编程，然后进行相关操作。
4.程序运行调试并修改。 5.保存好文件，做好各项记录。
6.把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，切断点实验箱的电源，盖好实验箱的盖子。
第二章 系统总体方案设计
§2.1 总体设计目标
结合C语言编程，使心形环绕LED流水灯实现21种不同形式的闪烁功能，由快到慢再由快到慢，再循环往复不断的变化中，给人带来美的体验。
§2.2 方案选择与比较
主控制器芯片主要是负责控制LED灯的不同变化速度快慢以及变化效果。主控制器作为整个系统的控制核心部分，要求其功耗低、数据转换速率快。
方案一：采用STC89C52单片机系统。STC89C52单片机是一种低耗、可编程。高性能8微控制处理器，其内部包括微处理器、具有8K在系统可编程Flash储存器、看门狗定时器、输入/输出口、中断系统等，其具有价格低廉、技术承受、操作简单等特点，满足本系统的要求。
方案二：选择T1公司生产的MSP430F149系列单片机系统。此款单片机具有低电压、超
图3-1 电路总体方框图