单片机单个按键如控制LED灯闪烁和熄灭?

weixin_44740251 2019-03-07 08:59:11
按一下开始闪烁,再按一下灯灭!
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用AT89C51单片机实现流水控制设计 1.引言   目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。 学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简 易的流水,重点介绍了其软件编程方法,以期给单片机初学者以启发,更快地成为单 片机领域的优秀人才。      2.硬件组成      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。AT89C51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AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此,本流水实际上就是 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。 从原理图中可以看出,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,要实现流水功能,我们只要将 发光二极管LED1~LED8依次点亮、熄灭,8只LED便会一亮一暗的做流水了。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"流水"效果了。      3.软件编程      单片机的应用系统由硬件和软件组成,上述硬件原理图搭建完成上电之后,我们还 不能看到流水循环点亮的现象,我们还需要告诉单片机怎么来进行工作,即编写程序 控制单片机管脚电平的高低变化,来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应 用系统中的一个重要的组成部分,是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的流 水控制功能即实现8个LED的循环点亮,来介绍实现流水控制的几种软件编程方法 。      3.1位控法      这是一种比较笨但又最易理解的方法,采用顺序程序结构,用位指令控制P1口的每 一个位输出高低电平,从而来控制相应LED的亮灭。程序如下:      ORG 0000H ;单片机上电后从0000H地址执行   AJMP START ;跳转到主程序存放地址处   ORG 0030H ;设置主程序开始地址   START:MOV SP,#60H ;设置堆栈起始地址为60H   CLR P1.0 ;P1.0输出低电平,使LED1点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.0 ;P1.0输出高电平,使LED1熄灭   CLR   P1.1 ;P1.1输出低电平,使LED2点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.1 ;P1.1输出高电平,使LED2熄灭   CLR   P1.2 ;P1.2输出低电平,使LED3点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.2   ;P1.2输出高电平,使LED3熄灭   CLR   P1.3 ;P1.3输出低电平,使LED4点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.3 ;P1.3输出高电平,使LED4熄灭   CLR   P1.4 ;P1.4输出低电平,使LED5点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.4 ;P1.4输出高电平,使LED5熄灭   CLR   P1.5 ;P1.5输出低电平,使LED6点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.5 ;P1.5输出高电平,使LED6熄灭   CLR   P1.6 ;P1.6输出低电平,使LED7点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.6 ;P1.6输出高电平,使LED7熄灭   CLR   P1.7 ;P1.7输出低电平,使LED8点亮   ACALL DELAY ;调用延时子程序   SETB  P1.7 ;P1.7输出高电平,使LED8熄灭   ACALL DELAY ;调用延时子程序   AJMP  START ;8个LED流了一遍后返回到标号START处再循环   DELAY:  ;延时子程序   MOV R0,#255  ;延时一段时间   D1: MOV R1,#255   DJNZ R1,$   DJNZ R0,
基于单片机LED流水设计 设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水系统,实现8个LED霓虹的左、右循环显示 4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制 一 设计方法 本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此,本流水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。 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,要实现流水功能,我们只 要将发光二极管LED1~LED8依次点亮、熄灭,8只LED便会一亮一暗的做流水了。 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"流水"效果了。 二 方案论证与比较 2.1循环移位法 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的,因此程序显得有点复杂,下面 我们利用循环移位指令,采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一 个数,这个数本身就让P1.0先低,其他位为高,然后延时一段时间,再让这个数据向高 位移动,然后再输出至P1口,这样就实现"流水"效果啦。由于8051系列单片机的指令中 只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令,因此实际编程中我们应把需移动的数据先放 到ACC中,让其移动,然后将ACC移动后的数据再转送到P1口,这样同样可以实现"流水" 效果。具体编程如下所示,程序结构确实简单了很多。 2.2查表法 上面的两个程序都是比较简单的流水程序,"流水"花样只能实现单一的"从左到右" 流方式。运用查表法所编写的流水程序,能够实现任意方式流水,而且流水花样无限 ,只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样,真正实现随心 所欲的流水效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中 ,然后通过查表指令"MOVC A,@A+DPTR"把数据取到累加器A中,然后再送到P1口进行显 示。具体源程序如下,TAB标号处的数据表可以根据实现效果的要求任意修改。 2.3位控法 这是一种比较笨但又最易理解的方法,采用顺序程序结构,用位指令控制P1口的每 一个位输出高低电平,从而来控制相应LED的亮灭。 本次实验我们采用的是查表法和循环移位法,这两个方法要比位控法要复杂些,但是程 序要简略的多 三 硬件设计 1单片机时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,单片机本身就是一个复杂的同步时序 电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进 行工作。 在MCS- 51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚X1,输出端为引脚X2,在芯 片的外部跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡器 。 此电路采用12MHz的石英晶体。时钟电路如下图: 2复位电路 电阻的作用是用于上电复位的,VCC以上电,由于电容两端电压不能突变,所以RST上为 高电平,然后电容放电,RST就为低电平了,还可以用手动复位,此电路应用自动复位。 3工作电路 工作电路就是根据总的电路的指令,来反应工作情况。本电路的流水电路具体的如下 : 根据各个模块的功能及他们的信号传输,连接电路如下: 四 软件设计 汇编语言和C语言的特点及选择 本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案,选择合适的编程语言是一个重要的环 节。在单片机的应用系统程序设计时,常用的是汇编语言和C语言。机硬件,程序可读性 和可移植性比较差。而C语言虽然执行效率没有汇编语言高,但语言简洁,使用方便,灵 活,运算丰富,表达化类型多样化,数据结构类型丰富,具有结构化的控制语句,程序 设计自由度大,有很好的可重用性,可移植性等特点。在本设计中采用C语言编写软件程 序。 C语言程序设计 特殊功能寄存器P0一共八位,因此P0寄存器可一次存放一字节数据,寄存器的每位的输 出对应P0.0~P0.7引脚,其中P0.0为P0的低位引脚,P0.7为高位引脚。P0引脚输出高低电 平与寄存器P0存放数据一致,如程序中,P0 = 0x01时,则只有P0.0输出高电平,其它引 脚输出低电平。为了实现流水效果,程序设计让P0的八个引脚依次输出高电平即可。 如先让P0 = 0x01,LED1点亮,然后让P0 = 0x02,LED2点亮,依次往下操作,P0 = 0x8
信息与电子工程学院 集中实训报告 课程名称:单片机仿真设计实训 实训项目:创意LED 专 业:电子信息工程 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 1. 不要删除行尾的分节符,此行不会被打印 目 录 1实训任务 1 2实训目的 2 3实训要求 3 4 实训内容、步骤和过程 4 4.1实训内容 4 4.1.1设计原理 4 4.1.2 设计原理图 4 4.1.3设计系统框图 5 4.2 实训步骤 5 4.2.1程序 5 4.2.2元件清单 8 4.3 实训过程 9 4.3.1晶振电路模块 9 4.3.2 复位电路模块 9 4.3.2 STC89C52芯片模块 9 4.3.3 LED模块 10 5 实训取得的结果 11 6. 实训总结和心得体会 12 1实训任务 随着现在科技的快速发展,使得数字系统的硬件设计那样方便快捷,越来越多新奇的 事物出现在大家眼前。 设计一个创意LED,使用I/O口控制16个LED让其按照自己想要的方式进行亮,其 中运用的了单片机的知识和以前所学的C语言知识,用C语言进行编程序,然后运用单片 机的开发板进行实现。从而使得制作的创意LED进行发光。 十六个LED发光的方式如下: 让LED1~LED8从上到下依次点亮然后八个全亮。 让LED9~LED16从下到上依次点亮然后八个全亮。 让LED1~LED16全灭。 让LED1亮然后灭然后LED2亮然后灭……到LED16亮然后灭。 让LED16亮然后灭然后LED1亮然后灭……到LED16亮然后灭。 让LED1~LED16全亮然后全亮。 LED1~LED4,LED13~LED16亮然后其余的亮。然后全灭。 亮字母(YTZ)然后十六个全灭。 2实训目的 1. 熟练掌握C语言会进行编写程序。 2. 熟练单片机这门学科,了解创意LED的工作原理。 3. 掌握一些基本的电路和逻辑功能设计方法。 4. 了解单片机的软件和硬件过程、方法及实现。 5. 掌握单片机引脚功能和I/O口的使用。 3实训要求 1. 让十六个LED按照自己想要的方式进行亮,本人所选的LED均是红色,四×四的点 阵的形式排列,当输入为零的时候亮,输入为一的时候灭,就在亮和灭的时候做成 了创意LED。该创意LED课程设计一共可以分为四大模块:晶振电路模块、复位 电路模块、STC89C52单片机模块、LED模块。 2. 设计出系统框图 3. 设计出原理图 4. 编写出控制创意LED的程序 5. 撰写出实训课程报告 4 实训内容、步骤和过程 1 4.1实训内容 1 4.1.1设计原理 创意LED实际上就是一个带有16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。从原理图中可以看 出,如果要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P0口的电平变成低电平就好了。相 反把其变成高电平该LED就灭了。如果要让接在P2口的LED亮起来,那么只要把P0口的电 平变成低电平就好了。相反把其变成高电平该LED就灭了。同理,其他的LED一样单片 机输入低电平的时候亮高电平灭,要实现流水的功能,我们只要将LED1~LED16依次点 亮和熄灭。这样一亮一灭就做成了创意LED,为了使效果更明显时间延时应该长一点。 否则看不到的变化效果。 2 4.1.2 设计原理图 图4.1.2 设计原理图 3 4.1.3设计系统框图 图4.1.3 系统框图 2 4.2 实训步骤 1 4.2.1程序 #include #define uChar8 unsigned char #define uInt16 unsigned int sbit LED1 = P0^0; sbit LED2 = P0^1; sbit LED3 = P0^2; sbit LED4 = P0^3; sbit LED5 = P0^4; sbit LED6 = P0^5; sbit LED7 = P0^6; sbit LED8 = P0^7; sbit LED9 = P2^7; sbit LED10 = P2^6; sbit LED11 = P2^5; sbit LED12 = P2^4; sbit LED13 = P2^3; sbit LED14 = P2^2; sbit LED15 = P2^1; sbit LED16 = P2^0; /*延迟函数*/ void DelayMS(uInt16 ValMS) { uInt16 uiVal,ujVal; for(uiVal = 0;uiVal < ValMS;uiVal ++) for(ujVal = 0;ujVal < 113;ujVal ++); } void main(void) { int i,j=500;

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