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时间:2018-08-01
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1、《微机应用系统设计与综合实验(实践)》课程设计实验报告实验课题LED霓虹灯设计姓名学号班级指导老师目录第一章设计概述…………………………………………………………………31.1设计任务………………………………………………………………………31.2设备器材………………………………………………………………………314第二章硬件设计方案……………………………………………………………32.1设计思想………………………………………………………………………32.2硬件选择………………………………………………………………42.3AT89C52单片机介绍………………………………………………………
2、…42.4硬件逻辑图……………………………………………………………72.5设计连线………………………………………………………………………82.6仿真电路图……………………………………………………………………8第三章软件设计方案……………………………………………………………83.1软件设计思想…………………………………………………………………83.2程序流程图……………………………………………………………………9第四章调试及运行结果…………………………………………………………10第五章设计心得与体会…………………………………………………………10参考资料…………………………………
3、……………………………………11源程序清单…………………………………………………………………………11第一章设计概述1.1设计任务设计内容:利用汇编语言(或C语言),实现8个单色LED灯的左、右循环显示,并实现循环的速度可调。选用芯片:8255等注:由于实验室的没有提供8255芯片,所以改用单片机完成此实验,并且添加了调节灯明暗的功能,以实现明暗可调。141.2设备器材在本设计中,所用到的设备器材如下所示:(1)计算机一台;(2)唐都仪器实验箱一台;(3)AT89C52单片机一片;(4)导线若干。第二章硬件设计方案2.1设计思路本课题需要用按钮开关实现流水灯的左右循环显示、调速
4、、控制亮度的功能。可以选用五个开关来实现这些操作。单片机正在软件运行下通过不断扫描开关状态,来将相关操作对应量送入单片机的输入端口,然后判断属于哪一类操作。五个开关分别为K1,K2,K3,K4,K5,分别控制流水灯的调向、加速、减速、变亮、变暗。在设计过程中,接开关的端口要全部保持高电平,当按下一个开关时,输入一个低电平,即为状态改变信号。不能同时有两个端口同为高电平。在设计中我主要负责了用云脉冲宽度调制(PWM)波控制LED灯的亮度环节,开始对PWM并不是很了解,通过请教同学和查阅相关资料,渐渐明白了其中的原理。在主程序运行时通过中断方式调整其输出电压的占空比,从而改变灯泡的
5、亮度。原理是这样的,主程序的始终频率和中断的始终频率并不相同,大约是中断的一千倍,LED灯在移动时如果响应了中断,则在执行中断程序时,LED灯近似看做没有移动,此时在中断程序中设计一个初值和一个上限,当计数到初值时置灯泡灭掉,在计数到上限之前小灯泡都是熄灭的,到达上限后回0,并置灯泡为亮,继续计数,在到设定的初值时置小灯泡为灭掉。这样在主程序的一个周期内,中断程序将小灯泡置明置暗了近一千次,通过改变设定的初值可以改变小灯泡的亮度。2.2硬件选择14本实验选用AT89C52单片机、五个按键开关和8个发光二极管。其中AT89C52为控制核心,当5个开关的状态改变时,单片机检测到开关
6、信号后就通过软件输出控制发光二极管。2.3AT89C52单片机介绍AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。AT
7、89C52的内部结构图如下:14引脚图如下:引脚功能说明:P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P
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