基于单片机的循环灯控制系统设计

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1、循环灯控制系统摘要本文提出了一种基于80C51单片机灯控制方案，实现对LED灯的控制。本方案以80C51单片机作为主控核心，进一步熟悉和掌握8051单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法；通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术，通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法，通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。关键词：80C51单片机；中断；循环-9-10/1/2021循环灯控制系统1绪论1.1设

2、计背景1.2设计要求在单片机的P1口接8个发光二极管，通过外部中断、定时器中断和位扫描等程序控制实现每个发光二极管指示灯闪烁10次，并依次循环。正常状态下，这8个灯（发光二极管）按一定流速从左向右流动（假设这8个灯依次从左向右接在P1.0-P1.7上）。2.设计方案及原理有八个发光二极管，要求第一个闪烁十次后转到下一个继续闪烁，如此循环不止，八个信号灯通过限流电阻，接到I/O口线上，把单片机正确接线包括晶振与看门狗上电复位，+5V电源及地线，编程：单片机上电复位后把接有八个灯的口给置零，编一个100MS的中断子程序，根据你所设定的闪烁时间进行设定产生几次中断开始灯

3、的明灭，每次明灭将30H(自定义，程序开始时清零)加1，查看是否够10，如果到10刚将接灯的I/O口的数送入A,然后再将带进位位右移或左移，然后返回循环就可以了3硬件电路设计3.1芯片选取及介绍3.1.18051的主要性能1、8位微处理器和控制器2、内含一个一位布尔运算处理器，可直接对数据的位进行操作和运算，特别适用于逻辑控制。3、内部含有4KB的程序ROM。4、2个16位的计数/定时器。5、内部时钟振荡器6、全双工方式的串行接口（UART）7、两极中断优先权的6个中断源/5个中断矢量的中断逻辑。8、哈佛结构的存储器组织，支持高达64K为单周期指令，支持六种寻址方

4、式。9、最高时钟振荡频率可达12MHZ，大部分指令执行时间为1µs，乘、除指令为4µs。-9-10/1/2021循环灯控制系统3.1.2信号引脚介绍1、输入/输出口线～口8位双向口线～口8位双向口线～口8位双向口线～口8位双向口线2、ALE地址锁存控制信号在系统扩展时，ALE用于控制把口输出的底8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的分时传送。此外由于ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。3、外部程序存储器读选通信号在读外部ROM时有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。4、访问程序存储器控制信号当

5、信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。5、RST复位信号当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位操作。6、XTAL1和XTAL2外接晶体引线端当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。7、VSS地线VCC+5V电源-9-10/1/2021循环灯控制系统图3.1单片机引脚图3.1.3信号引脚的第二功能由于工艺及标准化等原因，芯片的引脚数目是有限的，例如MCS—51系列芯片

6、引脚数目40条，但单片机为实现其功能所需要的信号数目却远远超过此数，因此就出现了供需矛盾，所以只能“复用”，即给一些信号引脚赋予双重功能。1、常见的第二功能信号（1）口线的第二功能信号的8条口线都定义有第二功能，详见下表3.1表3.1口线的第二功能（2）EPROM存储器程序固化所需要的信号有内部EPROM的单片机芯片（例如87C51），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，它们也是由信号引脚以第二功能的形式提供的，即：-9-10/1/2021循环灯控制系统编程脉冲：30脚（ALE/PROG）编程电压（25V）：31脚（/）（3）备用电源引入MCS—51单片机的

7、备用电源也是以信号引脚第二功能的方式由9脚（RST/VPD）引入的。当电源发生故障，电压降低到下限值时，备用电源经端向内部RAM提供电压，以保护内部RAM中的信息不丢失。-9-10/1/2021循环灯控制系统3.2硬件连接图-9-10/1/2021循环灯控制系统取晶振频率6MHZ,则一个机器周期为1us,设待求的计数初值为X,则有：(216—X)×2×10-6=100×10-3X=15536转化为二进制数：0011110010110000,则十六进制为3CB0有计数初值TH1=3CHTL1=0B0HTMOD寄存器初始化TMOD=10H4软件电路设计4.1程序流程图

8、总结-9-