基于单片机流水灯课程设计指导书

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1、《电子技术课程设计》——基于单片机的流水灯设计课程设计指导书电子科学技术教研室编协和学院信息技术系二零一一年九月（一）课程设计的基础部分1课程设计的目标与设计任务1.1设计的目标1）掌握常用器件的识别和测试2）培养综合应用所学知识來指导实践能力3）熟悉常用仪表，了解电路调试基木方法4）掌握基于单片机运用C语言进行设计的基本知识；5）提高学生分析并解决实际问题的能力。1.2设计的要求1）辨别元器件，识读电路图，并能根据电路图组装电了电路。2）通过按键，可以控制led灯的闪烁速度，以及闪烁方式。3）在制作过程屮发现问题并能解决问

2、题1.3设计的任务1）理解领会基于单片机流水灯的设计电路图；2）制作岀完成实际功能的基本电路。3）掌握运用C语言进行设计的基本方法。4）完成在仿真软件上基本功能模拟。4）初步实现其流水灯电路的基本功能，能够在按键时，有相应的输出的流逝方式，在完成基本功能后，可以对整个电路进行功能扩展，实现功能更多的流逝方式与方法。5）在功能扩展上，在流水灯闪烁速度下配有相应的音乐铃声节奏。2流水灯课程设计的总方案设计是选择以51或51单片机芯片为核心的应用系统，整体结构采用模块化设计，以单片机载主板上作为主控芯片，主板上通过软件的设计來响应

3、控制按键,对LED灯、喇叭等实现控制来完成流水灯的基本功能。设计包括电源、控制电路、发声电路、流水灯的显示电路。流水灯系统方案图如图所示。流水灯电路模块图1流水灯设计方案基本工作原理:在按键的通断的控制下，驱动流水灯的闪烁方式和流动形式,并且喇叭发出相应节奏的咅乐。按键控制，由以上几个模块的配合实现本次的设计。品振模块产生时钟频率使单片机工作。复位模块使电路恢复到初始状态，按键模块起到按键功能切换的作用。3电路的设计与调试3」电路个部分设计根据上图的方案原理，电路主耍采用单片机采用STC8052外围电路构成，再加基本的外围功

4、能电路进行功能的实现。1、电源设计：采用3-4节1.5V的电池将其串联而组成4.5-6伏談动电路的电源。也可自主设计电源提供模块。2、复位电路设计：正常工作时，RST(Reset)端为复位信号输入端，只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平，80C51芯片即实现复位操作，复位后一切从头开始，CPU从0000H开始执行指令Vpd功能：在Vcc掉电情况下，该引脚可接上备用电源，由Vpd向片内供电，以保持片内RAM中的数据不丢失。复位电路图如图2。4TcloRs唱lOK1M*0

5、丄a©roOL图2复位电路图3、吋钟设计：XTA

6、L1和XTAL2是晶体振荡电路反相输入端和输出端。使用内部振荡电路和外接石英晶体。时钟口J由内部或外部生成，在XTAL1和XTAL2上外接定时元件，内部元件就会产生口激振荡。系统采用的定时元件是石英晶体和电容组成的并联谐振回路，品振采用12MHZ,C1和C2采用22pf的电容。电容的大小是起到调控平率的作用，时钟部分是单片机中重要的组成部分，具有十分重要的意义。吋钟电路图如图3。4、流水灯电路设计：多个led灯连接单片机I/O口的pO.0〜p0.7,8个led灯连接单片机I/O口的pl.0~1・7,然后将这16盏灯排成一直线

7、，形成条形流水的模式，相应的毎个灯上接入一个100欧姆的电阻，保持电路的电流值大小，以免电流过大使灯烧坏，采用红色、黄色、蓝色、绿色等五彩的灯使制作更加美观。LED原理图如图4。WCC.OWIWC”图4LED原理图5、按键控制电路:将单片机上p2.1、p2.4、p2.5的接口分别接上模式切换、加速、减速的按键上。S2为模式切换键，S3为加速键，S4为减速键。另外加速键在模式九中起到切换到下一首歌的作用，减速键起到切换到上一首歌的作用。按键图如图5。6、音乐播放屯路：用8欧姆0.5瓦特的喇叭，将单片机上p2.6口接上喇叭，其间

8、需加上放大电路才可驱动喇叭发声。放大电路是利用具有放大特性的电了元件：晶体三极管，三极管加上工作电压后，输入端的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化，输出端的变化要比输入端的变化大儿倍到儿百倍,这就是放大电路的基木原理。喇叭放大电路图如图6。VCC图6音乐播放电路图4电路的制作与调试4」实践制作工具及仪器仪表电烙铁-把，焊锡丝，银子1把，普通万用表1只，十字螺丝刀一把，示波器1台，导线若干。4.2实践制作过程(1)制作电路板运用PCB设计软件进行PCB板的制作，做出单片机的单而板，注意整体的PCB布局情况，合理安排布局结

9、构。(2)制作电池接口板电源采用3-5V电压，可以用四个1.5V干电池放入电池盒中，也可以自己制作相应电源板进行供电。(3)芯片安装正确识别芯片的电源管脚和接地管脚，不能混淆。正确使用芯片的其它管脚，不能随意连接芯片管脚，导致无法实现芯片的基木功能。在焊接吋，注意焊接的方式，屯路中元器件不