花式流水灯的设计分析实现

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1、电子系统设计创新实验报告题　　目花式流水灯的设计与实现学生姓名高权黄盼徐传武易孟华学生学号016321232404071415专业名称　电子信息工程　　指导教师　肖永军　　　　2016年　11　月　12日设计要求：1、实现流水灯从左到右依次:亮-全亮-灭-全灭的过程，如此循环。2、以发光二极管作为发光器件，用单片机进行控制。摘要   鉴于传统的分立元件以及数字逻辑电路构成的流水灯电路复杂，难以控制，本文采用单片机控制系统，设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作，采用基于单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件Proteus仿真及Kill

2、软件组成的以AT89C51为核心，辅以必要的电路，设计了一款简易的花式流水灯电路。作品通过软件编程和仿真，利用单片机的自动控制功能，使LED灯从左到右依次亮灭、灭亮循环发生，从而验证了电路和程序的正确性。      关键字：AT89C51 单片机  流水灯  一、系统总体设计系统总体设计框图如图1所示，该系统共由三部分部分组成：时钟电路模块、复位电路模块、AT89C51单片机LED灯电路。其中主控制器用于系统控制，可以控制电路的开关的功能，AT89C51单片机作为主控原件，流水灯电路由LED灯和驱动电路组成。图1系统总体设计框图二、系统硬件设计（1）复位电路任何含有计算机的系

3、统，在启动运行时都需要复位，以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态，并从这个状态开始执行工作。同样，单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时，需要人为低进行复位操作，恢复正常状态。因此，手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。复位电路如图2所示：图2复位电路该复位电路由R9，C3和开关SW1组成，当开关SW1断开时，C3两端电压较高，单片机RST端则为高电平，而当开关SW1闭合时，RST端接地，变为低电平，此时单片机复位。（2）时钟电路系统的时钟电路如图3所示，此系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。MCS-51内部的高增益

4、反相放大器外接1MHZ的晶谐以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中构成时钟电路。电容的大小影响振荡器频率的高低，振荡器的稳定和起振的快速性，为单片机提供标准时钟。图3时钟电路（3）流水灯电路流水灯电路如图4所示，电路中通过控制单片机P2口的电平来点亮LED灯，使其LED灯从左到右依次亮灭、灭亮循环发生，该部分由8个LED灯、限流电阻及驱动电路组成。图4流水灯电路三、系统软件设计整个系统软件工作的流程图如图5所示：图5系统程序流程图因为人眼的延迟功能，所以LED灯之间的间隔时间应大于等于一秒，将十六进制数分别写入P2口，使得人眼能够观察到实验现象。四、系统的

5、测试及仿真（1）系统整体电路图系统整体电路如图6所示，该电路为三部分，时钟电路、复位电路以及流水灯电路构成。图6系统整体电路（2）用Protues进行仿真所得仿真图如图7、图8、图9和图10所示图7流水灯从左到右逐个亮状态图8流水灯全亮状态图9流水灯从右向左依次灭状态图10流水灯全灭状态通过上面仿真图（7）、（8）、（9）、（10）状态我们可以看到，流水灯从左到右逐次亮、全亮、逐次灭、全灭，循环发生的过程。这里延迟函数可以使LED灯实现流水状态，从而完成实验。五：心得体会通过本实验，懂得如何安装KEIL软件以及实验板，懂得单片机的调试，初步了解并熟悉实验板上单片机Ｉ／Ｏ口和Ｌ

6、ＥＤ灯的电路结构，能通过修改程序实现仿真板上不同灯的亮灭情况，并希望通过多次试验对它有更多的了解。经过测试可以实现设计要求。