基于8255扩展的多模式跑马灯设计.doc

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1、.基于8255扩展的多模式跑马灯设计一、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。1、通过本设计，使学生综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP原理与应用》《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。2、学会使用KEILC和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。3、了解单片机接口

2、应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。二、设计内容与要求内容：用8155或8255扩展IO实现16个LED的跑马灯，提供多种跑马灯运行模式。要求：1、掌握原理图画法，在PROTEUS平台上用单片机完成所选题目的原理图设计。2、在KEILC平台上使用C语言编程实现编程，并调试通过。3、在PROTEUS平台上利用设计好的原理图和调试好的程序完成整个仿真。4、按设计报告要求完成课程设计报告。三、系统总体设计3.1、问题分析本次课程设计的题目是单片机课程设计，根据我们所学的单片机知识和本次课设的内容要求，我们知道虽然在80C52系列单片机中，

3、有四个8位I/O端口，但真正能够提供给用户使用的只有P1口，因为P0口和P2口通常需要用来传送外部存储器的地址和数据，P3口也需要使用它的第二功能。因此，单片机提供给用户的I/O接口线并不多，对于复杂的一些的应用系统都应该进行I/O口的扩展。而本次课设又要求跑马灯有多种运行模式，而这些操作模式可以完全由8255的控制寄存器的控制字决定。利用8255的控制字模式来定义8255输出口的个数，驱动所需的LED灯的个数，从而实现课设的目的。3.2、方案提出本次课程设计的内容是用8155或8255扩展I/O实现16个LED的跑马灯，并且要提供多种跑马灯运行模式。基于这一设计内容和上面的问

4、题分析，我提出利用AT89C52驱动扩展8255数据输出口来实现16个LED跑马灯的显示，并且利用AT89C52的外围按键电路（设置三个按按键，其中一个按键用于控制16只LED灯模式的输出，另两个用于控制16只LED灯速度的输出。）实现16个LED的不同运行模式。..3.3、设计思路根据以上方案，AT89C52的P2.5--P2.7三个接口接按键电路，不论加速、减速还是运行模式都是由单片机内部的程序控制；P0口接7段共阳数码管，用来显示跑马灯的9种不同运行模式；P0口接8255的输入口D0--D7；8255的PA、PB口外接16个LED，通过程序控制这两个端口的电平高低，将16

5、个LED的正极接+5V电源，负极接PA和PB口，即PA和PB口的相应端口为高电平时，LED的两端都为高电平，所以LED不亮，当LED的相应端口为低电平时就能被点亮。再通过程序循环让各个LED以不同的方式被点亮来达到跑马的效果，并且其中要有一定的延时，延时时间要大于人眼视觉暂留时间，否则人眼看上去每个灯都是亮的也就没有跑马效果。3.4、系统总体框图8255AT89C5216个LED显示阵列复位电路7段共阳数码管键盘左边六部分电路均需+5V电压，在此没画电源部分图1系统总体框图..四、系统硬件设计4.1、整体电路设计4.1.1、电路设计及功能本设计采用AT89C52驱动可编程接口芯

6、片8255的扩展来实现LED的多种显示模式。让AT89C52芯片的P0口与8255芯片的三态双向数据总线D0--D7连接，实现数据传送。当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。8255的地址选择线A1、A0分别与AT89C52的P2.1和P2.0连接，通过定义不同的地址来选择8255芯片的PA口或PB口工作。读写命令线分别与单片机的读写命令线相连，片选线和复位线直接接地。同时16个LED灯的左侧8个从左到右依次与PA7--PA0口相连，右侧8个从左到右也依次与PB7--PB0口相连，通过K1按键可以选择不同的运行模式，通过

7、K2、K3按键可以选择不同的速度，本次设计实现了9种跑马灯的运行模式。4.1.2、硬件原理框图RSTAT89C52P2口P1口PA口8255PB口RESETCSP0…P7D0…D7复位电路按键电路7段共阳数码管............LED地图2硬件原理框图..4.1.3、电路原理图图3电路原理图4.2、单元电路设计4.2.1、单片机最小系统1、方案设计与论证单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括:单片机、