花样流水灯的设计.doc

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1、花样流水灯的设计摘要城市夜景中，变幻多姿的霓虹灯历来是一道亮丽的风景。利用单片机的自动控制功能，设计出相应不同的电路，可以实现彩灯不同模式的流水效果。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心即使单片机。单片机的最明显的优势，就是想入到各种仪器，设备中。本课程是利用AT80C51单片机的自动控制功能，并结合其它电子元器件以及软件实现的流水灯，实现不同种类的流水现象。关键字：AT80C51单片机,LED，花样流水灯目录1绪论12相关元件及电路设计12.1AT89C51芯片功能特性及

2、应用12.2MCS-51单片机22.2.1内部结构22.2.2引脚定义22.2.3外部总线构成52.3单片机时钟电路及时钟时序单位62.4单片机的复位82.4.1复位状态82.4.2复位电路83电路及程序设计103.1电路原理图设计103.2电路程序设计11总结18致谢19参考文献20片机已经渗透到了我们生活的各个领域。在AT89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C1、C2形成反馈电路，可构

3、成稳定的自激振荡器，振荡频率通常是1.2~12MHz。若晶体振荡器频率高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快2.2MCS-51单片机2.2.1内部结构MCS-51系列单片机内部采用模块式结构，其结构组成框图如图1所示。图1MCS-51系列单片机组成框图由图1可见，MCS-51系列单片机主要由以下部件通过片内总线连接而成：中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、并行输入/输出口（P0口~P3口）、串行口、定时器/计数器、中断控制、总线控制及时钟电路。2.2.2引脚定义引脚是单片机和外界

4、进行通信的通道连接点，用户只能通过引脚组建控制系统。从应用的角度来看，引脚的应用是单片机应用的一个重要基础。因此熟悉引脚是学习应用单片机的基础。MCS-51系列单片机的引脚封装主要有：PDIP40、PLCC44和PQFP/TQFP44。不同封装的芯片其引脚的排列位置有所不同，但他们的功能和特性都相同。方形封装（PLCC44和POFP/TQFP44）有44引脚，其中4个NC为空引脚。采用40引脚PDIP封装的80C51单片机的引脚排列及逻辑符号如图2所示。由于工艺及标准化等原因，芯片的引脚数量是有限的，但单片机为实现控制

5、所需要的信号数目却远远超过其引脚数目。为解决这一矛盾，单片机的某些信号引脚被赋以双重功能。1）电源及电源复位引脚：（1）VCC（40脚）：正常操作时接+5V直流电源。（2）VSS(20脚)：接地端。图240引脚PDIP封装的80C51单片机的引脚排列及逻辑符号图（3）RST/VPD（9脚）：复位信号输入端。在该引脚上输入一定时间（约两个机器周期）的高电平将使单片机复位。该引脚的第二功能是VPD，即备用电源输入端。当主电源发生故障，降低到低电平规定值时，可将+5V备用电源自动接入VPD端，以保护片内RAM中的信息不丢失，

6、使复电后能继续正常运行。（4）/VPP（31脚）：访问程序存储器控制信号/编程电源输入。当保持高电平时，访问内部程序存储器，访问地址范围在0~4KB内；当PC（程序计数器）值超过0FFFH，即访问地址超出4KB时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序；当保持低电平时，不管单片机内部是否有程序存储器，则只访问外部程序存储器（从0000H地址开始）。由此可见，对片内有可用程序存储器的单片机而言，端应接高电平，而对片内无程序存储器的单片机，可将接地。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚用于施加21V的编程电源

7、（VPP）。2）时钟振荡电路引脚XTAL1和XTAL2：（1）XTAL1（19脚）：外接石英晶体和微调电容引脚1。它是片内振荡电路反向放大器的输入端。采用外部振荡器时此引脚接地。（2）XTAL2（18脚）：外接石英晶体和微调电容引脚2。它是片内振荡电路反向放大器的输出端。采用外部振荡器时此引脚为外部振荡信号输入端。3)（30脚）：低8位地址锁存控制信号/编程脉冲输入。在系统扩展时，ALE用于把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低8位地址和数据的隔离。在访问外部程序存储器期间，ALE信号两次有效；而在访问外部数据存储

8、器期间，ALE信号一次有效。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。4）（29脚）：外部程序存储器的读选通信号输出端，低电平有效。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，此引脚定时输出负脉冲作为读取外部程序存储器的信号，每个机器周期两次有效，此时地址总线上送出的地址为外部程序存储器地址；在此期间，如果