单片机课程设计-可以调控的跑马灯

摘要

单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本课程设计是基于MCS51系列单片机所设计的，用AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯），整个系统有8种跑马灯模式可以选择，K1是选择模式键，并将相应的模式在LED七段数码管中显示出来，K2可以对跑马灯的速度进行加速，K3可以对跑马灯的速度进行减速。整个系统可以实现对跑马灯模式的多层控制，还可以进行加减速。

关键词：MCS51、跑马灯、加减速、七段数码管

目录

1、引言

1.1、单片机基础知识 (3)

1.2、单片机的发展趋势 (3)

1.3、本课程设计的目的 (4)

1.4、仪器设备 (4)

1.5、课程设计的内容 (4)

1.6、本设计的题目与要求 (4)

2、总体设计 (4)

2.1、框图设计 (4)

2.2、电路原理图 (5)

2.3、系统材料清单 (5)

2.3.1、AT89C51芯片 (5)

2.3.2、共阳极七段数码显示管 (6)

2.3.3、发光二极管 (8)

2.3.4、轻触开关 (9)

2.4、软件设计 (10)

2.4.1、c语言编程 (10)

2.3.2、软件硬件仿真 (12)

3、实物焊接 (13)

4、结束语 (14)

5、参考文献 (16)

6、附录 (17)

一、引言

1.1 单片机基础知识

单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。

单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。

单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。

MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。

1.2 单片机的发展趋势

单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。现在常规的单片机普遍都是将中央处理器（CPU）、随机存取数据存储（RAM）、只读程序存储器（ROM）、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW（脉宽调制电路）、WDT（看门狗）、有些单片机将LCD （液晶）驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。

此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD（表面封装）越来越

受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以89C51为核心的单片机占主流。 1.3课程设计的目的

（1）、训练学生正确地应用单片微机，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的初步能力。

（2）、让学生通过所做课题，熟悉单片微机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。

（3）、对学生进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、查阅资料、绘图、编写说明书等；使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.4仪器设备

PC 机、万用表、电烙铁等。

1.5课程设计的内容

(1)、设计并绘制硬件电路图；

(2)、购买电子元器件并按电路图焊接到电路板上； (3)、编写程序并将调试好的程序固化到单片机中。 1.6本设计的题目与要求

（1）题目：可以调控的跑马灯

（2）要求：用AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯），整个系统有8种跑马灯模式可以选择，K1是选择模式键，同时将相应的模式在LED 七段数码管中显示出来，K2可以对跑马灯的速度进行加速，K3可以对跑马灯的速度进行减速。整个系统可以实现对跑马灯模式的多层控制，还有加减速。

二、总体设计

2.1 框图设计

框图设计是为了能够从整体上把握系统的各个大的模块以及各个模块之间的联系。同时

罗列出需要主要使用到的各个器件，以方面系统开发中器件的选取。通过框图设计，让设计者从整体上把握系统的开发。本系统设计的框图如下图2-1所示。

89S52

发光二极管

按键模块

LED

图2-1系统结构框图

2.2电路原理图

本系统由89S52芯片、LED七段数码管、发光二极管、轻触开关等组成，电路原理图如图2-2所示；

图2-2系统电路原理图

2.3系统材料清单

2.3.1、AT89C51芯片

（1）89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。89C单片机为很

多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

（2）主要特性:与MCS-51 兼容；4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年；全静态工作：0Hz-24MHz；三级程序存储器锁定；128×8位内部RAM；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；5个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。

（3）结构特点：8位CPU；片内振荡器和时钟电路；32根I/O线；外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K；2个16位的定时器/计数器；5个中断源，两个中断优先级；全双工串行口；布尔处理器；

AT89C51芯片图如下图2-3所示；

图2-3 AT89C51芯片图

2.3.2、共阳极数码显示管

发光二极管显示管简称LED，具有结构简单、价格低廉、使用方便、耗电少、与单片机接口容易等特点，在单片机应用系统使用非常普遍。一位共阳数码管结构如图2-4所示；

图2-4一位共阳数码管

LED数码显示器由七段条形的发光二极管组成“”字形显示字段，用一只圆形的发光二极管做小数点。LED数码显示器中，通常将各段发光二极管的阴极或阳极连在一起做公共端，这样可以使驱动电路简单。共阳极数码管是指发光二极管的阳极都与正极接在一起，引脚接输出端，故低电平有效，其原理图如图2-5所示；

图2-5共阳极数码管原理图

共阳极的管脚示意图如图2-6所示；

图2-6共阳极管脚示意图

要使LED数码管显示数字，只要点亮相应字段的发光二极管即可。如要显示“1”，点亮b、c段；要显示“0”，点亮a、b、c、d、e、f段。从图2-5中不难看出，对于共阳极数码管，点亮字段则用低电平“0”来表示，所以低电平有效。这样我们就可以把要显示的数字与一串二进制代码对应起来，即对LED数码显示器实现编码。由于这种编码是与显示器结构相对应的，因此分为共阴显示码和共阳显示码两种。

不考虑小数点的编码只有七位，常称为七段显示码；如果对小数点也进行编码，则称为八段显示码。常用字符的八段显示码如图2-7所示；

图2-7常用字符的八段显示码

2.3.3、发光二极管

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，所以具有单向导电性。常用的发光二极管是发红光、绿光或黄光的二极管。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。发光二极管如图2-8所示；

图2-8发光二极管2.34、轻触开关

轻触开关如图2-9所示；

图2-9清触开关轻触开关的功能说明图如图2-10所示；

图2-11轻触按钮说明图

2.4软件设计

本课程设计是采用80C51单片机设计的可以调控的跑马灯，通过keil进行c语言编程，通过protues进行软件硬件仿真。本设计成果，主要通过按键开关对跑马灯进行控制，包括跑马灯模式的选择、跑马灯模式的显示、跑马灯速度变化控制。

2.4.1、C语言编程

（1）定义

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar ModeNo;

uint Speed;

uchar TCount=0;

uchar Idx;

uchar mb_Count=0;

bit Dirtect=1;

（2）段码表：

uchar code DSY_CODE[]={0xC0,0xF9, 0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; （3）调速表

uint code sTable[]={0,1,3,5,7,9,15,100,200,230,300,350};

（4）延时

void Delay(uint x)

{

uchar i;

while(x--) for(i=0;i<120;i++);

}

（5）检测按键

uchar GetKey()

{

.............

return K;

}

（6）16支LED显示

void Led_Demo(uint Led16)

{

.................

P0=(uchar)(Led16>>8);

}

（7）定时器2

void T0_INT() interrupt 1

{

...................

mb_Count=(mb_Count+1)%16;

}

（8）键盘处理

void KeyProcess(uchar Key)

{

switch(Key)

{

....................

if(Idx<15) Speed=sTable[++Idx];

}

}

（9）主程序

void main()

{

uchar Key;

P0=P1=P2=P3=0xFF;

ModeNo=0;Idx=4;

P3=DSY_CODE[ModeNo];

IE=0x82;

TMOD=0x00;

TR0=1;

while(1)

{

Key=GetKey();

if(Key!=0) KeyProcess(Key);

}

}

2.4.2软件硬件仿真

软件调试是通过对程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并

加以排除纠正的过程。

软硬件联调是指把调试无误的软件程序烧制进单片机芯片内部，通上电源后，检查硬件工作是否有预期的效果，如果没有则需要检测软件是否在实现功能上有欠缺。若有错误，通过改写软件来调试，直至达到预期效果，则设计圆满成功。本设计通过protues进行软件硬件仿真，设计的原理图如图2-12所示；

图2-12设计的原理图

系统运行后的示意图如图2-13所示

图2-13系统运行示意图

三、实物焊接

在软件硬件调试成功后，就可以进行实物的焊接了。焊接前，先对照原理图，在草稿纸上画出焊接器件与连线。接着在焊接板中用铅笔画出连线，沿着铅笔线用焊丝将各个连接点连接起来。焊接好后的实物图如图3-1和3-2所示；

图3-1实物正面图

图3-2实物背面图

实物电路板上有16个LED灯，用来实现8种模式的跑马灯，一个数码显示管，用来显示跑马灯模式“0——7”，还有三个按键，一个实现跑马灯模式的装换，一个对跑马灯进行加速，还有一个可以减缓跑马的的速度。

四、结束语

（1）体会：为期两个星期的课程设计终于落下了帷幕。万事开头难。在刚开始课程设计的时候，大家都有点茫然而且无从下手的感觉。首先是题目的选择，在没有决定题目之前，查找资料毫无目的，基本是查查这个资料，待会又搜索另一个。这大大的浪费来我我的时间。最后，但经过老师的指导及自己查阅相关的资料，逐渐有了自己的设计想法，制定出了系统的结构框图。终于定下了题目。定下了题目之后，做起来就比较有目的。在指导老师的提示下，我们在网上查到了一些相关的资料，再综合书本上学到的一些知识，参考网上的程序，经过调试修改后，最终实现了题目设计的要求。调试成功后，就可以进行实物的焊接，看开始时，对焊锡的融化比较难以把握，不过熟练后，就比较简单了。

通过学习单片机这门课程设计，不仅了解了AT89c51的功能、还加强了单片机的理论知识得了解，而且进一步接触并了解到了软硬件的结合这个实践问题。不仅如此，此次设计也

加强了我们动手培养了我的动手能力及分析思考和解决问题的能力，更令我的创造性思维得

到拓展。

（2）遇到的问题

1、刚着手此设计时，不知道如何下手，但经过老师的指导及自己查阅相关的资料，逐渐有了自己的设计想法，定下了题目，制定出了系统的结构框图。

2、软件设计是耗时最长的一项，涉及到整个系统工作的稳定性。我们首先编写总体框架，然后做简单的测试，保证能正常运行，接下来编写单个的子状态程序，写完一个测试一个，这样保证了最后调试的成功率。在编写程序过程中需要很好的编写习惯，结构要明显，标明注释，随时存档，程序尽量简约。另外要兼顾到硬件结构，尽量使得硬件结构简单，所用资源更少。

3、焊接时，由于对焊接的不熟练，经常会使两条电锡焊线不经意间连接在一起，所以要多用万用电表测试，一个模块一个模块的焊接，在进行测试，这样出错的概率会小很多，刚开始时就是从头焊到尾，结果错了却不知道从何检查起。所以焊接时应该一个子模块一个子模块的焊接，并且布线要简单明了，尽量不要用飞线，这样才能够保证实物的成功率。否则到了后期，很难检测出实物的问题。

4、第一次做出实物时，发现流水灯全亮，却没有闪烁，这与软件仿真的结果大不同。于是，我找来了一块C51试验开发板，用来调试器件。希望以此发现问题。在C51试验开发板上我发现必须加晶振才能够正常工作，于是，在电路板上加上了晶振，最后，实现了电路板的正常工作。

5、实物做出来，验证成功后。过了几天，我在装上芯片发现现实上出现了一个小问题，刚开始时，我以为是布线太密了，有焊锡不经意间连在一起了，可是用万用电表测试后，却没有发现焊锡连在一起的问题。我百思不得其解，最后我想到实物成功时，底座摇杆对芯片的影响，认为是底座出现来了问题。经调试，确实是底座的问题，底座不是很紧，有时芯片的引脚不能很好的了解。

五、参考文献

1、《单片机原理与接口技术》李朝青，北京航空航天大学出版社

2、《单片机课程设计指导》楼然苗李光飞，北京航空航天大学出版社

3、《单片机控制实习与专题制作》蔡朝洋北京航空航天大学出版社

4、《单片机原理与应用及C51程序设计》谢维等，清华大学出版社，2007.2

5、《51系列单片机设计实例》(第2版) 楼然苗李光飞，北京航空航天大学出版社 2006.2

6、《单片微型计算机原理及接口技术实验指导与实训》林军中国水利水电出版社 2004.10

7、网上资料

六、附录

本课程设计的源程序；

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar ModeNo;

uint Speed;

uchar TCount=0;

uchar Idx;

uchar mb_Count=0;

bit Dirtect=1;

uchar code DSY_CODE[]={0xC0,0XF9, 0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; uint code sTable[]={0,1,3,5,7,9,15,100,200,230,300,350};

void Delay(uint x)

{

uchar i;

while(x--) for(i=0;i<120;i++);

}

uchar GetKey()

{

uchar K;

if(P2==0xFF) return 0;

Delay(10);

switch(P2)

{

case 0xFE: K=1;break;

case 0xFD: K=2;break;

case 0xFB: K=3;break;

default: K=0;

}

while (P2!=0xFF);

return K;

}

void Led_Demo(uint Led16)

{

P1=(uchar)(Led16&0x00FF);

P0=(uchar)(Led16>>8);

}

void T0_INT() interrupt 1

{

if(++TCount

TCount=0;

switch(ModeNo)

{

case 0:Led_Demo(0x0001<

case 1:Led_Demo(0x8000>>mb_Count);break;

case 2:if(Dirtect)Led_Demo(0x000F<

Led_Demo(0xF000>>mb_Count);

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;break;

case 3:if(Dirtect)Led_Demo(~(0x000F<

else

Led_Demo(~(0xF000>>mb_Count));

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;

break;

case 4:if(Dirtect)Led_Demo(0x003F<

Led_Demo(0xFC00>>mb_Count);

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;break;

case 5:if(Dirtect)Led_Demo(0x0001<

Led_Demo(0x8000>>mb_Count);

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;

break;

case 6:if(Dirtect)Led_Demo(~(0x0001<

Led_Demo(~(0x8000>>mb_Count));

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;break;

case 7:if(Dirtect)Led_Demo(0xFFFE<

Led_Demo(0x7FFF>>mb_Count);

if(mb_Count==15) Dirtect=!Dirtect;break; default:break;

}

mb_Count=(mb_Count+1)%16;

}

void KeyProcess(uchar Key)

{

switch(Key)

可以调控的跑马灯

单片机原理及应用课程设计 （ 2013 年至2014学年度第 2 学期） 题 目： 可以调控的走马灯 学 生 姓 名： 院（系、部）： 机电工程学院 指 导 教 师： 设 计 时 间： 2014.6.9—2014.6.13 Hebei Normal University of Science & Technology 专业： 电子信息工程 学号： 0414110102

可以调控的走马灯 摘要:单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本课程设计是基于MCS51系列单片机所设计的，用AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯），整个系统有8种跑马灯模式可以选择，K1是选择模式键，并将相应的模式在LED七段数码管中显示出来，K2可以对跑马灯的速度进行加速，K3可以对跑马灯的速度进行减速。整个系统可以实现对跑马灯模式的多层控制，还可以进行加减速。 关键词：MCS51、跑马灯、加减速、七段数码管 一、概论 1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 1.2 单片机的发展趋势 单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。现在常规的

跑马灯课程设计报告

课程设计报告 课题名称基于AT89S51的跑马灯设计 系别机电系 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2010年月 教务处制 基于AT89S51的跑马灯设计 一、设计任务与要求 1．设计任务 选择采用AT89S51、74LS245、ULN2803、LED等器件，使用汇编语言实现各种跑马灯动态显示效果设计。 2．设计要求 实现16个LED的全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。可结合灯的排布以及程序设计实现各种跑马灯动态显示效果。三个输入按键，按键S2时，LED 灯亮点依次流动；按键S3时，依次点亮LED灯；按键S4时，LED灯交错点亮。 3．设计目的 通过本课程设计掌握单片机系统设计思路和基本步骤；掌握LED驱动电路、延时程序和按键处理程序设计。能熟练使用Wave6000软件、编程器或下载线。熟悉Keil、PROTEUS、Protel99se等相关软件的使用。 二、方案设计与论证 在日常生活中，我们总是花样百出的流水灯光，随着电子技术的飞速发展，人们对灯的花样要求也就更多，如全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。因此，跑马灯得到了广泛的应用。 一个由单片机控制的较简单的数字钟由电源电路、控制电路、驱动电路、显示电路4部分组成。

1. 控制电路 控制电路时整个电路的核心，主要由单片机 来完成。AT89S51单片机的管脚图如图（1）所示。 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因 此，单片机必须外接振荡器构成时钟电路才能正 常工作。另外，还应该在单片机的RES端外接电 阻电容构成复位电路，当单片机运行错误时可以 给一个复位信号使其复位。 单片机的对接口电路的控制是由软件向单片 机的I/O口（即P0~P3口）来实现的。AT89S51 单片机内部由两个定时/计数器，可以用其中一个 定时/计数器来对时间进行计数，而另一个可以对 显示器的显示延时进行定时并通过中断把相应的 数据通过I/O 口送给显示器显示。同时，通过对图1 A T89S51管脚图 外部按键的状态判断来进行时间的调整。 2. 显示电路 作为显示电路，采用16个LED灯来进行显示，实现全亮、全灭、交错显示、流水灯显示等。 3. 驱动电路 由于单片机的I/O口输出电流比较弱，不够驱动一位LED数码管，因此，必须在I/O 口和LED数码管之间接一驱动器和限流电阻来驱动LED数码管。 4. 电源电路 由于外部的干扰如电压、电流的波动可能造成直流电源的不稳定，因此，可在电源两端接上滤波器来降低外部干扰对电源造成的影响。 三、单元电路设计 1．时钟电路 单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的，因此时钟信号时单片机的基本工作条件。可以通过测量第30脚ALE是否有输出时钟脉冲的六分频信号来判断时钟信号是否正常。 时钟可以由内部和外部两种方式产生，本设计采用内部方式。如图（2）所示，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件。定时元件通常采用振荡器和电容组成的并联谐振电路。X1为振荡器，C1、C2为电容。振荡器的振荡频率主要取决于晶体，电容对振荡频率由微调作用。外接晶体振荡器时，电容值可选在30pF左右。 图2 内部时钟电路图3 电源滤波电路2．电源电路 如图（3）所示，为了提高电源的稳定，由两个电容并联连接电源两极构成电源滤波电路。C4电容值比较大，用于滤低频；C5容值比较小，用于滤高频。 3．复位电路 一个时钟周期为振荡周期的2倍，6个时钟周期构成一个机器周期，即12个时钟周期构成一个机器周期。在RES引脚上输入一个超过两个机器周期的高电平信号，单片机就可以复位。如时钟频率为12MHz，则有效的复位信号至少应保持2μs以上。 复位电路可以有两种方式：上电复位电路和外部按键复位电路。图（4）所示为单片机的上电复位电路。在上电瞬间，因为电容两端的电压不能突变，RST引脚上电位与Vcc相同。随着电容器充电过程的进行，RST引脚上的电位逐渐下降。只要适当选择C和R的数值，即可顺利实现复位操作。

微机原理————走马灯实验设计

微型计算机技术课程设计 指导教师：赵立辉李鹏 学生班级：计科10802 学生姓名：陈东 学号：200803939 班内序号：11

目录1．……………………………………………………….课设目的2．………………………………………………………课设内容3．…………………………………………问题分析及设计思路4．…………………………………………电路设计及功能说明5．………………………………硬件原理图及接口芯片的介绍6．……………………………………程序流程图及相关源程序7. …………………………………………………实验结果及分析8．…………………………………………………………课设总结

一．课设目的 1．通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2．主要掌握接口芯片8253、8255A等可编程器件的使用,掌握译码器74LS138的使用。 3．学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4．掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。二．课设内容 1.功能要求： 采用8253设计一个1s定时电路，将定时信号接到8255的PC 口的某一位，编程查询该位的状态，若为低电平，则从8255A的PA口输出不同的值使和PA口相接的发光二极管依次变化，实现走马灯的效果。按下Esc键结束程序。 2.设计所需器材及介绍 ①一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 ②可编程芯片8253、8255A、74LS138、74LS245各一片。74LS06两片，发光二极管8个，排电阻一个。 ③导线若干。 ④示波器、万用表、常用工具等共用(从实验室现借现还)

跑马灯控制

太原理工大学 单片机原理与应用技术课程实验报告 专业班级 学号 姓名 指导教师

跑马灯控制 一、实验目的 （1）进一步熟悉Keil和Proteus软件的操作，掌握快速复制元器件的操作方法； （2）掌握利用多路LED实现跑马灯控制的原理； （3）掌握循环移位、查表的编程方法。 二、实验硬件和软件 计算机1台，并安装Proteus软件和Kei C51软件。 三、实验任务 实现跑马灯控制效果，八个发光二极管L1-L8分别依次点亮，时间间隔 0.2S，点亮顺序为：L1→L2→…→L8→L7→L6→…→L1亮，重复循环。 四、实验电路及分析 实验电路如图所示，分析可知当P1.0-P1.7端口输出“0”时，发光管点亮；当P1.0-P1.7端口输出“1”时，发光管熄灭。 跑马灯仿真电路图

五、实验程序编写 1．跑马灯控制分析 根据跑马灯的控制要求，P1.7-P1.0输出状态如下表所示，P1口输出值从0XFE开始，循环左移7次后变为0X7F，然后循环右移7次变为0XFE，移位操作之间延时0.2S，循环左移的终止状态是循环右移的初始状态，注意该状态持续时间仍为0.2S，不是0.4S ，以上过程重复循环。 P1口输出状态表 2．C语言程序 #include #include void Delayms(unsigned int n) { unsigned int i, j; for(j=n; j>0;j--) for(i=112; i>0; i--); } int main( ) { unsigned char n;

unsigned char temp; while(1) { temp=0xfe; P1=temp; for(n=7;n>0;n--) { temp=_crol_(temp,1); Delayms(200); P1=temp; } for(n=7;n>0;n--) { temp=_cror_(temp,1); Delayms(200); P1=temp; } } } 3．程序流程图 六、实验步骤 1．利用Proteus软件绘制仿真电路图 （1）打开Proteus软件，File→New Project进入工程创建向导，选择项目文件存放路径，项目文件名为“实验2.pdsprj”。 （2）创建原理图（schematic），默认模板为default，可根据电路规模选择

PLC控制跑马灯系统的设计

河南工业职业技术学院 2012—2013学年 第一学期 毕业设计 课题名称：PLC控制跑马灯系统的设计设计时间：20012.9.25—20012.10.21 系部：机电工程系 班级：机电1003 姓名：杨杰 指导教师：朱文琦

目录 前言 (3) 第1章概论 (5) 1.1跑马灯系统的意义、现状及要求 (5) 1.1.2 技术现状 (5) 1.2彩灯的发展 (6) 1.2.1 彩灯的最初来源 (6) 1.2.2 彩灯给城市带来的五彩缤纷 (6) 1.3PLC的发展前景及趋势 (7) 1.4PLC的定义及特点 (11) 第2章硬件电路的设计 (13) 2.1跑马灯电路的设计 (13) 2.2开关电路的设计 (14) 第3章软件设计 (15) 3.1软件设计的方案 (11) 3.2PLC结构 (14) 3.3工作原理 (15) 3.4编程语言 (16) 3.5S7-200的指令系统 (18) 3.6跑马灯的工作要求 (19) 3.7梯形图 (20) 结束语 (26) 致谢 (27)

参考文献 (28) 附图 (29) PLC控制跑马灯系统的设计 [摘要]本次毕业设计是应用S7-200 PLC跑马灯设计的硬件电路，并利用OB1的梯形图控制程序设计。通过控制S7－200 PLC的定时继电器的功能 来实现各彩灯按一定的规律点亮和熄灭。接通延迟定时器SD的特点（如 果RLO有正跳沿，则接通延迟定时器启动指令，以设定的时间值启动 指令的定时器）。这种控制电路结构简单，可靠性高，应用性强；软 件程序适应范围广，对各彩灯按一定的规律点亮和熄灭的控制，只需 要改变相应的定时器的时间接通即可。 [关键词] PLC 彩灯梯形图；

PLC跑马灯

PLC 跑馬燈 組員姓名：吳宜倫、賴信仁、許育瑋、高培元 德霖技術學院機械工程系夜二技095A 指導老師：藍天雄老師 摘 要 PLC 是一種具有微處理機的數位電子設備，可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行可程式控制器由內部CPU ，指令及資料記憶體，輸入輸出單元，電源模組，數位類比通信單元所組成。 PLC 的組成簡介 CPU 中央處理單元：包含CU.ALU.暫存器三大部分。 記憶體：存放程式指令及資料的地方，可以使用RAM 或EEPROM 。 輸入輸出單元：輸入單元是用來連結擷取輸入元件的信號動作，並透過內部匯流排將資料送進記憶體由CPU 處理驅動程式指令，部分輸出單元是用來驅動外部負載的介面。主要原理是由CPU 處理以書寫在PLC 裡的程式指令判斷驅動輸出單元在進而控制外部負載，如指示燈、接觸器、繼電器、閥。 AD/DA 類比數位單元(線性控制)：AD 類比轉數位主要是把外部微電壓微電流以及0與1的資料透過專用模組接面接收，再以專用指令轉換運算給程式運用DA 數位轉類比，主要是把PLC 內部數學數值及專用指令以CPU 做運算，並透過專用模組將數學術值轉微電壓微電流信號再加以控制外部設備。如變頻器、溫控器包含其他具有數位類比收送的介面設備… 通信單元：通信單元主要可以區分為程式書寫通信PORT 及外部資料控制擷取PORT 。 圖1主機板外形 圖2設定說明 實驗動機： 1、 了解PLC 是什麼？為什麼PLC 越來越多人使用，它的使用率很高，在社會越來越講求自動化的需求下，它使人們重視它。 2、 首先我們要認識PLC 的內部結構，它可以 說是一部小型電腦，可以應用在許多地方， 如跑馬燈系統、紅綠燈系統、顯示器系統等等。而我們製作了跑馬燈系統，簡單介紹了PLC 和應用在跑馬燈系統，使大家能了解一點PLC ，而在了解一點後，本組開始找尋材料，找到一家專業的PLC 廠商，跟他洽詢，而找到材料，可是我們所懂的不多，組裝方面廠商幫助我們許多，使我們才可以完成作品。

奇异的植物世界(教学设计和反思)

奇异的植物世界 教材分析：我说课的内容是九义教材五年制小学“注音识字、提前读写”语文第六册中的一篇课文《奇异的植物世界》。课文有生动准确的文字描述为我们展示了一幅奇异的植物世界的神奇图画，把学生带入了一个有着奇妙植物、神秘声音、奇异的植物世界中。 学生情况分析：三年级的学生具已经具备了初步自主阅读的能力，对各种事物有着强烈的好奇心与求知欲。同时他们也具备了一定的计算机操作能力，能在网络世界中寻找更丰富的知识，开拓视野。 教学目标：课堂教学的目的是要让学生通过学习的过程，是对学生基本知识、能力和、学习方式方法和情感上的一个提升的过程。在认真地对教材与学生情况的分析后，我把本课的三维目标确定如下：知识与能力：通过朗读课文，了解奇异的植物世界，理清写作顺序；理解词语，认识文中打比方的句子。 过程与方法：在读中感悟，合作探究，自主学习。 情感态度、价值观：激发探索植物世界的奥秘，热爱大自然的思想感情。 教学重点：在本篇课文中，通过有感情地朗读课文，体会文中所介绍的种植物的奇异之处。 教学难点：理清文章的写作顺序，激发学生的热爱自然的美好情感。因此我把本课的重点放在对“奇异”上，抓住这一重点来统领全文，并引导学生在读中进行理解和体会植物的奇异之处。 教法：阅读是语文课程中极其重要的学习内容之一，是学生认知课文、体会课文、理解作者写作思维的一条最佳的途径。在读中学生可以获取新知识，解决新问题，也可以使自己的情感得以升华。我还利用多媒的交互性，根据不同学生的学习水平与心理特点，设计不同层次的教学目标与学习测试，使学生能在自主、宽松的学生环境中获取新的知识。本课主要以“导——扶——放——”为主要形式来培养学生的 学习方式。 学法：教师是学生学习过程中的主导者，也是学生学习过程中的合作者。为了能更大程度地发挥学生在学习中的主体性与他们自身的潜能，在整个教学教学过程中，学生是学习的主体，是探索者；自主、合作学习是新课标中所倡导的重要的学习方。 教学过程： 创设情境，激趣导入。课前播放教师在课前收集到的有关奇异的植物的资料与图片。 一、解题入手，激发兴趣 导入：以旧带新，使学生对学习有一个循序渐进的过程。同时，通过投影出示图片，使学生感知到植物世界的奇异。激发学生学习的兴趣。 {板书课题：《奇异的植物世界》}在学生读后，抓住“奇异”一词，明确教学的重点。 二、初读课文，整体感知 三次读文，通过带问题读文、指读课文、快速读文，使学生整体感知全文，概括全文，为下一步精读课文打下基础。小结中，仍以“奇异”为主线，再一次强调学生学习的重点；同时也交待了学习的难点，作者是按什么顺序来介绍这6种奇异的植物的。 三、精读课文，品学体味 在精读课文，品学体味这过程中，以李叔叔带我们到植物园去参观，课文的2——7自然段具体写了这一游览的过程为重点。首先，在教学在这一部分的教学中，我采用了“导——扶——放”的方法 来进行教学。以第二自然段为导学切入点，以第三自然段为衔接来“扶”学，以四——七自然段为实践 放手让学生自主、合作来完成。在导学中，我先教给学生学习的方法，并和他们一起总结出学法来。出示学法，以便对学生进行“扶”学，让学生有目的地去学习。在“导——扶”的过程中，我注重对学生语 文基本素质的提高，如对字词的理解、认识打比方句、对重点语句的训练、通过读来体会人物内心世界等，为学生将来的学生打下一块块坚实的基石。我们知道，教育的最终目的不是教会学生多少篇课文或学会多少道题，而是教给他们如何去自学的能力和方法。《新课程标准》中指出：学生是学习的主体，教师是学

跑马灯实验报告

电子系统综合设计报告 学号 201009120229 姓名李文海年级专业 2010级电子信息工程(二) 指导 教师刘怀强 学院理学院 走马灯实验论文--《嵌入式系统技术》 1、实验目的 1、学会dp-51pro实验仪监控程序下载、动态调试等联机调试功能的使用； 2、理解和学会单片机并口的作为通用i/o的使用； 3、理解和学会单片机外部中断的使用； 4、了解单片机定时器/计数器的应用。 2、实验设备 z pc 机、arm 仿真器、2440 实验箱、串口线。 3、实验内容 z 熟悉 arm 开发环境的建立。 z 使用 arm 汇编和 c 语言设置 gpio 口的相应寄存器。 z 编写跑马灯程序。 5、实验原理 走马灯实验是一个硬件实验，因此要求使用dp-51pro 单片机综合仿真实验仪进行硬件 仿真，首先要求先进行软件仿真，排除软件语法错误，保证关键程序段的正确。然后连接仿 真仪，下载监控程序，进行主机与实验箱联机仿真。 为了使单独编译的 c 语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用规 定一定的规则。atpcs ，即 arm ， thumb 过程调用标准(arm/thumb procedure call standard)，是 arm 程序和 thumb 程序中子程序调用的基本规则，它规定了一些子程序间调 用的基本规则，如子程序调用过程中的寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规 则等。 下面结合实际介绍几种 atpcs 规则，如果读者想了解更多的规则，可以查看相关的书 籍。 1．基本 atpcs 基本 atpcs 规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面 3 方面的内容： (1)各寄存器的使用规则及其相应的名称。 (2)数据栈的使用规则。 (3)参数传递的规则。 相对于其它类型的 atpcs，满足基本 atpcs 的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。 但是它不能提供以下的支持： arm 程序和 thumb 程序相互调用，数据以及代码的位置无关 的支持，子程序的可重入性，数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的 atpcs 就是在基本 atpcs 的基础上再添加其他的规则而形成 的。其目的就是提供上述的功能。 2．寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则： (1) 子程序间通过寄存器 r0～r3 来传递参数。这时，寄存器 r0～r3 可以记作 a0～a3。 被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器 r0～r3 的内容。 (2) 在子程序中，使用寄存器 r4～rll 来保存局部变量。这时，寄存器 r4～r11 可以记 作 v1～v8。如果在子程序中使用到了寄存器 v1～v8 中的某些寄存器，子程序进入时必须保

跑马灯控制(定时中断应用)

江 苏 省 盐 城 技 师 学 院 教 案 首 页 编 号：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水号： 编 制： 审 核： 批 准： 课题： 跑马灯控制（定时中断应用） 教学目的、要求：1、学习使用定时/计数器实现精确延时。 2、 熟练掌握移位指令。 教学重点、难点：熟练掌握移位指令 授课方法： 启发式教学、任务驱动型教学、实验教学 教学参考及教具（含电教设备）：高职高专规划教材《单片机原理与控制技术》、多 媒体设备、DVCC 系列单片机微机仿真实验系统实验指导书。 授课执行情况及分析： 板书或教学设计： 授课日期 班 级 课题：跑马灯控制（定时中断应用） 一、知识回顾 二、任务引入 三、任务分析 四、相关知识 （1）电路功能 （2）硬件电路 （3）控制程序 五、任务实施 六、任务拓展 七、巡回指导 八、结束指导

课题 跑马灯控制（定时中断应用） 课前准备： 1、DVCC 系列单片机微机仿真实验系统 2、安装有DVCC 实验系统软件的计算机、多媒体投影仪 3、万用表及常用电工工具 组织教学： 检查学生人数、标志牌佩戴、工作服及工具准备情况。 知识回顾（复习提问）： 定时中断的设定方法是什么？ 任务引入： 开始时P1.0亮，延时0.2S 后，P1.1亮，如此左移7次后至P1.7再延时0.2S 右移至P1.6，如此右移7次至P1.0，循环显示。 任务分析： 一、硬件图 EA/VP 31X119X218 RESET 9RD 17WR 16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P20 21 P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10Vss 20 Vcc 40U2 8051 R1200R2200R3200R4200R5200R6200R7200R8200 D1LED D2LED D3LED D4LED D5LED D6LED D7LED D8 LED T1XTAL C1 30p F C2 30p F a b f c g d e VCC 1234567a b c d e f g 8 dp dp 9 DS1 AMBERCA a b f c g d e VCC 1234567a b c d e f g 8dp dp 9 DS2 AMBERCA A B C D R910K R1010K R1110K R1210K +5V +5V R0110k +5V + C01 22u F 二、功能说明

走马灯教案

走马灯 一、教学目标： 1、知识目标 通过探究走马灯的动力来源，帮助学生掌握热动力方面的知识。 2、能力目标 锻炼学生利用实验器材完成实验的动手能力。 3、思维目标 通过以上两点提升学生的观察、分析的思维能力。 二、教学设计： 通过演示走马灯引发学生兴趣→观察走马灯的结构特点→探究使走马灯动起来的原因→从而使学生了有关热动力方面的知识 三、教学流程： 1、复习前课： 2、导入： 大家看到视频中的是什么？玩过吗？是什么原理？ 我们来做几个小实验验证一下吧！ ①酒精灯上空放手，感受热量。 ②在酒精灯火苗上方放塑料袋 ③拿两个杯子做一个天平，一边用灯在下方烧，观察情况。 ④纸蛇舞引出走马灯 【教师发问】在中国有一种传统的玩具，属于灯笼的一种，这个灯笼十分有趣， 当你点燃它时，它会马不停蹄的转起来。大家知道是什么吗？ 对，它就是“走马灯”。有幅对联的上联说：“走马灯，灯走马，灯熄马停步。”为什么灯停了马就不走了呢？下面就让我们一起去找寻答案吧！ 3、实验记录： 4、学生实验：通过以上演示实验，让学生掌握实验规律，独立完成本节课实验。（教师可适当点拨） 5、总结回顾：走马灯之所以会转动，是因为当走马灯下端的蜡烛点燃后，加热产生热空气，热空气上升形成气流，气流推动走马灯灯罩的叶片，所以走马灯就旋转起来了。热空气为什么会向上升呢？当空气中有热源的时候，热源周围的空气膨胀、稀薄而轻盈，热空气的密度要比冷空气的密度小，所以就会向上形成气流了，上升的热空气产生动力推动叶片使叶轮动

起来。 6、学生秀：学生展示自己的作品，并说出相关的知识点或原理 教师根据学生的展示，对学生表现做出肯定和表扬，可让学生相互点评并对相关知识点做补充，师做小结帮助学生巩固所学的知识点。 7、重点知识回顾：（1）走马灯能旋转与它的结构有关，要有转动起来的轴，要有同一方向倾斜的叶轮，要有灯罩，而且跟灯罩的材质有关，选用比较轻的材质。（2）走马灯能旋转要有足够的热动力。 8、课后作业及知识拓展： （1）、利用课余时间，根据走马灯的知识原理做一个热气球。 （2）、拓展视野： 走马灯名字的由来：当灯笼内灯烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动叶轮旋转，于是灯罩随轮轴转动，上面的图画动起来像你追我赶的感觉，所以故名走马灯。正月15元宵节，民间风俗要挂花灯，走马灯为其中一种。外形多为宫灯状，内以剪纸粘一轮，将即绘好的图案粘贴其上。燃灯以后热气上熏，纸轮旋转，灯屏上即出现人马追逐、物换景移的影像。宋时已有走马灯，当时称“马骑灯”。 （3）有趣的高空热气球荡秋千。

基于单片机的跑马灯控制器设计

专业课课程设计题目: 基于单片机的跑马灯控制器设计 院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1105 学生姓名：学号：20112391 指导教师：邵教师职称： 评语及成绩： 指导教师： 日期：

目录 1 课题简介 (3) 1.1课题研究背景 (3) 1.2 国内外研究现状 (4) 1.3 本课题研究内容 (4) 2 系统总体设计方案 (5) 2.1 设计方案论证 (5) 2.2 系统结构及主要参数确定 (5) 3 软硬件电路设计与调试 (8) 3.1 硬件电路设计 (8) 3.1.1 基本原理 (9) 3.2 软件电路设计 (10) 3.3 软硬件电路调试 (13) 3.4 调试结果分析 (13) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

绪论 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机，以及程控玩具等等，这些都离不开单片机。 单片机最小系统是在以MCS-52单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。本毕业设计主要在STC89C52RC单片机上扩展I/O 口，复位电路，晶振电路，LED显示电路，数码管显示电路，蜂鸣器电路。适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。因此，研究单片机最小系统有很大的实用意义。 1 课题简介 1.1课题研究背景

51单片机的音乐跑马灯设计

摘要 单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。 本设计使用AT89C52芯片，利用P0的8个端口连接8个发光二极管，P1的8个端口连接8个发光二极管，通过P0.0到P0.7的值和P1.0到P1.7的值控制“跑马灯”的亮灭,以达到显示效果。设计的中断程序要对多个按键动作进行响应，灯光变换的花样有15种，用模式按钮切换。按下模式按钮键，程序将按十五种模式切换，每按一次模式按钮键，切换一次跑马灯模式，而加速按钮和减速按钮可以改变闪烁速度；最后一种模式为音乐模式，加速按钮可切换音乐。 在单片机运行时，可以在不同状态下让跑马灯显示不同的组合，作为单片机系统正常的指示。当单片机系统出现故障时，可以利用跑马灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。此外，跑马灯在单片机的调试过程中也非常有用，可以在不同时候将需要的寄存器或关键变量的值显示在跑马灯上，提供需要的调试信息。 关键词：音乐跑马灯；AT89C52单片机；74LS245驱动芯片；LED发光二极管

1 设计概述 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计作用 (1) 1.3设计要求 (1) 1.4系统设计框图 (1) 2元器件介绍 (3) 2.1AT89C52单片机 (3) 2.2驱动芯片74LS245 (3) 2.3其他元件及功能 (4) 3 硬件电路设计 (6) 3.1单片机最小系统 (6) 3.2LED显示部分 (7) 3.3按钮控制部分 (7) 3.4数码管显示电路 (8) 3.5蜂鸣器部分 (8) 3.6系统总电路图 (9) 4 软件设计 (10) 4.1 程序流程图 (10) 4.2 程序设计 (10) 5 结束语 (32) 参考文献 (33)

跑马灯电路设计

跑马灯分析如下： 跑马灯电路采用74LS194为核心控制彩灯左移、右移及闪烁功能，围绕74LS194的S1、S0工作的控制方式，S1、S0需要自动周期性的变化，为了实现自动模式转换，设计一个状态计数器，控制彩灯模式转换，利用74153双四选一电路，将S1、S0的状态置入74194，完成周期性地读取。 本设计方案的关键是S1、S0状态信息如何传送给74194，S1、S0状态信息要与整个彩灯控制电路相匹配，不同的S1、S0状态，送入74LS194数据输入端的数据不同，利用74LS153作为数据选通，连接到74LS194数据输入端，不同的工作状态，选通数据输出不同，这是设计的主要关键点之一。 电路中，利用74161完成状态计数工作，每8个时钟脉冲，状态计数器完成加一操作，完成移位方式控制，利用74194完成左移或右移及闪烁功能功能，利用74153完成左右移数据输入选通控制。

根据任务要求列出自动循环状态和74194移位控制工作方式表2。 表2 X/0表示电路设计过程中，尽管状态表中取任意态，但在实际电路连接中，取低电平。 彩灯控制器完成左移、右移、闪烁及同时左右移，只需要4种状态，故状态计数器完成模4计数即可。移位寄存器的工作状态由方式控制字S1、S0决定，查阅74LS194数据手册，确定S1、S0工作方式。利用表.2，分析S1、S0的状态。因为彩灯是八路输出，用两片74LS194，其中高位标号为74194B，低位为74194A，所以高位的74LS194工作方式标称为BS1、BS0，低位为AS1、AS0。将BS1、BS0、AS1、AS0放在一起，用74153将数据状态选通输出即可 从表格中可以看出，状态计数器描述计数状态，移位寄存器完成左移、右移、闪烁、左右同时移动功能，且自动循环进行。

跑马灯控制电路设计

HDL数字系统课程设计报告书 目录 一、设计目的 (2) 二、设计思路 (2) 三、设计过程 (2) 3.1、系统方案论证 (2) 3.2、程序代码设计 (3) 四、系统调试与结果 (5) 五、主要元器件与设备 (9) 六、课程设计体会与建议 (9) 6.1、设计体会 (9) 6.2、设计建议 (10) 七、参考文献 (10)

论文摘要： 共16个LED灯，连成一排，实现几种灯的组合显示。通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，了解了设计电路的程序，也了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。此外，本实验也可通过EDA软件Quartus6.0和modelSim SE 6.0实现。 关键词: HDL 数字系统跑马灯设计

一、设计目的 1、熟悉Verilog HDL程序编程。 2、掌握Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片的使用方法。 3、熟悉Quartus II 6.0和Modesim SE 6.0软件的使用。 4、了解16个数码管的显示原理和方法。 二、设计思路 1、编写跑马灯设计程序。 2、定义LED灯引脚分配。 3、设计状态控制。 4、下载到EPEK30QC208-2芯片上显示。 三、设计过程 3.1、系统方案论证 16位LED跑马灯设计框图如图1所示:

图1 LED跑马灯设计框图 3.2、程序代码设计 module paomadeng(rst,clk,sel,led); //端口定义，参数列表 input rst,clk; //rst复位，clk为4Hz的时钟信号input[1:0] sel; //sel 状态选择端口 output[15:0] led; //led 跑马灯显示 reg[15:0] led; reg[15:0] led_r,led_r1; reg cnt1,dir; //cnt1控制状态2 led灯的亮次数 reg[3:0] cnt2; //cnt2控制状态2 led灯的亮次数 reg[2:0] cnt3; //cnt3控制状态2 led灯的亮次数 always@(posedge clk) begin if(rst) begin cnt1<=0;cnt2<=0;cnt3<=0;dir<=0;end else case(sel) // LED按奇数，偶数依次显示 2'b00: begin led_r=16'b0101010101010101; if(cnt1==0)led<=led_r; else led<=led_r<<1; cnt1<=cnt1+1; end // LED顺序依次显示，顺序依次熄灭 2'b01: begin if(!dir) begin if(cnt2==0) begin led_r=16'b0000000000000001;led<=led_r;end else begin led<=(led<<1)+led_r;end if(cnt2==15) begin dir<=~dir;end

微机原理(基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真)

学号： 课程设计 题目基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真 学院自动化学院 专业自动化 班级 姓名 指导教师

2012 年 1 月12 日任务书

目录 引言 (1) 1总体方案论证 (2) 1.1功能分析 (2) 1.2系统连接图设计 (2) 1.2.1锁存控制电路 (5) 1.2.2可编程并行通信接口芯片8255A (6) 2程序流程图设计及其说明 (9) 3关键程序段落说明 (11) 3.1数据段定义 (11) 3.2程序初始化 (11) 3.3芯片初始化 (12) 3.4初始LED亮灭状态 (12) 3.5检测按键开关子程序 (12) 3.6延时程序片段 (14) 3.7灯光变换控制 (15) 4程序调试说明 (16) 5结果记录及分析 (17) 心得体会 (19) 参考文献............................................................................. 错误!未定义书签。

引言 微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所有又叫做微机。是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础，配以存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。学习微机原理与接口技术，主要容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。 汇编语言是面向机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。用汇编语言编写的程序由于目标程序占用存少，运行速度快，它有着高级语言不可替代的用途。因此，学习汇编语言是很必要的，通过学习汇编语言可以体会它的作用。 通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握简单的接口设计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。

可以调控的走马灯设计

单片机技术课程设计说明书可以调控的走马灯设计 专业 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2011年 6 月20 日

目录 1概述 (2) 1.1单片机的发展和现状 (2) 2课题方案设计 (3) 2.1系统总体设计要求 (3) 2.2系统模块结构 (3) 3系统硬件设计 (3) 3.1总体设计 (3) 3.2单片机最小系统 (4) 3.3按键电路 (5) 3.4数码管显示电路 (5) 3.5发光二极管显示电路 (6) 4系统软件设计 (6) 5软硬件联调及调试结果 (7) 5.1软硬件调试中出现的问题及解决措施 (7) 5.2实物图 (8) 5.3调试结果 (9) 5.4各模式灯亮 (9) 结束语 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录1：基于单片机可以调控的走马灯原理图 (12) 附录2；基于单片机可以调控的走马灯PCB图 (13) 附录3：基于单片机可以调控的走马灯仿真 (14) 附录4：程序代码 (15) 附录5：元件清单 (20)

1概述 1.1单片机的发展和现状 单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前，8位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的16位单片机（如MCS-96、MK-68200）可用在更复杂的计算机网络。可以说，微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 1．低功耗CMOS化 MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。2．微型单片化 常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。 3．主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。

跑马灯设计方案EDA课程设计方案

第一章设计内容与设计方案 1.1课程设计内容 控制8个LED进行花样性显示。 设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。 4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。 可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。 1.2设计方案 在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。

2.1设计原理及设计流程 本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。 跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。