基于51单片机的流水灯系统设计
1. 设计思路 (2)
1.1电源模块 (3)
1.2显示模块 (4)
1.3花样灯模块 (4)
2 单片机花样灯与数码显示系统总体设计......................................................... 错误！未定义书签。
2.1三个模块的阐述
2.2单片机花样灯与数码显示控制系统的通行方案设计.............................. 错误！未定义书签。
2.3单片机花样灯与数码显示控制系统的功能要求..................................... 错误！未定义书签。
2.4单片机花样灯与数码显示控制系统的基本构成及原理......................... 错误！未定义书签。3花样灯与数码显示系统的硬件设计 (7)
3.1AT89C51单片机简介 (8)
3.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (8)
3.1.2 主要引脚功能 (10)
3.2系统硬件总电路构成及原理 (11)
3.2.1系统硬件电路构成 (12)
3.2.2系统工作原理 (12)
4系统软件程序的设计 (15)
4.1程序主体设计流程 (15)
4.2理论基础知识 (16)
4.2.1数组及while、switch等语句.............................................................. 错误！未定义书签。
4.2.2软件延时原理 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3程序模块设计 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
4.3.1花样灯的设计 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3.2 LED数码管显示.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.4系统软件调试 (20)
4.4.1 proteus仿真 (20)
4.4.2keil仿真 (21)
参考文献 (17)
设计心得体会 (18)
附录 (19)
基于单片机的花样流水灯及其数码显示技术摘要：自计算机问世以来，单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。在流水灯控制系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的旧式市发展速度，成为日后此系统中的核心部分。由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功耗低；功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。本文主要讲的是单片机，课题名称为多按键花样流水灯，它使我们学会了如何使用单片机控制我们日常生活中的多设备设施的应用。通过本课题的设计以后，使我了解到了单片机的许多方面的应用。
关键词：花样灯单片机数码管
1. 设计思路
（1）为了使设计具有更强的针对性和实用性，使用单片机设计的控制方案，基于AT89C51的单片机设计方案。
（2）确定系统控制的总体设计，包括流水灯变化方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有流水灯状态控制能实现基本的变化功
能，还增加了数码管显示提示。
（3）设计分为3个模块，分别为电源模块，数码显示模块，花样灯模块，并对3个模块进行充分的校正和完善。
（4）进行软件系统的设计，对于本系统，本组采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解延时原理，总体上完成了软件的编写。
2 花样流水灯与数码显示系统总体设计2.1三个模块的阐述
2.1.1电源模块
电源提供的方案
为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：
方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟
电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。
方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，
节约成本；缺点是输出功率不高。
综上所述，我选择第二种方案。
电源模块仿真效果图1-1
2.1.2 显示模块
数码管显示方案
该系统要求完成计数功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：
方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。
方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。
综上所述，我选择第一种方案。
数码管显示模块仿真图1-2：
2.1.3 花样灯模块：
本方案采用3种变化形式，且3种方式依次按顺序变化，采用8个LED 灯作为一个系统。
花样灯仿真效果图1-3：
图1-1
图1-2 图1-3
2.2单片机花样流水灯与数码显示系统的通行方案设计
1）系统采用8个LED灯，一个数码显示器，及电源。
2）流水灯有3种变化方式。
第一种：LED灯由L1---L8逐个变亮；
第二种;L1,L8亮，接着L2，L7亮，再接下来L3，L6亮，然后L4，L5亮，再这样反循环一次。
第三种;L1,L3,L5,L7,L2,L4,L6,L8依次亮。
且三种方式按顺序执行，成花样流水灯状。
3）方式1.2数码显示管是用来记录亮灯的个数，方式3是用来记录哪一个灯亮。
4）具体的数据及其显示如表2-1所示。
2.3 单片机花样灯与数码显示系统的功能要求
系统要满足稳定，准确，快速的三个基本要求。
1）稳定：就是基本上实现了方案设计思路上的变化样式，并且不会出现错误
和紊乱。
2）准确; 即系统的偏差接近可允许范围之内，方可认为准确。
3）快速：顾名思义，就是系统的运行速度可以调整，并且不会影响到系统的其他性能指标即可。
2.4单片机花样灯与数码显示系统的基本构成及原理
单片机设计流水灯控制系统，可用单片机直接控制流水灯的状态变化，不同的程序控制不同的变化状态，本次仅仅分为3种形式变化，当然还可以有更多的变化。
据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，流水灯模块，数码管显示模块接受输出。系统的总体框图如上1-4所示。
图1-4系统的总体框图
3花样灯与数码显示系统的硬件设计
3.1 AT89C51单片机简介
AT89C51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。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。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AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051
是它的一种精简版本。AT89C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。
3.1.1 AT89C51单片机的主要特性
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-24Hz，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（两个外部中断源和3个内部中断源），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。
定时器原理
定时器工作的基本原理其实就是给初值，让它不断加1直至减完为模值，这个初值是送到TH和TL中的。它是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值，即所要求的计数值设定为C，把计数初值设定为TC 可得到如下计算通式：
TC=M-C
式中，M为计数器模值。计数值并不是目的，目的是时间值，设计1次的时间，即定时器计数脉冲的周期为T0，它是单片机系统主频周期的12倍，设要求的时间值为T，则有C=T／T0。计算通式变为：
T=（M－TC）T0
模值和计数器工作方式有关。在方式0时M为8192；在方式1时M的值为65536；在方式2和3为256。就此可以算出各种方式的最大延时。如单片机的主脉冲频率为12MHZ，经过12分频后，若采用方式０最大延时只有8.129毫秒，采用方式１最大延时也只有65.536毫秒。这就是为什么扫描周期为50ms的原因，
若使用软件则会耽搁程序流程，显然不可行。相反，时间计时方面却不可能只用计数器，因为显然１秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们还必须采用定时器和软件相结合的办法才能解决这个问题。
图3 AT89C51系列单片机的内部结构示意图
3.1.2 主要引脚功能
图4 AT89C51引脚图
·VCC：电源电压
·GND：接地
·P0口：P0口是一组8位双向I／0口。P0口即可作地址／数据总线使用，又可以作为通用的I/O口使用。当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作低8位地址总线，后作双向数据总线，此时，P0口就不能再作I/O口使用了。在访问期间激活要使用上拉电阻。
·P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻的8准位双向I／O口，P1作为通用的I/O口使用。
·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I／O 口，P2即可作为通用的I/O
单元地址。
·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位准双向I ／0 口。P3 口除了作为通用的I/O 口使用之外，每个引脚还具有第二功能，具体分配如表2
表2
·RST ：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR 的DISRT0 位（地址8EH ）可打开或关闭该功能。DISRT0位缺省为RESET 输出高电平打开状态。
·ALE ／PROG ————
：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE （地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的1／6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对F1ash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG ）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR ）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条M0VX 和M0VC 指令ALE 才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 无效。
·PSEN ————
程序储存允许（PSEN ————
）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN ————
有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN ————
信号。
·EA ——
／VPP ：外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H －FFFFH ），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA 端状态。如EA 端为高电平（接VCC 端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。F1ash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程电压Vcc 。
·XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
3.2 系统硬件总电路构成及原理
实现本设计要求的具体功能，可以选用AT89C51单片机及外围器件构成最小控制系统，8个发光二极管分成3种变化方式，数码显示管进行计数。
3.2..1系统硬件电路构成
本系统以单片机为核心，系统硬件电路由状态灯，数码管显示，按键，组成。其具体的硬件电路总图如图1-5所示。
实物图如1-6所示。
3.2..2系统工作原理
先对系统进行初始化，之后再调用子程序入单片机内。分别控制循环彩灯及其数码管显示模块。（以上两个模块及其工作方式都已经在上面提到）之后就是对程序的无限循环了，达到3种方式不停循环的目的，可以实现手动关闭。
图1-5 基于单片机的流水灯控制系统电路图
图1-6，硬件结构
4系统软件程序的设计
4.1 程序主体设计流程
全部控制程序实际上分为若干模块：键盘设置处理程序，状态灯控制程序，LED显示程序紧停程序等。
整个软件程序、流程图如图1-7所示。
4.2 理论基础知识
4.2.1数组及while,switch,等语句
数组：所谓数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合，就是把有限个类型相同的变量用一个名字命名，然后用编号区分他们的变量的集合，这个名字称为数组名，编号称为下标。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。数组是在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。
While语句：
while语句格式为:
while(表达式)
语句;/*循环体*/
这里的表达式是循环能否继续下去的条件,而语句是循环体。只要表达式为真,则执行循环体内语句。否则终止循环,执行循环体外语句。
switch语句
switch语句格式为：
switch(表达式)
{
case 常量表达式1: 语句1
case常量表达式2: 语句2
.
.
.
case常量表达式n: 语句n
default: 语句n+1
}
说明
switch后面的括号内的表达式,ANSI标准允许为任何类型.
当表达式与某一个case后面的常量表达式相等时,就执行case后面的语句,若没有匹配,则执行default 后面的语句.
每一个case的常量表达式的值须互不相同,否则便会出现矛盾.
各个case和default的出现次序不影响结果.
执行完一个case语句,流程就转移到下一个case并继续执行.因此在case的分支后,加break语句来跳出switch语句.
4.2.2软件延时原理
单片机因具有体积小、功能强、成本低以及便于实现分布式控制而有非常广泛的应用领域[1]。单片机开发者在编制各种应用程序时经常会遇到实现精确延时的问题，比如按键去抖、数据传输等操作都要在程序中插入一段或几段延时，时间从几十微秒到几秒。有时还要求有很高的精度，如使用单总线芯片DS18B20时，允许误差范围在十几微秒以内[2]，否则，芯片无法工作。用51汇编语言写程序时，这种问题很容易得到解决，而目前开发嵌入式系统软
件的主流工具为C语言，用C51写延时程序时需要一些技巧[3]。因此，在多年单片机开发经验的基础上，介绍几种实用的编制精确延时程序和计算程序执行时间的方法。
实现延时通常有两种方法：一种是硬件延时，要用到定时器/计数器，这种方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精确延时；另一种是软件延时，这种方法主要采用循环体进行。
单片机系统一般常选用11.059 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。第一种更容易产生各种标准的波特率，后两种的一个机器周期分别为1 μs和2 μs，便于精确延时。本程序中假设使用频率为12 MHz的晶振。最长的延时时间可达216=65 536 μs。若定时器工作在方式2，则可实现极短时间的精确延时；如使用其他定时方式，则要考虑重装定时初值的时间（重装定时器初值占用2个机器周期）。
在实际应用中，定时常采用中断方式，如进行适当的循环可实现几秒甚至更长时间的延时。使用定时器/计数器延时从程序的执行效率和稳定性两方面考虑都是最佳的方案。但应该注意，C51编写的中断服务程序编译后会自动加上PUSH ACC、PUSH PSW、POP PSW和POP ACC语句，执行时占用了4个机器周期；如程序中还有计数值加1语句，则又会占用1个机器周期。这些语句所消耗的时间在计算定时初值时要考虑进去，从初值中减去以达到最小误差的目的。
4.3程序模块的设计
4.3.1花样灯的设计
case 0:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 3:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
case 4:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 5:P2=0x20;P0=tableNUM[led_point];
case 6:P2=0x40;P0=tableNUM[led_point];
case 7:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
case 8:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 9:P2=0x20;P0=tableNUM[led_point];
case 10:P2=0x40;P0=tableNUM[led_point];
case 11:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
case 12:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 13:P2=0x20;P0=tableNUM[led_point];
case 14:P2=0x40;P0=tableNUM[led_point];
case 15:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
case 16:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 17:P2=0x20;P0=tableNUM[led_point];
case 18:P2=0x40;P0=tableNUM[led_point];
case 19:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
case 20:P2=0x10;P0=tableNUM[led_point];
case 21:P2=0x20;P0=tableNUM[led_point];
case 22:P2=0x40;P0=tableNUM[led_point];
case 23:P2=0x80;P0=tableNUM[led_point];
4.3.2LED数码管显示
case 0:P1=tableLED[led_point];break;
case 1:P1=tableLED[led_point];break;
case 2:P1=tableLED[led_point];break;
case 3:P1=tableLED[led_point];break;
case 4:P1=tableLED[led_point];break;
case 5:P1=tableLED[led_point];break;
case 6:P1=tableLED[led_point];break;
case 7:P1=tableLED[led_point];break;
case 8:P1=tableLED[led_point];break;
case 9:P1=tableLED[led_point];break;
case 10:P1=tableLED[led_point];break;
case 11:P1=tableLED[led_point];break;
case 12:P1=tableLED[led_point];break;
case 13:P1=tableLED[led_point];break;
case 14:P1=tableLED[led_point];break;
case 15:P1=tableLED[led_point];break;
case 16:P1=tableLED[led_point];break;
case 19:P1=tableLED[led_point];break;
case 20:P1=tableLED[led_point];break;
case 21:P1=tableLED[led_point];break;
case 22:P1=tableLED[led_point];break;
case 23:P1=tableLED[led_point];break;
4.4 系统软件调试
4.4.1 proteus仿真器
仿真的概念其实使用非常广，最终的含义就是使用可控的手段来模仿真实的情况。单片机系统开发中的仿真包括软件仿真和硬件仿真。
软件仿真这种方法主要是使用计算机软件来模拟实际的单片机运行，因此仿真与硬件无关的系统具有一定的优点。用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证，特别适合于偏重算法的程序。软件仿真的缺点是无法完全仿真与硬件相关的部分，因此最终还要通过硬件仿真来完成最后的设计；
硬件仿真使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完成单片机全部或大部分的功能。使用了附加硬件后用户就可以对程序的运行进行控制，例如单步、全速、查看资源断点等。
系统的软件调试借助于proteus仿真器，在进行系统软件的连续调试之前要先进行软件的初调，就是要使各个子程序模块运行正确，程序的运行流程正确。软件调试主要分以下几个步骤进行：
◆功能子程序的调试。能子程序的调试包括运算、采样、数字滤波以及PID运算等子程
序的调试。在调试功能子程序时，许多参数都是未知的，要根据其所需的条件，给出假定的数据，使其运行，如果能完成预定的处理功能或与手工计算的结果相符，就说明该子程序己调试通过。调试时由小到大，由里到外。例如，调试PID算法子程序时，先调通其包含的各个运算子程序和参数处理子程序，然后将它们连起来进行通调。通调时，也是假定一些数据、参数和初始条件，然后运行程序。当运算结果与手工计算的结果相同时，该算法子程序则调试完成，反之，就要进行相应的修改。其它子程序的调试同理；
◆程序流程的调试。序流程的调试主要是查看程序运行的步骤是否正确，在某时刻程序运
行所处的位置是否正确，是否能正确运行各个中断服务程序。在调试过程中，先将PID 算法子程序屏蔽，输出可控硅导通时间用一个固定的常数代替，在各个中断服务子程序设置断点，然后运行程序，查看程序是否能运行到所有的断点，若所有断点都能运行到，则程序流程基本正确。去掉所有断点，再一次运行程序，查看可控硅状态，从而判断程序流程正确，反之，若程序流程不正确，做相应的修改后，重新调试；
◆功能程序与算法程序的通调。完成整个程序流程的调试后，将PID等算法子程序加入，在算法子程序前或后设置断点，运行整个程序。当程序在断点处暂停时，查看PID计算的控制量与手工计算的值是否相同。多运行几次，若每次的结果都正确，则说明程序各个部分互相没有矛盾，反之，则说明算法子程序和其它子程序之间有影响，需要做相应的修改后重新调。
C51单片机实行流水灯程序
#include
51单片机32位流水灯
51单片机32位流水灯 摘要：随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，C51单片机应用非常广泛。本文介绍了一种简易的单片机应用的设计思路及硬件结构。首先研究了51单片机流水灯的基本原理，画出整机框图，接着提出系统的性能指标，计算确定电路形式和元器件参数，然后根据原理图通过Simulink软件进行建模仿真，验证系统的可行性。 关键字：C51；LED；S imulink软件；Protel99SE； 1引言 1.1设计背景及意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用围也逐渐广泛起来，在我们的生活当中有许多地方要应用中到灯光，因此，设计全自动，可靠，安全，便捷的灯光效益具有极大的现实必要性。 2.系统概述 该系统主要有C51单片机，LED灯，晶振等。 2.1 设计目的 （1）掌握简易流水灯的工作原理，以及程序的编写等等。 （2）进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用； （3）学习数字电路仿真、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧； （4）培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 2.2设计容及要求 1、51单片机x1、40Pin 座x1 2、LED x32（建议用5mm 七彩的） 3、电阻470Ωx33 4、晶振12MHz x1 5、10uf 电解电容x1、谐振瓷片电容30pf x2 6·其他的可以看自己的爱好去加 7、其实也可以不用那么多的电阻，用几个排阻就OK了。
2.2电路原理图
2.2重要元器件介绍
（1）C51单片机 （2）12MHZ晶振分为两种封装形式： SMD3225产品详细参数： 频率围：12 ~ 54 MHz 频率公差（25℃）± 10ppm± 30 ppm, or specify 在工作温度围的频率稳定度：± 10ppm± 30 ppm, or specify 工作温度围：- 20 ~ +70 oC, or specify 并联电容（C0）：7 pF Max. 驱动级：1~200μW(100μW typical) 负载电容：Series, 8 pF, 12 pF, 15 pF, 20pF, or specify 老化（25℃）：± 3 ppm / year Max. 储存温度围：- 40 ~ + 85 oC SMD5032产品详细参数： 频率围：12 ~ 54 MHz 频率公差（25℃）± 10ppm± 30 ppm, or specify 在工作温度围的频率稳定度：± 10ppm± 30 ppm, or specify 工作温度围：- 20 ~ +70 oC, or specify 并联电容（C0）：7 pF Max. 驱动级：1~200μW(100μW typical) 负载电容：Series, 8 pF, 12 pF, 15 pF, 20pF, or specify 老化（25℃）：± 3 ppm / year Max. 储存温度围：- 40 ~ + 85 oC 3实物
(完整版)51单片机流水灯程序
1.第一个发光管以间隔200ms 闪烁。 2. 8 个发光管由上至下间隔1s 流动，其中每个管亮500ms, 灭500ms 。 3. 8 个发光管来回流动，第个管亮100ms 。 4. 用8 个发光管演示出8 位二进制数累加过程。 5. 8 个发光管间隔200ms 由上至下，再由下至上，再重复一次，然后全部熄灭再以300ms 间隔全部闪烁 5 次。重复此过程。 6. 间隔300ms 第一次一个管亮流动一次，第二次两个管亮流动，依次到8 个管亮，然后重复整个过程。 7. 间隔300ms 先奇数亮再偶数亮，循环三次；一个灯上下循环三次；两个分别从两边往中间流动三次；再从中间往两边流动三次；8 个全部闪烁 3 次；关闭发光管，程序停止。 1 #include
uint x,y; for(x=200;x>0;x--) for(y=100;y>0;y--); } #include
51单片机流水灯C语言源代码
#include
最经典的51单片机经典流水灯汇编程序
单片机流水灯汇编程序设计 开发板上的8只LED为共阳极连接，即单片机输出端为低电平时即可点亮LED。 程序A： ;用最直接的方式实现流水灯 ORG 0000H START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮 LCALL DELAY；延时1秒 MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮 LCALL DELAY；延时1秒 MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮（以下省略） LCALL DELAY MOV P1,#11101111B LCALL DELAY MOV P1,#11110111B LCALL DELAY MOV P1,#11111011B LCALL DELAY MOV P1,#11111101B LCALL DELAY MOV P1,#11111110B LCALL DELAY MOV P1,#11111111B ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒 AJMP START ;反复循环 ;延时子程序，12M晶振延时约250毫秒 DELAY: MOV R4,#2 L3: MOV R2 ,#250 L1: MOV R3 ,#250 L2: DJNZ R3 ,L2 DJNZ R2 ,L1 DJNZ R4 ,L3 RET END 程序B： ;用移位方式实现流水灯
ajmp main ;跳转到主程序 org 0030h ;主程序起始地址 main: mov a,#0feh ;给A赋值成11111110 loop: mov p1,a ;将A送到P1口,发光二极管低电平点亮 lcall delay ;调用延时子程序 rl a ;累加器A循环左移一位 ajmp loop ;重新送P1显示 delay: mov r3,#20 ;最外层循环二十次 d1: mov r4,#80 ;次外层循环八十次 d2: mov r5,#250 ;最内层循环250次 djnz r5,$ ;总共延时2us*250*80*20=0.8S djnz r4,d2 djnz r3,d1 ret end 51单片机经典流水灯程序，在51单片机的P2口接上8个发光二极管，产生流水灯的移动效果。 ORG 0 ;程序从0地址开始 START: MOV A,#0FEH ;让ACC的内容为11111110 LOOP: MOV P2,A ;让P2口输出ACC的内容 RR A ;让ACC的内容左移 CALL DELAY ;调用延时子程序 LJMP LOOP ;跳到LOOP处执行 ;0.1秒延时子程序（12MHz晶振）=================== DELAY: MOV R7,#200 ;R7寄存器加载200次数 D1: MOV R6,#250 ;R6寄存器加载250次数 DJNZ R6,$ ;本行执行R6次 DJNZ R7,D1 ;D1循环执行R7次 RET ;返回主程序
51单片机流水灯实验报告单片机实验报告流水灯
51单片机流水灯试验 一、实验目的 1.了解51单片机的引脚结构。 2.根据所学汇编语言编写代码实现LED灯的流水功能。 3.利用开发板下载hex文件后验证功能。 二、实验器材 个人电脑，80c51单片机，开发板 三、实验原理 单片机流水的实质是单片机各引脚在规定的时间逐个上电，使LED灯能逐个亮起来但过了该引脚通电的时间后便灭灯的过程，实验中使用了单片机的P2端口，对8个LED灯进行控制，要实现逐个亮灯即将P2的各端口逐一置零，中间使用时间间隔隔开各灯的亮灭。使用rl或rr a实现位的转换。 A寄存器的位经过rr a之后转换如下所示： 然后将A寄存器转换一次便送给P2即MOV P2,A便将转换后的数送到了P2口，不断循环下去，便实现了逐位置一操作。
四、实验电路图 五、通过仿真实验正确性
代码如下：ORG 0 MOV A,#00000001B LOOP:MOV P2,A RL A ACALL DELAY SJMP LOOP DELAY:MOV R1,#255 DEL2:MOV R2,#250 DEL1:DJNZ R2,DEL1
DJNZ R1,DEL2 RET End 实验结果： 六、实验参考程序 #include
sbit P00=P0^0; sbit P01=P0^1; void delay(uchar t) { uchar i,j; for(i=0;i 试验1 单片机并口简单应用（流水灯） 实验目的 1、了解单片机C语言程序的基本结构 2、了解单片机C语言程序的设计和调试方法 3、掌握顺序控制程序的简单编程 4、熟悉51单片机的端口使用 实验仪器 单片机开发试验仪、稳压电源、计算机 实验原理 1、硬件电路 如图1所示，流水灯硬件电路由发光二极管、单片机并口（P0）、限流电阻等组成。发光二极管连接成共阳极结构。发光二极管点亮的条件是：阳极接高电平、各阴极接低电平。因此，二极管公共端阳极就接成高电平，然后再按一定规则从P0口输出数据，发光二极管就会点亮。 图1 流水灯电路图 2、程序流程图如下。 实验内容：1、开发板接线图 延时 P0口初态循环右移1位 P0口状重新赋值0XFE 开始 P0口输出0XFE P0是否等于0X00 Y N 2、开发环境设置 打开keil软件，版本μ Vision2 ，μvision3，μvision4 都一样，在这里用μvision4版本演示，打开之后如下图，有的时候会默认打开上次使用的工程，单击Project 菜单，选择 Close Project 关闭了默认打开的工程，显示下图界面： 我们要建立新的工程，选择Project→ newμ vision projiect… 选择工程要保存的路径，输入工程文件名，如图 点击保存后会弹出一个对话框，要求用户选择单片机型号，可以根据用户使用的单片机来选择，我们使用的STC90单片机是兼容51内核的，Keil C51 几乎支持所有的51内核单片机，51内核具有通用型，如果程序用的资源不是太复杂，我们可以选择任意一款51单片机内核就行。例程以添加Atmel 的AT89C51来说明。如图，然后，单击确定（OK）。 功能描述 如果出现下面的界面：单击是就可以，意思是将单片机的启动代码添加到工程，我们不用修改。 到目前我们还没建立一个完整的工程，只是有工程的名字，框架，工程中还没有任何文件代码，（除了启动代码,有的keil 版本不显示启动代码），接下来我们添加文件及代码。 单击菜单File→New 选项，或者单击界面上的快捷图标，新建文件串口如下。 51单片机的流水灯控制 班级：100712 姓名：全建冲 学号：10071047 一、设计要求 用51单片机设计一个流水灯的控制方案，要求采用定时器定时，利用中断法控制流水灯的亮灭，画出电路图和程序流程图，写出程序代码以及代码注释。 二、电路原理图 原理图分析： 本原理图采用STC89S52单片机控制8个LED灯，其中8个LED灯的负极接单片机的P1端口，正极通过1KΩ排阻连接到电源上。原理图中还给出了晶振与复位端，以保证控制器的稳定工作。 三、程序流程图 四、程序代码及注解 1.非中断定时器控制 #include i++; if(i==10)//500毫秒定时 { i=0; P1=a;//P1端口赋值 a=_crol_(a,1);//循环左移 } TF=0;//清除定时器溢出标志 } } } 程序分析：本程序采用非中断定时器法控制流水灯，核心语句在于读取标志位TF位，TF为定时器溢出标志位，溢出时硬件自动置一，所以循环读取标志位以判断定时器是否溢出，而每次溢出需要手动清零，否则定时器无法再次溢出，利用标志i读取10次即可达到500毫秒的定时。另外需要注意的是单片机晶振为11.0592MHz,所以计时一个数的时间为12/11.0592=1.085us，故定时50毫秒的计数为50000/1.085=46080。 2.中断定时器控制 #include 1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。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就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz 工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要 基于51单片机的流水灯 利用51单片机P0口实现8个LED(发光二极管)的流水灯控制。可以使用Proteus软件进行仿真调试。 1 硬件设计 利用单片机的PO口控制8个LED，其电路如下图所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“LSD.DSN”。在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示 都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 流水灯又称为跑马灯，在函数中可以将P0口的八种不同状态做成一维数组，循环执行即可，如下所示。当然也可以采用其它函授来实现，如左移一位<<1（或右移一位>>1），循环左移函授_crol_（或循环右移函授_cror_）等。 /****************************************************************** 流水灯 *******************************************************************/ #include "reg51.h" const tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void delayms(unsigned int x) //延时 { unsigned int j; unsigned char k; for(j=0;j 实验一发光二极管流水灯实验 一、实验目的： 1.通过AT89C51单片机控制8个发光二极管，八个发光二极管分别接在单片机的P0.0－P0.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮。开始时P0.0→P0.1….→P0.7，实现亮点以1HZ频率循环移动。 2.用PROTEUS 设计，仿真以AT89C51为核心的发光二极管流水灯实验装置。 3.掌握发光二极管的控制方法。 二、PROTEUS电路设计： 三、程序部分 #include 实验二开关控制LED数码管实验 一、实验目的： 1.通过AT89C51读入4位开关K1、K2、K3、K4的输入状态，并按照二进制编码关系0-F输出到数码管显示。（如K4K3K2K1全部按下，则显示F；若只有K2按下，则显示2。） 2.掌握LED数码管的静态显示。 3.掌握I/O口的控制方法。 二、PROTEUS电路设计： 三、程序部分 #include 五种编程方式实现流水灯的单片机C程序 //功能：采用顺序结构实现的流水灯控制程序 /*此方式中采用的是字操作（也称为总线操作）*/ #include 51单片机常见的五种流水灯编写方式通过改变赋值实现流水灯 void main() { while(1) { P2=0xfe; delay1ms(500); P2=0xfd; delay1ms(500); P2=0xfb; delay1ms(500); P2=0xf7; delay1ms(500); P2=0xef; delay1ms(500); P2=0xdf; delay1ms(500); P2=0xbf; delay1ms(500); P2=0x7f; delay1ms(500); } } 通过公式运算实现流水灯 void main() { while(1) { uint a,b=1; P2=0xfe; delayms(500); for(a=0;a<7;a++) { P2-=b; // P2=P2-b delayms(500); b=b*2; //都化为同一类型进制运算 } } } 通过操作符<<与“|”实现流水灯 （通过移位实现流水灯） void main() { uchar a,i; while(1) { a=0xfe; //点亮第一位LED灯 for(i=0;i<8;i++) { P2=a; a=a<<1; //左移一位 a=a|0x01; //左移一位后与0x01相或，保证左移后最低位为1 delay_ms(500); } } } 通过库函数_crol_（字符左移）实现流水灯 void main() { uint a; a=0xfe; while(1) { P2=a;a=_crol_(a,1); delay_ms(500); } } 采用数组实现流水灯 C51单片机(32路流水灯Ｃ语言程序) #include 学号： 31100800 班级：自动化10班姓名：张 指导老师：胡 2012.12 单片机核心板实验要求 一、流水灯实验 1、实验目的： 1）简单I/O引脚的输出 2）掌握软件延时编程方法 3）简单按键输入捕获判断 2、完成功能要求 1）开机是点亮12发光二极管，闪烁三下 2）按照顺时针循环依次点亮发光二极管 3）通过按键将发光二极管的显示改为顺逆时针方式 二、定时器或实时时钟实验 1、实验目的 1）数码管动态显示技术 2）定时器的应用 3）按键功能定义 2、完成功能要求 1）通过按键可以设定定时时间，启动定时器，定时时间到，让12个发光二极管闪烁，完成定时器功能。 2）实时时钟，可以设定当前时间，完成钟表功能（四位数码管分别显示分钟和秒）。 上述二个功能至少完成一种功能。 三、双机通信实验 1、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 2、完成功能要求 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管 显示。 四、交通灯实验 1、实验目的 1）按键、数码管、发光二极管综合应用编程技术 2）数据存储于EEPROM的技术（也可以不使用） 3）定时中断技术 4）按键中断技术 2、完成功能要求 1）对每个路口（主干道、次干道）的绿灯时间，及黄灯时间的设定。 2）设定参数掉电后不丢失（如果不使用EEPROM，此功能可以不实现）。 3）紧急按键功能，当按下该键时，所有路口变成红灯，相当于交警指挥特殊车辆通过。再按该键，恢复正常显示。 实验一流水灯实验 一、实验目的 1）简单I/O引脚的输出 2）掌握软件延时编程方法 3）简单按键输入捕获判断 二、实验实现的功能 1）开机是点亮12发光二极管，闪烁三下 2）按照顺时针循环依次点亮发光二极管 3）通过按键将发光二极管的显示改为顺逆时针方式 三、系统硬件设计 1）如单片机核心板所示的硬件电路。 四、系统软件设计 设计思路： 1）定义数组使得调用数组可以使led灯能够顺时针和逆时针显示； 2）将按键的输入端全部置零，做单独按键使用； 3）利用“while”循环使得数码管可以闪烁三下； 4）利用“for”循环使得小灯能够依次点亮一个周期； 5）将以上思想汇总，编程，实现功能。程序详见附录。 五、实验过程中遇到的问题及解决方法 1）刚开始不知道怎样只设置一个管脚（如P0^0），查阅相关资料后知道表示方法，并学会了用“sbit”语句定义，方便多了。 2)对于C语言的很多东西都不知道，语句的用法也不清楚，重新看了C语言，用到什么看什么很快就懂了。 3）主程序中没有用延时程序和死循环导致led不能点亮，请教同学以后才知道。4）对于按键只是不了解，看书又很模糊，看了网上“KINGST工作室”也就是“手把手教你学单片机”的视频后很清楚明了，之后好多东西也是从上边学到，就不再赘述了。 指导老师签字： 日期： 单片机流水灯汇编程序设计 流水灯汇编程序 8只LED为共阳极连接，即单片机输出端为低电平时即可点亮LED。 ;用最直接的方式实现流水灯 ORG 0000H START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮 LCALL DELAY ;延时1秒 MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮（以下省略） LCALL DELAY MOV P1,#11101111B LCALL DELAY MOV P1,#11110111B LCALL DELAY MOV P1,#11111011B LCALL DELAY MOV P1,#11111101B LCALL DELAY MOV P1,#11111110B LCALL DELAY MOV P1,#11111111B ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒 AJMP START ;反复循环 ;延时子程序，12M晶振延时约250毫秒 DELAY: ;大约值：2us*256*256*2=260ms，也可以认为为250ms PUSH PSW ;现场保护指令(有时可以不加) MOV R4,#2 L3: MOV R2 ,#00H L1: MOV R3 ,#00H L2: DJNZ R3 ,L2 ;最内层循环：（256次）2个周期指令（R3减一，如果比1大，则转向L2） DJNZ R2 ,L1 ; 中层循环：256次 DJNZ R4 ,L3 ;外层循环：2次 POP PSW RET END 51单片机汇编程序集（二） 2008年12月12日星期五 10:27 辛普生积分程序 内部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM数据排序程序(升序) 外部RAM浮点数排序程序(升序) BCD小数转换为二进制小数(2位) BCD小数转换为二进制小数(N位) BCD整数转换为二进制整数(1位) BCD整数转换为二进制整数(2位) BCD整数转换为二进制整数(3位) BCD整数转换为二进制整数(N位) 二进制小数(2位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制小数(M位)转换为十进制小数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(分离BCD码) 二进制整数(3位)转换为十进制整数(组合BCD码) 二进制整数(M位)转换为十进制整数(组合BCD码) 三字节无符号除法程序(R2R3R4/R7)=(R2)R3R4 余数R7 ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(分离BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,R2,NDIV31 ;堆栈需求: 5字节 ;出口: R0,NCNT IBTD21 : MOV NCNT,#00H MOV R2,#00H IBD211 : MOV R7,#0AH LCALL NDIV31 MOV A,R7 MOV @R0,A INC R0 INC NCNT MOV A,R3 ORL A,R4 JNZ IBD211 MOV A,R0 CLR C SUBB A,NCNT MOV R0,A RET ;二进制整数(2位)转换为十进制整数(组合BCD码) ;入口: R3,R4 ;占用资源: ACC,B,R7 ;堆栈需求: 3字节 ;出口: R0 基于51单片机的流水灯设计 一．基本功能 利用AT89c51作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED 灯的左、右循环显示。 二．硬件设计 图1.总设计图 1.单片机最小系统 1.1选用AT89C51的引脚功能 图2. AT89C51 XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。 XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。 RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得部特殊功能寄存器容均被设成已知状态。 P3：端口3是具有部提升电路的双向I/O端口，通过控制各个端口的高低电平了实现LED流水灯的控制。 1.2复位电路 如图所示，当按下按键时，就能完成整个系统的复位，使得程序从新运行。 图3.复位电路 1.3时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。 在AT89C51芯片部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X1，输出端为引脚X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用12MHz的石英晶体。 图4.时钟电路 2.流水灯部分 图5.流水灯电路 三．软件设计 3.1编程语言及编程软件的选择 本设计选择C语言作为编程语言。C语言虽然执行效率没有汇编语言 单片机为89c52 晶振为11.0592， /***此程序为流水灯*** / #include /*8个发光管间隔200ms由上至下，返回再由上至下，一个个往下亮，后全亮由下至上，返回再由下至上，一个个往下亮，后全亮 再重复2次， 然后全部熄灭再以500ms间隔 全部闪烁3次。重复此过程*/ #include1单片机并口简单应用(流水灯)
(完整word版)51单片机流水灯
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