第一篇：單片機流水燈課程設計

單片機原理及系統課程設計報告

基于AT89C51單片機的流水燈 引言

1.1 課題簡介

單片機全稱叫單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)，是一種集成在電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械了。單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇：在智能儀器儀表上的應用，例如精密的測量設備；在工業控制中的應用，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統，例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等；在家用電器中的應用可從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。單片機在醫用設備領域中的應用，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等；在各種大型電器中的模塊化應用，如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機的原理)，就需要復雜的類似于計算機的原理。

本設計著重在于分析計算器軟件和開發過程中的環節和步驟，并從實踐經驗出發對計算器設計做了詳細的分析和研究。本系統就是充分利用了8051芯片的I/O引腳。系統以采用MCS-51系列單片機Intel8051為中心器件來設計LED流水燈系統，實現8個LED霓虹燈的左、右循環顯示，并實現循環的速度可調。

1.2 設計目的

(1)學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗，掌握電路設計的基本方法、設計步驟，培養綜合設計與調試能力。

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(2)掌握匯編語言程序設計方法。

(3)培養實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。

1.3 設計任務及要求

(1)彩燈用8個發光二極管代替。

(2)電路具有控制彩燈點亮右移、左移、全亮及全滅等功能。(3)彩燈兩點移動時間間隔為0.5秒?？傮w設計思路

2.1設計思路

本課題使用AT89C51單片機時無須外擴存儲器。因此，本流水燈實際上就是一個帶有八個發光二極管的單片機最小應用系統，即為由發光二極管、晶振、復位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機。

如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來，那么只要把P1.0口的電平變為低電平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄滅，就要把P1.0口的電平變為高電平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7個LED的點亮和熄滅的方法同LED1。因此，要實現流水燈功能，我們只要將發光二極管LED1～LED8依次點亮、熄滅，8只LED燈便會一亮一暗的做流水燈了。同樣的道理，可以讓8個燈左移點亮，全亮、全滅。

在此我們還應注意一點，由于人眼的視覺暫留效應以及單片機執行每條指令的時間很短，我們在控制二極管亮滅的時候應該延時一段時間，否則我們就看不到“流水”效果了。

2.2 系統結構框圖

系統機構框圖如圖1所示。

開關輸入AT89C51單片機圖1 系統結構框圖

流水燈樣式 2.3 系統程序流程圖

系統程序總流程圖如圖2所示。

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開始讀入四個開關的狀態否判斷開關狀態燈左移點亮燈右移點亮燈全亮燈全滅燈流動運行或全亮全滅結束

圖2 系統框圖 設計步驟

3.1硬件設計

硬件系統是指構成微機系統的實體和裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設備、輸出接口電路和輸出設備等組成。單片機實質上是一個硬件的芯片，在實際應用中，通常很難直接和被控對象進行電氣連接，必須外加各種擴展接口電

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路、外部設備、被控對象等硬件和軟件，才能構成一個單片機應用系統。本設計選用以AT89S51單片機為主控單元。顯示部分：8個LED燈循環亮滅。

3.2單片機時鐘電路

時鐘電路用于產生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。

在MCS-51芯片內部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳X1，輸出端為引腳X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調電容，形成反饋電路，就構成了一個穩定的自激振蕩器。此電路采用12MHz的石英晶體。時鐘電路如圖3所示。

圖3 時鐘電路圖

3.3復位電路

電阻的作用是用于上電復位的，VCC以上電，由于電容兩端電壓不能突變，所以RST上為高電平，然后電容放電，RST就為低電平了，還可以用手動復位，此電路應用自動復位。復位電路如圖4所示。

圖4 復位電路圖

3.4控制電路

控制電路用于控制工作電路的工作情況，根據要求來控制電路，本電路的控制電路用來控制流水燈的工作情況，當按下1、2、3、4各個開關時，電路具有左移、右移、全亮、全沒的功能，具體的控制電路如圖5所示。

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圖5 開關電路圖

3.5工作電路

(1)工作電路就是根據總的電路的指令，來反應工作情況。本電路的流水燈電路具體的如圖6所示。

圖6 流水燈電路圖

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(2)根據各個模塊的功能及他們的信號傳輸，連接電路如圖7所示。

圖7 整體電路圖 軟件設計

4.1設計要求

本系統的功能就時實現流水燈的循環點亮，主要有四個功能，第一，按下第一個按鈕，彩燈向上點亮循環，按下第二個，彩燈向下循環點亮，按下第三個，彩燈全滅，按下第四個，彩燈全亮。彩燈用8個發光二極管代替。電路具有的控制彩燈點亮右移、左移、全亮及全滅的功能用按鍵切換彩燈狀態，彩燈兩點移動時間間隔為0.5秒。

4.2源程序見附錄Ⅰ

單片機原理及系統課程設計報告 軟件調試

軟件調試一般分為以下四個階段：

1、編寫程序并查錯；

2、在匯編語言的編譯系統中編譯源程序

3、對程序進行編譯連接，并及時發現程序中存在的錯誤；

4、改正錯誤。

在軟件調試過程中，對出現的錯誤進行了認真的分析和修改，多次調試成功后，能夠很好的達到既定的設計效果。

此系統可以改進為可以通過對開關的調節來控制流水燈電路具有控制彩燈點亮右移、左移、全亮及全滅等功。心得體會

經過一段時間的努力，我們順利的完成了這次單片機課設。這是一個磨練意志的過程。從課題的選擇開始，計算器的設計、硬件和軟件系統的設計、到最后的Proteus軟件仿真完成，這其中經歷了很多困難，但是更重要的是在這個過程中我得到了很大的鍛煉。一方面通過C51單片機等一些器件的設計讓我學習和掌握了單片機技術的基礎知識和技術要點，也使以前學的很多知識都得到了運用；另一方面在用Proteus軟件畫電路圖時，然后再轉換成一維的WORD中進行編輯，這個過程中讓我掌握了計算機輔助的設計技術。當然，這是一個需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后完成一個合理的設計的過程。需要的是細心和耐心。在很大程度上培養了我拼搏的工作精神。使我受益匪淺，更加明確了自己專業的方向。

通過本次課設，我不僅學到了關于單片機技術方面的許多專業知識，同時也讓我感覺到團隊合作的重要性。其實如何有效和快速的找到資料也是課設給我的啟發，利用好圖書館和網絡，是資源的到最好的利用。與他人交流思想是取得成功的關鍵，在交流中，不僅強化了自己原有的知識體系，也擴展了自己的思維。課設是一個通過思考、發問、自己解惑并動手、提高的過程。我會在以后的學習中不斷學習，積累經驗，完善自己。

對于這次單片機課程設計不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上沒有學到過的知識，掌握了一種系統的研究方法，可以進行一些簡單的編程。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，例如對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學習了單片機匯編語言。

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參考文獻

[1] 王思明,張金敏,茍軍年等著.單片機原理及應用系統設計.北京:科學出版社,2012 [2] 譚浩強著.C程序設計(第四版).北京:清華大學出版社,2010 [3] 馮博琴,吳寧著.微型計算機原理與接口技術(第3版).北京:清華大學出版社,2011

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附 錄Ⅰ

源程序：

START:

START1:

LOOP1:

CJNE:

SHOW1:

LOOP2:

SHOW2:

LOOP3:

LOOP4:

DELAY: D0: D1:

D2:

ORG 0000H

AJMP START

ORG 0030H

MOV SP,#60H

MOV DPTR,#TAB

JNB P0.0,LOOP1 JNB P0.1,LOOP2 JNB P0.2,LOOP3 JNB P0.3,LOOP4 AJMP START1

CLR A

MOVC A,@A+DPTR A,#11111111B,SHOW1 AJMP START

MOV P1,A

ACALL DELAY

INC DPTR

AJMP LOOP1

MOV A,#09H

MOVC A,@A+DPTR

CJNE A,#00000000B,SHOW2 AJMP START

MOV P1,A

ACALL DELAY

INC DPTR

AJMP LOOP2

MOV A,#08H

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

AJMP START

MOV A,#11H

MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

AJMP START

MOV R0,#10

MOV R1,#200 MOV R2,#123 NOP DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 DJNZ R0,D0

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RET TAB:

DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 10111111B DB 11011111B DB 11101111B DB 11110111B DB 11111011B DB 11111101B DB 11111110B DB 00000000B

END

第二篇：單片機課程設計led流水燈設計報告(精)

目 錄

一、前 言 ???????????????????????(1 1.1課題簡介 ??????????????????????(1 1.2設計目的 ???????????????????????(1

二、總體設計 ???????????????????????(2 2.1設計思路 ???????????????????????(2 2.2原件清單 ???????????????????????(2

三、硬件設計 ???????????????????????(3 3.1AT89C51???????????????????????(3 3.2系統框圖 ???????????????????????(5 3.3程序框圖 ???????????????????????(5

四、軟件設計 ???????????????????????(5 4.1硬件設計 ???????????????????????(6 4.2單片機時鐘電 ?????????????????????(6 4.3復位電路 ???????????????????????(6 4.4控制電路 ???????????????????????(7 4.5工作電路 ???????????????????????(7

五、軟件調試 ???????????????????????(8 5.1設計要求 ???????????????????????(8 5.2軟件的流程圖 ?????????????????????(9 5.3程序設計 ???????????????????????(9

六、軟件調試 ???????????????????????(11

七、心得體會 ???????????????????????(12

八、參考文獻 ???????????????????????(13 第一章 前言 1.1 課題簡介

單片機全稱叫單片微型計算機(Single Chip Microcomputer , 是一種集成在電路芯 片, 是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O口和中斷系統、定時器 /計時器等功能(可能還包括 顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路集成到一塊硅 片上構成的一個小而完善的計算機系統。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置, 飛機上各種儀表的控制, 計算機的網絡通訊與數據傳輸, 工業自動 化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能 IC 卡,民用豪華轎車的

安全保 障系統,錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這 些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種 智能機械了。單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設 備的智能化管理及過程控制等領域,大致可分如下幾個范疇: 1.在智能儀器儀表上 的應用 :, 例如精密的測量設備 2.在工業控制中的應用 :用單片機可以構成形式 多樣的控制系統、數據采集系統。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。3.在家用電器中的應用可從手 機,電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工 作中隨處可見的移動電話,集群移動通信,無線電對講機等。5.單片機在醫用設備 領域中的應用 :例如醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫 系統等等。6.在各種大型電器中的模塊化應用 :如音樂集成單片機, 看似簡單的功 能,微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機的原理 ,就需要復雜的類似于計算機的原 理。

本設計著重在于分析計算器軟件和開發過程中的環節和步驟, 并從實踐經驗出發對計 算器設計做了詳細的分析和研究。本系統就是充分利用了 8051芯片的 I/O引腳。系 統以采用 MCS-51系列單片機 Intel8051為中心器件來設計 LED 流水燈系統,實現 8個 LED 霓虹燈的左、右循環顯示,并實現循環的速度可調。

1.2 設計目的

1.學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗, 掌握電路設計的基本方法、設計步驟, 培養綜合設計與調試能力。

2.掌握匯編語言程序設計方法。

3.培養實踐技能,提高分析和解決實際問題的能力。1.3 設計任務及要求

1.彩燈用 8個發光二極管代替。

2.電路具有控制彩燈點亮右移、左移、全亮及全滅等功能(用按鍵切換彩燈狀態

3、彩燈兩點移動時間間隔為 0.5秒。二、總體設計思路 2.1設計思路

本課題使用 AT89C51單片機時無須外擴存儲器。因此, 本流水燈實際上就是一個 帶有八個發光二極管的單片機最小應用系統,即為由發光二極管、晶振、復位、電源 等電路和必要的軟件組成的單個單片機。

如果要讓接在 P1.0口的 LED1亮起來,那么只要把 P1.0口的電平變為低電平就 可以了;相反, 如果要接在 P1.0口的 LED1熄滅, 就要把 P1.0口的電平變為高電平;同理,接在 P1.1~P1.7口的其他 7個 LED 的點亮和熄滅的方法同 LED1。因此,要實 現流水燈功能,我們只要將發光二極管 LED1~LED8依次點亮、熄滅, 8只 LED 燈便 會一亮一暗的做流水燈了。同樣的道理,可以讓 8個燈左移點亮,全亮、全滅。在此我們還應注意一點, 由于人眼的視覺暫留效應以及單片機執行每條指令的時 間很短, 我們在控制二極管亮滅的時候應該延時一段時間, 否則我們就看不到 “流水” 效果了。

在此基礎上, 增加外擴設備, 利用 74LS373和 8255擴展成 24個 LED 燈循環顯示。2.2.原件清單

三、硬件設計 3.1AT89C51 1.芯片由 UNTITLED — ISISPROFESSIONAL 實驗系統提供(AT89C51 1主要特性: 與 MCS-51兼容

4K字節可編程閃爍存儲器 壽命:1000寫 /擦循環 數據保留時間:10年 全靜態工作:0Hz — 24Hz

三級程序存儲器鎖定 128*8位內部 RAM 32可編程 I/O線 5個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內震蕩器和時鐘電路 2管腳說明: ① 電 源 引 腳

Vcc(40腳 :典 型 值 +5V。Vss(20腳 :接 低 電平。② 外 部 晶 振

XTAL1、XTAL2分 別 與 晶 振 兩 端 相 連 接。③ 輸 入 輸 出 口 引 腳 : P0口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時 , 應 先 軟 件 置 “ 1”。P1口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時 , 應 先 軟 件 置 “ 1”。P2口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時 , 應 先 軟 件 置 “ 1”。P3口 :I/O雙 向 口。作 輸 入 口 時 , 應 先 軟 件 置 “ 1”。④ 控 制 引 腳 : RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組 成 了 MSC-51的 控 制 總 線。

RST(9腳 :復 位 信 號 輸 入 端(高 電平有 效。ALE/-PROG(30腳 :地 址 鎖 存 信 號 輸 出 端。

第 二 功 能 :編 程 脈 沖 輸 入。

-PSEN(29腳 :外 部 程 序 存 儲 器 讀 選 通 信 號。-EA/Vpp(31腳 :外 部 程 序 存 儲 器 使 能 端。第 二 功 能 :編 程 電 壓 輸 入 端(+21V。3 AT89C51單 片 機 的 P 口 特 點 : P0口 :是 一 個 8位 漏 極 開 路 輸 出 型 雙 向 I/O端 口。作 為 輸 出 端 口 時 ,每 位 能 以 吸 收 電 流 的 方 式 驅 動 8 個 TTL 輸 入 ,對 端 口 寫 1時 , 又 可 作 高 阻 抗 輸 入 端 用。在 訪 問 外 部 程 序 或 數 據 存 儲 器 時 , 它 是 時 分 多 路 轉 換 的 地 址(低 8位 /數 據 總 線 , 在 訪 問 期 間 將 激 活 內 部 的 上 拉 電 阻。

P1口 :P1口 是 一 個 帶 有 內 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P1口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅 動(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個 TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時 , 通 過 內 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時 可 作 輸 入 口。P2口 作 輸 入 口 使 用 時 , 因 為 內 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會 輸 出 一 個 電 流(Iil。

P2口 :P2口 是 一 個 帶 有 內 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P2口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅 動(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個 TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時 , 通 過 內 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時 可 作 輸 入 口。P2口 作 輸 入 口 使 用 時 , 因 為 內 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會 輸 出 一 個 電 流(Iil。在 訪 問 外 部 程 序 存 儲 器 時 和 16位 外 部 地 址 的 外 部 數 據 存 儲 器(如 執 行 MOVX @DPTR 時 , P2口 送 出 高 8位 地 址。在 訪 問 8位 地 址 的 外 部 數 據 存 儲 器(如 執 行 MOVX @RI 時 , P2口 引 腳 上 的 內 容

(就 是 專 用 寄 存 器(SFR區 中 的 P2寄 存 器 的 內 容 , 在 整 個 訪 問 期 間 不 會 改 變。

P3口 :P3口 是 一 個 帶 有 內 部 上 拉 電 阻 的 8位 雙 向 I/O端 口。P3口 的 輸 出 緩 沖 器 可 驅 動(吸 收 或 輸 出 電 流 方 式 4個 TTL 輸 入。對 端 口 寫 1時 , 通 過 內 部 的 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 到 高 電 位 , 這 時 可 作 輸 入 口。P3口 作 輸 入 口 使 用 時 , 因 為 內 部 有 上 拉 電 阻 , 那 些 被 外 部 信 號 拉 低 的 引 腳 會 輸 出 一 個 電 流(Iil。

(2 排 阻 的 作 用

所謂排阻就是若干個參數完全相同的電阻,它們的一個引腳都連到一起, 作為公共引腳。其余引腳正常引出。所以如果一個排阻是由 n 個電阻構成的, 那么它就有 n+1只引腳,一般來說,最左邊的那個是公共引腳。它在排阻上一 般用一個色點標出來。排阻一般應用在數字電路上,比如:作為某個并行口的 上拉或者下拉電阻用。使用排阻比用若干只固定電阻更方便。

3.2、系統框圖

圖 1 3.3、程序框圖

四、設計步驟 4.1硬件設計

硬件系統是指構成微機系統的實體和裝置,通常由運算器、控制器、存儲器、輸

入接口電路和輸入設備、輸出接口電路和輸出設備等組成。單片機實質上是一個硬件 的芯片, 在實際應用中, 通常很難直接和被控對象進行電氣連接, 必須外加各種擴展 接口電路、外部設備、被控對象等硬件和軟件,才能構成一個單片機應用

系統。本設 計選用以 AT89S51單片機為主控單元。顯示部分:8個 LED 燈循環亮滅。

4.2單片機時鐘電路

時鐘電路用于產生單片機工作所需要的時鐘信號, 單片機本身就是一個復雜的同步 時序電路,為了保證同步工作方式的實現,電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴 格地按時序進行工作。

在 MCS-51芯片內部有一個高增益反相放大器,其輸入端為芯片引腳 X1,輸出端為 引腳 X2,在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調電容,形成反饋電路,就構成了 一個穩定的自激振蕩器。此電路采用 12MHz 的石英晶體。時鐘電路如下圖:

圖 2 4.3復位電路

電阻的作用是用于上電復位的, VCC 以上電,由于電容兩端電壓不能突變,所 以 RST 上為高電平,然后電容放電, RST 就為低電平了,還可以用手動復位,此 電路應用自動復位。

圖 3 4.4控制電路

控制電路用于控制工作電路的工作情況,根據要求來控制電路,本電路的控制電路 用來控制流水燈的工作情況,當按下1、2、3、4各個開關時,電路具有左移、右 移、全亮、全沒的功能,具體的控制電路如下:

圖 4 4.5工作電路 工作電路就是根據總的電路的指令, 來反應工作情況。本電路的流水燈電路具體 的如下:

圖 5 2根據各個模塊的功能及他們的信號傳輸,連接電路如下: 圖 6

五、軟件設計 5.1設計要求

本系統的功能就時實現流水燈的循環點亮,主要有四個功能,第一,按下第一個 按鈕, 彩燈向上點亮循環, 按下第二個, 彩燈向下循環點亮, 按下第三個, 彩燈全亮, 按下第四個, 彩燈全滅。彩燈用 8個發光二極管代替。電路具有的控制彩燈點亮右移、左移、全亮及全滅的功能用按鍵切換彩燈狀態,彩燈兩點移動時間間隔為 0.5秒。

5.2、軟件的流程圖 : 圖 7 5.3、程序設計

ORG 0000H;單片機上電后從 00000H 地址執行 AJMP START;跳轉到主程序存放地指出

ORG 0030H;設置主程序開始地址

START: MOV SP,#60H;設置堆棧起始地址為 60H MOV DPTR,#TAB;把 TAB 表首地址送入 DPTR START1: JNB P0.0,LOOP1;判斷 P0.0處開關是否閉合

JNB P0.1,LOOP2;判斷 P0.1處開關是否閉合

JNB P0.2,LOOP3;判斷 P0.2處開關是否閉合 JNB P0.3,LOOP4;判斷 P0.3處開關是否閉合

AJMP START1;如果沒有開關閉合重新檢測 LOOP1: CLR A;累加器清零

河北建筑工程學院 單片機原理及應用課程設計 MOVC CJNE: A,@A+DPTR;取數值表中的數 A,#11111111B,SHOW1;檢查左移結束標志 AJMP START;左移結束重新檢測開關狀態;將數據送到 P1 口;調用延時子程序;取數據表指針指向下一數據;繼續查表取數據;設定累加器的初始值 SHOW1: MOV P1,A ACALL DELAY INC DPTR AJMP LOOP1 LOOP2: MOV A,#09H MOVC A,@A+DPTR;取數值表中的數 CJNE A,#00000000B,SHOW2;檢查右移結束標志 AJMP START SHOW2: MOV P1,A ACALL DELAY INC DPTR AJMP LOOP2 LOOP3: MOV A,#08H;右移結束重新檢查開關狀態;將數據送到 P1 口;調用延時子程序;取數據表指針指向下一數據;繼續查表取數據;設定累加器初始值 MOVC A,@A+DPTR;取數值表中的數 MOV P1,A AJMP START LOOP4: MOV A,#11H;將數據送到 P1 口;全滅結束重新檢測開

關狀態;設定累加器初始值 MOVC A,@A+DPTR;取數值表中的數 MOV P1,A AJMP START DELAY: MOV R0,#10 D0: D1: MOV R1,#200 MOV R2,#123 NOP D2: DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 DJNZ R0,D0 10;將數據送到 P1 口;全滅結束重新檢測開關狀態;延時一段時間

河北建筑工程學院 單片機原理及應用課程設計 RET TAB: DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 10111111B DB 11011111B DB 11101111B DB 11110111B DB 11111011B DB 11111101B DB 11111110B DB 00000000B END;子程序返回;程序結束

六、軟件調試 軟件調試一般分為以下四個階段：

1、編寫程序并查錯；

2、在匯編語言的編譯系 統中編譯源程序

3、對程序進行編譯連接，并及時發現程序中存在的錯誤；

4、改正 錯誤。在軟件調試過程中，對出現的錯誤進行了認真的分析和修改，多次調試成功后，能夠很好的達到既定的設計效果。此系統可以改進為可以通過對開關的調節來控制流水燈電路具有控制彩燈點亮右 11 河北建筑工程學院 單片機原理及應用課程設計 移、左移、全亮及全滅等功。

七、心得體會 經過一段時間的努力，我們順利的完成了這次單片機課設。這是一個磨練意志的 過程。從課題的選擇開始，計算器的設計、硬件和軟件系統的設計、到最后的 Proteus 軟件仿真完成，這其中經歷了很多困難，但是更重要的是在這個過程中我得到了很大 的鍛煉。一方面通過 C51 單片機等一些器件的設計讓我學習和掌握了單片機技術的基 礎知識和技術要點，也使以前學的很多知識都得到了運用；另一方面在用 Proteus 軟 件畫電路圖時，然后再轉換成一維的 WORD 中進行編輯，這個過程中讓我掌握了計算機 輔助的設計技術。當然，這是一個需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后 完成一個合理的設計的過程。需要的是細心和耐心。在很大程度上培養了我拼搏的工 作精神。使我受益匪淺，更加明確了自己專業的方向。通過本次課設，我不僅學到了關于單片機技術方面的許多專業知識，同時也讓我 感覺到團隊合作的重要性。其實如何有效和快速的找到資料也是課設給我的啟發，利 用好圖書館和網絡，是資源的到最好的利用。與他

人交流思想是取得成功的關鍵，在 交流中，不僅強化了自己原有的知識體系，也擴展了自己的思維。課設是一個通過思 考、發問、自己解惑并動手、提高的過程。我會在以后的學習中不斷學習，積累經驗，完善自己。對于這次單片機課程設計不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本 上沒有學到過的知識，掌握了一種系統的研究方法，可以進行一些簡單的編程。通過 這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠 的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，從而提高自己的 實際動手能力和獨立思考的能力。同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，例如 對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學習了單片機 C 語言。這里我要感謝實驗室的指導老師，沒有老師的細致講解和耐心的檢查，也就沒有 我的計算器出來，非常感謝！12 河北建筑工程學院 單片機原理及應用課程設計

八、參考文獻 [1]徐愛鈞.智能化測量控制儀表原理與設計（第二版）．北京航天航空大學出版 社,2004.9 [2]楊恢先 黃輝先著.單片機原理與應用.人民郵電出版,2009.7 [3]朱定華著.單片機原理與接口技術.電子工業出版社,2001.4 [4]王威著.HCS12 微控制器原理及應用.北京航空航天大學出版社,2007.10 [5]龔運新著.單片機 C 語言開發技術.北京清華大學出版社,2006.10 [6]胡洪波著.單片機原理與應用實驗教程.湘潭大學出版社，2009.7 [7]《單片機原理及其接口技術》 胡漢才 編著 北京：清華大學出版社 [8]《MCS-51 單片機原理及應用》張毅剛 編著 哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社 [9] 《51 單片機 C 語言應用程序設計 實例精講》（第二版）戴佳 劉博文 編著 電 子工業出版社 13

第三篇：EDA課程設計流水燈設計

EDA課程實踐報告

基于verilog的流水燈設計

學院:物理與電氣工程學院 專業：11級電子信息工程

姓名：蔣美菊

學號：111102088

基于verilog的流水燈設計

一、摘要

隨著EDA技術發展和應用領域的擴大與深入，EDA技術在電子信息、通訊、自動控制及計算機應用等領域的重要性突出。隨著技術市場與人才市場對EDA的需求不斷提高，產品的市場需求和技術市場的要求也必然會反映到教學領域和科研領域中來。因此學好EDA技術對我們有很大的益處。EDA是指以計算機為工具，在EDA軟件平臺上，根據設計社描述的源文件（原理圖文件、硬件描述語言文件或波形圖文件），自動完成系統的設計，包括編譯、仿真、優化、綜合、適配（或布局布線）以及下載。

流水燈是一串按一定的規律像流水一樣連續閃亮，流水燈控制是可編程控制器的一個應用，其控制思想在工業控制技術領域也同樣適用。流水燈控制可用多種方法實現，但對現代可編程控制器而言，基于EDA技術的流水燈設計也是很普遍的。

課程設計主要的目的是通過某一電路的綜合設計，了解一般電路綜合設計過程、設計要求、應完成的工作內容和具體的設計方法、通過設計也有助于復習、鞏固以往的學習內容、達到靈活應用的目的。在設計完成后，還要將設計的電路進行安裝、調試以加強學生的動手能力。在此過程中培養從事設計工作的整體觀念。

課程設計應強調以能力培養為主，在獨立完成設計及制作任務同時注意多方面能力的培養與提高，主要包括以下方面： ·獨立工作能力和創造力。

·綜合運用專業及基礎知識，解決實際工程技術問題的能力?！げ殚唸D書資料、產品手冊和各種工具書的能力?！懠夹g報告和編制技術資料的能力?！嶋H動手能力。

利用學到的電子技術知識，通過布置具有一定難度的設計題目，幫助學生熟悉課程設計任務和設計方法。

二、設計目的

1，學習使用EDA集成設計軟件Quartus II,電路描述，綜合，模擬過程。2，了解基于EDA應用系統的設計方法。

3，掌握使用EDA工具設計流水燈的設計思路和設計方法

4，熟練使用Quartus II對實驗程序進行改錯，調試以及演示現象。5，幫助學生養成良好的實驗習慣。

三、設計流程

（1）此次實驗要求我們通過學習的EDA課程,來編制Verilog程序，以及使用這些程序代碼來顯示我們所要求的結果。流水燈設計是由八只LED顯示燈來實現的，通過程序代碼來控制這八只燈的亮滅，在實驗初期，我們首先得編程序，通過我們上課所學的基礎知識，再結合近段時間去圖書館查閱的有關參考書籍，以及網上所搜索的相關知識，我們小組共同完成了程序的編制，程序代碼在下面有詳細介紹。

（2）其次，我們需要掌握Quartus II的用法，因為要求的現象是通過這個軟件實現的，在EDA實驗課程中老師有詳細介紹Quartus II的使用方法，所以在這一階段對我們來說也比較得心應手，安裝，調試，然后將編好的程序輸入，在此過程中我們遇到了點小困難，顯示程序有錯誤，但是通過我們集體的努力，終于發現，是因為在操作時，我們應該先創建自己的文件夾，然后統一存放在一起，而我們存放的地方有誤，所以顯示不出我們所輸入的代碼。

（3）當所有的程序輸入無誤后，我們要為每個器件設置管腳，因為這些在實驗課上老師有說過，而且管腳號也已告訴我們，只需查詢便可，所以這一階段應該說也挺簡單的。

（4）當所有的這一切準備工作做完后就是該演示現象了，這是最關鍵的一步，因為實驗教材有限，所以不能保證我們每位同學都來演示，我們一組人中只需一個代表將我們的程序整理一下，然后演示一遍，8只LED顯示燈能被控制其亮滅，會顯示像流水一樣的燈光。那么我們便可以通過這次的課程設計了，在此過程中，我們每個人的任務不同，我雖然沒有親手去調試，但是我也了解它的運作。（5）設計報告也是我們課程設計的最后一步了，說白了就是將我們這一周所干的事情總結一下，從開始使用Verilog編程序，在Quartus II輸入程序，及改正錯誤，調試，運行，顯示現象。這所有的東西詳細的說明。那么這次的課程設

計就圓滿結束。

四、流水燈設計程序

module Verilog1(LED,CLK,reset);output[7:0] LED;input CLK,reset;reg [7:0] LED;reg [24:0] counter;initial LED=8'b11111111;always@(posedge CLK)begin counter<=counter+1;if(counter==25'b1_0111_1101_0111_1000_0100_0000)//25M // 1_0111_1101_0111_1000_0100_0000 begin LED<=LED<<1;counter<=0;if(LED==8'b0000000)LED<=8'b11111111;end end endmodule

五、流水燈設計管腳分配

六、設計注意事項

在編寫程序時，注意格式以及拼寫是否正確，因為Quartus II要求的程序代碼也是很嚴格的，所以沒有扎實的Verilog編程基礎，也很難得到所要求的程序。其次在保存程序時，我們要建立自己的文件夾來存放所編的程序，以防止運行時和其他程序的混亂導致錯誤。

在管腳分配這塊，我們要注意查找每個器件的標號，然后準確輸入進去，可以使用文本編輯工具打開QuickSOPC管腳分配.txt文件，將# Pin & Location Assignments段拷貝并替代用戶QuartusII工程文件夾下的*.qsf文件中的相同段。當然，用戶也可以直接在該文件中修改管腳的配置，這比在Quartus II中逐一分配管腳效率要高。當只使用部分管腳時，可以只拷貝用到的管腳分配，當然，也可以全部拷貝，沒有使用的管腳不會影響設計。

七、課程設計總結

兩個月的電子設計技術（EDA）課程已經結束，在這驗收學習成果的一星期內，通過對流水燈的制作，清楚地看到了自己在EDA方面知識的薄弱，各個知識點沒有聯會貫穿，EDA基礎知識的掌握也不夠牢固。

在做此課件的過程中，充分體會到了實際操作的重要性。如果沒有同學的指點，可能自己會在一些地方打轉彎，浪費掉很多時間。通過這次課程設計，可以很好的把各個章節的模塊融合到一起，對以后的學習，設計很有幫助。經過這次的課程設計，讓我感覺自己在動手操作方面有質上的飛躍。再加上前幾次的課程設計所積淀下來的經驗，以及老師悉心的指導，有力地指導了這次課程設計的進行，提高了這次課程設計任務的質量和速度，進一步地增強了自己完成任務的能力，鞏固了所學的理論知識。完成課程設計的質量明顯提高。幾個人集體完成任務，必然存在弊端的，尤其體現在合作的分工不明確和對任務的消極怠工。這次課程設計要求五人一組，一個中心，但需要融入自己的思想在里面，這也在一定程度上擺脫了依賴和消極怠工的現象。使我們獨立完成任務能力增強。

所有的專業課實驗，以及這次的課程設計，無不有力地證明了基礎知識的重要性，無不在提醒自己，要重視對基礎知識的學習。通過這次的實驗，理解了電子技術設計的設計方法和流程，夯實了QuartusII的操作流程。很顯然，任何的實踐活動，都不可能閉門造車，是必須去吸取前人的實踐經驗，這就要求在課程

設計的過程中，從網絡上，從圖書館，借尋相關資料書籍等，有力地指導課程設計。進一步認清了畢業走向。增強了搜索資料的能力。通過這次的課程設計，就直接指明了一條出路，那就是學習如何通過EDA只是設計一些器件。這就要求在最后的大學時間里，要繼續夯實相關的理論知識，繼續多動手操作，提高具體的實踐操作能力，為即將畢業的工作出路，做好充分的準備。對這次課程設計的建議。

整個的課程設計的過程中，老師的悉心指導對我們是大有裨益的，對老師表示感謝。還有同學之間的互相幫助，也進一步增進了我們的友誼，所以說這次的課程設計真的讓我獲益匪淺。

八、參考文獻

《EDA技術實用教程》，潘松、黃繼業，科學出版社，2001.7 《CPLD系統設計技術入門與應用》，黃正瑾等著，電子工業出版社 《電子設計自動化（EDA）手冊》，王丹、童如松，電子工業出版社 《可編程邏輯器件與EDA技術》李景華，杜玉遠．東北大學出版社，2000 《FPGA系統設計與實踐》陳瓊，潘禮． 電子工業出版社，2005

第四篇：流水燈實驗報告

單片機流水燈實驗

一、任務

讓8個LED燈輪流亮起來，實現流水燈的功能。

二、思路

讓接在P0.0口的LED燈亮起來，那么只要把P0.0口的電平變為低電平就可以了；相反，如果要接在P0.0口的LED燈熄滅，就要把P0.0口的電平變為高電平就可以了。要實現流水燈功能，只要將8個LED燈依次點亮、熄滅，8只LED燈便會一亮一暗的做流水燈了。

我們應該注意一點，由于單片機執行每條指令的時間很短，我們在控制二極管亮滅的時候應該延時一段時間，否則我們就看不到“流水”效果了。

三、步驟

1、用proteus畫電路圖。如下圖：

2、用keil建工程。

1)運行keil C51軟件，點擊Project菜單新建項目，選擇為AT89C52的單片機型號。然后單擊File選擇New新建程序文件，保存成.c 文件，右擊Source Group1添加入程序文件。2)用C語言編寫程序代碼如下：

#include void delay(unsigned char tmp);code unsigned char tmpled[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

void main(void){ unsigned char i;while(1){ for(i=0;i<8;i++){

P0=tmpled[i];

delay(50);} } }

void delay(unsigned char tmp){ unsigned char i,j;i=tmp;while(i){ i--;j=255;{

j--;} } } 3)右擊Target 1打開設置，Output菜單下勾選上create hex file。

4)調試運行程序后，在proteus中雙擊單片機，添加hex文件，運行看到流水的的效果。

四、實驗中遇到的問題。

1、用proteus仿真時候，發現錯誤：

error variable not found parsing property resistance of RN1-Rnvalue expected for RN1-R（n=1~8）而且led燈亮度十分微弱?？赡苁墙尤氲碾娮杼罅?。

檢查電路圖發現排阻的值為RX8，修改為220（自己選擇）后。錯誤便沒有了，同時，led燈的亮度也增強了。

2、關于延時函數。

延時的時間計算不太明白。

3、P0=0xfe；是對單片機P0口的8個I/O口同時進行操作，0x后的數使用十六進制表示，fe轉換為二進制是1111 1110,則P0.0為低電平，對應的led燈亮，其他7個led燈滅。

第五篇：流水燈實驗報告（范文）

單片機流水燈試驗

一、實驗目的：

1、進一步熟悉Keil C51集成開發環境調試功能的使用

2、學會自己編寫程序，進行編譯、仿真調試

3、學會使用單片機的P0口作為I/O口去控制外圍電路，實現LED燈以固定的頻率進行閃爍。

二、實驗設備：

1、PC機

2、SW-51PROC單片機綜合實驗平臺

三、實驗內容：

1、編寫一段程序，用單片機P0口的8個輸出去控制8個LED燈，實現如下功能：

先使8個LED燈輪流點亮，從左向右移動，時間間隔0.5s。以上過程循環實現。

四、實驗步驟：

1、實驗原理：

單片機流水的實質是單片機各引腳在規定的時間逐個上電，使LED燈能逐個亮起來但過了該引腳通電的時間后便滅燈的過程，實驗中使用了單片機的P2端口，對8個LED燈進行控制，要實現逐個亮燈即將P2的各端口逐一置零，中間使用時間間隔隔開各燈的亮滅。使用rl或rr a實現位的轉換。A寄存器的位經過rr a之后轉換如下所示：

A0A1A2A3A4A5A6A7 然后將A寄存器轉換一次便送給P2即MOV P2,A便將轉換后的數送到了P2口，不斷循環下去，便實現了逐位置一操作。

2、實驗電路圖 +5v1234123412340a1a2a3a4a1a2a3a4a1a2a3a4GND0Vcc1P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7b1b2b3b***C51

3通過仿真實驗正確性

代碼如下：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 ORG 0000H LJMP MAIN

4、實驗程序 ：

ORG 0050H MAIN：MOV R0，#14

MOV DPTR，#TABLE L0:

MOV A，#0 L1:

MOVC A，@DPTR+A

MOV P0，A

ACALL DELAY1

INC A41 DJNZ R0，L1 SJMP L0 DELAY1：

MOV R1，#250 LOOP1:

MOV R2，#250 LOOP2:

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

DJNZ R0,LOOP2

DJNZ R1,LOOP1

RET TABLE: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH END

5、實驗結果：

五、實驗總結

這次試驗我通過Proteus仿真實現對流水燈功能的實現。受益匪淺，對80c51的功能和結構有了深層次的了解，我深刻的明白，要想完全了解c51還有一定距離，但我會一如既往的同困難作斗爭。在實驗中，我遇到了不少困難，比如不知道怎么將程序寫進單片機中，寫好程序的卻總出錯，不知道什么原因，原來沒有生成hex文件。這些錯誤令我明白以后在試驗中要步步細心，避免出錯。