单片机实现跑马灯设计与应用

"这篇本科论文是关于基于单片机的跑马灯设计，由耿翼鹏在南华大学电气工程学院完成，指导教师为肖金凤副教授。论文中提到的单片机型号为STC89C52RC，设计内容包括了单片机最小系统的设计，扩展了I/O口、复位电路、晶振电路以及LED显示电路，并编写了底层程序以实现跑马灯功能。跑马灯是一种常见的电子显示效果，通常用LED灯串实现，通过编程控制灯光按特定顺序闪烁或移动。课程设计的主要目标是训练学生的硬件设计、编程与调试、程序下载及烧录以及Protell软件应用等技能。设计要求包括使用按键和外部中断控制16个LED灯循环自右向左点亮，并可设定间隔时间。" 在本篇论文中，学生将学习和实践以下知识点： 1. **单片机基础**：STC89C52RC是一款8位微控制器，属于MCS-52系列，具有丰富的I/O端口和内置RAM/ROM，适合初学者进行电子设计和控制应用。 2. **最小系统构建**：单片机最小系统是构成一个可运行的基本电路，包括电源、时钟（晶振电路）、复位电路和必要的I/O接口。在这个设计中，这些部分是单片机正常工作的基础。 3. **I/O口扩展**：为了实现跑马灯效果，需要扩展单片机的输入输出端口来连接和控制LED灯。这涉及到了GPIO（通用输入输出）端口的配置和驱动。 4. **中断系统**：外部中断是单片机响应外部事件的重要机制，文中提到的按键控制可能需要用到中断，使得程序能在检测到按键按下时执行特定操作。 5. **编程语言**：ASM语言或C51语言是编写单片机程序的常用工具，ASM是汇编语言，C51则是针对8051系列单片机的C语言版本，两者都用于实现跑马灯的逻辑控制。 6. **程序下载与烧录**：通过编程器或USB转串口设备，将编写的程序下载到单片机的闪存中，使其能够执行程序代码。 7. **电子设计自动化（EDA）工具**：Protell是电路设计软件，用于绘制电路原理图和PCB布局，对于硬件设计和实现至关重要。 8. **LED显示电路**：设计中包含了LED显示电路，需要了解LED的工作原理，如何驱动LED，并根据跑马灯效果设置合适的亮度和闪烁频率。 9. **定时器与计数器**：在跑马灯设计中，可能使用单片机的内部定时器或计数器来控制LED的点亮间隔时间和循环速度。 10. **控制逻辑**：编写程序实现LED灯的顺序点亮和熄灭，可能涉及到循环、条件判断等基本编程结构。 通过这个设计项目，学生不仅能够掌握单片机硬件设计和编程的基本技能，还能锻炼实际问题解决能力和动手能力，为未来在电子工程和嵌入式系统领域的工作打下坚实基础。