基于MCS51单片机的跑马灯控制系统设计

0 下载量 154 浏览量 更新于2024-06-24 收藏 229KB DOC 举报
"基于单片机的跑马灯控制系统设计,使用MCS51系列的AT89S52芯片,具备8种模式选择和速度控制功能。设计包括硬件电路和软件编程,涉及单片机基础知识、数码管显示、定时/计数器等内容。" 这篇文档详细介绍了基于单片机的跑马灯控制系统设计,该设计是江西环境工程职业学院大专毕业生的毕业设计项目。设计的核心是使用MCS51系列的单片机,具体为AT89S52芯片,来控制跑马灯(流水灯)的运行模式和速度。系统提供了8种不同的跑马灯模式,用户可以通过按键K1选择模式,同时,按键K2和K3可以分别用于加快和减慢跑马灯的运动速度。设计的目标是实现对跑马灯模式的多层次控制,并支持速度调节。 文档的章节涵盖了多个关键知识点: 1. 设计概述:阐述了设计的背景和目的,强调了单片机在制动控制领域的广泛应用及其在产品小型化、多功能化和智能化上的贡献。 2. 硬件设计:介绍了AT89C51单片机的基本硬件结构,包括工作模式、程序存储器加密、数码管显示原理以及单片机控制原理。硬件电路设计部分则讨论了如何将这些元素集成到跑马灯控制系统中。 3. 软件设计:这部分详细讲述了程序流程,定时/计数器在控制跑马灯速度中的作用,以及具体的程序代码实现。定时/计数器是单片机控制跑马灯速度的关键,通过设置不同的计数周期,可以改变LED灯的闪烁频率,从而达到加速或减速的效果。 4. 总结与致谢:对整个设计进行了回顾,可能包括设计过程中的挑战、解决办法以及个人收获,同时表达了对指导老师和相关人员的感谢。 5. 附录和参考文献:可能包含了设计过程中的详细数据、图表以及参考的学术资料,为深入学习和理解提供了额外的信息。 整个设计体现了单片机控制系统的灵活性和实用性,通过软件编程实现硬件功能的"软化",是微控制技术的重要体现。这不仅展示了单片机在实际应用中的潜力,也为其他类似项目提供了参考和借鉴。
2023-02-27 上传
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: 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 由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家 相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中MCS- 52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工 业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。目前,可用 于MCS- 52系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善, 因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。 1.2 国内外研究现状 单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几 方面,较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前,用户对单片机的需要越来越多, 但是,要求也越来越高。在单片机应用中,可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范 围和领域,提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来,单片机的生产厂家在单 片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术:EFT(Ellectrical Fast Transient)技术 ,低噪声布线技术及驱动技术,采用低频时钟。同时单片机在目前的发展形势下还表现 出可靠性及应用越来越水平高和互联网连接,所集成的部件越来越多,功耗越来越低和 模拟电路结合越来越多等发展趋势。 1.3 本课题研究内容 本设计选择采用AT89C51单片机为核心。AT89C51是一个低电压、高性能CMOS8位单片 机带有K字节的可反复擦写的程序存储器。和128字节的存取数据存储器RAM,这种器件采 用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产,并且能够与MCS- 51系列的单片机兼容。片内含有8位 中央处理器和闪烁存储单位,有较强的功能的AT89C51单片机能够被应用到控制领域中 AT89C51提供以下的功能标准:4K字节闪烁存储器,128字节随机存取数据存储器,3 2个I/O口,2个16位定时/计数器,1个 5向量两级中断结构,1个串行通信口,片内振荡器和时钟电路。另外,AT89C51还可以进 行OHZ的静态逻辑操作,并支持两种软件的节电模式。闲散方式停止中央处理器的工作, 能够允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方 式保存随机存取数据存储器中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直 到下一个复位。 选择采用AT89C51单片机为核心,使用简单的程序实现跑马灯显示效果设计。 2 系统总体设计方案 2.1 设计方案论