單片機(jī)控制的循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)控制的循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、實(shí)習(xí)目的單片機(jī)原理與接口技術(shù) 課程實(shí)習(xí)安排在該課程理論教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行。 其 目的是通過(guò)實(shí)習(xí)， 使學(xué)生進(jìn)一步弄懂所學(xué)到的課本知識(shí)， 鞏固和深化對(duì)單片機(jī)的 結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、鍵盤(pán) /顯示系統(tǒng)、接口技術(shù)、系統(tǒng)擴(kuò)展、定時(shí) / 計(jì)數(shù) 控制、程序設(shè)計(jì)、 應(yīng)用開(kāi)發(fā)等基本理論知識(shí)的理解， 提高單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的實(shí)踐 操作技能， 掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 研制方面的一般方法， 培養(yǎng)利用單片機(jī)進(jìn) 行科技革新、 開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的基本能力、 為畢業(yè)后從事和單片機(jī)相關(guān)的工作打下一 定的基礎(chǔ)。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容利用 TDN86/51 二合一微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)用 8051 單片機(jī)控制

2、的 循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)。三、實(shí)習(xí)器材TDN86/51 二合一微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng) 1 臺(tái)，配套計(jì)算機(jī)一臺(tái)，連接導(dǎo)線(xiàn)若四、系統(tǒng)仿真圖puami_vr* 口Wit!忖ar*r?nJM J*亦FUP.-RLEFJ-HfiE0rz*EsPiJt-i* rznw-rPi fliL-pi -Ti uni L-p心Wer-i-rrfi-npiF=dl-phnm五、軟件流程圖廠II,11it?u.bJ-t| p ,A匚JLLtrwT RAWrAfj.ni叩nikp.jiiIT 麗hur nnT噲IF11六、程序設(shè)計(jì)1、程序是按照模塊化設(shè)計(jì)的，一共分為四大模塊1) 基本程序模塊延時(shí)程序、設(shè)置按鍵處理程序、主程序初始化

3、及初值設(shè)定2) LED控制程序3）取消按鍵抖動(dòng)程序4）控制程序2、設(shè)計(jì)要求能輸出 4 種花型， 并能由人工進(jìn)行花型的切換。 可以使用按鍵， 也可以使用波動(dòng)1）開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)切換，方法不限。參考花型：（ 1） 使彩燈從右到左逐一循環(huán)點(diǎn)亮。（ 2） 使彩燈交替閃爍。（ 3） 使彩燈從左到右逐一點(diǎn)亮，當(dāng)全部點(diǎn)亮后同時(shí)閃爍一次。（ 4） 使彩燈從兩邊到中間順序點(diǎn)亮， 直至全部點(diǎn)亮； 再將彩燈從中間到兩邊熄 滅，直至全部熄滅。2）循環(huán)彩燈的循環(huán)速度可調(diào)。按鍵要求：（1）啟動(dòng)/暫停。按動(dòng)一次啟動(dòng)，再按一次暫停。是一個(gè)雙態(tài)轉(zhuǎn)換鍵。（2）花型變化。按一次， 立即停止當(dāng)前花型的顯示， 轉(zhuǎn)換為下一種花型。 4 種花型

4、 可以循環(huán)切換。（3）速度+ 。按鍵一次，速度略加快一點(diǎn)。（4）速度- 。按鍵一次，速度略減慢一點(diǎn)3) 在LED顯示器上顯示相應(yīng)的花型號(hào) 3、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)充分利用TDN86/51二合一微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的硬件資源來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)燈的功能，因此： 利用8051的P1端口接發(fā)光二極管，以模擬彩燈控制。(2)利用8051的P3端口接撥動(dòng)開(kāi)關(guān)；利用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)提供邏輯 0和邏輯1，模擬按鍵操作，以實(shí)現(xiàn)4種花型之間的切換、加快循環(huán)速度、減慢循環(huán)速度以及暫停循環(huán)燈循環(huán)等操作，具體定義如表1.1和表1.2所示。表1.1撥動(dòng)開(kāi)關(guān)與對(duì)應(yīng)的花型K1K2花型00花型101花型210花型311花型4表1.2撥動(dòng)開(kāi)關(guān)功能表K3功能

5、K4功能K5功能0加速無(wú)效0減速無(wú)效0暫停1加速1減速1啟動(dòng)(3) 8051通過(guò)8155對(duì)LED顯示器控制顯示相應(yīng)的花型編號(hào)。(4) 利用軟件子程序或單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，以模擬循環(huán)速 度的基準(zhǔn)值。4、實(shí)驗(yàn)程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPJIANORG0013HLJMPJIAORG1000HMAIN:MOVSP #60HMOV20H,#8;初始化20HMOVP1,#0FFH;初始化P0 口SETBET0;開(kāi)INT0中斷SETBEX0SETBET1;開(kāi) INT1 中斷SETBEX1SETBEALOOP:LCALLKEY;調(diào)用按鍵程序LJMPLOO

6、PJIAN:JNBP3.2,$;取消按鍵抖動(dòng)，等待釋放INC20H;延時(shí)單元加 2INC20HMOVA,20HCJNEA,#14,YY;判斷延時(shí)單元是否等于14MOVA,#14YY: MOV20H,ARETIJIA: JNBP3.3,$;取消按鍵抖動(dòng)，等待釋放DEC20H; 延時(shí)單元減 2DEC20HMOVA,20HJNZYY;判斷延時(shí)單元是否等于0MOVA,#02MOV20H,ARETIKEY:MOVA,P3;按鍵程序ANLA,#03HMOV19H,A;初始化 19HCJNEA,#00H,L1LJMPLP0;選擇花形 1L1: CJNEA,#01H,L2LJMPLP1;選擇花形 2L2: C

7、JNEA,#02H,L3LJMPLP2;選擇花形 3L3: LJMPLP3;選擇花形 4DISP: MOVA,#03H;顯示程序MOVDPTR,#8000HMOVXDPTR,AMOVR0,#4FHMOVA,27HRRAACALLPUTTMOVR0,#4FHMOVR2,#0FEHDISP1: MOVDPTR,#80MOVA,#00HMOVXDPTR,AMOVA,R0MOVDPTR, #SEGTABMOVCA, A+DPTRMOVDPTR, #8002HMOVXDPTR, AMOVA, R2MOVDPTR, #8001HMOVXDPTR, AMOVR3, #00HDISP3: DJNZR3, DI

8、SP3INC R0MOVR2, AJBACC.7, DISP1RETPUTT: MOV R1,AANLA, #0FHMOVR0, ARETLP0: MOV27H, #01H;花形 1LCALLDISPMOVDPTR, #TABLEMOVR4, #09L6:MOVA, #09SUBBA, R4LCALLXXDJNZR4, L6RETLP1: MOV27H, #02H;花形 2LCALLDISPMOVDPTR, #TABLEMOVA, #09HLCALLXXMOVA,#10LCALLXXRETLP2: MOV 27H, #03H;花形 3LCALLDISPMOVDPTR, #TABLEMOVR5,

9、 #11L7: MOVA, #22SUBBA, R5LCALLXXDJNZR5, L7RETLP3:MOV27H, #04H;花形 4LCALLDISPMOVR6, #09L8:MOVA, #30SUBBA, R6LCALLXXDJNZR6, L8RETXX: MOVC A, A+DPTR;查表MOVP1, ALCALLDEL1S;調(diào)用延時(shí)程序RETDEL1S: JNBP3.4, $;判斷是否需要暫停MOVA, P3ANLA, #03HCJNEA , 19H, PP;判斷花形是否改變MOVR2, 20H;延時(shí)程序D1:MOVR3, #30D2:MOVR1, #120DJNZR1, $DJNZR

10、3, D2DJNZ R2, D1RETPP:LJMP LOOPSEGTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HTABLE:DB 0FFH;花形 1 字;花形 2 字碼;花形 3 字;花形 4 字DB 0FEH ,0FDH ,0FBH ,0F7H ,0EFH ,0DFH ,0BFH ,07FH 碼DB 0AAH,55HDB 7FH,3FH,1FH,0FH,07H,03H,01H,00H,0FFH,00H 碼DB 7EH,3CH,18H,00H,18H,3CH,7EH,0FFH 碼DB 00HEND七、進(jìn)行軟、硬件的調(diào)試過(guò)程將程序裝載進(jìn) MD51 ，調(diào)試檢查有沒(méi)有錯(cuò)誤， 生成 HEX

11、文件，裝載進(jìn) 8031內(nèi)，裝載成功后，輸入 G=0000 按回車(chē)運(yùn)行，看 LED 數(shù)碼顯示器顯示花形號(hào)，二極管按花型的設(shè)計(jì)亮起。沒(méi)有裝載成功按復(fù)位鍵重裝。八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)這幾天的實(shí)訓(xùn)， 我對(duì)單片機(jī)有了更深的體會(huì)。 了解和掌握了一些編程思 想和對(duì) I/O 口得使用。本次做的控制循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以單片機(jī) 8051 為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極 LED 數(shù)碼顯示器、通用 I/O 接口芯片 8155 等），再配以相應(yīng)的軟件，達(dá)到實(shí)現(xiàn) LED 二極管的發(fā)光功能，也具有改變彩燈的 花樣、彩燈的暫停、彩燈的加減速功能。在軟件調(diào)試的過(guò)程中，遇到很多困難， 第一次實(shí)現(xiàn)了彩燈的花樣變化， 未能進(jìn)行加減速的調(diào)整， 后來(lái)經(jīng)過(guò)調(diào)試后基本達(dá) 到要求，但當(dāng)減速見(jiàn)到一定程度后就不明顯了， 花形 3 全亮后左右最邊亮燈沒(méi)有 滅，花形2時(shí)LED數(shù)碼顯示器上顯示的不是“ 2 ”字，字碼表上明明是“ 5BH ” （共陰極）但是顯示的“ 2”字多了一點(diǎn)。盡管這次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)還存在一 些瑕疵但經(jīng)過(guò)自己的努力制作出了彩燈的循環(huán)控制， 也讓自己對(duì)單片機(jī)有了更大 的興趣。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)學(xué)習(xí)得不夠透徹， 對(duì)書(shū)本 上的很多知識(shí)