《单片机原理及应用》课程设计题目∶广告灯院系∶机电工程系专业班级∶机电一体化机电0911 姓名∶晓寒学号∶21指导教师∶沈全鹏成绩∶2011年12 月日目录中文摘要 (2)英文摘要 (2)绪论 (3)第一章设计思路.目的和方案的确定 (4)1.1设计思路 (4)1.2设计目的 (5)1.3方案的确定 (6)第二章主要元器件介绍 (7)2.1 AT89S51 (7)2.2发光二极管 (10)2.3石英晶振 (11)2.4蜂鸣器 (12)第三章电路图.程序框图 (13)第四章电路分析及原理 (1)54.1电路分析 (15)4.2电路原理 (17)结论 (1)8参考文献 (1)9附录： C语言程序 (20)中文摘要随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,个大中小城市都在进行亮化工程。

个人企业为宣传自己企业的形象和产品,均采用广告手法之一:流水灯来实现这一目的.当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的流水灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。

这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过单片机来达到控制的要求. （关键字: 广告灯、AT89S51单片机、程序设计）English AbstractWith the deepening of reform, the socialist market economy, increasing prosperity and development of cities during the months Xinhuanet lighting project. Individual companies to promote their corporate image and products are one of advertising practices: water lights to achieve this purpose. When we walk in the streets at night, the road on both sides of a great variety of water can see the lights all advertising, a is made of neon tubes of various shapes and a variety of color tubes, and the other for sunlight, such as a pipe or tube as the incandescent light source, language or reprovision a large poster advertising to achieve the effect of publicity. Out of these bright lights, flashing all the time and the flow direction can be achieved through the single-chip control. （Keyword： Advertisement lamp AT89S51Singlechip Program Design）绪论在现在诸多的娱乐场所、理发店、宾馆、饭店、公司等的门外，都可以看到各式各样的广告流水灯。

所谓“广告流水灯”，就是将一系列的有颜色的广告灯串联接在一起，然后令这些灯按一定的次序逐个或者几个的一次点亮和熄灭。

由于各灯点亮和熄灭，产生的效果就像流动的水一样，因此，就称这类广告灯为“广告流水灯”。

生活中广告流水灯的形式和点亮的次序是多种多样的。

有单一颜色的几个灯按固定的次序来点亮的，有多个不同颜色的灯构成某一图案依次点亮的，也有多排广告灯按多种组合好的次序循环点亮的等。

我设计的广告流水灯，就是这些广告灯中的类型。

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。

在大学学习期间,完成了前期的单片机基础知识学习以后，从大三开始将理论学习和实践相结合,逐步完成了一些系统的设计与制作。

但以前在制作课件时只是学一点做一点，没有系统的总结经验。

此次的论文撰写我认真对以前的单片机应用过程中的问题进行了回顾和总结，使自己的经验得到了理论上的升华，这些都将是自己今后进一步发展的宝贵财富。

为了实现用单片机对广告灯实现控制，我用单片机着手对广告灯进行编程，画出接线图、流程图和写出指令表再运行程序，然后根据实际情况对程序进行调试与完善。

在这次的课程中，我发现单片机在工业控制中的作用很大，它能使人的控制转变成自动控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效率。

第一章设计思路.目的和方案的确定1.1设计思路生活中广告流水灯的形式和点亮的次序是多种多样的。

有单一颜色的几个灯按固定的次序来点亮的，有多个不同颜色的灯构成某一图案依次点亮的，也有多排广告灯按多种组合好的次序循环点亮的等。

我的设计就是这些广告灯中的最基本类型。

首先通过互联网看到有关流水灯的资料，然后看到一个电路图，用单片机的8个引脚（P1.0—P1.7）接8个发光二极管。

如图1.1：图 1.1最后我把它复杂化，利用32个彩色发光二级管实现，构成4个字母。

分别是：Y,J,X,Y.如图1.2图1.2四个字母代表的是“阳江学院”每一个字拼音的开始第一个字母。

4个字母分别由P1.0—P.3控制。

我的程序是令这4个字母一通电，就执行初始的程序。

然后我增加了五个开关，五个开关对应P2.0—P2.4。

每个开关都有一个程序让4个字母以不同的方式亮。

分别是：左移，右移，从外向内亮，闪亮，一直亮。

最后，我还设计了一个报警：当任意两个以上开关都开的话，前一个程序执行完后，程序蜂鸣器就会报警。

1.2设计目的（1）在学习了《单片机原理及接口技术》课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的能力。

进一步理解和消化书本知识，运用所学知识和技能进行简单的设计。

（2）熟悉Keil软件的调试和仿真。

（3）通过实验提高对单片机的认识。

（4）通过实验提高焊接、布局、电路检查能力。

（5）通过实验提高软件调试能力。

（6）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

（7）掌握在单片机系统中各个引脚的作用。

（8）掌握数据输出程序的设计方法。

（9）学习8051芯片及LED的使用。

（10）通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，解电路参数的计算方法。

（11）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

（12）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。

（13）通过课程设计提高应用能力，分析问题和解决问题的能力。

（14）培养查阅资料的习惯,训练和提高自学，独立思考的能力。

（15）能够正确理解课程设计的题目和意义，全面思考问题。

（16）运用科学合理的方法，认真按时完成。

1.3方案的确定方案一：用电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。

密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按扭开关（可设置6至8位，其中只有4位有效，其余2至4位为虚设）的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。

从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出持续10至20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。

要求性能可靠、操作简便。

密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。

方案二：数字电子钟应能以秒为最小单位计时，同时应能用数字直观显示当前的时，分秒。

系统结构要求：秒信号产生1Hz的标准计时信号，计时电路记录当前的时，分，秒值，数字显示以数字方式显示出当时的时间值，音响报时电路用于整点报时，时分调整电路用于校正当前的时间。

可手动校正分，时。

整点报时。

方案三：流水灯设计，本设计以AT89S51单片机为核心并用它来控制发光二极管双灯点亮循环的实验装置，用AT89S51单片机控制32个发光二极管发光，实现亮点以12HZ频率在高、低位循环移动。

通过Keil软件、仿真，并能从中掌握通过软件控制发光二极管的思路和技巧。

这次设计重点就在于利用单片机的知识去控制系统的运行。

考虑到原件是否充足和个人能力的问题。

方案一和方案二，需要的原件很多而且做起来比较困难。

而方案三比较简单，需要的原件很容易就找到。

所以最后确定采用方案三第二章主要元器件介绍2.1 AT89S51AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。

空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

管脚说明：VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。