基于51单片机流水灯仿真与程序设计单片机项目开发

基于51单片机流水灯设计摘要本次程序设计和仿真是基于Proteus和keil的环境对STC89C51进行流水灯设计，根据左移方式实现基本的流水灯，根据外部中断的方式实现不同类型的流水灯操作。
关键字Proteus、keil、流水灯、外部中断
一、工程介绍 1.1、实现要求

利用单片机一个端口接8个LED发光二极管，另一个端口接两个开关。设计硬件电路图，并编写程序，实现从上到下轮流点亮8个发光二极管（流水灯，即每次只点亮一个灯）。

扩展任务一：
设计一个开关 K 1 K_1 K1?，按下时，先奇数再偶数亮，不断循环。

扩展任务二：
在完成基础任务的基础上，设计开关 K 2 K_2 K2?，按下时，分别从两边向中间流动三次，再从中间向两边流动三次。

二、仿真电路设计 2.1、环境介绍

仿真设计使用Proteus 8.0; Proteus安装参考链接

2.2、电路设计
2.2.1、最小系统的实现第一步：在Proteus中的[P]中选择所需要的零件有电阻RES、电容CAP、电解电容CAP-ELEC、复位开关BUTTON、晶振CRYSTAL、排阻RESPACK-8、LED灯LED-YELLOW、最后是单片机AT89C5C。
第二步：设计晶振电路、复位电路，如图所示：

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注意事项：复位系统中R9不能设置太大，否则导致复位系统不能正常工作，这里选择 R 9 = 1 K R9=1K R9=1K

EA：内外部存储器选择

ALE:地址所存允许信号输出引脚

PSEN：外部程序存储器选通信号输出引脚

2.2.2、实现任务中三个要求第一步：将P0端口全部上拉
P0口作为总线扩展用时，不用加上拉电阻；作为I/O口使用时，需要加10K-4.7K上拉电阻，上电复位后是开漏输出。
第二步：接上八个LED，且限流电阻为1K
LED驱动电流大概再0~20MA，随便在看一个LED的datassheet如下：

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可以知道LED驱动电流的极限值为20MA和25MA，具体的LAD驱动电流要根据datasheet设计，仿真中驱动电流为： I = 5 V ? 0.7 V 1 K = 4.3 M A I=\frac{5V-0.7V}{1K}=4.3MA I=1K5V?0.7V?=4.3MA
第三步：设计两个外部中断的开关
在STC89C52的数据手册中，可以知道外部中断分别P32、P33分别对应外部中断0和外部中断1。而且P3的复位值为1111 1111B，也就是上电P32、P33口都是高电平，如果用外部中断触发的话，可以设计低电平触发，也就是按钮直接接地即可。

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第四步：总体电路设计如下

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三、程序设计 3.1、环境介绍

程序设计采用Keil 5.22；MDK5安装以及C51支持包

3.2、实现流水灯操作
可以通过自带的函数**_ crol _**：循环左移函数实现

假设Var = 0xFE 即二进制（1111 1110B）
_ crol _（Var，1）= 0xFD (1111 1101B)

程序如下：

#include #include"intrins.h" unsigned char status = 0xFe; //初始化P0为1111 1110 P00处的LED unsigned int time = 0xFFFF; //LED点亮时间 void main(void){ while(1){ time = 0xFFFF; P0 = status; status = _crol_(status,1); while(time--); } }

效果如下:

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3.3、通过中断实现扩展操作
按键用到了51单片机的两个外部中断，使用低电平的方式触发中断，具体配置可以根据数据手册来操作，如下：

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可以知道这两个外部中断位于寄存器TCON中，标志位分别为IE.0和IE.1，触发方式分别为IT0和IT1
中断查询表可以知道外部中断0对应0，外部中断1对应2

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程序如下：

#include #include"intrins.h" unsigned char Function = 0x00; //对应相应功能 /****************************************************************************** * @briefEX0_ISR:外部中断一，实现扩展任务1 ******************************************************************************/ void EX0_ISR(void) interrupt 0 { Function = 0x01; //对应扩展任务1 P0 = 0xFF; //LED全部复位 } /****************************************************************************** * @briefEX0_ISR:外部中断二，实现扩展任务2 ******************************************************************************/ void EX1_ISR(void) interrupt 2 { Function = 0x02; //对应扩展任务1 P0 = 0xFF; //LED全部复位 } /****************************************************************************** * @briefLedMove:实现扩展任务2 ******************************************************************************/ void LedMove(void) { unsigned char count = 0x03; while(count--) { time = 0xFFFF; P0 = 0x7E; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0xBD; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0xDB; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0xE7; while(time--); P0 = 0xFF; } count = 0x03; while(count--) { time = 0xFFFF; P0 = 0xE7; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0xDB; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0xBD; while(time--); P0 = 0xFF; time = 0xFFFF; P0 = 0x7E; while(time--); P0 = 0xFF; } } void main(void) { IT0 = 1; //外部中断0低电平触发 EX0 = 1; //使能中断 IT1 = 1; //外部中断1低电平触发 EX1 = 1; //使能中断 EA = 1; //打开总中断 while(1) { switch(Function) { case 0x01: time = 0xFFFF; P0 = 0xAA; while(time--); time = 0xFFFF; P0 = 0x55; while(time--); break; case 0x02: LedMove(); break; } } }

效果如下：
【基于51单片机流水灯仿真与程序设计】