基于單片機(jī)可調(diào)控的走馬燈系統(tǒng)

【摘 要】近年來(lái)，單片機(jī)正以其低廉的成本、強(qiáng)大的功能及較高的可靠性等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備、儀器儀表、工業(yè)控制及城市建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域中，隨著單片機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，走馬燈系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。鑒于此，本文對(duì)基于單片機(jī)可調(diào)控的走馬燈系統(tǒng)的電路原理及運(yùn)用進(jìn)行了分析介紹。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 走馬燈 LED顯示

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP368.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2013）35-0065-02

一 電路原理以及硬件電路實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)總體方案

本程序設(shè)計(jì)意在展示走馬燈的色彩樣式及“走馬”變換效果，如果將走馬燈做大，會(huì)有很高的觀賞價(jià)值。

通過(guò)查閱書(shū)籍資料，瀏覽網(wǎng)上的各種作品及代碼，對(duì)各種實(shí)現(xiàn)代碼進(jìn)行比較和優(yōu)化，總結(jié)出本程序，以較優(yōu)秀的代碼實(shí)現(xiàn)各種可控的“走馬”功能。

本設(shè)計(jì)的中斷程序要對(duì)多個(gè)按鍵動(dòng)作進(jìn)行響應(yīng)，燈光變換的花樣有8種，用1個(gè)模式按鍵切換，可以通過(guò)一段LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前是第幾種模式，還可以通過(guò)加減速開(kāi)關(guān)控制走馬燈的速度。

2.硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件電路，如下圖所示。

第一，主電路模塊簡(jiǎn)介。首先，系統(tǒng)設(shè)計(jì)所用器件：AT89C51，共陽(yáng)LED顯示器，電阻若干，電容，紅色LED（16個(gè)），開(kāi)關(guān)，晶振（12MHz）。其次，器件簡(jiǎn)單介紹：（1）共陽(yáng)LED顯示器：7段LED由7個(gè)發(fā)光二極管按“日”字形排列，本電路中所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，一般情況下應(yīng)外接限流電阻。（2）發(fā)光二極管：走馬燈采用超高亮度的發(fā)光二極管。LED應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低。（3）LED顯示方式為共陽(yáng)極動(dòng)態(tài)顯示方式。

第二，AT89C51電路各功能模塊的設(shè)計(jì)。首先，采用AT89C51微處理器為核心器件：AT89C51片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）空間為128B；片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）空間為4KB。本系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)單元不多，系統(tǒng)程序所占的空間也不大，利用AT89C51片內(nèi)的RAM與ROM就足夠，不用外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器。其次，AT89C51振蕩電路的設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。外接石英晶體，電容C1與C2的值為30PF左右；如果外接陶瓷諧振器，電容C1與C2的值為47PF左右。在實(shí)際設(shè)計(jì)中采用的是外接晶體的方式。為提高溫度的穩(wěn)定性采用溫度穩(wěn)定性較好的電容，晶體頻率在1.2～12MHz之間。最后，時(shí)間顯示：LED是由發(fā)光二極管組成的顯示字符段，一般為7段數(shù)碼顯示管（含小數(shù)點(diǎn)為8段）。這些顯示二極管的一端連接在一起，形成公共端，另外的端子a～g、dp則通過(guò)引腳與外部總線相連，通過(guò)對(duì)公共端與輸入端施加一定的電壓，點(diǎn)亮其中的一些發(fā)光二極管來(lái)構(gòu)成需要的顯示字符。

第三，硬件系統(tǒng)功能原理。本系統(tǒng)利用P0的8個(gè)端口和P1的8個(gè)端口連接16個(gè)發(fā)光二極管，通過(guò)P0.0到P0.7和P1.0到P1.7的值控制走馬燈的亮滅，以達(dá)到顯示的效果。通過(guò)開(kāi)關(guān)K1改變走馬燈的8種模式，通過(guò)開(kāi)關(guān)K2、K3改變延遲的時(shí)間。

二 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)中所用到的C語(yǔ)言

C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴(lài)計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍廣泛，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類(lèi)科研都需要用到C語(yǔ)言，具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

2.主要程序

說(shuō)明：?jiǎn)螕裟Ｊ桨存I可在0～7號(hào)模式中選擇，加速和減速可調(diào)整LED滾動(dòng)ne 顯示速度。

三 成品的制作

第一，把生成的yu.hex文件燒錄到AT89C51單片機(jī)的CPU中。

第二，在面包板上按照仿真電路圖，把各個(gè)元器件連接起來(lái)。注意各元器件的引腳與它們之間的連接方法。

第三，接通+5V電源，測(cè)試成品是否能正常運(yùn)行。

四 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，本文基于單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和實(shí)際要求，設(shè)計(jì)了基于 AT89C51單片機(jī)用于可調(diào)控的走馬燈。通過(guò)分析當(dāng)前智能控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了基于AT89S52單片機(jī)的走馬燈設(shè)計(jì)方案；對(duì)走馬燈的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探索，詳細(xì)論述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)軟硬件的組成與實(shí)現(xiàn)。

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〔責(zé)任編輯：李錦雯〕