基于AT89C51單片機(jī)花式流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：本論文采用protus仿真軟件和keil編程軟件，設(shè)計(jì)了以AT89C51單片機(jī)為核心控制單元，以8位發(fā)光二極管設(shè)計(jì)輸出電路，以按鈕電路組成輸入電路，實(shí)現(xiàn)按鈕按下時(shí)，流水燈的在2種狀態(tài)之間任意切換的效果，通過軟硬件仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和正確性。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；protus；流水燈；狀態(tài)切換

1 緒論

單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，已逐漸滲透至各個(gè)領(lǐng)域，流水燈技術(shù)的應(yīng)用使我們所生活的環(huán)境得到進(jìn)一步的美化，例如城市亮化工程上燈光控制；色彩斑斕的霓虹燈廣告牌里的燈光控制、流水控制；舞臺(tái)設(shè)計(jì)的燈光和音響控制；廣告設(shè)計(jì)的文字顯示以及燈光顯示等等。本文以AT89C51單片機(jī)P0、P1口應(yīng)用為核心，構(gòu)造流水燈的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，從而實(shí)現(xiàn)8位流水燈在兩種狀態(tài)之間任意切換的效果。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 任務(wù)目標(biāo)

流水燈是指一組在控制系統(tǒng)的控制下按照設(shè)定的順序和時(shí)間來發(fā)亮和熄滅的燈。本文以AT89C51單片機(jī)的P1.0口的按鈕S1控制P0口的發(fā)光二極管的狀態(tài)，若按動(dòng)按鈕的次數(shù)是偶數(shù)時(shí)，進(jìn)入流水燈第一種狀態(tài)：依次點(diǎn)亮D1至D8，若再次按下按鈕，按按鈕的次數(shù)由偶數(shù)變?yōu)槠鏀?shù)，則進(jìn)入第二種狀態(tài)：D1、D3、D5、D7亮，D2、D4、D6、D8滅，延時(shí)一段時(shí)間，D2、D4、D6、D8亮，D1、D3、D5、D7滅，如此循環(huán)，并用keil編程軟件和protus仿真軟件對(duì)以上進(jìn)行仿真。

2.2 硬件設(shè)計(jì)

流水燈的硬件電路由3部分組成，第一部分是單片機(jī)模塊—-單片機(jī)AT89C51，第二部分是輸出模塊—8個(gè)發(fā)光二極管組成的負(fù)載電路，第三部分是輸入模塊—按鈕組成的電路。在該項(xiàng)目中，共用到下表所列的元器件。

輸出部分電路：發(fā)光二極管采用共陽極接法，陰極通過限流電阻R與+5v電源連接，陰極連接到單片機(jī)的P0口的引腳上。要實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮，考慮到二極管的單向?qū)щ娦裕鬚0口輸出低電平，二極管點(diǎn)亮，若P0口輸出高電平，則二極管熄滅。

輸入電路部分：在P1.0接控制電路，按下S1鍵時(shí)，P1.0引腳接地，所以P1.0引腳電平被降為低電平，因此，可以通過檢測P1.0引腳的電平判斷按鍵S1是否按下。

2.3 軟件設(shè)計(jì)

其中k的值通過按鍵S1控制，每按下S1時(shí)，k就自增1；當(dāng)k%2=0時(shí)，說明k為偶數(shù)，執(zhí)行流水燈依次點(diǎn)亮的程序，當(dāng)k%2=1時(shí)，說明k為奇數(shù)，執(zhí)行流水燈4亮4滅閃爍的程序。若需要在3種狀態(tài)之間切換，則對(duì)3求余即可，以此類推。

按下按鍵時(shí)，通常都會(huì)有抖動(dòng)，表面上看來是按按鍵一次，但是因?yàn)榘存I的抖動(dòng)，單片機(jī)會(huì)判斷出按按鍵很多次，從而輸入不可控。此問題可以用“軟件消抖”來解決。當(dāng)?shù)谝淮螜z測到按鍵按下時(shí)，不采取動(dòng)作，延時(shí)一段時(shí)間后，按鍵按下信號(hào)依然存在，則認(rèn)為按鍵被按下，再執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

3 總結(jié)

本論文以AT89C51單片機(jī)為主控芯片，以8個(gè)發(fā)光二極管為載體，設(shè)計(jì)流水燈的硬件電路和軟件程序，通過keil和Protus軟件仿真對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王東鋒，王會(huì)良，董冠強(qiáng).單片機(jī)C語言應(yīng)用100例.電子工業(yè)出版社，2009，07.

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作者簡介：范昭君（1987-），女，碩士，講師，研究方向?yàn)橹悄軝C(jī)器人。