基于AT89C51單片機花式流水燈的設(shè)計與實現(xiàn)

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

關(guān)鍵詞：單片機；protus；流水燈；狀態(tài)切換

1 緒論

單片機技術(shù)是計算機技術(shù)的一個重要分支，其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，已逐漸滲透至各個領(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；舞臺設(shè)計的燈光和音響控制；廣告設(shè)計的文字顯示以及燈光顯示等等。本文以AT89C51單片機P0、P1口應(yīng)用為核心，構(gòu)造流水燈的硬件設(shè)計和軟件編程，從而實現(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

2.1 任務(wù)目標

流水燈是指一組在控制系統(tǒng)的控制下按照設(shè)定的順序和時間來發(fā)亮和熄滅的燈。本文以AT89C51單片機的P1.0口的按鈕S1控制P0口的發(fā)光二極管的狀態(tài)，若按動按鈕的次數(shù)是偶數(shù)時，進入流水燈第一種狀態(tài)：依次點亮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)，則進入第二種狀態(tài)：D1、D3、D5、D7亮，D2、D4、D6、D8滅，延時一段時間，D2、D4、D6、D8亮，D1、D3、D5、D7滅，如此循環(huán)，并用keil編程軟件和protus仿真軟件對以上進行仿真。

2.2 硬件設(shè)計

流水燈的硬件電路由3部分組成，第一部分是單片機模塊—-單片機AT89C51，第二部分是輸出模塊—8個發(fā)光二極管組成的負載電路，第三部分是輸入模塊—按鈕組成的電路。在該項目中，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，陰極連接到單片機的P0口的引腳上。要實現(xiàn)發(fā)光二極管的點亮，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，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

其中k的值通過按鍵S1控制，每按下S1時，k就自增1；當k%2=0時，說明k為偶數(shù)，執(zhí)行流水燈依次點亮的程序，當k%2=1時，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3求余即可，以此類推。

按下按鍵時，通常都會有抖動，表面上看來是按按鍵一次，但是因為按鍵的抖動，單片機會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?shù)谝淮螜z測到按鍵按下時，不采取動作，延時一段時間后，按鍵按下信號依然存在，則認為按鍵被按下，再執(zhí)行相應(yīng)的動作。

3 總結(jié)

本論文以AT89C51單片機為主控芯片，以8個發(fā)光二極管為載體，設(shè)計流水燈的硬件電路和軟件程序，通過keil和Protus軟件仿真對結(jié)果進行驗證，達到了預期的效果。

參考文獻：

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

[2]吳文兵，脫建智.基于51單片機的流水燈的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（08）：258.

作者簡介：范昭君（1987-），女，碩士，講師，研究方向為智能機器人。