《基于AT89C51单片机花式流水灯的设计和实现》
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摘 要：本论文采用protus仿真软件和keil编程软件,设计了以AT89C51单片機为核心控制单元,以8位发光二极管设计输出电路,以按钮电路组成输入电路,实现按钮按下时,流水灯的在2种状态之间任意切换的效果,通过软硬件仿真验证设计的合理性和正确性.
关键词：单片机；protus；流水灯；状态切换
1 绪论
单片机技术是计算机技术的一个重要分支,其应用领域极其广泛,已逐渐渗透至各个领域,流水灯技术的应用使我们所生活的环境得到进一步的美化,例如城市亮化工程上灯光控制；色彩斑斓的霓虹灯广告牌里的灯光控制、流水控制；舞台设计的灯光和音响控制；广告设计的文字显示以及灯光显示等等.本文以AT89C51单片机P0、P1口应用为核心,构造流水灯的硬件设计和软件编程,从而实现8位流水灯在两种状态之间任意切换的效果.
2 系统设计
2.1 任务目标
流水灯是指一组在控制系统的控制下按照设定的顺序和时间来发亮和熄灭的灯.本文以AT89C51单片机的P1.0口的按钮S1控制P0口的发光二极管的状态,若按动按钮的次数是偶数时,进入流水灯第一种状态：依次点亮D1至D8,若再次按下按钮,按按钮的次数由偶数变为奇数,则进入第二种状态：D1、D3、D5、D7亮,D2、D4、D6、D8灭,延时一段时间,D2、D4、D6、D8亮,D1、D3、D5、D7灭,如此循环,并用keil编程软件和protus仿真软件对以上进行仿真.
2.2 硬件设计
流水灯的硬件电路由3部分组成,第一部分是单片机模块—-单片机AT89C51,第二部分是输出模块—8个发光二极管组成的负载电路,第三部分是输入模块—按钮组成的电路.在该项目中,共用到下表所列的元器件.
输出部分电路：发光二极管采用共阳极接法,阴极通过限流电阻R与+5v电源连接,阴极连接到单片机的P0口的引脚上.要实现发光二极管的点亮,考虑到二极管的单向导电性,若P0口输出低电平,二极管点亮,若P0口输出高电平,则二极管熄灭.
输入电路部分：在P1.0接控制电路,按下S1键时,P1.0引脚接地,所以P1.0引脚电平被降为低电平,因此,可以通过检测P1.0引脚的电平判断按键S1是否按下.
2.3 软件设计
其中k的值通过按键S1控制,每按下S1时,k就自增1；当k%2等于0时,说明k为偶数,执行流水灯依次点亮的程序,当k%2等于1时,说明k为奇数,执行流水灯4亮4灭闪烁的程序.若需要在3种状态之间切换,则对3求余即可,以此类推.
按下按键时,通常都会有抖动,表面上看来是按按键一次,但是因为按键的抖动,单片机会判断出按按键很多次,从而输入不可控.此问题可以用“软件消抖”来解决.当第一次检测到按键按下时,不采取动作,延时一段时间后,按键按下信号依然存在,则认为按键被按下,再执行相应的动作.
3 总结
本论文以AT89C51单片机为主控芯片,以8个发光二极管为载体,设计流水灯的硬件电路和软件程序,通过keil和Protus软件仿真对结果进行验证,达到了预期的效果.
参考文献：
[1]王东锋,王会良,董冠强.单片机C语言应用100例.电子工业出版社,2009,07.
[2]吴文兵,脱建智.基于51单片机的流水灯的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2016（08）：258.
作者简介：范昭君（1987-）,女,硕士,讲师,研究方向为智能机器人.
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流水灯引用文献:
[1] 流水灯论文范文 流水灯类有关专升本论文范文2万字
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[3] 流水施工方向论文选题 流水施工论文题目怎样定
