毕业设计论文 跑马灯的设计与制作.doc

1、I 绵 阳 职 业 技 术 学 院 计 算 机 科 学 系 毕业设计（论文）结题报告 课题（项目）名称 跑马灯的设计与制作 专 业 班 级： 指 导 老 师 学 号 姓 名： 实 训 地 点 实 训 时 间： 成绩 评定 二 0 年 月 日I XXXXXXXXX 高等教育 毕业设计（论文）任务书 题目名称 跑马灯的设计与制作 学生姓名 X X X 专业班级 学号 X X X 题目来源 教师科研社会实践实验室建设其它 题目类型 理论研究应用研究 设计开发其它 选题背景及目的 单片机这门课程对于我们大多数人而言都是比较难学且比较枯燥的一门学科，所以要学好单片机必须与实际操作联系起来，这样才会达到学

2、习的效果，在这本书里面，我们重点讲了 AT89C51，它是一个有着四十引脚的多功能集成块，我们可以利用它完成一些最小的单片机系统及功能。 单片机的出现时计算机发展史上的一个重要里程碑，它开辟了计算机技术的另一个领域 嵌入式（ Embedded）计算机领域。所谓单片机就是把中央处理器、存储器、定时器、 I/0 接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成 电路芯片上的微型计算机。单片机把微型计算机的各主要部分集成在一块芯片上，大大缩短了系统内信号传送距离，从而提高了系统的可靠性及运行速度。由单片机及各种微处理器、 DSP 所构成的嵌入式系统设计已成为电子技术产业发展的一项重要内容。单片机技术

3、也成为电子技术及自动化专业必须掌握的技术之一。 工作任务及要求 本次的主要任务是实现 4 个开关按键控制 8 个发光二极管，组成为一排跑马灯进行各种样式的亮灯形式，在中断程序中处理多个按键动作的响应，以控制一排跑马灯的工作。分别实现 LED 灯的左循环，右循环，中间向外循环，外边向中间 循环这 4 种模式。 时间安排 1. 开题报告 : 2013 年 月 日至 2013 年 9 月 21 日。 2. 完成初稿： 年 月 日至 年 月 日。 3预计答辩： 年 月 日至 年 月 日。 以上内容由指导教师填写 指导教师 签字 教师姓名： 年 月 日 学院 审核 审核意见： 组长签字： 年 月 日 学

4、生接受任务签字 接受任务时间： 年 月 日 学生签名： II XXXXXXXXX 高等教育 毕业设计（论文）进度检查及成绩评定表 日期 工作内容 执行情况 指导教师签名 2013 年 9 月 30 日 确定设计题目 优 2013 年 10 月 7 日 设计项目、编写程序 良好 2013 年 11 月 2 日 进行项目调试 优 2013 年 11 月 9 日 对项目进行最后检查 优 学生姓名 X X X 专业班级 计应 112 班 准考证号 X X X 成绩汇总 评分项目 评分 比例（） 分数 总分 指导教师评分 40 评阅教师评分 30 答辩小组评分 30 指导 教师毕业设计（论文）过程评语

5、【由指导老师对学生的学习和工作态度、论文工作量、研究与设计能力、完成质量情况等方面进行评价和打分（百分制）】 评分 签字： 年 月 日 评阅教师毕业设计（论文）成果评语 【从选题、应用文献资料的能力、研究与设计能力、论文撰写水平、论文成果等方面进行评价和打分（百分制），并给出评阅人的建议】 评分 签字： 年 月 日 答辩组毕业设计（论文）答辩评语 【从研究与设计能力、论文撰写质量、答辩效果（自我阐述及回答老 师问题）等方面进行评价和打分（百分制）】 评分 签字： 年 月 日 主考院校评审意见 (盖章 ) 签章 年 月 日 III 基于跑马灯的的设计与实现 摘要 :近几年，广告灯的发展十分迅猛，

6、其应用范围也十分广泛。但在发展过程中面临研发力量薄弱、贸易壁垒、在目标市场的品牌知名度低、营销渠道不健全等问题， 特别是研发力量薄弱 、贸易壁垒两大问题，提升技术水平， 实现规模经营快速通道 ，是融入世界经济的一条捷径。但是经过了一系列决策 后，并最终取了不俗的成绩。尤其夜晚时，广告灯更是发挥了重要作用。 跑马灯，顾名思义，就是 “会像马儿一样跑动 ”的小灯，故取名 “跑马灯 ”。跑马灯在单片机系统中一般是用来指示和显示单片机的运行状态，一般情况下，单片机的跑马灯由 多 个 LED 发光二极管组成 。 本设计使用 89C51 芯片，利用 P0 的 8 个端口连接 8 个发光二极管，通过 P0.

7、0 到P0.7 的值控制“跑马灯”的亮灭 ,以达到显示效果。设计的中断程序要对多个按键动作进行响应，灯光变换的花样有 4 种，用 4 个按键 k0,k1,k2,k3 切换。按下 k1 键，程序作左向流水灯 ; 按下 k2 按键程序作右向流水灯 ; 按下 k3 键为亮点向中间移动 ; 按下 k4 键为执行亮点向两边移动。 浏览了网上的各种作品及代码，通过各种实现代码的比较，和各种优化，总结出本程序，以较优秀的代码实现各种可控的“跑马”功能。 在单片机运行时，可以在不同状态下让跑马灯显示不同的组合，作为单片机系统正常的指示。当单片机系统出现故障时，可以利用跑马灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。此

8、外，跑马灯在单片机的调试过程中也非常有用，可以在不同时候将需要的寄存器或关键变量的值显示在跑马灯上，提供需要的调试信息。 关键词 :跑马灯 ； 单片机 ； LED 发光二极管 IV The design and Implementation Based on the Marquee Abstract: In recent years, the development of the advertisement lamp is very rapid, and its applying range is very extensive. But in the face of R press K2 ke

9、y procedures to light water right; press the K3 key to move to the center spot; press K4 key to perform the window to move on both sides. Browse all kinds of works and the online code, through the comparison of various implementation code, and all kinds of optimization, summarizes the procedures, to

10、 achieve a variety of controllable “happy“ function with a good code. the marquee, as the name suggests, is the “will be the same as a horse running“ light, so it is called “the marquee“. Marquee in the SCM system is generally used to indicate and display the running status of SCM, under normal circ

11、umstances, singlechip marquee consists of a plurality of LED light emitting diodes. Keywords :marquee; MCU; LED light emitting diodeI 目录 第 1 章引言 . 1 1.1 引言 . 1 1.2 项目开发背景 . 1 1.3 项目开发意义 . 2 1.4 项目的设计概述 . 2 第 2 章 硬件设计 . 4 2.1 单片 机的引脚 . 4 2.2 单片机的内部结构 . 4 2.3 电源电路 . 5 2.4 时钟 电路 . 6 2.5 复位 电路 . 7 2.6 显

12、示电路部分 . 7 2.7 AT89C51 单片机最小系统 . 8 第 3 章 总体设计 . 10 3 1 硬件电路设计及描述 . 10 3.2 软件设计流程及描述 . 11 第 4 章 总结 . 17 4.1 结论 . 17 4.2 课程设计体会 . 17 致谢 . 18 参考文献 . 19 附录 . 20 1 第 1 章引言 1.1 引言 微型计算机简称微机，由于具备人脑某些功能，所以又叫做微机。是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出接口相应的辅助电路构成的裸机。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。学习微机原理与接口 技术

13、，主要内容包括微型计算机体系结构、 8086 微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计算机各个组成部分，而其中很大一块就是汇编语言的学习。 汇编语言是面向 机器的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。用汇编语言编写的程序由于目标程序占用内存少，运行速度快，它有着高级语言就可替代的用途。因此，学习汇编语言是很必要的。通过学习汇编语言可以体会它的作用。 本设计用 4 个开关按键控制 8 个发光二极管，组成为一排跑马灯进行各种样式的亮灯形式，在中断程序中处理多个按键动作的响应，以控制一排跑马 灯的工作。 通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习，掌握单片机的接口设

14、计技术，将理论知识联系实际，进一步学习微机原理与接口技术的相关知识，为以后深入学习打下良好的基础。 1.2 项目开发背景 单片机这门课程对于我们大多数人而言都是比较难学且比较枯燥的一门学科，所以要学好单片机必须与实际操作联系起来，这样才会达到学习的效果，在这本书里面，我们重点讲了 AT89C51，它是一个有着四十引脚的多功能集成块，我们可以利用它完成一些最小的单片机系统及功能。 课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对我进行全面的 系统的训练。进行课程设计可以让我们把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课

15、程设计是必不少的，是非常必要的。 但是，在实践中，我们掌握的理论知识和实践知识有限；另一方面课程设计的时间有限，一般不多于两周。要想在规定时间内，运用自己有限的知识去独立完成一个单片机应用系统的全部设计、制作和调试是不现实的。在两周的时间内，我们用绝大部分时2 间编写程序，就像陷入深谷中，反而不知整个系统的全貌。实际上涉及编程的问题的不同，程序就不同，而 一些通用程序如多字节算术运算、数制转换等均有参考资料可查。 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元和数据存储器、程序存储器及其他 I/O通信口集成在一块芯片上，构成一

16、个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上上中断单元，定时单元及 A/D 转换等更复杂，更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。随后 INTEL 公司推出了影响面更大、应用更广的 MCS-48 系列单片机。单片机诞生于 20 世纪 70 年代，像美国 F8 单片微型计算机。 1.3 项 目开发意义 由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单 1 片机，在单片机家族的众多成员中 MCS-51 系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。

17、目前，可用于 MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。 单片机最小系统是在以 MCS-51 单片机为基础上扩展 ，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。本课题设计主要在MCS-51 单片机上扩展 I/

18、O 口，复位电路，晶振电路， LD 显示电路。适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。 本次毕业设计给了我一个实践的机会，锻 炼了自己适应社会的能力以及意志。在实践中也加深了对理论知识的理解。积累了经验。为毕业后走向社会打下了良好的基础。 1.4 项目的设计概述 本程序设计意在展示跑马灯的色彩样式及“跑马”变换效果，如果将跑马灯做大，会有很高的观赏价值。 我查阅书籍资料，浏览网上的各种作品及代码，通过各种实现代码的比较，和各种优化，总结出本程序，以较优秀的代码实现各种可控的“跑马”功能。 3 本设计的中断程序要对多个按键动作进行响应，灯光变换的花样有 4 种，用 4 个按

19、键 k1,k2,k3,k4 切换。进入程序后，程序作双向流水灯；按下 k1 键， 程序作左向流水灯 ; 按下 k2 按键程序作右向流水灯 ; 按下 k3 键为亮点向中间移动 ; 按下 k4 键为执行亮点向两边移动。 4 第 2 章 硬件设计 2.1 单片机的引脚 单片机引脚如图 2-1 所示。 图 2 -1 单片机引脚 （ 1）电源： 40 号引脚 VCC 是芯片电源，接 +5V。 20 号引脚 VSS 为电源接地端。 （ 2）时钟引脚： XTAL2（ 18 号脚）采用内部时钟电路时，外接晶体振荡器；采用外部时钟电路时，此引脚接地。 XTAL1（ 19 号脚）采用内部 时钟电路时，外接晶体振荡

20、器；采用外部时钟电路时，此引脚接外部时钟源。 （ 3）控制引脚： ALE/为地址锁存允许信号，用来把低 8 位地址锁存到外部地址锁存器。 ALE 引脚以不变的 1/6 振荡频率周期性地发出正脉冲信号，可用做对外输出的时钟信号。 （ 4） I/O 口线： P0 口（ 32 39 号脚）为双向输入 /输出端口。 P1 口（ 1 8 号脚）为准双向输入 /输出端口。 P2 口（ 21 28 号脚）为准双向输入 /输出端口。 P3 口（ 10 17 号脚） 为准双向输入 /输出端口。 2.2 单片机的内部结构 51 系列单片机主要包括 CPU、程序存储器、数据存储器以及接口电路等各组成部分 ,单片机内部结构图如图 2-2 所示。