广东工业学华立学院
课 程 设 计（文）
课程名称 单片机微机原理课程设计
题目名称 基51单片机控制走马灯
学部（系） 机电工程学院
专业班级 18电气工程动化3班
学 号 511812032528
学生姓名 赵俊杰
指导教师 朱颖
2020 年 12 月 18 日
广东工业学华立学院
课程设计（文）务书
题目名称
基51单片机控制走马灯
系 部
机电工程学院
专业班级
18电气工程动化3班
姓 名
赵俊杰
学 号
511812032528
课程设计（文）容
（1）设计绘制硬件电路图
（2）购买电子元器件电路图焊接电路板
（3）编写程序调试程序固化单片机中
二课程设计（文）求数
(1)必须完成基础务
(2)求设计简单系统性稳定性价高
(3)求画电路图阐明电路工作原理说明设计思想
(4)明确系统循迹模式程序语言表达
三课程设计（文）应完成工作
(1)画出整体电路图（Protel）
(2)设计电路全部部分进行仿真达设计务求
(3)写出设计报告书
四课程设计（文）进程安排
序号
设计（文）阶段容
点
起止日期
1
搜集资料
宿舍
12101211
2
需求分析
宿舍
12121213
3
系统分析设计
宿舍
12141216
4
功模块实现
宿舍
12141216
5
系统测试运行
宿舍
12141216
6
完成课程设计（文）
宿舍
12161218
五应收集资料参考文献
[1]单片机原理接口技术李青北京航空航天学出版社
[2]单片机课程设计指导楼然苗 李光飞北京航空航天学出版社
[3]单片机控制实专题制作 蔡洋 北京航空航天学出版社
[4]单片机原理应C51程序设计谢维等清华学出版社20072
[5]51系列单片机设计实例(第2版) 楼然苗李光飞北京航空航天学出版社 20062
[6]单片微型计算机原理接口技术实验指导实训林军中国水利水电出版社 200410
[7]网资料
发出务书日期： 2020 年 11月 18日 指导教师签名：
计划完成日期： 2020 年 12 月18 日
摘
单片机20世纪70年代问世极高性价格受重视关注应广发展快51单片机单片机中典型代表性种课程设计基MCS51系列单片机设计AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯）整系统8种跑马灯模式选择K1选择模式键相应模式LED七段数码中显示出K2跑马灯速度进行加速K3跑马灯速度进行减速整系统实现跑马灯模式层控制进行加减速
关键词：MCS51跑马灯加减速七段数码
目录
概 1
11 单片机基础知识 1
12 单片机发展趋势 1
13 课程设计目 2
14 仪器设备 2
15 课程设计容 2
16 设计题目求 2
二 总体设计 2
21 框图设计 2
22 电路原理图 3
23 系统材料清单 4
231 AT89C51芯片 4
232 阳极数码显示 4
233 发光二极 5
24 流程图 5
25 软件设计 6
251 软件硬件仿真 6
三 结束语 8
参考文献 9
附录 10
概
11 单片机基础知识
单片机称单片微控制器完成某逻辑功芯片计算机系统集成芯片概括讲块芯片成台计算机
单片机具体积功强应面广等优点目前正前未见速度取代着传统电子线路构成典系统蚕食着传统数字电路模拟电路固领体积质量轻价格便宜学应开发提供便利条件时学单片机解计算机原理结构佳选择
现种单片机领域已十分广泛彩电冰箱空调录机VCD遥控器游戏机电饭煲等处见单片机影子单片机早已深深融入生活中单片机提高产品智性易性节性等性指标生活带舒适方便时工农业生产极提高生产效率产品质量单片机途体分两类种通型单片机种专型单片机
MCS51单片机美国INTEL公司1980年推出产品MCS 48单片机相结构更先进功更强原基础增加更电路单元指令指令数达111条MCS51单片机算相成功产品直现MCS51系列兼容单片机应流产品高校专业学校培训教材MSC51单片机作代表进行理基础学MCS51系列单片机包括803180518751等通产品
12 单片机发展趋势
单片机现说百花齐放百家争鸣时期世界芯片制造公司推出单片机8位16位32位数胜数应流C51系列兼容兼容具特色互成互补单片机应提供广阔天现常规单片机普遍中央处理器（CPU）机存取数存储（RAM）读程序存储器（ROM）行串行通信接口中断系统定时电路时钟电路集成块单芯片增强型单片机集成AD转换器PMW（脉宽调制电路）WDT（门狗）单片机LCD（液晶）驱动电路集成单芯片样单片机包含单元电路更功越强甚单片机厂商根户求量身定做制造出具特色单片机芯片
外现产品普遍求体积重量轻求单片机功强功耗低外求体积现许单片机具种封装形式中SMD（表面封装）越越受欢迎单片机构成系统正微型化方发展现然单片机品种繁具特色89C51核心单片机占流
13课程设计目
（1）训练学生正确应单片微机培养解决工业控制工业检测等领域具体问题初步力
（2）学生通做课题熟悉单片微机应系统开发研制程软硬件设计工作方法工作容工作步骤
（3）学生进行基技训练例组成系统编程调试查阅资料绘图编写说明书等学生理联系实际提高动手力分析问题解决问题力
14仪器设备
PC机万表电烙铁等
15课程设计容
（1）设计绘制硬件电路图
（2）购买电子元器件电路图焊接电路板
（3）编写程序调试程序固化单片机中
16设计题目求
（1）题目：调控跑马灯
（2）求：AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯）整系统8种跑马灯模式选择K1选择模式键时相应模式LED七段数码中显示出K2跑马灯速度进行加速K3跑马灯速度进行减速整系统实现跑马灯模式层控制加减速
二总体设计
21 框图设计
框图设计够整体握系统模块模块间联系时罗列出需器件方面系统开发中器件选取通框图设计设计者整体握系统开发系统设计框图图21示
22电路原理图
系统89S52芯片LED七段数码发光二极轻触开关等组成电路原理图图22示
23系统材料清单
231AT89C51芯片
（1）89C51种带4K字节闪烁编程擦读存储器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压高性CMOS8位微处理器俗称单片机单片机擦读存储器反复擦100次该器件采ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造工业标准MCS51指令集输出脚相兼容功8位CPU闪烁存储器组合单芯片中ATMEL89C51种高效微控制器89C单片机嵌入式控制系统提供种灵活性高价廉方案
（2）特性MCS51 兼容4K字节编程闪烁存储器寿命：1000写擦循环数保留时间：10年全静态工作：0Hz24MHz三级程序存储器锁定128×8位部RAM32编程IO线两16位定时器计数器5中断源编程串行通道低功耗闲置掉电模式片振荡器时钟电路
（3）结构特点：8位CPU片振荡器时钟电路32根IO线外部存贮器寻址范围ROMRAM64K216位定时器计数器5中断源两中断优先级全双工串行口布尔处理器
232阳极数码显示
发光二极显示简称LED具结构简单价格低廉方便耗电少单片机接口容易等特点单片机应系统非常普遍
LED数码显示器七段条形发光二极组成 8 字形显示字段圆形发光二极做数点LED数码显示器中通常段发光二极阴极阳极连起做公端样驱动电路简单阳极数码指发光二极阳极正极接起引脚接输出端低电效 LED数码显示数字点亮相应字段发光二极显示1点亮bc段显示0点亮abcdef段难出阳极数码点亮字段低电0表示低电效样显示数字串二进制代码应起LED数码显示器实现编码种编码显示器结构相应分阴显示码阳显示码两种考虑数点编码七位常称七段显示码果数点进行编码称八段显示码表23示
233发光二极
半导体二极种电转化成光常简写LED发光二极普通二极样PN结组成具单导电性常发光二极发红光绿光黄光二极广泛应种电子电路家电仪表等设备中作电源指示电指示
24 流程图
25软件设计
课程设计采80C51单片机设计调控跑马灯通keil进行c语言编程通proteus进行软件硬件仿真设计成果通键开关跑马灯进行控制包括跑马灯模式选择跑马灯模式显示跑马灯速度变化控制
251软件硬件仿真
软件调试通程序汇编连接执行发现程序中存语法错误逻辑错误加排纠正程
软硬件联调指调试误软件程序烧制进单片机芯片部通电源检查硬件工作否预期效果果没需检测软件否实现功欠缺错误通改写软件调试直达预期效果设计圆满成功设计通protues进行软件硬件仿真设计原理图图25示
系统运行示意图图26示
三结束语
(1)体会：万事开头难刚开始课程设计时候家点茫然手感觉首先题目选择没决定题目前查找资料毫目基查查资料会搜索浪费时间查阅相关资料逐渐设计想法制定出系统结构框图终定题目定题目做起较目指导老师提示网查相关资料综合书学知识参考网程序调试修改终实现题目设计求
通学单片机门课程设计仅解AT89c51功加强单片机理知识解进步接触解软硬件结合实践问题仅次设计加强动手培养动手力分析思考解决问题力更令创造性思维拓展
(2)遇问题
软件设计耗时长项涉整系统工作稳定性首先编写总体框架然做简单测试保证正常运行接编写单子状态程序写完测试样保证调试成功率编写程序程中需编写惯结构明显标明注释时存档程序量简约外兼顾硬件结构量硬件结构简单资源更少
参考文献
[1]单片机原理接口技术李青北京航空航天学出版社
[2]单片机课程设计指导楼然苗 李光飞北京航空航天学出版社
[3]单片机控制实专题制作 蔡洋 北京航空航天学出版社
[4]单片机原理应C51程序设计谢维等清华学出版社20072
[5]51系列单片机设计实例(第2版) 楼然苗李光飞北京航空航天学出版社 20062
[6]单片微型计算机原理接口技术实验指导实训林军中国水利水电出版社 200410
[7]网资料
附录
C语言编程
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广东工业学华立学院
课 程 设 计（文）
课程名称 单片机微机原理课程设计
题目名称 基51单片机控制走马灯
学部（系） 机电工程学院
专业班级 18电气工程动化3班
学 号 511812032528
学生姓名 赵俊杰
指导教师 朱颖
2020 年 12 月 18 日
广东工业学华立学院
课程设计（文）务书
题目名称
基51单片机控制走马灯
系 部
机电工程学院
专业班级
18电气工程动化3班
姓 名
赵俊杰
学 号
511812032528
课程设计（文）容
（1）设计绘制硬件电路图
（2）购买电子元器件电路图焊接电路板
（3）编写程序调试程序固化单片机中
二课程设计（文）求数
(1)必须完成基础务
(2)求设计简单系统性稳定性价高
(3)求画电路图阐明电路工作原理说明设计思想
(4)明确系统循迹模式程序语言表达
三课程设计（文）应完成工作
(1)画出整体电路图（Protel）
(2)设计电路全部部分进行仿真达设计务求
(3)写出设计报告书
四课程设计（文）进程安排
序号
设计（文）阶段容
点
起止日期
1
搜集资料
宿舍
12101211
2
需求分析
宿舍
12121213
3
系统分析设计
宿舍
12141216
4
功模块实现
宿舍
12141216
5
系统测试运行
宿舍
12141216
6
完成课程设计（文）
宿舍
12161218
五应收集资料参考文献
[1]单片机原理接口技术李青北京航空航天学出版社
[2]单片机课程设计指导楼然苗 李光飞北京航空航天学出版社
[3]单片机控制实专题制作 蔡洋 北京航空航天学出版社
[4]单片机原理应C51程序设计谢维等清华学出版社20072
[5]51系列单片机设计实例(第2版) 楼然苗李光飞北京航空航天学出版社 20062
[6]单片微型计算机原理接口技术实验指导实训林军中国水利水电出版社 200410
[7]网资料
发出务书日期： 2020 年 11月 18日 指导教师签名：
计划完成日期： 2020 年 12 月18 日
摘
单片机20世纪70年代问世极高性价格受重视关注应广发展快51单片机单片机中典型代表性种课程设计基MCS51系列单片机设计AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯）整系统8种跑马灯模式选择K1选择模式键相应模式LED七段数码中显示出K2跑马灯速度进行加速K3跑马灯速度进行减速整系统实现跑马灯模式层控制进行加减速
关键词：MCS51跑马灯加减速七段数码
目录
概 1
11 单片机基础知识 1
12 单片机发展趋势 1
13 课程设计目 2
14 仪器设备 2
15 课程设计容 2
16 设计题目求 2
二 总体设计 2
21 框图设计 2
22 电路原理图 3
23 系统材料清单 4
231 AT89C51芯片 4
232 阳极数码显示 4
233 发光二极 5
24 流程图 5
25 软件设计 6
251 软件硬件仿真 6
三 结束语 8
参考文献 9
附录 10
概
11 单片机基础知识
单片机称单片微控制器完成某逻辑功芯片计算机系统集成芯片概括讲块芯片成台计算机
单片机具体积功强应面广等优点目前正前未见速度取代着传统电子线路构成典系统蚕食着传统数字电路模拟电路固领体积质量轻价格便宜学应开发提供便利条件时学单片机解计算机原理结构佳选择
现种单片机领域已十分广泛彩电冰箱空调录机VCD遥控器游戏机电饭煲等处见单片机影子单片机早已深深融入生活中单片机提高产品智性易性节性等性指标生活带舒适方便时工农业生产极提高生产效率产品质量单片机途体分两类种通型单片机种专型单片机
MCS51单片机美国INTEL公司1980年推出产品MCS 48单片机相结构更先进功更强原基础增加更电路单元指令指令数达111条MCS51单片机算相成功产品直现MCS51系列兼容单片机应流产品高校专业学校培训教材MSC51单片机作代表进行理基础学MCS51系列单片机包括803180518751等通产品
12 单片机发展趋势
单片机现说百花齐放百家争鸣时期世界芯片制造公司推出单片机8位16位32位数胜数应流C51系列兼容兼容具特色互成互补单片机应提供广阔天现常规单片机普遍中央处理器（CPU）机存取数存储（RAM）读程序存储器（ROM）行串行通信接口中断系统定时电路时钟电路集成块单芯片增强型单片机集成AD转换器PMW（脉宽调制电路）WDT（门狗）单片机LCD（液晶）驱动电路集成单芯片样单片机包含单元电路更功越强甚单片机厂商根户求量身定做制造出具特色单片机芯片
外现产品普遍求体积重量轻求单片机功强功耗低外求体积现许单片机具种封装形式中SMD（表面封装）越越受欢迎单片机构成系统正微型化方发展现然单片机品种繁具特色89C51核心单片机占流
13课程设计目
（1）训练学生正确应单片微机培养解决工业控制工业检测等领域具体问题初步力
（2）学生通做课题熟悉单片微机应系统开发研制程软硬件设计工作方法工作容工作步骤
（3）学生进行基技训练例组成系统编程调试查阅资料绘图编写说明书等学生理联系实际提高动手力分析问题解决问题力
14仪器设备
PC机万表电烙铁等
15课程设计容
（1）设计绘制硬件电路图
（2）购买电子元器件电路图焊接电路板
（3）编写程序调试程序固化单片机中
16设计题目求
（1）题目：调控跑马灯
（2）求：AT89S52芯片控制跑马灯（流水灯）整系统8种跑马灯模式选择K1选择模式键时相应模式LED七段数码中显示出K2跑马灯速度进行加速K3跑马灯速度进行减速整系统实现跑马灯模式层控制加减速
二总体设计
21 框图设计
框图设计够整体握系统模块模块间联系时罗列出需器件方面系统开发中器件选取通框图设计设计者整体握系统开发系统设计框图图21示
22电路原理图
系统89S52芯片LED七段数码发光二极轻触开关等组成电路原理图图22示
23系统材料清单
231AT89C51芯片
（1）89C51种带4K字节闪烁编程擦读存储器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压高性CMOS8位微处理器俗称单片机单片机擦读存储器反复擦100次该器件采ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造工业标准MCS51指令集输出脚相兼容功8位CPU闪烁存储器组合单芯片中ATMEL89C51种高效微控制器89C单片机嵌入式控制系统提供种灵活性高价廉方案
（2）特性MCS51 兼容4K字节编程闪烁存储器寿命：1000写擦循环数保留时间：10年全静态工作：0Hz24MHz三级程序存储器锁定128×8位部RAM32编程IO线两16位定时器计数器5中断源编程串行通道低功耗闲置掉电模式片振荡器时钟电路
（3）结构特点：8位CPU片振荡器时钟电路32根IO线外部存贮器寻址范围ROMRAM64K216位定时器计数器5中断源两中断优先级全双工串行口布尔处理器
232阳极数码显示
发光二极显示简称LED具结构简单价格低廉方便耗电少单片机接口容易等特点单片机应系统非常普遍
LED数码显示器七段条形发光二极组成 8 字形显示字段圆形发光二极做数点LED数码显示器中通常段发光二极阴极阳极连起做公端样驱动电路简单阳极数码指发光二极阳极正极接起引脚接输出端低电效 LED数码显示数字点亮相应字段发光二极显示1点亮bc段显示0点亮abcdef段难出阳极数码点亮字段低电0表示低电效样显示数字串二进制代码应起LED数码显示器实现编码种编码显示器结构相应分阴显示码阳显示码两种考虑数点编码七位常称七段显示码果数点进行编码称八段显示码表23示
233发光二极
半导体二极种电转化成光常简写LED发光二极普通二极样PN结组成具单导电性常发光二极发红光绿光黄光二极广泛应种电子电路家电仪表等设备中作电源指示电指示
24 流程图
25软件设计
课程设计采80C51单片机设计调控跑马灯通keil进行c语言编程通proteus进行软件硬件仿真设计成果通键开关跑马灯进行控制包括跑马灯模式选择跑马灯模式显示跑马灯速度变化控制
251软件硬件仿真
软件调试通程序汇编连接执行发现程序中存语法错误逻辑错误加排纠正程
软硬件联调指调试误软件程序烧制进单片机芯片部通电源检查硬件工作否预期效果果没需检测软件否实现功欠缺错误通改写软件调试直达预期效果设计圆满成功设计通protues进行软件硬件仿真设计原理图图25示
系统运行示意图图26示
三结束语
(1)体会：万事开头难刚开始课程设计时候家点茫然手感觉首先题目选择没决定题目前查找资料毫目基查查资料会搜索浪费时间查阅相关资料逐渐设计想法制定出系统结构框图终定题目定题目做起较目指导老师提示网查相关资料综合书学知识参考网程序调试修改终实现题目设计求
通学单片机门课程设计仅解AT89c51功加强单片机理知识解进步接触解软硬件结合实践问题仅次设计加强动手培养动手力分析思考解决问题力更令创造性思维拓展
(2)遇问题
软件设计耗时长项涉整系统工作稳定性首先编写总体框架然做简单测试保证正常运行接编写单子状态程序写完测试样保证调试成功率编写程序程中需编写惯结构明显标明注释时存档程序量简约外兼顾硬件结构量硬件结构简单资源更少
参考文献
[1]单片机原理接口技术李青北京航空航天学出版社
[2]单片机课程设计指导楼然苗 李光飞北京航空航天学出版社
[3]单片机控制实专题制作 蔡洋 北京航空航天学出版社
[4]单片机原理应C51程序设计谢维等清华学出版社20072
[5]51系列单片机设计实例(第2版) 楼然苗李光飞北京航空航天学出版社 20062
[6]单片微型计算机原理接口技术实验指导实训林军中国水利水电出版社 200410
[7]网资料
附录
C语言编程
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