基于單片機可調控的走馬燈系統

【摘 要】近年來，單片機正以其低廉的成本、強大的功能及較高的可靠性等優勢被廣泛應用于家電設備、儀器儀表、工業控制及城市建設各個領域中，隨著單片機的進一步發展，走馬燈系統得到越來越廣泛的運用。鑒于此，本文對基于單片機可調控的走馬燈系統的電路原理及運用進行了分析介紹。

【關鍵詞】單片機 走馬燈 LED顯示

【中圖分類號】TP368.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）35-0065-02

一 電路原理以及硬件電路實現

1.系統總體方案

本程序設計意在展示走馬燈的色彩樣式及“走馬”變換效果，如果將走馬燈做大，會有很高的觀賞價值。

通過查閱書籍資料，瀏覽網上的各種作品及代碼，對各種實現代碼進行比較和優化，總結出本程序，以較優秀的代碼實現各種可控的“走馬”功能。

本設計的中斷程序要對多個按鍵動作進行響應，燈光變換的花樣有8種，用1個模式按鍵切換，可以通過一段LED數碼管顯示當前是第幾種模式，還可以通過加減速開關控制走馬燈的速度。

2.硬件設計

系統硬件電路，如下圖所示。

第一，主電路模塊簡介。首先，系統設計所用器件：AT89C51，共陽LED顯示器，電阻若干，電容，紅色LED（16個），開關，晶振（12MHz）。其次，器件簡單介紹：（1）共陽LED顯示器：7段LED由7個發光二極管按“日”字形排列，本電路中所有發光二極管的陽極連在一起，一般情況下應外接限流電阻。（2）發光二極管：走馬燈采用超高亮度的發光二極管。LED應用簡單、可靠性高、成本低。（3）LED顯示方式為共陽極動態顯示方式。

第二，AT89C51電路各功能模塊的設計。首先，采用AT89C51微處理器為核心器件：AT89C51片內數據存儲器（RAM）空間為128B；片內程序存儲器（ROM）空間為4KB。本系統所用到的數據單元不多，系統程序所占的空間也不大，利用AT89C51片內的RAM與ROM就足夠，不用外擴數據存儲器與程序存儲器。其次，AT89C51振蕩電路的設計：本系統采用內部時鐘方式。外接石英晶體，電容C1與C2的值為30PF左右；如果外接陶瓷諧振器，電容C1與C2的值為47PF左右。在實際設計中采用的是外接晶體的方式。為提高溫度的穩定性采用溫度穩定性較好的電容，晶體頻率在1.2～12MHz之間。最后，時間顯示：LED是由發光二極管組成的顯示字符段，一般為7段數碼顯示管（含小數點為8段）。這些顯示二極管的一端連接在一起，形成公共端，另外的端子a～g、dp則通過引腳與外部總線相連，通過對公共端與輸入端施加一定的電壓，點亮其中的一些發光二極管來構成需要的顯示字符。

第三，硬件系統功能原理。本系統利用P0的8個端口和P1的8個端口連接16個發光二極管，通過P0.0到P0.7和P1.0到P1.7的值控制走馬燈的亮滅，以達到顯示的效果。通過開關K1改變走馬燈的8種模式，通過開關K2、K3改變延遲的時間。

二 軟件系統設計

1.設計中所用到的C語言

C語言是一種計算機程序設計語言。它既具有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為工作系統設計語言，編寫系統應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛，不僅僅是在軟件開發上，而且各類科研都需要用到C語言，具體應用比如單片機以及嵌入式系統開發。

2.主要程序

說明：單擊模式按鍵可在0～7號模式中選擇，加速和減速可調整LED滾動ne 顯示速度。

三 成品的制作

第一，把生成的yu.hex文件燒錄到AT89C51單片機的CPU中。

第二，在面包板上按照仿真電路圖，把各個元器件連接起來。注意各元器件的引腳與它們之間的連接方法。

第三，接通+5V電源，測試成品是否能正常運行。

四 結束語

通過以上分析，本文基于單片機的發展現狀，結合系統技術指標和實際要求，設計了基于 AT89C51單片機用于可調控的走馬燈。通過分析當前智能控制技術的發展現狀，設計了基于AT89S52單片機的走馬燈設計方案；對走馬燈的設計和實現方法進行了探索，詳細論述了系統的結構與設計，并詳細介紹了系統軟硬件的組成與實現。

參考文獻

[1]張毅剛.單片機原理及應用[M].北京：高等教育出版社，2003

[2]張迎春.單片機中級教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2004

[3]付家才.單片機控制工程實踐技術[M].北京：化學工業出版社，2004

[4]楊曉光、陳白磊等.行人交通控制信號設置方法研究[J].中國公路學報，2001（1）：69～73

〔責任編輯：李錦雯〕