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用AT89C51设计制作的24路LED流水发光电路

作者:dolphin时间:2016-09-21

  使用单片机(AT89C5l)设计制作出24路LED流水发光电路,既满足了广大电子爱好者热衷于LED有关制作的需要,又能帮助大家认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法。

  一、设计要求

  1、共有24路LED二极管,按照一定的发光规律依次工作发光,具有周期性和可视性的特点;
  
  2.LED二极管的布局合理、美观:
  
  3,设置按键可选择发光规律:
  
  4.发光规律能够实现可编程修改。

  二、电路组成及工作原理

  考虑到设计要求,本产品拟采用以AT89S5l单片机为核心芯片的电路来实现,主要由AT89S5l芯片、时钟电路、复位电路、按键控制电路、24路LED电路五部分组成,全部电路见下图所示。
  
  其中,AT89S5l内含4K“Flash存贮器”可重复编程,次数一般为1-10万次,保存数据年限为10-20年。AT89S5lP1口增加了1SP串行接口,自学者可不买仿真器和编程器,只需一台微机、用户电路板和模似仿真实验。因此,在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89S5l芯片。
  
  时钟电路由AT89S5l的18、19脚的时钟端(XTAL1及XTAL2)以及12MHz晶振Y1、电容C2、C3组成,采用片内振荡方式。
  
  复位电路采用简易的上电复位电路,主要由电阻R25、电容C1组成,分别接至AT89S5l的RST复位输入瑞。
  
  按键控制电路主要由钮扣按键开关S1、S2以及电阻R26、R27组成,分别接至AT89S5l的特殊功能口P3.
  
  2/INTO(外部中断0)和P3.3/INTI(外部中断1)。
  
  24路LED电路主要由D1~D24二十四个发光二极管及相应的限流电阻R1~R24组成,采用共阳极连接方LED的负极经过限流电阻后分别与AT89S5l的PO、P1、P2三类I/0接口(共24个I/0接口)相连,I/0接口输出低电平时驱动相应的LED发光。考虑到PO口连接有LED发光二极管和限流电阻元件,可以起到上拉电阻的作用,因此,本例电路的PO口可以省略上拉电阻的配置。
  
  工作过程是这样的:通电后由于C1、R25的作用,使单片机的RST复位脚电平先高后低,从而达到复位;之后,在C2、C3、Y以及单片机内部时钟电路的作用下,单片机89C5l按照编写的程序和规律在相应的I/0接口输出低电平,直接驱动外接的LED发光二极营按规律发光本例设计的LED发光规律可参考右图所示。其中,实线表示LED二极管发光的过程规律,虚线表示LED二极管熄灭的过程规律。

24路LED流水发光电路

  三、PCB设计与元件装配
  
  本作品采用采用通用的Protel99SE软件完成PCB图的设计,详细设计过程此略。但考虑到24路LED发光二极管的布局美观、使用操作方便等因素,在PCB布局过程中需要借助圆弧形辅助线将24路LED发光二极管分布在一条半圆弧上,还要将钮扣按键S1、S2放置到线路板的边缘区域,待放置好LED发光二极管后撤销辅助线即可。已设计好的PCB图见上图所示。本电路对元件参数没有苛刻要求,只要元器件选择正确,无损坏,电路板制作工艺良好,把所有电子元件正确焊接装配后即可进入程序下载和调试工作阶段。制作与调试时,在AT89S5l的位置应安装40脚的IC座,以便使单片机可以从电路板中拿下去烧写程序。已装配好的产品实物如下图所示。

  四、程序设计、烧录与调试

  1.采用汇编语言进行设计程序如下:
  
  NOP
  
  LCALL NET2
  
  NOP
  
  LCALL EEE2
  
  NOP
  
  LCALL EEEO
  
  ........................
  
  L11:DB OFFH,O7FH,O3FH,O1FH,
  
  0FH,07H,03H,01H,00H;表L11
  
  END

  2,程序烧录与调试
  
  在完成编写程序的编译和仿真之后,准备一台可以烧写AT89S5l的编程器并与电脑主机硬件连接后即可对AT89S5l芯片进行程序烧录下载,然后,将烧录好程序的AT89S5l单片机装入到40脚的IC座上,通电即可调试和运行,由于本例电路对元件参数的要求不是很高,只要元件较好,参数基本符合要求,焊接装配后即可正常工作。



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