資訊與電氣工程學院
課程設計說明書
（2010/2011學年第二學期）
課程名稱 ： 微控制器應用
題目 ： 多色彩廣告燈閃爍控制
專業班級 ： 電氣工程及自動化
學生姓名馬健
學號指導教師
設計週數兩周
設計成績
2023年7月8日
目錄1、課程設計目的
1.1 原始資料及主要任務1
1.2 技術要求1
2、課程設計正文
2.1 確定總體設計方案2
2.2 元器件介紹3
2.2.1 stc90c523
2.2.2 cd45114
2.2.3 rs2325
2.2.4 共陰極數碼管7
2.3 各部分電路設計
2.3.1 微控制器最小系統電路7
2.3.2 串列埠系統電路8
2.3.3 多色彩廣告燈閃爍控制電路10
2.3.3.1設計數字顯示電路10
2.3.3.2設計按鍵控制電路11
2.3.3.3設計方案閃爍電路12
2.4 設計程式
2.4.1 程式設計框圖13
2.4.2 程式及注釋14
2.5 設計圖紙設計原理圖附圖
2.5.1設計原理圖附圖18
2.5.2設計pcb 附圖19
2.5.3設計proteus**圖20
3、課程設計總結22
4、參考文獻22
1、課程設計目的
1.1 原始資料及主要任務
設計並製作出乙個以微控制器為核心的彩燈閃爍控制系統：（1）確定總體設計方案（2）、設計鍵盤輸入電路（3）、設計顯示電路（4）、合理分配位址，編寫系統程式（5）、利用protel設計硬體電路原理圖和pcb圖（6）、軟硬體聯機除錯
1.2 技術要求
（1）、1位數碼管用於顯示閃爍方案1、2、3；
（2）、3個按鍵分別用於選擇閃爍方案；
（3）、6個發光二極體。要求：上電時發光二極體均不亮。
當選中某個閃爍方案，且按下「開始執行」鍵之後，即按照設定形式閃爍。閃爍方案 1、3、5號led點亮1秒，同時2、4、6號led滅1秒，兩組切換閃滅；閃爍方案從1號開始，每次亮2個，且亮0.5秒，即1和2、2和3……至5和6之後，重新1和2；閃爍方案從1號開始，每次亮1個，且維持0.
5秒，至6號之後，重新由1號開始。
2、課程設計正文
2.1確定總體設計方案
多色彩廣告燈閃爍控制系統硬體框圖
設計方案中微控制器的p1口接4路按鍵控制電路，實現多色彩廣告燈閃爍方案的選擇和切換功能；p2口接cd4511，用於驅動共陰極數碼管，顯示閃爍方案；微控制器上的p3口接6路led發光二極體組成彩色廣告燈閃爍電路。
2.2 元器件介紹
2.2.1 微控制器stc90c52
vcc：供電電壓。
gnd：接地。
p0口：p0口為乙個8位漏級開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當p1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。
p0能夠用於外部程式資料儲存器，它可以被定義為資料位址的低八位。在fiash程式設計時，p0 口作為原碼輸入口，當fiash進行校驗時，p0輸出原碼，此時p0外部必須被拉高。
p1口：p1口是乙個內部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩衝器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1後，被內部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由於內部上拉的緣故。
在flash程式設計和校驗時，p1口作為第八位位址接收。
p2口：p2口為乙個內部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩衝器可接收，輸出4個ttl門電流，當p2口被寫「1」時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。並因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。
這是由於內部上拉的緣故。p2口當用於外部程式儲存器或16位位址外部資料儲存器進行訪問時，p2口輸出位址的高八位。在給出位址「1」時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位位址資料儲存器進行讀寫時，p2口輸出其特殊功能暫存器的內容。
p2口在flash程式設計和校驗時接收高八位位址訊號和控制訊號。
p3口：p3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個ttl門電流。當p3口寫入「1」後，它們被內部上拉為高電平，並用作輸入。
作為輸入，由於外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由於上拉的緣故。
p3口也可作為at89c51的一些特殊功能，如p3.0 rxd（序列輸入口）p3.1 txd（序列輸出口）p3.
2 /int0（外部中斷0）p3.3 /int1（外部中斷1）p3.4 t0（記時器0外部輸入）p3.
5 t1（記時器1外部輸入）p3.6 /wr（外部資料儲存器寫選通）p3.7 /rd（外部資料儲存器讀選通）p3口同時為閃爍程式設計和程式設計校驗接收一些控制訊號。
rst：復位輸入。當振盪器復位器件時，要保持rst腳兩個機器週期的高電平時間。
ale/prog：當訪問外部儲存器時，位址鎖存允許的輸出電平用於鎖存位址的地位位元組。在flash程式設計期間，此引腳用於輸入程式設計脈衝。
在平時，ale端以不變的頻率週期輸出正脈衝訊號，此頻率為振盪器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈衝或用於定時目的。然而要注意的是：
每當用作外部資料儲存器時，將跳過乙個ale脈衝。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh位址上置0。此時， ale只有在執行movx，movc指令是ale才起作用。
另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態ale禁止，置位無效。
/psen：外部程式儲存器的選通訊號。在由外部程式儲存器取指期間，每個機器週期兩次/psen有效。但在訪問外部資料儲存器時，這兩次有效的/psen訊號將不出現。
/ea/vpp：當/ea保持低電平時，則在此期間外部程式儲存器（0000h-ffffh），不管是否有內部程式儲存器。注意加密方式1時，/ea將內部鎖定為reset；當/ea端保持高電平時，此間內部程式儲存器。
在flash程式設計期間，此引腳也用於施加12v程式設計電源（vpp）。
xtal1：反向振盪放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。
xtal2：來自反向振盪器的輸出。
2.2.2 rs232
rs-232c 標準（協議）的全稱是 eia-rs-232c 標準，其中eia (electronic industry association)代表美國電子工業協會，rs（recommeded standard）代表推薦標準，232是標識號，c代表rs232的最新一次修改（1969），在這之前，有rs232b、rs232a。它規定連線電纜和機械、電氣特性、訊號功能及傳送過程。常用物理標準還有有eia rs-422a、eia rs-423a、eia rs-485。
例如，目前在ibm pc機上的com1、com2介面，就是rs-232c介面。
2.2.3 cd4511
cd4511是乙個用於驅動共陰極 led （數碼管）顯示器的 bcd 碼—七段碼解碼器，特點：具有bcd轉換、消隱和鎖存控制、七段解碼及驅動功能的cmos電路,能提供較大的電流，可直接驅動led顯示器。
cd4511 是一片 cmos bcd—鎖存/7 段解碼/驅動器，引腳排列如圖所示。其中a、b、c、d為 bcd 碼輸入，a為最低位。lt為燈測試端，加高電平時，顯示器正常顯示，加低電平時，顯示器一直顯示數碼「8」，各筆段都被點亮，以檢查顯示器是否有故障。
bi為消隱功能端，低電平時使所有筆段均消隱，正常顯示時， b1端應加高電平。另外 cd4511有拒絕偽碼的特點，當輸入資料越過十進位制數9(1001)時，顯示字形也自行消隱。le是鎖存控制端，高電平時鎖存，低電平時傳輸資料。
a～g是 7 段輸出，可驅動共陰led數碼管。限流電阻要根據電源電壓來選取，電源電壓5v時可使用300ω的限流電阻。
功能介紹如下：
bi：4腳是消隱輸入控制端，當bi=0 時，不管其它輸入端狀態如何，七段數碼管均處於熄滅（消隱）狀態，不顯示數字。
lt：3腳是測試輸入端，當bi=1，lt=0 時，解碼輸出全為1，不管輸入 dcba 狀態如何，七段均發亮，顯示「8」。它主要用來檢測數碼管是否損壞。
le：鎖定控制端，當le=0時，允許解碼輸出。 le=1時解碼器是鎖定保持狀態，解碼器輸出被保持在le=0時的數值。
a1、a2、a3、a4、為8421bcd碼輸入端。 a、b、c、d、e、f、g：為解碼輸出端，輸出高電平有效。
cd4511具有鎖存、解碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅動led。各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示a、b、c、d；5、4、3分別表示le、bi、lt；13、12、11、10、9、15、14分別表示 a、b、c、d、e、f、g。
左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是gnd、vcc。
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