LED小灯实验报告.doc

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led流水灯的设计报告

课程名称：

led流水灯设计学院：

大数据与信息工程学院专业：

姓名：

学号：

年级：

任课教师：

一、实验的背景和意义

单片机全称叫单片微型计算机，是一种集成在电路芯片，是采用大规模集成电路技术把cpu随机存储器ram、只读存储器rom、多种输入输出口、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的应用。

大致可以分为以下几个范畴:

1、在智能仪器仪表上的应用，例如精确的测量设备；2、在工业控制中的应用，例如用单片机可以构成形式多样的控制系统，与计算机互联网构成二级控制系统等；3、在家用电器中的应用，可以从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电话对讲机等；4、在医用设备中的应用，例如医用呼叫机、各种分析仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等等；5在各种大型电器中的模块化作用，如音乐集成单片机，看是简单的功能，微缩在电子芯片中，就需要复杂的类似于计算机的原理。

本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发计算器设计做了详细的分析和研究。

本系统就是充分利用了8051芯片的i/o引脚。

系统已采用mcs—51系列单片机为中心器件来设计led流水灯系统，实现led左循环显示，并实现循环的速度可调。

二、设计目的

1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2.掌握汇编语言程序和c语言程序设计方法。

3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

三、设计任务及要求

1.用个发光二极管作为显示电路2.实现led动态显示3.能连续循环显示

四、设计思路

led流水灯实际上是一个带有八个放光二极管的单片机最小应用系统，即为由晶振led灯、电阻、电容器、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。

如果要让接在p1.0口的led1亮起来，那么只需要把p1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要让接在p1.0口的led1熄灭，那么只需要把p1.0口的电平变为高电平就可以了；同理，接在p1.1—p1.7口的其他7个led的点亮的熄灭的方法同led1。

因此，只要使接在单片机上的八个led灯在接通电源后除了最右端一个其余都亮，一秒后倒数第二个熄灭其余都亮，如此循环往复，就可以达到流水的效果。

在此我们还需注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令时的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延迟一段时间，否则我们就看不到“流水”的效果了。

五、模块介绍

采用at89c51作为主控芯片，将p1分别接8个led实现显示，采用汇编语言编程和c语言实现。

方案框图如下：

图2.1

六、元件清单

硬件设计主要是介绍构成此led流水灯单灯左移电路的硬件，对原理图、电阻电容模块的主要原件，及电路设计加以解释说明，模块化的加以说明，才不会相互混淆便于准确的说明。

at89c51单片机简介1、主要特点有：

at89c51是4k字节闪速存储器，128字节内部ram，32个i/o口线，2个16位定时器/计数器，一个5向量级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器时钟电路。

同时at89c51降至0hz的静态逻辑操作，并支持两种可选的节电工作模式。

空闲方式体制cpu的工作，但允许ram，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存ram中的内容，但振荡器体制工作并禁止其他所有不见工作直到下一个硬件复位。

at89c51芯片外形结构和引脚分布图2、实验效果

图中led灯的两端都接的是高电平，要能使所接的led灯正向导通发光则通过写入单片机的程序控制单片机p2端口的高低电平来实现灯的亮与熄

3.2led电路原理图

引脚功能说明：

篇二：

led点灯实验报告

led点灯实验报告

华中科技大学电信提高班1101

一．实验目的：

设计多种方案点亮de2开发板上的led灯，熟悉使用de2开发板。

二．方案设计：

方案一：

设计一个计数器，通过计数器输出十进制数值的奇偶性来控制led灯的亮与暗

step1：

设计一个计数规律为4-5-6-7-8-9-4-5-6-7-8-9-4....的计数器

1.设计分频电路

该电路的作用是把一个频率为50mhz的电源分频为1hz的电源。

该设计电路我在quartus上，采用veriloghdl语言实现。

源代码如下截图：

说明：

分频器的源代码截图

然后将这段代码生成一个元件，如下图，其中有一个50mhz的输入端口，有一个1hz的输出端口。

说明：

生成的分频器元件

说明：

in：

输入脉冲频率（50mhz）

out：

输出脉冲频率（1hz）

2.设计计数电路

计数电路通过芯片74191实现，由于在计数器到9时重新由4开始计数，因此在qdqcqbqa输出为1010的时候，反馈给74191的载入端子，使其重新载入dcba=0100，开始计数。

在quartus上设计的电路如下图，其中lab05元件为七段显示译码器件，用于接入发光二极管，从而比较直观地验证结果。

（4-9计数，译码电路）

（电路引脚分配截图）

该电路点亮led灯的方法是：

十进制计数输出为奇数是，led灯亮，输出为偶数时，led灯灭，电路在de2开发板实现的结果录像在附件中。

方案二：

模仿交通灯的设计，控制红色和绿色的led灯的亮与灭

该方案是通过一盏红色led灯和绿色led灯来简易地模仿交通灯的设计，其基本原理是：

在一定时间内显示红灯，然后开始倒计时，过了一定时间后，就显示一段时间的绿灯，再倒计时，然后重新显示红灯。

在这个实验中我简化了交通灯的模型，红灯和绿灯的倒计时间一样，都设定为8秒，即计时器显示为8-7-6-5-4-3-2-1-8-7-6-5-4-3-2-1......于是，应该先做一个模八的倒计时计数器，这个功能我通过芯片74191完成。

而红灯绿灯的切换显示我通过一个jk触发器完成，其余的主要是为实现模为8服务，在quartus上连接的电路如下截图所示：

（红绿灯模拟电路连线）

实验测试结果应该为每次倒计时8到1的时候，都只会有一盏灯亮，然后到下一个8到1倒计时的时候，就会换成另一种颜色的led灯亮，而原来亮的led灯会灭掉。

在de2开发板上的实现详见附件：

方案三：

模仿射击小游戏中的子弹发射过程，控制18盏红色led灯和2盏绿色led灯的亮与灭

如今假设从右往左开枪射击，特别地用两盏绿色led灯代表枪头，每次绿色led灯亮就代表开枪射击，用两盏发光的红色led灯代表射出的枪弹，开枪后枪弹从右往左运动，设计中用两盏发光的红色led灯从右往左运动代表。

那么通过电路设计，可以模拟出射击小游戏中的枪弹射击过程。

设计电路中，使用了一个使50mhz分频成12hz的分频器，是通过verilog代码编写的分频元件，其verilog代码如下截图所示：

（50mhz-12hz分频器代码截图）

然后通过芯片7490构成一个0-9的计数器，然后把计数器的输出，作为数据选择器的输入，电路中我使用的芯片为7442数据选择器芯片，然后把数据选择器的每个输出端口连接到相邻的两个led灯上去，就完成了简化后的“子弹发射”模型。

由于数据选择器的输出是高电平，因此在7442芯片的输出都加了一个非门把电平置反。

实验设计电路如图所示：

（“子弹发射”模型设计电路）

在de2开发板上的测试成果详见附件中的视频，部分截图如下所示：

篇三：

电工led灯手工制作实验报告

浙江农林大学

天目学院

实习（课程设计）报告

课程电工及电子技术实习

系（部）工程技术系

指导老师

专业班级汽车服务101班

学生姓名

学号

一、原理图及原理说明

led（lightemittingdiode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

led

的心脏是一个半导体的晶片，

晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由两部分组成，一部分是p型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是n型半导体，在这边主要是电子。

但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个p-n结。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向p区，在p区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是led灯发光的原理。

而光的波长也就是光的颜色，是由形成p-n结的材料决定的。

二、元器件清单330欧姆电阻一个105/400v电容一个开关一个

390欧姆电阻一个发光管一个整流二极管五个发光二极管18个开关按钮一个压簧一个

充电按钮一个充电插头一个插头支架一个

开关线路板一个充电线路板一个自功丝4个

导线8根led线路板一个电瓶一个

镜片一个反光杯一个灯罩一个

装饰片一个外壳一套金属软管一个

三、调试

为了方便调试，led和电池夹可暂不安装，待调试结束后再另行安装。

小夜灯控制电路和电源电路相互独立，这两部分电路的调试也应分开进行，以免彼此牵扯而影响电路测试和故障判断。

控制电路调试时先将led的连接线按电路原理图焊接在控制电路板上，再在控制电路板上两电源输入端以及rxd和txd端各焊接1根导线，分别与电源和编程电路相连。

电路连接妥当后仔细检查几遍，确认无误后即可上电将程序下载至单片机内，之后重新上电对按键功能和led状态进行全面测试。

电源电路调试时，在电源电路板上两电源输入端各焊接1根导线与电源相连，这里同样使用稳压电源来调试。

检查电路时要特别注意以上几点。

与调试控制电路一样，功耗问题不能轻易忽略，调试时要有足够的耐心，力争将功耗降至最低，这一点对调试采用电池供电的电路至关重要。

四、心得体会

这是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，.通过试验进一步理解和消化了书本知识，分析每个语句的含义,运用所学知识进行简单的程序设计。

在制作过程中,不断调试和修改序,提高了对单片机的应用能力，分析问题和解决问题的能力。

实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册以及设计规范等其他专业能力水平，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。

顺利如期的完成本次实习给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心，通过对单片机的系统学习。

对一些led的设计做了一些必要的改进。

同时对自己的改进也做了真实的仿

真。

达到了预期的目的。

但是在改进的过程里也发现了自己的很多的不足。

这会在以后的学习生活里不断提高，逐步完善自己。

篇四：

实验五led小灯实验

实验五led流水灯实验

实验报告内容及格式

1.实验目的2.实验设备

3.实验原理及环境4.实验内容

只做文字叙述，程序部分放在程序清单中。

5.程序清单

本实验使用的完整程序。

如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序，可不列写，只做注明即可。

6.实验步骤7.实验总结

主要包括对实验结果、调试过程、错误及产生的原因的分析，以及本次实验的重要收获等。

此项为实验成绩评定的重要依据。

实验目的：

掌握proteus软件的使用方法

利用proteus软件画出单片机控制跑马灯的电路原理图，然后编程实现发光二极管依次点亮，间隔1s.

学会将程序下载到单片机的使用方法。

实验设备：

sc5204开发板、安装有keil、proteus仿真软件的计算机一台

实验原理及环境：

1.实验板上有8个led灯，通过74hc573芯片与单片机的p0口相连接，当输出口为0时，发光二级管点亮；输出位为1时，发光二极管熄灭。

2.8d锁存器74hc573芯片特点：

（1）三态总线驱动输出

（2）置数全并行存取（3）缓冲控制输入

（4）使能输入有改善抗扰度的滞后作用

74hc573引脚图：

3.sc5204实验板原理图

实验内容：

1.用keil软件编写一个8位led流水灯程序。

该程序的要求如下：

（1）自己设计点亮顺序。

（2）每个灯亮的时间为1秒。

2.生成.hex工程文件

3.用proteus仿真软件仿真出上述原理图，然后装载.hex文件进行调试4.用stc-isp软件将程序下载在sc5204实验板上，验证实验结果。

预习要求：

理解实验原理，熟悉实验环境。

编写实现本实验要求的程序，并生成*.asm文件，将这个文件放在u盘上备用。

实验步骤：

1.建立一个工程，将在预习中做好的实验内容键入，并生成*.asm文件，加入工程中。

2.用proteus仿真软件画出原理图。

3.将*.asm文件编译后与仿真图连接，运行，调试。

4.如果运行结果不正常，可以用设断点、单步运行的方法查找错误所在，修改后重新编

译。

5.与单片机硬件连接，运行。

重要提示：

1.实验板必须断电后才能进行接线操作。

2.指令中的“,:

;”是西文字符，切不可使用中文符号；数字“0”与字符“o”不可混淆。

3.软件延时可以用循环程序实现，单片机的时钟为12mhz，每条指令的执行时间可以从教材的附表中查出。

4.程序的起始地址必须为0000h（以后各实验均同）。

5.对程序修改后必须退出硬件连接，进行编译后再重新进行硬件连接才能生效。

参考仿真图：

图2.1实验仿真图

这个实验实现一个小灯的移动，最直接的方法就是对位进行操作，比如clrp0.5就能点亮该引脚控制的那个小灯。

不直接对位操作也可以实现对位的操作的，这种方式更好一些因为八个小灯每次都在你控制之中。

可以尝试做出各种移动方式，比如多个一起移动或两头同时相向移动遇到之后又返回去等等很多花样。

多做多想多实践，这是唯一学好单片机或者某种技术的比较可靠的途径。

参考程序：

org0000hljmpmainorg0100h

main:

setbp1.1

movp0,#0xff

clrp1.1;这一段三个语句是关闭数码管setbp1.3

movp0,#0x00

clrp1.3;关闭点阵

setbp1.2;使能控制led小灯的锁存器clrc

movr0,#01h;用于实现小灯移动的一个变量

chongzhuang:

movr3,#14;r3用于判断小灯是否已移到最边缘的那一个xunhuan:

mova,r0

cpla;小灯是低电平点亮，所以取反后就只点亮一个movp0,aacallyanshimova,r3

subba,#8;判断是否移到了最边缘的那一个小灯jncleft;否，则继续该方向移动。

是，则转移至left进行反方向移动

mova,r0rra

movr0,a;对r0进行不带进位循环右移，即实现小灯的移动ajmpagainleft:

mova,r0

rla

movr0,aagain:

decr3

mova,r3cl