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1、基于单片机的摇摇棒设计苏州高等职业技术学校专科毕业设计（论文） 题 目 基于单片机的摇摇棒设计学生姓名 专业班级 08电信工程技术（4）班学 号 所 在 系 电子信息工程技术 指导教师 完成时间 苏州高等职业技术学校毕业设计（论文）任务书题目 基于单片机的摇摇棒设计 专业 电信工程 学号 姓名 主要内容：1.根据设计要求确定系统的总体框图。2.了解掌握单片机的基本结构和应用特点。3.熟悉水银开关和集成电路的要求。4.根据系统的要求绘制系统硬件电路图，进行部分软件功能的设计。基本要求：1.设计摇摇棒的总体方案与硬件设计。 2.绘出总体程序流程图和模块化设计，并作相关程序编译。3.对设计进行调试，
2、模拟电路的工作过程。 主要资料：现代单片机技术与系统、单片机汇编语言常用模块与综合系统设计、单片机原理及其应用。完 成 期 限： 年 月 指导教师签名： 评审小组负责人签名： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告表课题名称基于单片机的摇摇棒设计指导教师 学生姓名 学 号 专 业电信工程开题报告内容：一、课题来源：指导老师二、设计目的：掌握单片机的基本原理，能够编写摇动程序。通过本题目的设计来加深对所学单片机知识的了解，学会使用单片机对摇动显示进行实例化和修改字模。三、设计要求： A,能够稳定、清晰地显示文字。B,通过编程能够使文字稳定自然地呈现出来。C,采用动态扫描方式，保证在目测条件下LED
3、显示屏可亮度均匀、稳定、清晰地显示字幕。四、设计思路： 本系统要求设计一个 LED 显示棒,且需要有按键进行内容切换,它主要是 由中央控制部分,LED 驱动部分,LED 显示部分以及电源部分组成。五、任务完成的阶段内容和时间安排：第一阶段：2011年12月份 构思方案，设计和论证，若有问题和指导老师沟通，完成方案的设计；第二阶段：2012年1 月份完成对点阵液晶屏控制的设计，调试并与指导老师汇报自己的设计进展：第三阶段：撰写毕业论文；第四阶段：完成毕业论文，上交指导老师，准备论文答辩。 指导教师签名： 日期： 基于单片机的摇摇棒设计基于单片机的摇摇棒设计摘 要随着人们物质生活水平的提高，人们对
4、精神生活的追求也愈加强烈，对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要，更加简捷与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而现代工具务求简捷化、便携化，因此，摇动显示装置的到来，必将会给人们带来一种新的方便的文化传递方式。“摇动显示装置”，俗称“摇摇棒”，是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管来显示输出文字或图案等信息的显示装置。输出信号频率的控制通过单片机来实现，用水银开关来检测当前摇动状态。当进行摇动时，由于人的视觉暂留原理，会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面，在视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新，会在摇动区域内产生图像，从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。本文
5、以单片机的实际应用为背景，介绍了以单片机为核心系统显示设计的基本结构和基本原理。关键词 单片机/发光二极管/水银开关Based on single-chip shaking his stick designABSTRACTAs people material standard of living rise, people pursuit to cultural life also becomes strong, the desire of information have become the people of the essential needs, more forthright and
6、 novel the information transfer mode will undoubtedly bring people to find everything new and fresh feeling. And modern tools to the simple, portable, therefore, shaking the display device, the arrival of will give people brings a kind of new convenient cultural transfer mode.Shake display device, c
7、alled to shake the great, it is to be based on visual temporarily leave the principle, through the timeshare refresh 16 leds to display text or design output information display device. The output signal frequency control through the single-chip microcomputer to realize, with mercury switch test cur
8、rent moved state. When shaken, as the mens vision for a principle, will be in the light emitting diode shaking area produce a visual plane, the plane within the vision of different frequency refresh diode through, will produce an image in shaking area, so as to achieve the vision in the plane of con
9、veying information function.Based on the MCU application for background, introduces the single-chip microcomputer and sensor as the core system moved display design the basic structure and the basic principle.KEY WORDS Chip, leds, the mercury switchII目 录摘 要IABSTRACTII1引言1.1单片机的定义21.2 单片机介绍21.3 单片机的工
10、作过程61.4 摇摇棒简介172 AT89S52单片机简介92.1 AT89S52主要功能92.2 AT89S52各引脚功能92.3 AT89S52单片机内部结构简图142.4 AT89S52单片机的最小系统153 系统设计方案173.1 摇摇棒原理183.2 摇摇棒介绍183.3 设计目的193.4 设计要求193.5 设计思路194 系统硬件设计204.1 单元电路设计204.2 LED 显示模块224.3 各部分功能254.4 系统硬件265.系统软件设计285.1 软件设计思路285.2 主程序流程图296 系统的硬件调试及软件调试306.1 常见的硬件故障316.2 硬件调试方法32
11、6.3 软件调试方法336.4 本次设计中，具体调试过程34结束语35致谢附录引言单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机(single chipmicrocomputer).它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面,并且取得了显著的成果.单片机应用系统可以分为:（1）最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉,结构简单，常构成一
12、些简单的控制系统，如开关状态的输入/输出控制等。片内有ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统即为配有晶振，复位电路，电源的单个单片机.片内无ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统除了外部配置晶振，复位电路，电源外，还应外接EPROM或EEPROM作为程序存储器用.（2）最小功耗应用系统是指为了保证正常运行，系统的功耗最小.（3）典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须的硬件结构系统。本文将使用单片机对摇动显示进行实例化，设计一个LED摇动显示器来显示文字、图像等信息。掌握利用8051型单片机对发光二极管阵列进行摇动控制的方法。输出信号频率的控制通过单片机来实现，用摇动传感器检测当
13、前摇动状态，用16个发光二极管进行不同频率的亮灭刷新，通过手动摇动可显示输出文字及图案等信息。当进行摇动时，由于人的视觉暂留原理，会在发光二极管摇动区域产生一个视觉平面，在视觉平面内的二极管通过不同频率的刷新，会在摇动区域内产生图像，从而达到在该视觉平面上传达信息的作用。LED显示棒，又称摇摇棒，是一种利用视觉暂留效应制作的“高科技”玩具。可以用“静如处子，动如脱兔”来形容它，即当静止时，它只是几个LED发光二极管（后简称LED） ，而一旦按照一定的频率去摇晃它，它就会随着位置的变化而变化（亮或灭），最终显示一幅图片或字符串。1 单片机简介1.1 单片机定义单片机是一种集成在电路芯片上，是采用
14、超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器和计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的小型计算机系统。1.2 单片机介绍单片微型计算机简称单片机，它广泛应用在嵌入式系统等领域。嵌入式一般指非PC(PersonalComputer)系统，它包括硬件呵软件两部分。它由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 随着现代电子技术的发展，人们正处在一个信息时代,单片机已在嵌入式系统中占主导地位。人们每天都要通过电视，广播，通信，互联网等多种媒体获取大量的信息。而现代信息的储存，处理和传输越来越趋于
