花样流水灯 - 图文

梧 州 学 院 课 程 论 文

(2013 -2014学年第2学期)

花样流水灯

提交日期：2014年 6月 17 日 学生签名： 学 号 1101904030 课程编号 BS1901002 课程名称 Protel课程设计 原理图设计成绩 分（40分） PCB设计成绩 分（20分） 设计报告 分（30分） 答辩环节 分（10分） 班级 专业 11级电子科学与技术班 电子信息工程 任课教师 李琛 成绩评定： 分

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目录

摘要 ??????????????????????????????? 3 一、Protel软件简介?????????????????????????4 二、设计任务和要求????????????????????????? 4 三、电路工作原理 ??????????????????????????5

3.1总体电路分析?????????????????????????5 3.2单元电路设计?????????????????????????5 3.2.1单片机最小系统设计?????????????????????5 3.2.2发光二极管LED显示部分???????????????????6 3.2.3共阴极数码显示管??????????????????????7 3.2.4按键控制模块设计??????????????????????9 3.2.5十口下载端口设计部分设计??????????????????10 3.2.6芯片复位设计????????????????????????11 四、Protel设计 ???????????????????????????11

4.1电路原理图设计????????????????????????11 4.2 PCB版图设计?????????????????????????20 五、打印输出及制作??????????????????????????24 六、总结及心得????????????????????????????26 七、附录???????????????????????????????27 1.主要程序 ????????????????????????????27 2.元器件明细表 ??????????????????????????30 3.附图 ??????????????????????????????31 八、参考文献 ????????????????????????????34

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摘 要

LED灯在人们的生活中已被广泛应用于各种活动布置的装饰，娱乐场所，街灯以及利用其各种亮法制作各式各样个性的广告牌等。

51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。首先，在我们学习过的课程中我们了解了单片机的一些技术，了解了单片机芯片AT89S52的一些功能，能够结合C语言编程，并在本学期学习了PROTEL这个软件的使用的基础上，最后能根据设计理念通过PROTEL这个软件去设计电路，实现使LED爱心流水灯实现多亮与灭的循环，用AT89S52芯片控制“LED爱心流水灯”，整个系统有8种“LED爱心流水灯”模式可以选择，K1是选择模式键，并将相应的模式在LED七段数码管中显示出来，K2可以对LED爱心流水灯的速度进行加速，K3可以对LED爱心流水灯的速度进行减速，K可以对电路进行复位。整个系统可以实现对心形LED流水灯模式的多层控制，还可以进行加减速。本论文基于单片机技术与单片机芯片AT89S52芯片功能和C语言程序，实现LED爱心流水灯的多种亮与灭的循环。本论文主要是基于PROTEL软件去实现花样流水灯功能的电路设计。

关键词：PROTEL软件、MCS51、AT89s52、LED、共阴极七段数码管

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一、Protel软件简介

现在市场上常见的PCB板级设计的软件有Protel、PowerPCB、Cadence等。其中，Protel在国内应用最广泛，从最早的Protel 99SE到后续的Protel DXP,再到最新版的Altim Designer,Protel已变得越来越强大，功能越来越完善。

Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows XP操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

Altium Designer 除了全面继承包括Protel 99SE、Protel DXP在内的先前一系列版本的功能和优点外，还增加了许多改进和很多高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统界面，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。 由于Altium Designer 在继承先前Protel软件功能的基础上，综合了FPGA设计和嵌入式系统软件设计功能，Altium Designer 对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。

Altium Designer并不是一个简单的电子设计电路设计工具，而是一个功能完善的电路设计、仿真与PCB制作系统，它由四大设计模块组成，即：原理图（SHC）设计模块、原理图（SHC）仿真模块、PCB设计模块、可编程逻辑元件（FPGA）设计模块。

二、设计任务和要求

要求对16个LED灯（多色）设计8种流水灯显示方式，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号，用两个按键（+或—）控制流水灯流动的速度，用一个按键控制电路复位。

方式0：16个LED灯按顺序从编号1到编号16逐个点亮LED灯，再由编号16到编号1逐个点亮LED灯。

方式1：16个LED灯按顺序从编号1到编号16一个接一个亮LED灯，然后全亮，然后全灭，再由编号16到编号1一个接一个点亮LED灯，然后全亮，然后全灭。

方式2：奇数亮，依次从左向右循环，最后全亮；偶数亮，依次由右到左循环，最后全亮。两个循环。

方式3：全亮，左单边八个全灭后依次亮；右单边八个全灭后依次亮，依次灭，如此循环。

方式4：整体闪烁。

方式5：由1,3亮依次由左向右循环，最后全亮。循环。

方式6：从左到右本来全亮，2个灭流水，后从右到左2个灭流水，依次循环。

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方式7：从左到右本来全亮，4个灭流水，后从右到左4个灭流水，依次循环。 （注：对原题目已进行拓展）

三、电路工作原理

3.1总体电路分析

本设计主要运用Altium Designer软件对花样流水灯进行电路设计，此次电路原理图设计主要采用的层次式电路图结构。层次式原理图结构清晰，可读性更强因为层次式原理图设计可以看做是逻辑方块图之间的层次设计，大致可以将层次式原理图分为层次式母图和层次式子图。层次式母图中电路由若干个图纸符号电气连接构成，而个个图纸符号都连接到不同的层次式子图。层次式子图就是各功能的原理图，由具体的元件电气连接构成，然后封装成图纸符号并加上图纸入口在层次式在层次式母图中显示。层次式母图主要包括六个模块：单片机最小系统模块、发光二极管LED显示模块、89S52芯片（AT89c51）复位模块、共阴极LED七段数码管显示模块、十口下载端口模块及按键控制模块组成。该电路设计实现的功能是：对16个LED灯（多色）设计8种流水灯显示方式，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号，用两个按键（+或—）控制流水灯流动的速度，用一个按键控制电路复位，单片机作为主控芯片通过烧写程序可以展开程序功能。所以为实现电路功能我们可以通过keil软件编程并生成hex文件烧录到芯片中并结合硬件部分从而实现电路功能。 框图设计是为了能够从整体上把握系统的各个大的模块以及各个模块之间的联系。同时罗列出需要主要使用到的各个器件，以方便系统开发中器件的选取。通过框图设计，让设计者从整体上把握系统的 …… 此处隐藏：1789字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……