基于51单片机的流水灯设计说明

51单片机流水灯程序51单片机是一种广泛使用的微控制器，具有丰富的IO端口和定时器资源。

流水灯程序是51单片机入门的基础示例之一，通过多个LED灯按照一定顺序逐个亮起或熄灭，形成流水灯的效果。

下面详细介绍51单片机流水灯程序的编写。

一、硬件连接要实现流水灯效果，需要将多个LED灯连接到51单片机的IO端口上。

一般使用P1端口作为输出端口控制LED灯的亮灭，P2端口作为输出口控制LED灯亮起的顺序。

具体连接方式如下：•将LED灯的阳极通过限流电阻连接到VCC。

•将每个LED灯的阴极通过限流电阻连接到P1端口。

•将P2端口的每个引脚依次连接到每个LED灯的阴极。

二、程序实现#include <reg52.h> //包含51单片机头文件#define LED P1 //定义LED为P1端口#define ORDER P2 //定义顺序控制为P2端口void delay(unsigned int t); //延时函数声明void main(){unsigned char i;while(1) //循环控制流水灯效果{for(i=0; i<8; i++) //控制8个LED灯{LED = 0x01<<i; //将第i个LED灯置亮delay(10000); //延时一段时间，使LED灯亮起后延时熄灭LED = 0x01>>(i+1); //将第i个LED灯置灭}}}void delay(unsigned int t) //延时函数定义{unsigned int i, j;for(i=0; i<t; i++){for(j=0; j<1275; j++);}}该程序首先定义了LED和ORDER两个变量，分别对应P1和P2端口的输出口。

在主函数中，使用一个while循环控制流水灯效果。

在循环内部，使用一个for循环控制8个LED灯的状态。

在每次循环中，先将第i个LED灯置亮，延时一段时间后将其置灭，然后进入下一个循环。

51单片机流水灯实验报告51单片机流水灯实验报告引言：51单片机是一种常用的微控制器，广泛应用于各种电子设备中。

流水灯实验是学习单片机编程的基础实验之一，通过控制多个LED灯的亮灭顺序，可以了解单片机的基本原理和编程方法。

一、实验目的本实验旨在通过使用51单片机，设计并实现一个简单的流水灯电路，加深对单片机原理的理解，掌握基本的单片机编程方法。

二、实验原理51单片机是一种8位微控制器，具有强大的功能和广泛的应用。

流水灯实验中，我们需要控制多个LED灯的亮灭顺序，通过编写程序，将指令发送给单片机，控制LED灯的亮灭。

三、实验器材1. 51单片机开发板2. LED灯若干3. 面包板4. 连接线四、实验步骤1. 将51单片机开发板连接到电脑上，打开开发板的编程软件。

2. 在编程软件中，新建一个工程，选择适合的单片机型号。

3. 编写程序，设置相应的引脚为输出模式，并配置流水灯的亮灭顺序。

4. 将单片机开发板与面包板连接，将LED灯连接到相应的引脚上。

5. 将编写好的程序下载到单片机中。

6. 打开电源，观察LED灯的亮灭顺序是否符合预期。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了一个简单的流水灯电路。

LED灯按照设定的顺序亮灭，形成了流水灯的效果。

通过调整程序中的指令顺序，我们可以改变LED灯的亮灭顺序，实现不同的流水灯效果。

六、实验心得通过这次实验，我对51单片机的原理和编程方法有了更深入的了解。

流水灯实验是一种简单但基础的实验，通过实际操作和编程，加深了我对单片机的理解和掌握。

在实验过程中，我遇到了一些问题，如LED灯连接错误、程序逻辑错误等，但通过仔细检查和调试，最终成功解决了这些问题。

这次实验让我更加熟悉了单片机的应用，为以后更复杂的项目打下了基础。

七、实验拓展在掌握了基本的流水灯实验后，我们可以进一步拓展实验内容。

例如，可以增加控制开关，实现对流水灯的启停控制；可以设计不同的流水灯效果，如闪烁、变速等；还可以与其他传感器、模块进行组合，实现更多功能和效果。

基于51单片机的流水灯设计51单片机是一种常用的微控制器，它具有高性价比、易于编程和广泛的应用范围。

流水灯是一种常见的电子灯光装置，它通过类似于瀑布般的效果，逐个点亮一系列的灯。

本文将介绍基于51单片机的流水灯的设计。

流水灯的设计过程可以分为硬件设计和软件设计两个步骤。

硬件设计：在硬件设计方面，我们需要准备以下器件和材料：1.51单片机开发板2.杜邦线3.LED灯4.电阻接下来，根据流水灯的设计思路，将多个LED灯连接在一起，形成一个线性的灯带。

为了控制LED灯的亮灭，我们需要使用51单片机的GPIO 口来提供高低电平信号。

通过改变GPIO口的输出信号，我们可以实现各个LED灯的顺序点亮和熄灭。

软件设计：在软件设计方面，我们需要使用到汇编或C语言来编写控制程序。

以下是一个简单的流水灯程序的伪代码：```1.初始化51单片机的GPIO口方向，设置为输出模式2. 定义一个存储灯光模式的数组，比如`light_pattern[] = {0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01}`3.定义一个循环计数器`i`4.进入无限循环5. 通过将`light_pattern[i]`的值写入GPIO口，控制LED灯的亮灭6.延时一定时间（比如几百毫秒）7.更新循环计数器`i`8.如果`i`超过了数组的长度，将其重置为09.结束循环```在程序中，我们可以通过循环计数器`i`来依次点亮和熄灭LED灯。

通过不断更新`i`的值，我们可以实现灯光模式的循环播放。

总结：。

目录1. 引言 (2)1.1 背景 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 参考资料 (2)2. 方案设计与比较论证2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)2.3 方案的选择 (3)3. 总体设计 (3)3.1 开发与运行环境 (3)3.2 系统软件工作流程图 (3)3.3 硬件结构 (4)4. 系统功能测试与整体指标 (6)4.1 系统各模块功能的性能测试 (6)4.1.1 LED小灯模块 (6)4.1.2 点阵模块 (9)4.1.3 按键模块 (10)4.2 系统功能测试 (12)4.3 系统误差与问题分析 (12)5. 总结 (13)附录1；详细程序 (14)1. 引言1.1 背景随着电子技术的飞速发展，电子行业和社会上的各行各业息息相关，从家用电器到航空航天，无一不与电子产业的发展密切相关。

当我们看到大街小巷都是变幻多彩的霓虹灯时，心中是否会感到很新奇？当我们看到绚丽多彩的广告牌时，心中是否会觉得很神奇？这些神奇的流水灯只是电子产业的冰山一角，更多的知识需要我们在以后的道路上慢慢探索。

在单片机上实现流水灯很简单,只需要几条指令就可以完成,大部分学生都可以完成任务。

于是我们就思考一个新的问题，能不能实现一个亮度渐变的、按规律移动的超酷流水灯？这就是本次设计的背景及意义。

1.2 设计目的本次基于51单片机的流水灯设计主要是为了让我们增进对80C51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。

了解软硬件的有关知识，并掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。

虽然本次设计较为简单，但是涵盖的内容较为丰富，运用了单片机的动态扫描、定时器、中断，用for循环来实现彗星灯的效果，PWM波控制LED的亮灭程度，独立按键的应用等等，另外，通过简单课题的设计练习，使我们了解必须提交的各项工程文件，达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。

1.3 参考资料【1】单片机原理及应用·马永杰主编·清华大学出版社 2011.8【2】51单片机C语言教程·郭天祥主编·电子工业出版社 2009.12【3】模拟电子技术基础·康华光主编·高等教育出版社 2006.012. 方案设计与比较论证2.1 设计任务（1）基于51单片机实现一个亮度渐变的、按规律移动的超酷流水灯；（2）基于51单片机实现在点阵上动态显示“心”型和依次显示“西北师大”；（3）通过独立按键实现流水灯和点阵显示的切换。

基于51单片机的流水灯毕业设计方案：一、引言流水灯是一种常见的电子设计项目，适合初学者练习和毕业设计。

通过使用51单片机和少量外围元件，可以实现一个简单而有趣的流水灯效果。

本文将介绍基于51单片机的流水灯设计方案，包括硬件连接、软件程序设计和效果展示等内容。

二、硬件设计1. 材料准备：51单片机（如STC89C52）、LED灯若干（建议4-8个）、电阻、面包板、连线等。

2. 连接方式：将LED灯按顺序连接到51单片机的IO口，每个LED 灯通过一个电阻连接到IO口，确保电流限制。

3. 电源供应：连接电源至电路板，保证正常工作电压和电流。

三、软件设计1. 编程环境：使用Keil C51等集成开发环境进行程序编写。

2. 程序设计：设计一个循环移位的程序，控制51单片机的IO口依次点亮LED灯，形成流水灯效果。

3. 定时控制：通过定时器中断或延时函数控制LED灯的亮灭时间，实现流水灯的效果。

四、效果展示1. 烧录程序：将编写好的程序烧录到51单片机中。

2. 调试测试：连接电路并通电，观察LED灯按顺序点亮并流动的效果。

3. 优化改进：根据实际效果调整程序和硬件设计，优化流水灯的效果和稳定性。

五、注意事项1. 电路连接：确保电路连接正确，避免短路或接反现象。

2. 程序设计：合理设计程序逻辑，确保LED灯的流水效果符合预期。

3. 调试测试：在调试过程中注意观察LED灯的亮暗情况，及时发现问题并进行调整。

六、总结基于51单片机的流水灯设计是一个适合初学者和毕业设计的简单而有趣的项目，通过设计和实现可以提升对单片机编程和电路连接的理解和技能。

希望通过本文的介绍，读者能够顺利完成基于51单片机的流水灯毕业设计，并在实践中不断提升自己的电子设计能力。

《单片机原理及应用》基于51单片机实验箱的流水灯设计一、实验目的和要求1.掌握单片机基本资源使用。

2.掌握单片机电路原理图。

3.掌握单片机C语言软件开发以及试验箱使用。

二、实验内容和原理实验内容：1.绘制程序流程图并编写C语言程序2.在实验箱中进行测试，最后提交实验报告三、主要仪器设备Keil4软件、C51单片机实验箱。

四、操作方法与实验步骤4.1 题目要求使用单片机实验箱实现流水灯功能。

4.2 系统设计思路主程序中实现流水灯功能，时间单位采用500ms信号，作为实现流水灯的发光二极管和单片机的P1相连。

4.2 C程序编制（包含详细的文字和程序流程图）#include<intrins.h>#include<reg52.h>#define uchar unsiged char#define uint unsigned intvoid mDelay(uint Delay){int i;for(;Delay>0;Delay--)for(i=0;i<110;i++);}void main(){unsigned char a,i;While(1){a=0x01;for(i=0;i<8;i++){a=-crol-(a,1)P2=amDelay(500);}}4.3 测试分析（包含文字和图像叙述）在KeilC51软件软件中编写好程序并调试好后，连接单片机实验箱，实验结果如下：实验箱上连接的八个灯，每个灯间隔500ms的时间一个接一个的循环闪烁。

五、讨论和心得（不少于100字）通过此次实验，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，试验过程还是比较繁琐，但是还是完成了这次试验，使我对于理解单片机的基本原理更加深刻，将所学知识运用到实践中，在实践中发现问题，强化理论知识。

课程名称：单片机原理及应用实验项目名称（二）：定时计数器的应用—按钮控制LED灯四、实验目的和要求1.掌握单片机基本资源使用。

基于51单片机的流水灯利用51单片机P0口实现8个LED(发光二极管)的流水灯控制。

可以使用Proteus软件进行仿真调试。

1 硬件设计利用单片机的PO口控制8个LED，其电路如下图所示。

在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。

单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“LSD.DSN”。

在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示都可以不画，它们都是默认的。

在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER和GROUND放置电源和地。

放置好元件后，布好线。

左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。

2 软件设计流水灯又称为跑马灯，在函数中可以将P0口的八种不同状态做成一维数组，循环执行即可，如下所示。

当然也可以采用其它函授来实现，如左移一位<<1（或右移一位>>1），循环左移函授_crol_（或循环右移函授_cror_）等。

/****************************************************************** 流水灯*******************************************************************/ #include "reg51.h"const tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};void delayms(unsigned int x) //延时{unsigned int j;unsigned char k;for(j=0;j<x;j++){for(k=0;k<120;k++);}}void main(){unsigned char k;while(1){for(k=1;k<8;k++){P0=tab[k];delayms(500);}}}打开Keil程序（本人使用的是Keil8.05中文版），执行菜单命令“工程”→“新建工程”创建“流水灯”项目，并选择单片机型号为AT89C51。

1. 设计思路 (2)1.1电源模块 (3)1.2显示模块 (3)1.3花样灯模块 (3)2 单片机花样灯与数码显示系统总体设计........................................................... 错误!未定义书签。

2.1三个模块的阐述2.2单片机花样灯与数码显示控制系统的通行方案设计................................. 错误!未定义书签。

2.3单片机花样灯与数码显示控制系统的功能要求........................................ 错误!未定义书签。

2.4单片机花样灯与数码显示控制系统的基本构成及原理............................ 错误!未定义书签。

3花样灯与数码显示系统的硬件设计 (7)3.1AT89C51单片机简介 (8)3.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (8)3.1.2 主要引脚功能 (10)3.2系统硬件总电路构成及原理 (11)3.2.1系统硬件电路构成 (12)3.2.2系统工作原理 (12)4系统软件程序的设计 (15)4.1程序主体设计流程 (15)4.2理论基础知识 (16)4.2.1数组及while、switch等语句................................................................. 错误!未定义书签。

4.2.2软件延时原理 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

4.3程序模块设计 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

51单片机流水灯实验报告一、实验目的1.熟悉51单片机的硬件资源2.掌握51单片机的I/O口编程3.掌握51单片机的定时器/计数器编程二、实验原理流水灯是一种简单的电子设计，通过依次点亮和熄灭多个LED灯来形成流水灯的效果。

本实验使用的是51单片机，它有40个I/O口和3个定时器/计数器，可以方便地实现流水灯的效果。

三、实验器材1.51单片机开发板B数据线3.LED灯若干4.面包板5.连线材料（公对公、公对母杜邦线）四、实验过程1.准备工作：a.将51单片机开发板和LED灯连接起来，将LED灯依次插在面包板上，并与51单片机的I/O口相连接。

b.连接电脑与51开发板，使用USB数据线将它们连接起来。

2.编写程序：a. 打开Keil开发环境，新建一个工程。

b.在C代码文件中编写流水灯的控制程序，并引用51单片机的头文件和IO口控制相关的函数。

代码示例：```c#include <reg51.h>sbit LED1 = P1^0;sbit LED2 = P1^1;sbit LED3 = P1^2;sbit LED4 = P1^3;sbit LED5 = P1^4;void delay(unsigned int t)while(t--)for(unsigned int i = 0; i < 125; i++);}void maiwhile(1)LED1=0;//点亮LED1delay(1000); // 延时LED1=1;//熄灭LED1LED2=0;//点亮LED2delay(1000); // 延时LED2=1;//熄灭LED2LED3=0;//点亮LED3delay(1000); // 延时LED3=1;//熄灭LED3LED4=0;//点亮LED4delay(1000); // 延时LED4=1;//熄灭LED4LED5=0;//点亮LED5delay(1000); // 延时LED5=1;//熄灭LED5}}```3.烧录程序：a.将开发板上的烧录开关调整为“USB”模式。

51单片机流水灯51单片机的流水灯控制班级：100712姓名：全建冲学号：10071047一、设计要求用51单片机设计一个流水灯的控制方案，要求采用定时器定时，利用中断法控制流水灯的亮灭，画出电路图和程序流程图，写出程序代码以及代码注释。

二、电路原理图原理图分析：本原理图采用STC89S52单片机控制8个LED灯，其中8个LED灯的负极接单片机的P1端口，正极通过1KΩ排阻连接到电源上。

原理图中还给出了晶振与复位端，以保证控制器的稳定工作。

三、四、程序代码及注解1.非中断定时器控制#include<reg52.h>#include<intrins.h>//包含了_crol_函数的头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint i=0;uchar a=0xfe;void main(){TMOD=0x01;//设置工作方式为定时器0，16位手动重装初值TH0=(65536-46080)/256;//50毫秒定时赋初值TL0=(65536-46080)%256;TR0=1;//启动定时器0while(1){If(TF==1)//读溢出标志位{TH0=(65536-46080)/256;//重新赋初值TL0=(65536-46080)%256;i++;if(i==10)//500毫秒定时{i=0;P1=a;//P1端口赋值a=_crol_(a,1);//循环左移}TF=0;//清除定时器溢出标志}}}程序分析：本程序采用非中断定时器法控制流水灯，核心语句在于读取标志位TF位，TF为定时器溢出标志位，溢出时硬件自动置一，所以循环读取标志位以判断定时器是否溢出，而每次溢出需要手动清零，否则定时器无法再次溢出，利用标志i读取10次即可达到500毫秒的定时。

另外需要注意的是单片机晶振为11.0592MHz,所以计时一个数的时间为12/11.0592=1.085us，故定时50毫秒的计数为50000/1.085=46080。

基于51单片机的流水灯的设计与实现摘要：本文基于STC89C52单片机应用为核心，从系统的硬件电路入手，将8位发光二极管通过共阴极接法接到单片机的P0端口，并通过控制P0口的电平高低以达到控制发光二极管，从而实现循环流水灯的设计。

【关键词】发光二极管单片机流水灯在我们的日常生活中，随处可见各种美丽的霓虹灯，这些美丽的霓虹灯将我们的城市装扮的绚丽多彩，霓虹灯广告牌也已经成为各大商家争相竞争的手段。

其实这些霓虹灯是由发光二极管组合而成的，而这些发光二极管的组合多数也是基于单片机设计和制作出来的。

而这些霓虹灯大多电路结构复杂，不容易实现。

我们就以制作一台简易循环流水灯为例来介绍一下它基于51单片机的设计方案。

1 功能需求约定本次设计主要实现8个发光管间隔200ms由上至下，再由下至上，一个轮回后再重复上个轮回，即用单片机来设计循环流水灯，就是实现这十五种状态的循环切换控制。

2 开发方案的设计本文分别从硬件设计方案和软件设计方案两个方面进行分析。

2.1 硬件设计方案根据循环流水灯的十五种运行状态，可以看出，每盏灯的每种状态我们可以做同样的处理，因此在电路设计中，可以在每种状态下，对单片机的对应引脚做同样的输出，这样我们就可以实现基于51单片机最小系统电路（如图1a所示）流水灯模型的硬件设计了，值得说明的是我们这里采用的是共阴极连接方式（如图1b所示），所谓共阴极连接方式即发光二极管的阴极连接在一起形成一个公共端。

如图1b中的D0-D7八个发光二极管就为共阴极连接方式。

在这里每个发光二极管上还串联了一个限流电阻，那此限流电阻的阻值又该如何选取呢？由于单片机上提供的电压一般为+5V，发光二极管的导通压降一般为1.7V左右，需要的电流一般为3mA，所以限流电阻阻值的计算公式为2.2 软件设计方案状态控制码的确定所谓状态控制码，就是要使流水灯工作在某一种状态，我们应该向单片机的控制口所输出的编码，由前面的硬件设计可知，在某一个状态下，当P0口的某一引脚输出为1时，对应的发光二极管点亮，当P0口某一引脚输出为0时，对应发光二极管熄灭，因此我们前方十五种状态所对应的P0口控制码可以依次写出，以状态1D0灯亮为例，我们可以得到00000001的一个状态码，也就是01（十六进制），因此我们只需要为01通过P0口输出就可以实现状态1的显示了。

微机原理与接口技术课程设计流水灯1. 设计目标设计一个基于51单片机的流水灯系统，能够实现多种不同的流水灯效果，并且可以通过按键进行切换和控制。

2. 硬件设计（1）51单片机使用STC89C52系列单片机作为主控芯片，具有较高的性价比和稳定性。

（2）LED灯使用8个LED灯作为流水灯的显示元件，需要连接到P0口的8个引脚上。

（3）按键使用一个按键作为流水灯效果的切换和控制，需要连接到P3.2口。

（4）电源使用5V直流电源供电，需要连接到单片机的VCC和GND引脚上。

3. 软件设计（1）IO口初始化首先需要将P0口的8个引脚设置为输出模式，P3.2口的引脚设置为输入模式。

（2）流水灯效果实现流水灯效果可以通过循环移位的方式实现，具体代码如下：```cvoid flow_light(){unsigned char i, j;for (i = 0; i < 8; i++){for (j = 0; j < 8; j++){P0 = ~(1 << j);delay_ms(50);}P0 = 0xff;}}```其中，P0 = ~(1 << j)表示将P0口的第j个引脚设置为低电平，其他引脚设置为高电平，从而实现LED灯的亮灭。

（3）按键控制通过检测P3.2口的引脚状态，可以实现按键的控制，具体代码如下：```cvoid key_control(){if (P3 & 0x04){delay_ms(10);if (P3 & 0x04){mode++;if (mode >= 3){mode = 0;}}}}```其中，P3 & 0x04表示检测P3.2口的引脚状态，如果为高电平，则表示按键未按下；delay_ms(10)表示延迟10ms，以避免按键抖动；mode表示当前的流水灯效果模式，通过按键控制其值的变化。

（4）主函数代码主函数代码如下：```cvoid main(){while (1){switch (mode){case 0:flow_light();break;case 1://其他流水灯效果break;case 2://其他流水灯效果break;}key_control();}}```其中，switch (mode)表示根据当前的流水灯效果模式执行不同的函数；key_control()表示检测按键状态并进行相应的控制。

实验一-51单片机流水灯实验-实验报告5页实验目的：通过51单片机控制LED流水灯的实验，提高学生对于51单片机I/O端口控制的掌握程度，并加深对于“流水灯原理”的理解，在此基础之上，提高同学们对于算法的理解与启发式思路。

实验器材：1. 计算机及Keil C51开发软件。

2. STC89C52单片机开发板一块。

3. LED灯若干（使用的LED有红、黄、绿、蓝、紫共5种，将每种颜色灯各6枚组合成一共30颗灯）。

4. 单片机烧录器。

实验原理：数码管实验就是在P0口中，以位选方式驱动数码管，以位选控制器件的组成电路。

流水灯实验就是在P1口中，以位移方式驱动LED灯，以主控程序的组成电路。

实验内容：实验中使用Keil C51软件编写程序，由程序控制单片机的P1口输出电平，从而控制LED的灯光闪烁。

LED灯的控制方式为从左到右控制LED逐层点亮或逐层熄灭，或者从左到右逐层递增亮度或递增颜色。

另外，LED灯的控制还可以从中间开始点亮或者点熄，并在两边逐层变化。

实验时，需要先理清楚流水灯的控制原理，明确各个控制变量的功能，并制定出相应的算法，在程序中进行实现。

实验步骤：1. 将30个LED灯按照左到右的次序排列好，将其中一个LED固定在开发板上的对应P1口位置上。

2. 根据实验要求，编写一个程序，对于LED的灯光状态进行控制，使LED灯从左到右依次变亮或变暗。

编写程序时可以采用多种实现方式，如如果使用循环语句，可以循环控制LED序列中的每个灯的亮度状态，使得程序能够不断运行直到停止。

3. 编写完成程序后，通过单片机烧录器，将程序烧录到开发板上，并将开发板上的电源连接上。

4. 开发板接通电源后，可以看到电路中的LED发出不同的亮光信号，如果控制程序设计得好，可以实现一些比较有意思的效果，如从起始位置到中间逐渐点亮，或者从中间到两侧依次点亮，等等。

实验结果：通过程序的编写和烧录，可以实现对于LED流水灯的控制。

程序运行期间会通过P1口输出电平信号，控制LED灯的点亮和熄灭，从而实现LED的流水灯效果。

基于51单片机的流水灯系统设计介绍：流水灯系统是一种常见的电子灯光效果，通过多个方向或位置的灯光按照一定的规则顺序闪烁，形成一种流动的效果。

这种系统在舞台演出、广告等领域广泛应用。

本文将基于51单片机设计一个简单的流水灯系统。

设计目标：本设计的主要目标是实现一个简单的有5个LED灯的流水灯系统，通过51单片机控制闪烁的频率和方向。

设计原理：1.51单片机：使用常见的AT89C51单片机，作为整个系统的控制核心。

2.LED灯：选用5个LED灯作为流水灯的灯光源。

3.节拍控制电路：通过一个定时器电路来生成节拍信号，控制LED闪烁的频率。

详细设计：1.系统硬件设计选用的51单片机AT89C51与外部晶振连接，为单片机提供时钟信号。

5个LED灯分别通过多路开关连接到51单片机的I/O口上，通过单片机控制I/O口输出高或低电平来控制LED灯的亮灭。

定时器电路通过8051单片机内部的定时器模块来实现。

2.系统软件设计使用C语言编写程序，实现流水灯的控制逻辑。

1）初始化：设置51单片机的I/O口为输出模式，并将所有LED灯都设置为关闭状态。

2）闪烁控制：使用一个循环，通过依次改变LED灯的亮灭状态实现流水灯的效果。

可以通过循环变量的增加或减少来改变流水灯的方向。

3）节拍控制：使用编写好的定时器中断服务函数，来控制流水灯的闪烁频率。

可以通过调整定时器的工作模式和计数值来调整闪烁的频率。

测试与调试：总结：本文基于51单片机设计了一个简单的流水灯系统，通过控制LED灯的闪烁频率和方向，实现流水灯的效果。

通过学习和理解该设计，我们可以进一步探索更复杂的灯光系统设计，并在实际应用中进行扩展和优化。

基于51单片机的流水灯设计一．基本功能利用AT89c51作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED灯的左、右循环显示。

二．硬件设计图1.总设计图1.单片机最小系统1.1选用AT89C51的引脚功能XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。

XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。

RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器内容均被设成已知状态。

P3：端口3是具有内部提升电路的双向I/O端口，通过控制各个端口的高低电平了实现LED流水灯的控制。

1.2复位电路如图所示，当按下按键时，就能完成整个系统的复位，使得程序从新运行。

1.3时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。

在AT89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X1，输出端为引脚X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。

此电路采用12MHz的石英晶体。

图4.时钟电路2.流水灯部分图5.流水灯电路三．软件设计3.1编程语言及编程软件的选择本设计选择C语言作为编程语言。

C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。

而汇编语言使用起来并没有这么方便。

本设计选用了Keil作为编程软件，.Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。

AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。

因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。

其具体硬件组成如图1所示。

图1 流水灯硬件原理图从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。

因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。

在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。

3.软件编程单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。

软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。

下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。

3.1位控法这是一种比较笨但又最易理解的方法，采用顺序程序结构，用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯的亮灭。