实验四基于FPGA的流水灯设计
一、实验的目的
学习运用VHDL语言实现LED灯的控制方法。
二、实验内容
1.用VHDL语言编程，实现用8个发光二极管从左至右循环显示。
要求：(1) 用模式5中PI08-PI15接灯;
(2) 流水灯输入时钟为1Hz，即每秒钟变化一次;
(3) 流水灯输出为8位显示，每次仅一个灯亮;
(4) 用至少两种方法来设计流水灯的各部分功能模块(如:可以用元件例化的方法，或者用多进程的设计方法等等)。
(5)用VHDL语言编程，实现其功能
三、实验仪器
计算机、QuartusII软件和康芯EDA实验箱
四、实验报告要求
根据以上的实验内容写出实验预习报告（没写预习报告的不准进入实验室）和实验报告，包括程序设计、硬件连接图。
单片机课程设计报告 LED流水灯的设计 专业： 姓名：学号： 姓名：学号： 姓名：学号： 2015年月日
目录 LED流水灯的设计0 第一章绪论1 设计目的1 设计任务1 设计方法1 第二章设计内容与所用器件1 基本功能1 LED彩灯错误!未定义书签。 循环移位法2 第三章硬件系统设计2 单片机时钟电路2 第四章软件设计2 汇编语言和C语言的特点及编程 2 LED显示原理3 第五章系统调试与存在的问题4 程序下载4 硬件调试5 软件调试5 总结5 参考文献 6 LED流水灯的设计 [摘要]:当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。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，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。 单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中。单片微型计算机是微型计算机称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 [关键字]:单片机技术；系统设计；LED流水灯
第一章绪论 设计目的 通过本次课题设计，应用《单片机原理及应用》等所学相关知识及查阅资料，完成简易LED流水灯系统设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 设计任务 在本次课程设计中，主要完成如下方面的设计任务： 1、掌握MCS-51系列8051的最小电路及外围扩展电路的设计方法； 2、了解单片机数据转换功能及工作过程； 3、设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示； 4、完成主要功能模块的硬件电路设计。 设计方法 本课题使用STC89C52RC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。 如果要让接在口的LED1亮起来，那么只要把口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在口的LED1熄灭，就要把口的电平变为高电平；同理，接在～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。 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。 第二章设计内容与所用器件 基本功能 利用STC89C52RC作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示。 可选器件 51系列单片机、电容C104、、18?和1K的电阻、LED灯、按键、晶振等。 总体框架图
数字电路与逻辑设计 用Verilog编程 用FPGA实现汽车尾灯控制系统 实验报告 学院：信息与通信工程学院 专业：电子信息工程 班级： 2015211103 组员：傅远昌 2015210077 张楷 2015210078
一．实验要求 根据汽车行驶状态自动控制汽车尾灯 1.直行：尾灯不亮 2.右转：右侧尾灯亮而且按秒闪烁，左侧尾灯不亮 3.左转：左侧尾灯亮而且按秒闪烁，右侧尾灯不亮 4.临时停车或故障：两侧尾灯同时闪烁 5.倒车显示 二．用ＦＰＧＡ实现方式设计 １.用三色LED代表左右汽车尾灯，为了便于区分，左尾灯选择靠左的三色LED且显示为蓝色，右尾灯选择靠右的三色LED且显示为红色。两灯同时闪烁表示停车或倒车。 ２.用八个单色ＬＥＤ以流水灯的方式显示汽车的行驶状态，向前滚动表示汽车前行，向后滚动表示汽车到车，只有前四个LED 亮表示左转，只有后四个ＬＥＤ亮表示右转。 ３.用四个拨码开关分别表示前行、左转、右转、故障（倒车），器输入组合1000表示前行，0100表示左转、0010表示右转、0001表示故障（倒车）； 三．设计思路分析 １.使用不同的进程来分别处理时钟分频及各个状态下的灯光效果 ２.用三色LED代表左右汽车尾灯
３.用拨码开关控制汽车行驶状态 ４.用单色LED显示汽车行驶状态 ５.使用状态机的思想来设计，通过过状态来决定灯光效果，通过外部输入来改变状态。 四．波形仿真 五．管脚分配 １.输入管脚分配： ２.输出管脚分配：
六．实验总结体会： （1）本次实验，我们采用模块化的设计方法，将整体分成不同功能的模块，如计时模块、分频模块、显示控制模块、LED灯显示模块，然后分模块编写程序（由小组人员分工完成），之后再将模块之间用变量连接起来，从而实现汽车尾灯显示要求。 （2）在实现本次设计的过程中，使我们了解了汽车尾灯的基本原理，从而让我们觉得，首次将我们的专业知识与生活联系起来，增强了我们对本课程的学习兴趣。 （3）在本次实验的实现过程中，通过调用case语句、always语句，是我们进一步加深了对case、always语句的认识，并且能够将其运用到其他设计中，使我们进一步熟练了这种设计方法和verilog程序设计语言。 七．实现代码
流水灯设计报告 一、实验目的 通过本实验教学，学习数字电路综合应用（将单元电路组成系统电路的方法），掌握简单数字系统设计方法。通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。掌握示波器、信号发生器、频率计、万用电表等常用电子仪器设备的使用。获得数字电路综合应用能力。 二、实验内容 用D 触发器和译码器设计一个8位可循环的流水灯，用仿真软件进行仿真，最后根据电路图在万能板上焊接出来。 三、实验原理 1.D 触发器 D 触发器的状态方程为：Q n+1=D 。其状态的更新发生在CP 脉冲的边沿，74LS74（CC4013）、74LS175（CC4042）等均为上升沿触发，故又称之为上升沿触发器的边沿触发器，触发器的状态只取决于时针到来前D 端的状态。D 触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等，图A 为74LS74外引线排列，图B 为D 触发器逻辑符号。 2.译码器 74LS138 为3 线－8 线译码器，共有 54LS138和 74LS138 两种线路结构型式 工作原理： ① 当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。 图A 74LS74外引线排列 图B D 触发器逻辑符号
表1 74LS138逻辑功能表 ② 利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 ③ 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。 ④ 可用在8086的译码电路中，扩展内存。 引脚功能： A0∽A2：地址输入端 STA （E1）：选通端 /STB （/E2）、/STC （/E3）：选通端（低电平有效） /Y0∽/Y7：输出端（低电平有效） VCC ：电源正 GND ：地 A0∽A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y 的序号输出低电平，其他均为高电平。 如图C 所示为74LS138译码器的引脚排列图。功能表如表1所示 四、实验结果 图C 74LS138的引脚排列图
EDA课程设计流水灯设计
目录 一、摘要··3 二、流水灯设计目的··4 三、流水灯设计流程··4 四、流水灯设计程序··5 五、流水灯设计管脚分配··7 六、功能仿真图··8 七、原理图波形图··9 八、设计注意事项··10
九、课程设计总结··11 十、参考文献··12 十一、评分表··13 一、摘要 随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通讯、
自动控制及计算机应用等领域的重要性突出。随着技术市场与人才市场对EDA 的需求不断提高，产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来。因此学好EDA技术对我们有很大的益处。EDA是指以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据设计社描述的源文件（原理图文件、硬件描述语言文件或波形图文件），自动完成系统的设计，包括编译、仿真、优化、综合、适配（或布局布线）以及下载。 流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮，流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。 课程设计主要的目的是通过某一电路的综合设计，了解一般电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法、通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容、达到灵活应用的目的。在设计完成后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计及制作任务同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面： ·独立工作能力和创造力。 ·综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 ·查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 ·写技术报告和编制技术资料的能力。 ·实际动手能力。
单片机流水灯课程 设计
基于AT89C51单片机的流水灯 1 引言 1.1 课题简介 单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，是一种集成在电路芯片，是采用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/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、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计算机系统。 当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踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在智能仪器仪表上的应用，例如精密的测量设备；在工业控制中的应用，用单片机能够构成形式多样的控制系统、数据采集系统，例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算
机联网构成二级控制系统等；在家用电器中的应用可从手机，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，无线电对讲机等。单片机在医用设备领域中的应用，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等；在各种大型电器中的模块化应用，如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理)，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，并从实践经验出发对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。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 1.2 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。 1.3 设计任务及要求 (1) 彩灯用8个发光二极管代替。 (2) 电路具有控制彩灯点亮右移、左移、全亮及全灭等功能。
数字电子技术课程设计报告 (彩灯控制器) 专 专业：电子信息工程 班级：7B1211 学号：123025 姓名：白旭飞 年月：2014-6-28
一、设计要求 1. 以8或10个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。 2．打开电源时控制器可自动清零，每个指示灯被点亮的时间相同约为0.5S～2S 范围内。 3．用计算机画出设计电路图，进行仿真分析验证其正确性。 4．写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计和元器件的选择，画出完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议） 二、设计的作用，目的 1.作用 利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可获得良好的观赏效果，且可以省电（与彩灯全亮相比）。 2.目的 用NE555芯片，74LS151芯片,74LS163芯片,74LS194，以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。 三、设计的具体实现 1．系统概述 接通电源时，555占空比可调振荡器产生1s单位的脉冲，脉冲送到下一个模块74LS151计数器，目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163。进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮，并实现循环，完成实验要求。 2.总体思路 先用555定时器用来生成1s标准单位cp脉冲，把脉冲给计数器74LS151，通过74LS151形成模5加法计数器，再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄 存器输入端，Q 0，Q 1， Q 2 和Q 3 接彩灯然后连接几个逻辑门，把74LS194接成环形 计数器。就能实现基本电路要求。 3.方案设计 总体电路共分三大块。第一块实现时钟信号的产生；第二块实现灯亮灭情况的演示；第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制。
实验报告 课程名称：数字电子技术实验姓名： 学号： 专业： 开课学期： 指导教师：
实验课安全知识须知 1.须知1：规范着装。为保证实验操作过程安全、避免实验过程中意外发生，学生禁止穿拖 鞋进入实验室，女生尽量避免穿裙子参加实验。 2.须知2：实验前必须熟悉实验设备参数、掌握设备的技术性能以及操作规程。 3.须知3：实验时人体不可接触带电线路，接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。 4.须知4：学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学 引起注意后方可接通电源。实验中如设备发生故障，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。 5.须知5：接通电源前应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存 在，以免损坏仪表或电源。 特别提醒：实验过程中违反以上任一须知，需再次进行预习后方可再来参加实验；课程中违反三次及以上，直接重修。 实验报告撰写要求 1.要求1：预习报告部分列出该次实验使用组件名称或者设备额定参数；绘制实验线路图， 并注明仪表量程、电阻器阻值、电源端编号等。绘制数据记录表格，并注明相关的实验环境参数与要求。 2.要求2：分析报告部分一方面参考思考题要求，对实验数据进行分析和整理，说明实验结 果与理论是否符合；另一方面根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己研究或分析讨论后写出的心得体会。 3.要求3：在数据处理中，曲线的绘制必须用坐标纸画出曲线，曲线要用曲线尺或曲线板连 成光滑曲线，不在曲线上的点仍按实际数据标出其具体坐标。 4.要求4：本课程实验结束后，将各次的实验报告按要求装订，并在首页写上序号（实验课 上签到表对应的序号）。请班长按照序号排序，并在课程结束后按要求上交实验报告。 温馨提示：实验报告撰写过程中如遇预留空白不足，请在该页背面空白接续。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 设计说明书 项目名称：创意流水灯设计 二级学院：电气与光电工程学院 专业：电气工程与自动化班级： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 时间： 2016年10月14日—2017年1月19日
目录 1、设计内容和要求 (3) 2、系统总体结构 (3) 3、硬件设计 (4) 单片机最小系统 (4) 芯片与输入输出设备的连接 (4) 4、软件设计 (5) 总体分析与编程思路 (5) 主程序与按键处理程序 (5) 流水灯效果程序 (5) 5、系统调试 (5) 6、设计小结 (7) 7、参考文献 (8) 附录1.元件清单 (8) 附录2.硬件原理图 (8) 附录3.程序清单 (9)
1、设计内容和要求 单片机应用系统在工业控制，生产自动化、机电一体化等领域有着广泛的应用。上学期较系统的学习了51 单片机的基础知识，本学期主要围绕课题进行了实践训练。本课题选择了一心形LED 效果进行创意设计。 要求通过按键控制，实现流水灯三种不同的闪烁方法 （1）按1键，单灯循环 （2）按2键，依次亮起再依次熄灭 （3）按3键，渐明渐暗 （4）按4键，关闭 2、系统总体结构 由于51 单片机I/O 口可以提供20mA 电流，足以驱动LED，因此只要构成最小系统即可，LED共16只接在P0口与P2口上，四个按键接在P3（0-3）口上。系统总体结构如图
3、硬件设计 单片机最小系统 本课题选择的51 单片机是ATMEL 公司89C52 芯片，封装形式为DIP40。除在VCC（40 引脚）提供5V 电源、GND（20 引脚）接地外，要构成最小系统，须提供振荡输入与上电复位电路（见图）。XTAL1 与XTAL2 为片内振荡电路输入线，连接2 只22pF 微调电容与石英晶振，这里选择的振荡频率为12MHz，石英晶振起振后，在XTAL2 线上输出一个3V 左右的正弦波，片内OSC 电路按晶振同频产生自激振荡。在RST 线上连接10uF 电容C1 与10K 分压电阻R9，电容正极连接电源，电阻接地，上电后芯片复位，将PC 存储器清0。 图 AT89C52 最小系统 芯片与输入输出设备的连接 由于AT89C52 的I/O 口可以提供20mA 电流，足以驱动LED，因此只须把16 只LED 分别连接在AT89C52 的一个P0，P2 口上，将4个按键连接在P3（0-3）口上即可。为了起到限流作用，在LED 与电源回路中串接200 欧的电阻。该课题的电气原理图，见附件2。
微机原理课程设计 流水灯控制系统 姓名 :XX 学院：物理电气信息学院 班级： 2010 电子 姓名 :12010245
流水灯控制系统 一、设计内容： 本课程设计选用8086 对 8255A的 A口控制来实现模拟流水灯功能的 实现。编写相关程序，通过proteus仿真软件来实现我名字“安亮” 两个字的闪烁，“安”字接 8255 的 A 口的 P0，“亮”字接 A 口的 P1。先让“安”字和“亮”字同时点亮，再让两个字同时暗，接着让“安”字点亮，再让“亮”字点亮，然后让“安”字和“亮”字同时亮暗闪 烁八次，再跳到开始，以此循环。 二、设计目的： 1、了解流水灯的基本工作原理 2、熟悉 8255A 并行接口的各种工作方式和应用 3、利用 8255A 接口，LED 发光二极管，设计一个流水灯模拟系统，让我的名字“安亮”两个字按一定规律点亮。 三、实验原理 在 8086 系统中，采用 16 位数据总线，进行数据传输时，CPU
总是将低 8 位数据线上的数据送往偶地址端口，而过高8位数据线上 的数据送往奇地址端口反过来，从偶地址端口取得的数据总是通过低 8 位数据线传送到CPU，从奇地址端口取得的数据总是通过高8 位数据线送到 CPU。在 8086 系统中，将 8255A的 A1端和地址总线的 A29255A 在对 CPU并且，相连， A1 端和地址总线的 A0 的 8255A 而将相连， 的端口进行访问时，将地址总线的 A0 位总是设置为 0。本课程设计通 过对 8255A 的 A 口控制来实现模拟流水灯功能的实现。“安”接 A 口 的 P0，“亮”接 A口的 P1，实现两个字按一定规律的一个闪烁。 8255 的内部结构 255A 内部结构由以下四部分组成：数据端口A、B、C；A组控制和 B 组控制；读 / 写控制逻辑电路；数据总线缓冲器。 端口 A：包括一个 8 位的数据输出锁存 / 缓冲器和一个 8 位的数据 输入锁存器，可作为数据输入或输出端口，并工作于三种方式中的任何一种。
课程论文 花样流水灯的设计 课程单片机技术及系统设计 学生姓名 学号 所在学院 所在班级 任课教师 提交时间2014年5月 25日至2014年5月30日
目录 一．前言 1.1 设计概述................................................................................ (2) 1.2设计主要功能 (2) 二．设计过程 2.1原理图中所使用的元器件功能 (3) 2.2程序在功能实现过程中的作用 (5) 三体会 3.1课程设计体会 (5) 四. 文献 4.1参考文献 (6) 五. 附录 5.1流水灯电路图 (7) 5.2流水灯程序 (7)
摘要：当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 关键词：单片机控制系统流水灯 一．前言 1.1设计概述 整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，可以上电后系统经过初始化，进入用户设定模式状态。于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED灯的控制。本方案以AT89C52单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和8个LED灯，根据需要编写若干种亮灯模式，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号 1.2设计主要功能 通过发光二极管显示不同的花样，并且可以通过按键来控制流水灯的速度通过学习单片机工作原理和各种工作方式及各管脚的功能，想通过P3 口的俩管脚P3.2和P3.3第二功能，即外部中断来使CPU 响应，达到控制流水灯的目的
单片机课程设计 2014年 6月 15日 课 程 单片机课程设计 题 目 花样流水灯 院 系 电气工程及其自动化系 专业班级 1112班 学生姓名 温亿锋 学生学号 201111631227 指导教师 张瑛
一丶任务 设计一款以AT89C51单片机作为主控核心，按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。 二丶设计要求 通过发光二极管显示不同的花样（至少有六种花样），并且可以通过按键来控制流水灯的速度。 三丶设计方案 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED流水灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如下图所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED 发光二极管和5V直流电源组成。 单片机流水灯循环控制系统硬件框图 此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路，实现流水灯花型的切换功能；单片机的P3.7引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成流水灯电路，显示流水灯循环情况。 四丶系统硬件设计 4.1 直流稳压电源电路
对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。本项目直流稳压电源为+5V。 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图为稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V---5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。此处用3节1.5V的干电池供电。 4.2 单片机最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成，单片机最小系统如图所示。 时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz 石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。
河南理工大学 电子技术课程设计报告 心 形 流 水 灯 姓名：明* 学号：3110080020** 专业班级：电气10-7班 指导老师：李端 所在学院：电气工程与自动化学院、
目录 摘要 (3) 一、设计指标(要求) (4) 二、系统框图 (4) 三、各单元电路设计、参数计算和元器件选择 3.1 脉冲产生电路 (5) 3.2 复位电路 (8) 3.3 分频电路 (8) 3.4 移位控制电路 (10) 3.5 显示部分 (11) 四、电路图及工作原理 (12) 五、元器件清单 (12) 六、实际PCB图或布线 (13) 七、设计总结 7.1 电路的特点和方案的优缺点 (13) 7.2 心得体会 (14) 八、参考文献 (15)
摘要 随着时代的进步，人们审美方式的提高，流水灯在都市生活中扮演着愈加不可或缺的角色。酒店，婚庆，酒吧，ＫＴＶ，广场，商场，招牌等场所的流星雨灯条、流水瀑布灯、月花灯等，给人以繁星闪耀，流水似瀑的感觉。而彩色LED闹钟，手机外壳的跑马灯的应用点缀了我们的日常生活。 流水灯的控制方法可通过多种方法实现，但相对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。通常用左移寄存器实现灯的单方向移动，通过双向移位寄存器实现灯的双向移动。 此次课程设计，是通过制作四路流水灯来实现18个LED心形灯的控制。 关键词：双向移位寄存器，NE555脉冲电路，LED灯。
一、 设计指标 （1）输出为4路（18个）LED 灯； （2）要求能实现左移右移功能，左右移自动切换； （3）移动速度可调节 （4）每个循环左移和右移的步数和变化规律自定。 二、系统框图
西安邮电大学FPGA课程设计报告 题目：可编程单脉冲发生器 院系：通信与信息工程学院专业班级：电子信息科学与技术学生姓名：韩萌 导师姓名：张丽果 起止时间：2012-9-10至2012-9-22 2012年09月20日
FPGA课程设计报告提纲 1．任务 根据输入的8位的脉宽参数，输出255种宽度的单次脉冲。 可编程单脉冲发生器是一种脉冲宽度可编程的信号发生器，在输入按键的控制下，产生单次的脉冲，脉冲的宽度由8位的输入数据控制。由于是8位的脉宽参数，故可以产生255 种宽度的单次脉冲。 2．目的 产生一个脉冲宽度可根据8位输入数据(data)可变的脉冲发生器。 可变的脉冲信号可以通过把输入的data赋值给一个count，通过对count信号做减1操作控制输出的脉冲宽度。把data赋给count后，在key键启动的情况下，输出脉冲pulse信号开 始输出低电平，count同时在每来一个时钟信号的时候做减1操作，而且pulse信号一直保持高 电平，当count减为0时，把pulse信号拉低。这样就输出了一个脉冲宽度可以根据data输入信 号可变的脉冲信号。 3．使用环境(软件/硬件环境，设备等) 布局布线使用的环境是Quartus II。 仿真测试使用的环境是ModelSim SE。 4．FPGA课程设计详细内容 4.1 技术规范 （一）、功能定义如下: 本设计实现一个可编程单脉冲发生器，具体功能如下： 1.异步信号复位，复位后信号输出可以重新开始。 2.把8为脉冲宽度data赋给计数信号count。 3.当有key按键使能时，输出脉冲信号，并做count减1操作，重复再按使能键无效。 4.使能按键后产生的单脉冲的上升沿与时钟取得同步。 5.当count减为0时，脉冲信号拉低。高电平持续的宽度，即所需的脉冲宽度。 6.产生的脉冲信号的最大宽度为255。 （二）、引脚定义
2021亲子生日会策划方案1 一、目标: 1、让孩子在集体中过生日，可以培养孩子的一种集体意识和分享意识，而且给孩子们营造了宽松，快乐的心理环境与物质环境，使他们充分感受到集体生活及成长的幸福与快乐。 2、引导孩子积极主动的参加生日庆祝活动，培养孩子在活动中大胆表现自己。大胆与同伴交往的能力，增加自信心。 3、让幼儿除了得到父母长辈的关爱之外，更能得到来自同伴的祝福。 二、准备: 1、预订生日蛋糕、生日小礼物、生日帽、祝福卡。 2、背景音乐:《生日歌》、《让爱住我家》。 3、幼儿提前准备三个节目表演(集体表演或小组表演都可以)。 4、老师准备小游戏两个。 5、相机。 三、活动流程: 1、活动开始致词，幼儿表演开场舞。 2、过生日小朋友的自我介绍(班别、姓名、今年几岁、爱好等)。 3、唱生日歌，许愿、分享生日蛋糕。 4、送礼物给生日的小朋友并带上祝福语，小朋友间可以互赠生日小礼物。 5、幼儿表演节目或穿插游戏。 6、拍大合照留念。 四、总结活动，上传照片互幼儿园网站。 2021亲子生日会策划方案2 一、活动名称：欢乐嘉年华DIY生日会 二、活动时间：11月27，28日每晚19：00~20：00 三、活动地点：----街道活动厅 四、主办单位：红黄蓝亲子园--中心园 五、活动目的：培养幼儿精细动作，审美，音乐，独立制作的能力，提高幼儿社会交往与沟通能力，丰富幼儿生活，全面提高幼儿综合素质。
六、活动流程： 1、入场18：3018：40签到(分成逗逗、嘟嘟、妞妞三组，注意年龄段平均分开并 编号)各领队负责自己队员组织和签到等工作。(即时贴编号一试双份以便抽奖) 18：4018：55领队带领各队分组就坐，征求队员本队口号。场内播放欢快的音乐，教师迎接家长和小朋友，每个进门的家庭发放食物小礼品包(2矿泉水+1软包装+小食品)，待全部家庭就位，活动即开始。约18：55。 2、开场舞(教师表演)约5分钟。18：5519：00晚会开始，开场表演(服装)。 3、主持人宣布开始(放红黄蓝宝宝之歌：放礼花)约3分钟。 4、看谁本领大约20分钟 2021亲子生日会策划方案3 活动时间：----年-月-号 活动地点：---大酒店 活动创意：以孩子生日为主题。突出孩子天真烂漫纯真无邪的天性。 展现孩子朝气蓬勃的生机阳光灿烂的特质。现场气氛保持活泼轻松，同时隆重而高雅。配有孩子们演出节目，专业服装。为现场营造健康活泼快乐的气氛。 舞台布置及相关安排：风格——活泼天真阳光 (1)酒店门口设15米拱门一个(条幅：祝---小朋友十岁生日快乐) (2)酒店门口设-展架(孩子写真照片一张) (3)酒店门口安排一对表演服饰的卡通米奇老鼠迎宾(注明：专业表演服饰卡通米奇老鼠，人在里面可以自由运动跟孩子追嬉打闹) (4)楼梯护栏装饰气球 (5)酒店大厅门口设第二个孩子写真照片(跟第一张不一样的)装饰花或气球 羽毛等 (6)全场桌椅以及四面墙壁装饰轻，舞台上数串彩球。生日典礼完时邀请小朋友踩响生日彩球。 (7)走道顶端设高档纱制绢花拱门，靠近舞台一个。 (8)1米5宽度20米长舞台专用红地毯。
Proteus花样流水灯课程设计
课程论文 题目：基于51单片机LED流水灯设计 课程名称： 学生姓名： 学生学号： 系别： 专业： 年级： 任课教师： 电气信息工程学院制 1月 基于51单片机的LED流水灯设计
1 单片机AT89C51芯片简介 MCS-51兼容4K字节，可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：。全静态工作：0Hz—24Hz，三级程序存储器锁定。128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内震荡器和时钟电路。 图1 AT89C51芯片
1.1电源引脚 Vcc（40脚）：典型值＋5V。 Vss（20脚）：接低电平。 1.2外部晶振 XTAL1、XTAL2分别与晶振两端相连接。 1.3输入输出口引脚 P0口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“1”. P0口：是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时，每位能以吸收电流的方式驱动8 个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序或数据存储器时，它是时分多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间将激活内部的上拉电阻。 1.4控制引脚 RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST （9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。ALE/-PROG(30脚）：地址锁存信号输出端.第一功能：编程脉冲输入。-PSEN（29脚）：外部程序存储器读选通信号。-EA/Vpp(31脚）：外部程序存储器使能端。第二功能：编程电压输入端（+21V）。 2硬件电路 2.1晶振电路 单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。一般一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使
基于单片机的流水灯设计 学院： 专业： 指导老师： 姓名： 班级： 学号： 年月日
摘要：当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 This age is a new technology emerge in endlessly era, in the electronic field especially automation intelligent control field, the traditional schism components or digital logic circuit, is composed of control system with unprecedented speed was replaced by microcontroller intelligent control system. SCM has small, strong function, low cost, etc, it can be said that wide application, intelligent control and automatic control core is the microcontroller. 关键词：LED 单片机控制系统流水灯 目录 1．前言 1.1 设计概述 (2) 1.2 设计主要功能 (2) 2. 硬件组成 2.1 80C51单片计算机的组成原理 (3) 2.组成框图及内部总体结构 (3) 2.寄存器和存储器………………………………………………………
综合实验报告 第四组 组长：韩欢02081535 陈洁钰02081536 侯旭涛02081514 高耀02081510 李欣昊02081508 李昊02081506
FPGA基础试验之流水灯 一、实验目的 通过此实验进一步了解、熟悉和掌握Quartus II开发软件的使用方法及Verilog 语言的编程方法。学习简单时序电路的设计分析和硬件测试。 二、实验内容 1．熟悉信号产生板中的FPGA的普通I/O的连接； 2．根据实际的流水灯分析时序，体会用Verilog语言的编程产生相应时序；3．熟悉集成开发工具Quartus II，学会使用Quartus II对Cyclone系列FPGA的程序开发、编译与调试； 4．掌握Cyclone系列FPGA的程序加载，熟练掌握将.sof文件加载到实验板的FPGA中，实现流水灯的效果。 三、实验原理 流水灯，顾名思义就是让LED像水一样的点亮。如果把流水做慢动作播放，可以想象到其实就是移动，即：把水块不断地向同一方向移动，而原来的水块保持不动，就形成了流水。同样，如果使得最左边的灯先亮，然后通过移位，在其右侧的灯，从左向右依次点亮，而已经亮的灯又不灭，便形成了向右的流水灯。初始状态时，四个灯都不亮，每来一个时钟脉冲，CLK，计数器就加1.这样通过移位依次点亮所有的灯，就形成了流水灯。而当四个灯都点亮时，需要一个操作使得所有的灯恢复为初始状态。然后，再一次流水即可。如果是右移位，就出现向右流水的现象；反之，向左流水。 四、实验要求 控制4个LED进行花式显示，根据硬件设施设计两种模式：S0：从全亮到全灭，再到全亮，依次循环；S1：从LED0开始依次点亮，为LED1亮，LED2亮，LED3亮，后再LED2亮，LED1亮，LED0亮，不停循环。即输出为：S0时，从0000到1111不停循环转换；S1时，0111,1011,1101,1110,1101,1011,0111不断循环。 五、实验步骤 （1）建立工程 （2）建立Verilog文件，编写相关程序 （3）将verilog文件编译为可视化电路图文件 （4）将可视化电路图文件添加输入输出组合成电路图文件 （5）编译语法及验证原理图 （6）根据需要分配管脚并进行编译
2010—2011学年第二学期控制系统实训 设 计 报 告 设计题目：流水灯的设计与制作 小组成员：陈琳（11097241108） 孙钢干（11097242041） 指导老师：王永祥 所在班级：09电子信息工程技术（1）班 二〇一一年六月三十日
流水灯的设计与制作 摘要：当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 关键词：LED 单片机控制系统流水灯
1.引言 (4) 2.任务描述及设计方案 (4) 2.1 任务描述 (4) 2.2 设计方案 (4) 3.硬件设计方案 (4) 3.1 设计思路 (4) 3.2 流水灯电路原理图 (5) 3.3 主要原件功能说明 (5) 4.软件方案 (9) 4.1 程序流程图 (9) 4.2 元件清单 (9) 4.3 参考程序 (9) 4.4 Proteus 仿真软件 (10) 5.结论 (10) 6.设计总结 (10) 7.参考文献 (11)
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，用单片机设计与制作流水灯，需要更深的去了解单片机的很多功能，努力的去查找资料，当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 2.任务描述及设计方案 2.1 任务描述 设计流水灯控制电路，使连接在该电路上的8个发光二极管按顺序依次闪烁；将按键K1按下，8个发光二极管全部处于点亮状态，按下按键K2后，8个发光二极管全灭。 2.2设计方案 为实现此功能，选择用单片机控制的电路。其中系统工作原理为： 我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。 3.硬件设计方案 3.1 设计思路 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。
数字逻辑课程设计 ——流水灯的设计 1问题概述： 设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏，具体要求如下： 1、5亮，其余灭，右移三次后全灭 4、8亮，其余灭，左移三次后全灭 4、5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭 1、8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭 所要求的彩灯电路在某电路板上完成，该电路板能够提供48MHz标准时钟信号，附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。 2问题分析 本装置可以看作一个具有20个状态的无输入、8个输出的Moore型时钟同步状态机，每一个状态对应依次出现的每一种亮灯情况，用5位状态编码表示。这里构造一个模20的计数器来循环产生这20种状态。同时对于输入的48MHz的标准时钟信号，需要将其转化为1HZ的信号，此处同样用计数器来实现分频功能。8个输出分别控制LED的发光情况。这里使用5-32的译码器实现输出函数的构造。电路框图如下： 这里使用一个5位的状态编码Q4Q3Q2Q1Q0，表示20个状态。8位的输出函数F7F6F5F4F3F2F1F0分别表示由左至右每一个灯的通断情况。由于本题中LED灯采用共阳极连接方式，所以当Fn为低电平时，对应的LED灯发光。 本电路状态图如下：
本电路的转移/输出表如下： 现针对每一部分设计具体电路 3设计方案 3.11/48MHz分频电路 对于48MHz的信号，一秒钟内有4.8*10^7个周期，而所需1Hz信号，每秒只有一个周期。使输入信号每经过2.4*10^7个周期，输出信号翻转一次方向，便可获得所需的1Hz信号。可以构造一个模4.8*10^7的计数器用于计数，并使计数器输出的最高位在一秒之内恰好变化一次，且占空比为50%，故采用7片74x163进行级联。计数范围为：0110100100011100101000000000-1001011011100011010111111111。这样恰好可以保证最高