1、跑馬燈介紹

　　跑馬燈，又叫走馬燈、串馬燈。由毛竹編織成馬頭。馬尾，系在身上糊上顏色鮮艷的紙，如今已由絲綢取代。在過(guò)去，跑馬燈一般在春節(jié)等喜慶的日子里才表演，由二十來(lái)位11一14歲小孩組成，邊跳邊唱，根據(jù)節(jié)奏快慢形成不同陣勢(shì)，有喜慶、丁財(cái)兩旺、五谷豐登的寓意?，F(xiàn)在用來(lái)指在電腦上通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)的一種效果，通常指有時(shí)需要用一矩形條顯示少量用戶(hù)特別關(guān)心的信息，這條信息串首尾相連，向一個(gè)方向循環(huán)滾動(dòng)〔實(shí)際應(yīng)用中也常通過(guò)“跑馬燈”來(lái)監(jiān)視是否死機(jī)。

　　2、三色跑馬燈控制設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

　　2.1、系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具

　　系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境為windows7旗艦版;開(kāi)發(fā)工具包括：KeiluVision4，ProtuesISIS，Protel99SE。

　　2.1.1、程序開(kāi)發(fā)介紹

　　通過(guò)KeiluVision4軟件編寫(xiě)C51程序控制燈實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的效果，使用Protel99SE繪制原理圖，在Protues中進(jìn)行單片機(jī)效果的仿真。

　　2.2、器件選擇

　　選用51單片機(jī)最小系統(tǒng)板，免去了最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作的冗長(zhǎng)時(shí)間;其次，單片機(jī)型號(hào)為STC51;實(shí)際需要LED燈24個(gè)，分為三種顏色：紅、黃、綠，購(gòu)買(mǎi)30個(gè)燈以避免損壞后無(wú)法更換;發(fā)聲部分，揚(yáng)聲器兩個(gè);另外，還需要一塊ISP下載模塊以及兩條USB電源線用于程序載入和電源輸入;其余330？排阻若干，排針若干，6*6*6微動(dòng)開(kāi)關(guān)若干。

　　2.3、原理圖設(shè)計(jì)（圖1）

　　3、三色跑馬燈控制設(shè)計(jì)軟件部分

　　3.1、程序調(diào)試過(guò)程

　　將在KeiluVision4中編寫(xiě)的程序加載到ProtuesISIS中的單片機(jī)中，然后再進(jìn)行仿真，分別執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，以看各程序運(yùn)行時(shí)輸出是否按預(yù)想實(shí)現(xiàn)。

　　程序的調(diào)試也是分模塊的，將一個(gè)功能視作一個(gè)模塊。在調(diào)試該模塊時(shí)，將其他的功能屏蔽掉。主函數(shù)中用了一個(gè)while（1）語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)控制循環(huán)，使程序不斷地進(jìn)行判斷，執(zhí)行相應(yīng)的功能，只要將控制該程序執(zhí)行的條件一直滿(mǎn)足就可以對(duì)不同的模塊進(jìn)行仿真調(diào)試。如果相應(yīng)的功能仿真與預(yù)想效果有差別，則進(jìn)行分析相關(guān)信息，判斷出錯(cuò)的原因，列出導(dǎo)致出錯(cuò)的可能性，再到相應(yīng)的程序中去修改相應(yīng)的程序代碼，逐一排查，直到將相應(yīng)的程圖2仿真電路圖才進(jìn)行下一個(gè)功能的調(diào)試。

　　當(dāng)所有的模塊都調(diào)試完成后，再進(jìn)行綜合調(diào)試。綜合調(diào)試就是每個(gè)功能都要執(zhí)行，首先將每個(gè)功能都執(zhí)行一遍，然后在不同的功能之間進(jìn)行切換，要注意在切換過(guò)程中可能出現(xiàn)切換不過(guò)來(lái)或者是切換后的狀態(tài)不能與相應(yīng)功能對(duì)應(yīng)，或者是切換時(shí)有突變，相應(yīng)的顯示不正常，這些都是由于程度代碼在進(jìn)行功能切換時(shí)的過(guò)度狀態(tài)沒(méi)有控制好，原因可能是判斷條件不正確或者沒(méi)有考慮到狀態(tài)切換后條件有問(wèn)題。

　　通過(guò)仿真調(diào)試，可以將程序中的絕大部分問(wèn)題都能找到，但是有的問(wèn)題不僅要進(jìn)行仿真調(diào)試，還要分析代碼，將程序一條一條地進(jìn)行考慮，自己將程序走幾遍，還要進(jìn)行相應(yīng)的演算，這樣才能最大程度地達(dá)到預(yù)期效果。

　　3.2、程序仿真過(guò)程

　　根據(jù)程序及預(yù)期效果進(jìn)行仿真，以進(jìn)行判斷相當(dāng)?shù)某绦蛑惺欠裼姓`從而不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
第一步：接通電源，不進(jìn)行圖1電路模塊組合圖任何操作，這時(shí)程序執(zhí)行的第一功能，觀察燈的亮滅情況;
第二步：只按下第一個(gè)開(kāi)關(guān)，這時(shí)程序執(zhí)行第二個(gè)功能，觀察燈的亮滅情況;
第三步：只按下第二個(gè)燈，這時(shí)程序執(zhí)行第三個(gè)功能，觀察燈的亮滅情況;
第四步：將第一、二個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)按下，這時(shí)程序執(zhí)行第四個(gè)功能，觀察燈的亮滅情況;
第五步：只關(guān)閉第三個(gè)開(kāi)關(guān)，這時(shí)程序執(zhí)行第五個(gè)功能，觀察燈的亮滅情況，聽(tīng)揚(yáng)聲器輸出的聲音;
第六步：打開(kāi)第三個(gè)開(kāi)關(guān)，只在第一個(gè)開(kāi)關(guān)和第二個(gè)開(kāi)關(guān)之間進(jìn)行切換，觀察燈的亮滅情況;
第七步：打開(kāi)第一個(gè)開(kāi)關(guān)后過(guò)一段時(shí)間再打開(kāi)第三個(gè)開(kāi)關(guān)，觀察燈的亮滅情況，聽(tīng)揚(yáng)聲器輸出的聲音;
第八步：打開(kāi)第二個(gè)開(kāi)關(guān)后過(guò)一段時(shí)間再打開(kāi)第三個(gè)開(kāi)關(guān)，觀察燈的亮滅情況，聽(tīng)揚(yáng)聲器輸出的聲音;
第九步：打開(kāi)第三個(gè)開(kāi)關(guān)，然后再分別打開(kāi)第一、第二個(gè)開(kāi)關(guān)，觀察燈的亮滅情況，聽(tīng)揚(yáng)聲器輸出的聲音。（圖2）

　　4、三色跑馬燈控制設(shè)計(jì)硬件部分

　　將最小系統(tǒng)與單片機(jī)組合，在第一個(gè)電路板上插入排針，需要連接24個(gè)彩燈，還有VCC，GND;另一個(gè)電路板上，接出三個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕，還有揚(yáng)聲器。之后進(jìn)行焊接。

　　5、三色跑馬燈控制系統(tǒng)各個(gè)功能及其關(guān)系

　　5.1、閃爍燈效果

　　5.1.1、效果一

　　接入電源，可以觀察到24個(gè)燈順序滅燈并不斷循環(huán)顯示。

　　5.1.2、、效果二

　　接入電源，按住開(kāi)關(guān)一，可以觀察到彩燈序列顯示H，E，L，L，O，！，hello！字樣。

　　5.1.3、效果三

　　接入電源，按住開(kāi)關(guān)二，可以觀察到彩燈亮滅，呈現(xiàn)俄羅斯方塊樣式顯示。

　　5.1.4、效果四

　　接入電源，同時(shí)按住前兩個(gè)開(kāi)關(guān)，可以觀察到彩燈亮滅，呈現(xiàn)貪吃蛇樣式顯示。

　　5.2、音樂(lè)播放效果

　　按住開(kāi)關(guān)按鈕三，停止之前的功能，彩燈閃爍并循環(huán)播放音樂(lè)“世上只有媽媽好”。

　　6、結(jié)論

　　在本次設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)“三色跑馬燈控制”的設(shè)計(jì)、制作，達(dá)到了預(yù)期功能;