流水廣告燈設(shè)計(jì)

1、0華科學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告流水線廣告燈設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 人：馬雪芬專 業(yè)：電子信息工程班 級(jí)：電子 092202H學(xué) 號(hào)：200922070216指導(dǎo)教師：郭曉冬二零一二年1 目錄第一章 設(shè)計(jì)目的及要求 .- 1 -1.1 設(shè)計(jì)目的.- 1 -1.2 設(shè)計(jì)要求.- 1 -第二章 設(shè)計(jì)原理與方案 .- 3 -2.1 設(shè)計(jì)原理.- 3 -2.2 設(shè)計(jì)方案.- 3 -2.3 方案選擇.- 3 -第三章 硬件設(shè)計(jì) .- 4 -3.1 硬件設(shè)計(jì).- 4 -3.1 硬件連接.- 4 -3.2 硬件實(shí)現(xiàn).- 5 -第四章 軟件設(shè)計(jì) .- 7 -4.1 總體設(shè)計(jì).- 7 -4.2 程序框圖設(shè)計(jì).- 8 -4.3 源程序

2、.- 10 -第五章 系統(tǒng)調(diào)試 .- 17 -第六章 結(jié)論分析及體會(huì) .- 18 -參考文獻(xiàn) .- 19 -0第一章 設(shè)計(jì)目的及要求1.1 設(shè)計(jì)目的作為現(xiàn)代裝飾的一種元素，流水廣告燈被應(yīng)用到許多地方，在諸多的娛樂場(chǎng)所、理發(fā)店、賓館、飯店、公司等門外，我們都可以看到各式各樣的廣告流水燈。所謂的廣告流水燈，就是將一系列的廣告燈串聯(lián)在一起，然后令這些燈按一定的次序逐個(gè)或幾個(gè)的依次點(diǎn)亮或熄滅。由于廣告燈點(diǎn)亮產(chǎn)生的效果就像流水一樣，因此就稱這類廣告燈為廣告流水燈。我們的生活中有各種各樣的廣告流水燈，其形式和點(diǎn)亮想順序是多種多樣的，有單一顏色的幾個(gè)燈按固定次序點(diǎn)亮，有多個(gè)不同顏色的構(gòu)成某一圖案依次點(diǎn)亮的，

3、也有多排廣告按多種組合好的順序循環(huán)點(diǎn)亮的，可以說各種各樣的形式數(shù)不勝數(shù)，而如此多的燈，如此多的點(diǎn)亮順序是如何控制的，這就是我們要解決的問題。同時(shí)，鞏固已學(xué)過的知識(shí)，初步掌握單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，還可以通過這次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)自己動(dòng)手能力及解決問題的能力。1.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的廣告流水燈，使用單片機(jī)控制 8 個(gè)彩燈的點(diǎn)亮，要求實(shí)現(xiàn)八種流水燈效果分別是：第一種：發(fā)光二極管交替閃爍1第二種：流水燈效果第三種：LED 閃爍點(diǎn)亮第四種：循環(huán)移動(dòng) LED第五種：“窗簾拉開關(guān)閉” 第六種：“跑動(dòng)”點(diǎn)亮 LED第七種：移動(dòng) LED 無閃爍第八種：“幽靈” 。2第二章 設(shè)計(jì)原理與方案2.1 設(shè)計(jì)原

4、理要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的及要求中的 8 種動(dòng)態(tài)效果，可以在時(shí)基中斷當(dāng)中完成顯示的控制，在前面的主程序當(dāng)中，響應(yīng)鍵盤進(jìn)入不同的顯示模式設(shè)置，并打開所需要的中斷。當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，判斷當(dāng)前的模式，進(jìn)入對(duì)應(yīng)的移位控制程序，以控制顯示不同的效果。2.2 設(shè)計(jì)方案方案一：按照前面 8 種動(dòng)態(tài)效果的要求，依次控制 LED 的點(diǎn)亮與熄滅，可以在時(shí)基中斷當(dāng)中完成顯示的控制；方案二：8 種動(dòng)態(tài)效果可以先將所有顯示值編成一個(gè)表，然后在程序中通過查表的方式來逐個(gè)輸出各顯示值的數(shù)據(jù)，借此來控制 LED燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)“流水”效果。2.3 方案選擇考慮到原件是否充足和個(gè)人能力問題，方案二不易實(shí)現(xiàn)，而且方案一所需要的材料很容易

5、就能找到，所以最后決定使用方案一。3第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件設(shè)計(jì)SPCE061A 是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，具有易學(xué)易用且效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C 語言，可以實(shí)現(xiàn) C 語言與匯編語言的互相調(diào)用，而且，提供了語音播放和語音識(shí)別的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用方法，就可以很容易完成語音播放，為軟件開發(fā)提供了方便的條件。SPCE061A 主要包括輸入/輸出端口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換、串行設(shè)備輸入輸出、通用異步串行接口、低電壓檢測(cè)和復(fù)位等電路，并且內(nèi)置在線仿真電路 ICE 接口，使其能夠快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。SPCE061 片內(nèi)還

6、集成了一個(gè) ICE(在線仿真接口電路)接口，使得對(duì)芯片的編程、仿真變得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（unSP IDE)，用戶可以進(jìn)行在線調(diào)試、仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口完成的。3.1 硬件連接按照下面的硬件連接方式分別將 61 板的 IOA0-7 與 1*8key相連，IOA8-15 與顯示器片選相連，IOB0-7 與顯示器段選相連。4圖 3.1LED 鍵盤模組與 61 板連接3.2 硬件實(shí)現(xiàn)通過按動(dòng)鍵盤的 8 個(gè)按鍵就可以觀察到八種不同的流水燈效果。5圖 3.2 系統(tǒng)框圖6第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)包含 3 個(gè)模塊

7、，分別是主程序，中斷服務(wù)程序，獲取鍵值的程序。前面的主程序當(dāng)中，響應(yīng)鍵盤進(jìn)入不同的顯示模式設(shè)置，并打開所需要的中斷。當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，判斷當(dāng)前的模式，進(jìn)入對(duì)應(yīng)的移位控制程序，以控制顯示不同的效果。61 單片機(jī)主要通過 TCON 和 TMOD 兩個(gè)特殊功能寄存器來實(shí)現(xiàn)定時(shí)的和計(jì)算功能的定時(shí)器控制器 TCON 是一個(gè)八位寄存器，TCON 的作用是控制定時(shí)器的啟停，標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況。由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的功能是由軟件編程確定的，所以一般在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器前都要對(duì)其進(jìn)行初始化，使其按設(shè)定的功能工作。初始化的步驟如下：1） 、確定工作方式2） 、預(yù)置定時(shí)或計(jì)數(shù)的初值3)、根據(jù)需要開放定時(shí)器/計(jì)

8、數(shù)器的中斷4） 、啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器下面介紹一下確定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初值的具體方法。因?yàn)樵诓煌ぷ鞣绞较掠?jì)數(shù)器位數(shù)不同，因而最大計(jì)數(shù)值也不同。74.2 程序框圖設(shè)計(jì)輸入鍵盤值，進(jìn)行鍵盤掃描獲得鍵盤值，根據(jù)鍵盤值判斷當(dāng)前模式，通過移位控制程序完成顯示控制。8圖 4.1 程序框圖94.3 源程序/ 工程名稱： Ad_Led/ 功能描述：/ 涉及的庫： CMacro.lib/ 組成文件： main.c/ 硬件連接： IOA 口的低 8 位連接 1*8 鍵盤,鍵盤公共端接低電平/IOB 口的低 8 位接 8 個(gè) LED 燈/如使用 LED 鍵盤模組，還需把 IOA 高 8 位連接到 LED/鍵盤模組的

9、DIG 接口，作為 LED 燈的使能端（高電平有效）/ 維護(hù)記錄： 2005-09-12 v1.0/=/=/ 文件名稱： main.c/ 功能描述：/ 維護(hù)記錄： 2005-09-12 v1.0/=10#include ptr.h#include key.h#define KEY10 x0001#define KEY20 x0002#define KEY30 x0004#define KEY40 x0008#define KEY50 x0010#define KEY60 x0020#define KEY70 x0040#define KEY80 x0080#define C_IRQ5_2Hz0

10、 x0004#define C_IRQ5_4Hz0 x0008#define C_IRQ6_TMB20 x0001#define C_IRQ6_TMB10 x0002unsigned int g_uiMode;unsigned int g_uiConst;unsigned int g_uiData;unsigned int g_uiCount;/=11/ 語法格式： int main(void)/ 實(shí)現(xiàn)功能：/ 參數(shù)：無/ 返回值：無/=int main(void)unsigned int uiKey;*P_IOA_Dir = 0 x4000;*P_IOA_Attrib = 0 x4000;*

11、P_IOA_Data = 0 x4000;/先初始化A 端口的 IOA14，作為 LED 燈的使能用（為符合 LED 鍵盤模組）*P_IOB_Dir = 0 x00ff;/初始化 IOB的低八位端口*P_IOB_Attrib = 0 x00ff;*P_IOB_Data = 0 x0000;Key_Init();/調(diào)用鍵盤初始化程序，初始化 IOA 低八位口以及中斷while(1)uiKey = Key_Get();/獲取鍵值12switch(uiKey)/不同的按鍵，進(jìn)入不同的響應(yīng)模式，通過修改標(biāo)志變量/通知中斷當(dāng)前模式case KEY1:g_uiMode = 0 x0001;*P_IOB_D

12、ata = 0 x0055;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_2Hz;break;case KEY2:g_uiMode = 0 x0002;*P_IOB_Data = 0 x0001;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz;break;case KEY3:g_uiMode = 0 x0004;g_uiConst = 0 x000c;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY4:g_uiMode = 0 x0008;g_uiConst = 0 x0000;/

13、計(jì)數(shù)g_uiData = 0 x0000;/0：點(diǎn)亮，1：熄滅13*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY5:g_uiMode = 0 x0010;g_uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_2Hz; break;case KEY6:g_uiMode = 0 x0020;g_uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY7:g_uiMode = 0 x0040;g_

14、uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ6_TMB1; break;case KEY8:g_uiMode = 0 x0080;g_uiConst = 0 xffff;*P_TimeBase_Setup = 0 x0001;/選擇 16Hz*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ6_TMB1;break;default:14break;/=/ 匯編格式： F_Key_Get/ C 格式：void Key_Get(void);/ 實(shí)現(xiàn)功能： 獲取鍵值/ 入口參數(shù)： 無/ 出口參數(shù)： r1 - 獲得的鍵值/ 破壞

15、寄存器：r1/=.public F_Key_Get.public _Key_GetF_Key_Get:_Key_Get:int offpush r2 to spr2 = 0 x01P_Watchdog_Clear = r2r2 = ScanCntcmp r2,Key_Debounce15jb ?L_GetKey_NoKeycmp r2,Key_TimeOutjnb ?L_GetKeyr2 = KeyUpjnz ?L_GetKey?L_GetKey_NoKey:r1 = 0jmp ?L_GetKey_Exit?L_GetKey:r1 = KeyCoder2 = 0KeyCode = r2ScanCnt = r2KeyUp = r2?L_GetKey_Exit:int fiq,irqpop r2 from sp16第五章 系統(tǒng)調(diào)試在 unSP IDE2.6.2 環(huán)境下，加載程序代碼進(jìn)行編譯的過程首先，全部編譯成功后，再不出語法錯(cuò)誤的情況下；然后，按照步驟進(jìn)行并進(jìn)行 download 的下載，顯示下載成功。以設(shè)計(jì)方案為指導(dǎo)思想選擇合適的器件來實(shí)現(xiàn)這一思想，選擇器件時(shí)要從功能和電氣特性等方面來選擇和論證。經(jīng)過對(duì)比選擇選定 SPCE061A 芯片。在軟件調(diào)試過程中，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析