AT89C52單片機(jī)；LED燈；定時(shí)器；光敏傳感器

第2章LED景觀簡(jiǎn)介根據(jù)現(xiàn)代全球顯示能源短缺受到人們的不斷關(guān)注背景下，怎么才能有效快速的節(jié)約能源成為我們即將要面臨的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。在光照的領(lǐng)域上，LED燈的照明產(chǎn)品的使用已經(jīng)引起了全世界的關(guān)注。在很早中國(guó)的LED燈產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)開(kāi)始了，經(jīng)過(guò)了多年不斷努力的發(fā)展，中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)開(kāi)始形成了一條比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其中就包括了LED外板的不斷生產(chǎn)、LED的芯片制造、LED芯片的包裝和LED產(chǎn)品的使用。2.1LED液晶顯示據(jù)目前調(diào)查中國(guó)的半導(dǎo)體照明行業(yè)發(fā)展非常好，國(guó)外的芯片公司的發(fā)展非?？焖佟：芏喟b類(lèi)公司的規(guī)模相對(duì)快速擴(kuò)大，照明的使用也取得了非常大的進(jìn)展。在2008年，中國(guó)的LED使用產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量已經(jīng)超出400億元人民幣。它已經(jīng)成為了全世界上最大的、種類(lèi)最多的彩色LED顯示器、太陽(yáng)能LED、景觀照明和其他應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)商和出口商，一個(gè)全新的半導(dǎo)體照明企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始在興起。中國(guó)也將在照明這片土地上形成了一定的風(fēng)景線。其中，外部照明的發(fā)展是最快最迅速的。目前已經(jīng)有幾百家LED路燈照明公司，和幾十條規(guī)范的道路已經(jīng)建成。然而，中國(guó)在大型的液晶顯示和汽車(chē)前后的照燈方面還是非常落后。LED顯示器的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，尤其是對(duì)于外部顯示器。電源、環(huán)境亮度和環(huán)境溫度都直接影響了示器的正常運(yùn)行。LED顯示器,控制系統(tǒng)中溫度、亮度、功率等,均應(yīng)根據(jù)需要自動(dòng)檢測(cè)和控制,并調(diào)節(jié)亮度、色度、設(shè)置屏幕橫向和縱向的立場(chǎng)和工作都可以根據(jù)需要實(shí)施遠(yuǎn)程模式轉(zhuǎn)換等。顯示器的控制系統(tǒng)其中包含了輸入接口電路、信號(hào)控制電路、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路以及輸出接口電路。這其中用到了很多特定的技術(shù)。自動(dòng)檢測(cè)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)。液晶顯示器是通過(guò)控制單片機(jī)和核心部件來(lái)顯示的。國(guó)內(nèi)外的微控制系統(tǒng)主要使用單片機(jī)作為控制核心。因此，單片機(jī)的發(fā)展將有助于開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單實(shí)用的電子產(chǎn)品。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，使用更先進(jìn)的AT89C51單片機(jī)作為控制核心，其功耗非常低。2.2LED點(diǎn)陣顯示點(diǎn)陣LED屏幕是由LED組合而成，開(kāi)燈還有關(guān)燈是可以顯示其中的圖像文本、動(dòng)畫(huà)視頻等顯示。LED點(diǎn)陣顯示器的制作非常簡(jiǎn)單，使用起來(lái)也是非常方便和快捷，大規(guī)模的應(yīng)用到了各種公共場(chǎng)所，比如各類(lèi)車(chē)站、廣告大屏和儀表盤(pán)。LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的每個(gè)模塊都具有兩種顯示方式：動(dòng)態(tài)的顯示和靜態(tài)的顯示。靜態(tài)顯示的原理與動(dòng)態(tài)顯示原理對(duì)比就是簡(jiǎn)單，操作比較方便，但是其硬件的布線方式非常的復(fù)雜。在生活的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通常會(huì)選擇使用動(dòng)態(tài)顯示的方式。因?yàn)閯?dòng)態(tài)顯示是以數(shù)字化的形式來(lái)工作。它是通過(guò)具有大鎬的脈沖驅(qū)動(dòng)，并從上到下連續(xù)顯示。頻閃鏡的每一行都是關(guān)閉的，同時(shí)向每一列發(fā)送一個(gè)表示圖形或文本信息的脈窄沖的信號(hào)。通過(guò)反復(fù)上述的操作，可以顯示各種圖形或文本信息。點(diǎn)陣LED顯示器有單色、雙色和彩色三種顏色，可以顯示紅色、黃色、綠色和橙色。LED點(diǎn)矩陣4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等;它被等分為像素?cái)?shù)、主雙色、三色等。顯示的文本和圖像的顏色因像素的顏色而異。單個(gè)主色點(diǎn)的矩陣只能顯示固定的顏色，如紅色、綠色和黃色。顏色是由像素中不同顏色的發(fā)光二極管組合而成。2.3彩燈原理介紹根據(jù)三種主要顏色的原理，系統(tǒng)可以由三種基本的顏色綠、藍(lán)、紅組成一個(gè)可以變換的單元。LED燈泡有三種主要顏色:藍(lán)、綠、紅。這三種原使顏色混合后，有七種顏色可供選擇。該系統(tǒng)還利用單片機(jī)U0端口的PWM調(diào)制來(lái)調(diào)節(jié)LED亮度，使不同顏色之間的變化變得柔和;還可以進(jìn)行外部設(shè)置，如設(shè)置顏色變化周期、初始顏色和不同場(chǎng)景的表示。2.3.1彩燈實(shí)現(xiàn)原理本節(jié)解釋如何使用三種主要顏色的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色光的顏色轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)使用三個(gè)獨(dú)立顏色的LED燈泡。如果想要在直線上混合顏色的話可以使用平常用的三原色來(lái)進(jìn)行混合。比如說(shuō),如果兩個(gè)LED燈的亮度是相同的情況下,并且兩個(gè)燈的顏色為藍(lán)色和紅色時(shí)，如果熄滅的是藍(lán)色的LED,這時(shí)黃色的LED燈變?yōu)榱瞬噬?如果兩個(gè)LED燈的亮度顯示不一致的情況下,是紅色比黃色亮的話，這個(gè)時(shí)候燈的顏色則會(huì)發(fā)生變化,如果這時(shí)的亮度比平時(shí)低的話,彩色燈光的顏色也會(huì)隨之呈現(xiàn)不同的顏色。如果三個(gè)LED燈泡的亮度是完全一樣的情況下,這個(gè)時(shí)候白色就是它們的主顏色,燈光的發(fā)亮程度和白熾燈是非常相近的。2.3.2彩燈變換的實(shí)現(xiàn)led燈泡能發(fā)出一定的光。為了實(shí)現(xiàn)色彩變換的效果，就需要使用一臺(tái)芯片計(jì)算機(jī)來(lái)控制不同的光，釋放不同亮度的光?？刂齐姛舻牧炼刃枰褂梦⑿涂刂破?D/A)的PWM來(lái)進(jìn)行數(shù)字/類(lèi)比(D/A)。你要的顏色再打給我2.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架彩燈需要定時(shí)變換色彩，也可以根據(jù)用戶設(shè)定的方式變換色彩。這要求系統(tǒng)具備一定的控制功能，并為用戶提供可操作的接口。另外，還需要選用特殊的燈泡來(lái)變換色彩，最后，系統(tǒng)將留出功能接口，使用戶能同時(shí)使用多個(gè)彩燈。2.4.1單片機(jī)控制個(gè)人芯片電腦的開(kāi)發(fā)過(guò)程比較復(fù)雜，因?yàn)榻M內(nèi)技術(shù)的發(fā)展是最早的。我們知道微觀控制臺(tái)的指令與普通電腦很相似但他們也有自己特別的指令像mcs系列中的微控制器一樣，活度編輯是一種特殊的抓好方法，至少提高了這種微控制器類(lèi)型處理代數(shù)的能力。此外，核準(zhǔn)系統(tǒng)核準(zhǔn)的方式是一個(gè)較具體的方式。我們都知道，微觀控制者的功能開(kāi)發(fā)集中在交叉技術(shù)上，為微型控制者提供外部擴(kuò)展功能。它主要包括:第一個(gè)平行界面，第二次串聯(lián)界面，第三個(gè)數(shù)字模擬和模擬轉(zhuǎn)化器，還有第四種界面維護(hù)技術(shù)。為了擴(kuò)充，計(jì)劃中的微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部作業(yè)效率的互動(dòng)能力，并廣泛運(yùn)用了許多高級(jí)別語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具，在高級(jí)平臺(tái)上模擬可以更快地開(kāi)發(fā)出來(lái)。它奠定了對(duì)微型電腦的廣泛運(yùn)用。個(gè)人芯片是一個(gè)更好的應(yīng)用。獨(dú)碼電腦有很多E/a線路汽車(chē)工業(yè)使用的多數(shù)是晶片微縮電腦。如果行駛時(shí)沒(méi)有注意到車(chē)輛，可以對(duì)車(chē)輛進(jìn)行調(diào)整，即同時(shí)使用一種特定的方法，以便對(duì)車(chē)輛加以處理和調(diào)整。此外，隨著一臺(tái)芯片微電腦的能力得到改進(jìn)，芯片微電腦也被廣泛使用于電腦網(wǎng)絡(luò)和信息傳輸中。碟片微縮電腦有多完善了色燈的時(shí)間管理與顏色控制的完善，它不需要前置色燈。由于它是一臺(tái)芯片微電路，因此無(wú)法進(jìn)行任何加密信號(hào)傳送，以致于電路會(huì)以不同的方式運(yùn)作。描述控制插件和核心芯片安裝具體實(shí)施職能如下:

(1)系統(tǒng)控制器利用內(nèi)部計(jì)時(shí)器/計(jì)時(shí)器來(lái)達(dá)到時(shí)間點(diǎn)，并完成電燈的顏色轉(zhuǎn)換。時(shí)間控制信號(hào)分為兩部分，通過(guò)比較兩個(gè)部分，可以調(diào)整燈泡的亮度以轉(zhuǎn)換顏色。與此同時(shí)，兩個(gè)計(jì)時(shí)器可以協(xié)調(diào)由一個(gè)芯片時(shí)間控制的多燈籠之間的同步和漸進(jìn)式變化。(2)用微控制器產(chǎn)生pwm波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)物流電控制。這盞燈利用交流電路和微觀控制器直通在這種情況下，微型控制晶片通常用于產(chǎn)生pwm波長(zhǎng)來(lái)控制線軸。反應(yīng)并保存用戶自己的配置。該系統(tǒng)還允許用戶自己配置它，以使集成微型計(jì)算機(jī)能夠儲(chǔ)存你所輸入的參數(shù)，然后讓集成計(jì)算機(jī)按照其參數(shù)執(zhí)行程序。2.4.2燈泡的選定燈泡是這設(shè)計(jì)非常主要的一大部分，考慮實(shí)際生活中存在的一些問(wèn)題，本文主要選擇了具有非常亮的特性的LED燈泡。LED燈泡它含有發(fā)熱能量非常低(冷光特性)、耗電量少(白熾燈泡的1/8)、壽命長(zhǎng)(可達(dá)到50000h以上)的特點(diǎn)，可平面封裝用于各式燈飾照明，配合不同燈罩后適用于各種場(chǎng)所。LED亮度比較穩(wěn)定、沒(méi)有閃爍感覺(jué)、消耗能亮也比較小、不容易發(fā)熱，所以選擇了這種LED燈泡作為本設(shè)計(jì)的首要先擇，它可以讓彩燈的色彩變換變的比較溫和，燈光的色彩也很穩(wěn)定。選定好了這種燈泡以后，然后開(kāi)始分析了解清楚單片機(jī)的控制功能以后，最基礎(chǔ)的系統(tǒng)架構(gòu)就完成了。下面的工作是如何設(shè)定系統(tǒng)應(yīng)完成的功能，并逐一實(shí)現(xiàn)這些功能。白色LED的出現(xiàn)是從身份識(shí)別功能到光明功能的一個(gè)關(guān)鍵步驟。白色的LED燈是與日光最相似的，這種燈能很好地展示出光照光線的真實(shí)顏色。因此從這種先進(jìn)技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，白色的LED燈不用想當(dāng)然是最先進(jìn)的技術(shù)。其中有類(lèi)似的機(jī)械上的零件，例如普通燈、手電筒和手電筒，都相繼推出，但工程十分昂貴，于是相關(guān)的產(chǎn)品卻很難受到廣泛推廣。白led的流行行為需要降價(jià)，只有當(dāng)白紙進(jìn)入到一個(gè)特定市場(chǎng)規(guī)模時(shí)才會(huì)降價(jià)。兩國(guó)的一體化取決于技術(shù)進(jìn)步。本章小結(jié)本文主要根據(jù)人們生活和科技上的發(fā)展主要對(duì)LED燈進(jìn)行詳細(xì)的介紹和對(duì)燈泡的選定也作出相應(yīng)要求，通過(guò)對(duì)燈泡的一系列篩選最后才決定選擇節(jié)能環(huán)保并且價(jià)格低廉的燈泡，這種燈泡不僅光線穩(wěn)定而且節(jié)能能力也比較強(qiáng)，這種燈具很受消費(fèi)者的歡迎。所以最終選定以節(jié)能燈泡為標(biāo)準(zhǔn)。第3章LED景觀系統(tǒng)設(shè)計(jì)人們的生活在不斷提到，生活質(zhì)量上的要求也越來(lái)越高，在外面我們可以看到有許多的場(chǎng)合用彩色霓虹燈做為一種景觀。LED彩燈具有顏色多樣化給人視覺(jué)上的一種沖擊感，以將要由系統(tǒng)執(zhí)行的主要功能為參照?qǐng)D三所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu):整個(gè)系統(tǒng)分為一個(gè)芯片微電腦系統(tǒng)，一個(gè)硬件系統(tǒng)和一個(gè)軟件系統(tǒng)。電路設(shè)計(jì)和壞蛋設(shè)計(jì)主要描述了硬件電路的設(shè)計(jì)，在所有的統(tǒng)一電路中，把所有主要元件的結(jié)構(gòu)概念、筆直功能以及其他一些特點(diǎn)加以說(shuō)明。如圖3-1所示。電源模塊電源模塊光敏傳感器時(shí)鐘模塊AT89S52按鍵矩陣電源模塊LED燈圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)芯片最低或最低系統(tǒng)指的是讓一臺(tái)一臺(tái)芯片微計(jì)算機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，它由最少的組件構(gòu)成。在單元51中，所有最小的集成電路系統(tǒng)應(yīng)該包括:如圖3-2所示。圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)圖3-3AT89C51的引腳圖引腳說(shuō)明：在電路中進(jìn)行電壓提供的是VCC，為了防止觸電必須要接地，接地使用的是GND，P1口是一個(gè)雙向開(kāi)口的口，它是進(jìn)行雙向漏極的口，而且P1口是可以提供外部電壓的，這是它的最大優(yōu)點(diǎn)之一。P1.2口是的8位雙向的，它也是一個(gè)I/O口，并且內(nèi)部含有上拉電阻。P1.3口有AT89C51的一些獨(dú)一無(wú)二的功能,P1.3口是可以接收一些信號(hào)的，在鄧進(jìn)行變化和閃爍時(shí)，RST的功能是可以進(jìn)行復(fù)位的輸入。IPSEN是一種通選信號(hào)，它也是一種存儲(chǔ)器，主要作用在外部環(huán)境中。XTAL1的主要作用是作為內(nèi)部電路的輸入和輸出，主要是時(shí)鐘電路，和作為振蕩器，并且是反向的。XTAL2是作為外部電路的輸出。

如果在XRAL1和XRAL2引腳上將本設(shè)計(jì)所用到的振蕩器比如說(shuō)外部的,它是可以進(jìn)行識(shí)別的，并且會(huì)形成一種特殊的震蕩模式。因?yàn)槲⑻幚砥鲀?nèi)部是有一個(gè)高增益增加的放大器,當(dāng)外部電路對(duì)它進(jìn)行連接時(shí),它就會(huì)形成一個(gè)自增振蕩器并且會(huì)產(chǎn)生外部時(shí)鐘電路。具有可復(fù)試的的內(nèi)部電路。Cl和C2電容器在一些特殊的方面會(huì)發(fā)揮極大的作用,它的容量值一般為4-50pF。外部晶體頻率的經(jīng)典值是18hz,但是在一般情況下會(huì)使用6mhz這種工作模式。如圖3-4所示。圖3-4時(shí)鐘電路圖當(dāng)單片機(jī)AT89C51其中一個(gè)的復(fù)位引腳RST(全稱(chēng)復(fù)位)在比2個(gè)機(jī)器周期內(nèi)處于高電平還要高時(shí)，單片機(jī)AT89C51要進(jìn)行復(fù)位的一系列操作。如果RST持續(xù)變高的話，微控制器正在循環(huán)復(fù)位的狀態(tài)?？梢园凑諔?yīng)用程序的需求，復(fù)位操作一般有兩種最基本的形式:一種是開(kāi)機(jī)復(fù)位，另一種則是開(kāi)機(jī)或開(kāi)關(guān)復(fù)位。在開(kāi)機(jī)時(shí)重新啟動(dòng)需要在開(kāi)機(jī)后自動(dòng)執(zhí)行重新啟動(dòng)操作。如圖3-5所示。圖3-5復(fù)位電路電路圖3.2按鍵按鍵有時(shí)也稱(chēng)按鈕或開(kāi)關(guān)，它是控制系統(tǒng)中常用的外部設(shè)備之一，也是最簡(jiǎn)單的數(shù)字量輸入設(shè)備，常見(jiàn)的按鍵設(shè)備如圖所示。鍵盤(pán)是由若干個(gè)規(guī)則排列的按鍵組成，如手機(jī)鍵盤(pán)和計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)等，不同的按鍵代表著不同的含義（一般來(lái)說(shuō)，按鍵的含義可通過(guò)軟件定義）。用戶通過(guò)按動(dòng)按鍵，輸入數(shù)據(jù)或命令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互。本文通過(guò)三腳撥輪開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)功能，在某些控制系統(tǒng)中為了節(jié)省I/O引腳資源，可以采用多功能按鍵實(shí)現(xiàn)單個(gè)按鍵的多種控制功能，如中間的切換亮燈模式；左邊的是更改亮燈速率；右邊的是是否打開(kāi)關(guān)敏電阻開(kāi)關(guān)，如圖3-6所示。圖3-6撥輪開(kāi)關(guān)按鍵其處理過(guò)程依次為按鍵判斷、消抖處理、釋放判斷、按鍵識(shí)別四個(gè)過(guò)程，具體如下：（1）第一想要通過(guò)依次進(jìn)行查詢(xún)每一個(gè)I/O引腳的輸入狀態(tài)進(jìn)行按鍵判斷，如果其中一根I/O引腳的輸入是低電平的狀態(tài)，就可以認(rèn)為是有可能按鍵已經(jīng)按下；（2）第二是進(jìn)行消除處理，一般采用軟件延時(shí)進(jìn)行處理，延時(shí)5~11ms之后進(jìn)行測(cè)驗(yàn)這個(gè)I/O引腳的輸入狀態(tài)是不是低電平狀態(tài)，如果是低電平狀態(tài)就可以確認(rèn)這個(gè)I/O引腳對(duì)應(yīng)的按鍵已經(jīng)按下；（3）然后在進(jìn)行釋放的判斷，當(dāng)檢測(cè)到這個(gè)引腳是高電平時(shí)可以確定按鍵已經(jīng)釋放，（4）最后就是進(jìn)行按鍵識(shí)別的操作，通過(guò)編程識(shí)別該按鍵值，再轉(zhuǎn)向該按鍵的功能處理程序。按鍵掃描流程圖如3-7所示。3-7掃描按鍵流程圖3.3驅(qū)動(dòng)電路74HC595是單片機(jī)系統(tǒng)中常用的芯片之一。它的作用是將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行信號(hào)。它廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字管和點(diǎn)陣顯示器芯片。74HC595可以節(jié)省下的使用單片機(jī)口資源,你可以控制在8-pin的數(shù)碼管3(E/S與督導(dǎo),并且還有一定的能力,這可以消除諸如triodes放大電路,所以這個(gè)芯片是人工制品、數(shù)碼管來(lái)駕駛。實(shí)現(xiàn)效果，通過(guò)3個(gè)595驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行行掃描，8個(gè)595驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行列掃描，完成驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣模塊。圖3-874HC595行掃描圖3-974HC595列掃描74595的數(shù)據(jù)端：Q0-Q7：八位一\t"/item/74HC595/_blank"并行輸出端，是直接控制數(shù)碼管的8個(gè)階段。Q7：一級(jí)輸出端口。把它接到一個(gè)595的DS端。DS：\t"/item/74HC595/_blank"串行數(shù)據(jù)的輸入端，接上一級(jí)的Q7端。74HC595工作流程圖如圖3-10所示。給R6賦值200給R6賦值200給R7賦值250再次nop操作R7=0？R7=0？開(kāi)始結(jié)束3-1074HC595工作流程圖3.4LED發(fā)光二極管本設(shè)計(jì)燈的組成是通過(guò)LED發(fā)光二極管，它的立體構(gòu)造是8*8*8。因?yàn)榘l(fā)光二極管的構(gòu)成是一個(gè)PN結(jié)，這個(gè)特性是和普通的二極管一樣的。所以發(fā)光二極管的最顯著的特點(diǎn)就是單向?qū)щ娦浴．?dāng)一個(gè)正向的電壓加在發(fā)光二極管的正負(fù)兩極后，電流就會(huì)先從正極到父級(jí)，然后再?gòu)母讣?jí)到正極，在發(fā)光光二極管結(jié)的附近有很多的電子與各個(gè)區(qū)的部分是相吻合的，發(fā)生許多熒光的成分在里面。在大多數(shù)的半導(dǎo)體材料中的不同地方所存在的能量狀態(tài)是不一樣的。當(dāng)正負(fù)兩極發(fā)生碰撞時(shí)所釋放出的能量是不一樣的，如果能量被放出的越大，那么它在進(jìn)行發(fā)光時(shí)它的波長(zhǎng)就越短。本設(shè)計(jì)使用的是可以發(fā)出三極光的二極管。當(dāng)二極管發(fā)光時(shí)的正極電壓大于6V的時(shí)候。它的反向電壓特性曲線的幅度就會(huì)相差很大，在進(jìn)行電路連接時(shí)電路的連接方式必須是串聯(lián)，電路中的電阻則會(huì)通過(guò)自己本身的阻值來(lái)限制電路中的整體電流?；谒{(lán)、綠、紅、三種不同顏色的七彩發(fā)光二極管通過(guò)它們之間不同的混合就可以混合出不同的顏色，例如，如果紅色和綠色指示燈同時(shí)亮起，則紅色和綠色指示燈將混合為黃色指示燈。變色燈的變色原理是通過(guò)三個(gè)原色發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮兩個(gè)發(fā)光二極管，它們可以發(fā)出藍(lán)色，紫色和青色（例如，當(dāng)黃色和綠色LED發(fā)光時(shí)出現(xiàn)紫色）。如果同時(shí)打開(kāi)紅色，綠色和藍(lán)色LED燈，則它們會(huì)產(chǎn)生白色。如果我們有一個(gè)電路可以依次使紅色，綠色和藍(lán)色LED燈，兩個(gè)燈，單獨(dú)點(diǎn)亮和三色LED燈點(diǎn)亮，在一起，因此可以用七種不同顏色的光顯示。所以LED燈是七彩的。因?yàn)樗鼈円圆煌谋壤郫B，所以可以顯示不同的顏色。3.5光敏傳感器光感應(yīng)器是感應(yīng)器，它利用感應(yīng)器的感應(yīng)器來(lái)把一個(gè)視覺(jué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這顆脆弱的波長(zhǎng)靠近可見(jiàn)光線的范圍，包括紅外線和紫外線長(zhǎng)波。光源不僅局限于捕捉光線，還可以被作為測(cè)繪裝置利用來(lái)測(cè)出許多非電波，只要這些非電波被轉(zhuǎn)換成“可見(jiàn)信號(hào)”的變化。光學(xué)感應(yīng)器是目前最強(qiáng)大、也是最普及的傳感器之一，在控制技術(shù)和非電氣儀器中扮演著相當(dāng)重要的角色。照片感應(yīng)器有多種類(lèi)型，包括:光波細(xì)胞、照像管、照相機(jī)、照相機(jī)、太陽(yáng)能傳感器、紅外線感應(yīng)器、外光感應(yīng)器、彩色感應(yīng)器、CCD和CMOS圖像感應(yīng)器。本章小結(jié)本文主要以單片機(jī)AT89C51系統(tǒng)為主要核心，主要介紹了每一個(gè)元件的使用可以根據(jù)用戶的需求，從而制作出不同種的亮燈模式，以及顏色的不同的彩燈之間變換。內(nèi)部存有一個(gè)定時(shí)器通過(guò)定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)彩燈的閃爍功能。根據(jù)不同光照時(shí)間的不同要求，在不同的時(shí)間發(fā)出開(kāi)/關(guān)光控制信號(hào)，然后打開(kāi)/關(guān)閉不同顏色的燈。光傳感器可根據(jù)天空的光和暗自動(dòng)開(kāi)關(guān)。第4章軟件設(shè)計(jì)與仿真在實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用中，最不容易實(shí)現(xiàn)的部分對(duì)于我來(lái)說(shuō)最難的部分就是軟件設(shè)計(jì)。在很多種情況下，工作量很大而且非常繁瑣，特別是在控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的情況下。對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)，就要考慮技術(shù)上的使用和軟件工具的選擇。軟件設(shè)計(jì)一般可以按照以下步驟進(jìn)行，設(shè)計(jì)流程圖很好。軟件的系統(tǒng)程序主要包括了很多部分，每一部分都是一種程序，主要用到的是主程序和延時(shí)子程序。它的主程序用于初始化系統(tǒng)、子程序的籌劃等。鍵盤(pán)分析子程序應(yīng)使用用于分析鍵盤(pán)狀態(tài)并記錄輸入緩沖區(qū)的按鍵位置號(hào)。密鑰碼發(fā)送子程序應(yīng)使用將打開(kāi)或關(guān)閉的密鑰碼發(fā)送到MCU接口。數(shù)據(jù)發(fā)送子程序應(yīng)使用數(shù)據(jù)在發(fā)出對(duì)接口的設(shè)置。4.1語(yǔ)言選擇LED燈控制器最大的特點(diǎn)是所有的照明模式都是由軟件控制的。此設(shè)計(jì)采用微電腦AT89C51作為核心控制芯片,因此,該方案可以實(shí)現(xiàn)了匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言,并與C.也可以結(jié)合使用匯編語(yǔ)言有一些好處,例如:它可以直接訪問(wèn)物理內(nèi)存或I/O端口；它可以完全控制生成的二進(jìn)制代碼，而不受編譯器的限制；它可以根據(jù)專(zhuān)門(mén)制定的應(yīng)用程序來(lái)對(duì)對(duì)代碼進(jìn)行升級(jí)，讓他提高運(yùn)行的速度；它具有最大化設(shè)備的功能；匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序與用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序進(jìn)行對(duì)比則需要需要更少的存儲(chǔ)空間和運(yùn)行時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。然而，匯編語(yǔ)言是一種非常低級(jí)的語(yǔ)言，它只比直接手寫(xiě)二進(jìn)制機(jī)器指令代碼優(yōu)越。由于這個(gè)設(shè)計(jì)需要模擬和調(diào)試，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的檢查，使用C語(yǔ)言編程來(lái)控制LED燈。4.2程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)(Programming)主要是指調(diào)試程序、設(shè)計(jì)、編制、的方法和過(guò)程。它可以明確功能使其實(shí)現(xiàn)智能化。當(dāng)進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以選擇系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，主要大量的對(duì)象就是根據(jù)這種微程序的編寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)一些重要的功能因此，在一個(gè)單片機(jī)的控制和處理系統(tǒng)中系統(tǒng)中,可以將功能分為幾種主要的類(lèi)型，主要就是將所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、然后在對(duì)所需要用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，這時(shí)它最顯著的兩個(gè)特點(diǎn)。其中再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、將所需要的數(shù)字進(jìn)行過(guò)濾、將要用到的標(biāo)度進(jìn)行轉(zhuǎn)換等等。如果將單片機(jī)進(jìn)行功能劃分的話是可以按照一定的算法來(lái)進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)處理來(lái)進(jìn)行的。先進(jìn)行計(jì)算然后再進(jìn)行輸出，主要為了控制生產(chǎn)。為了完成所有的任務(wù)，在軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要把一套流程分成了幾千個(gè)部分，每一部分就叫做一個(gè)模塊。把一個(gè)程序分成若干個(gè)子程序，分別是編碼、調(diào)試之后把它們連接在一起形成一個(gè)完整的程序，這樣的程序設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為模塊化程序設(shè)計(jì)。所謂的“模塊”，其實(shí)就是是可以獨(dú)立完成一定的功能，并可以相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行程序的階段，這種程序設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為模塊程序設(shè)計(jì)法。

模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)有:

(1)獨(dú)立模塊和一個(gè)完整的模塊區(qū)別就是易編寫(xiě)、調(diào)試及修改。

(2)程序具有易讀性。

(3)程序可以局部進(jìn)行修改。

(4)模塊可以互相共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用。

(5)模塊程序可以被設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計(jì)者提供了方便。

主程序流程圖如圖4-1所示。開(kāi)始開(kāi)始程序初始化調(diào)用第一種亮燈模式第一種模式亮完？調(diào)用第I種亮燈模式第N種模式亮完？結(jié)束是否是否圖4-1LED亮燈程序流程圖4.3仿真顯示Proteus是英國(guó)Labcenter

公司研發(fā)出來(lái)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。按復(fù)位鍵，系統(tǒng)初始化，然后單排8個(gè)LED開(kāi)始按照要求閃爍，分別按下列模塊點(diǎn)亮:

模塊1：?jiǎn)蜗蜓h(huán)閃爍，只且只有一排燈亮模塊2：?jiǎn)蜗蜓h(huán)閃爍，只且只有兩排燈亮模塊3：往復(fù)循環(huán)閃爍，只且只有一排燈亮模塊4：所有燈全部亮，所有燈全部滅

模塊5：依次點(diǎn)亮或者熄滅，多個(gè)燈亮

模塊6：依次點(diǎn)亮或者熄滅，多個(gè)燈亮，依次點(diǎn)亮兩排4.3.1誤差分析記錄模式一的數(shù)據(jù)，每次送出的數(shù)據(jù)是不同，記錄每一次數(shù)據(jù)，從而通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析誤差，具體的數(shù)據(jù)如下表所示。后面幾種模式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本和理論值一致，沒(méi)有誤差。本章小結(jié)這一章是關(guān)于創(chuàng)建軟件程序的過(guò)程。個(gè)別芯片電腦的適用系統(tǒng)由硬件和軟件構(gòu)成。在運(yùn)行了之前硬體化方案之后，簡(jiǎn)介里列出了軟件程序的選擇、執(zhí)行和執(zhí)行情況。軟件編程是模仿和多加功能的led燈系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。該軟件將被測(cè)試和模擬，以確定是否成功。

第5章LED景觀系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本文主要用AT89S52單片機(jī)作為它的主控中心，主要以按鍵，定時(shí)器，LED彩燈和光敏傳感器組合而成，根據(jù)不同種的需要設(shè)計(jì)了不同種的亮燈模式，又采用了定時(shí)器的原理，從而實(shí)現(xiàn)了不同種彩燈閃爍模式，利用三基色原理實(shí)現(xiàn)了多種顏色的改變，通過(guò)光敏傳感器實(shí)現(xiàn)了彩燈的智能化。5.1實(shí)現(xiàn)步驟利用循環(huán)移位的編程算法讓等依次循環(huán)點(diǎn)亮，利用三基色原理使彩燈顯示出多種顏色。用戶可自行設(shè)定彩燈色彩的變換快慢，并可隨時(shí)的修改這種設(shè)置。利用編程可以呈現(xiàn)出一個(gè)立方體的形狀，根據(jù)需要呈現(xiàn)出不同顏色。當(dāng)黑天時(shí)根據(jù)光敏傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮燈，白天時(shí)自動(dòng)關(guān)閉功能，并可以顯示出來(lái)。通過(guò)Protues軟件進(jìn)行仿真，通過(guò)Keil和仿真軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試達(dá)成效果。通過(guò)改變定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的初始值和計(jì)數(shù)值來(lái)達(dá)到中斷系統(tǒng)的穩(wěn)定，改變中斷等級(jí)進(jìn)行中斷系統(tǒng)。分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正。檢查設(shè)計(jì)功能是否實(shí)現(xiàn)。5.2實(shí)現(xiàn)功能如圖所示，通過(guò)2