彩燈變化[分享借鑒]

1、2013級單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院集中實(shí)踐報(bào)告書課題名稱節(jié)日彩燈控制器姓 名學(xué) 號系、 部電氣工程系專業(yè)班級方指導(dǎo)教師高迎霞 孫秀婷2016年 7月 2日 材料分享#1、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：1.了解節(jié)日彩燈控制器的工作原理；2.掌握電路板的實(shí)物焊接；3.掌握獨(dú)立電源設(shè)計(jì)方法和原理；要 求： 設(shè)計(jì)4個(gè)按鍵S0、S1、S2、S3：S0開始，按此鍵則燈開始流動(dòng)（由上而下）；S1停止，按此鍵則停止流動(dòng)，所有燈為暗；S2上，按此鍵則燈由上向下加速流動(dòng)；S3下，按此鍵則燈由下向上流動(dòng)；二、指導(dǎo)教師評語： 三、成績 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 節(jié)日彩燈控制器一、設(shè)計(jì)目的 1.了解節(jié)日彩

2、燈控制器的工作原理； 2.掌握電路板的實(shí)物焊接； 3.掌握獨(dú)立電源設(shè)計(jì)方法和原理；二、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)4個(gè)按鍵S0、S1、S2、S3： S0開始，按此鍵則燈開始流動(dòng)（由上而下）； S1停止，按此鍵則停止流動(dòng)，所有燈為暗； S2上，按此鍵則燈由上向下加速流動(dòng)； S3下，按此鍵則燈由下向上流動(dòng)；3、 硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖電源8個(gè)LED燈顯示器 單片機(jī)開關(guān)圖3-1 節(jié)日彩燈控制系統(tǒng)框圖節(jié)日彩燈控制系統(tǒng)主要由單片機(jī)、LED燈、5V電源及開關(guān)組成幾部分組成。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。3.2 STC89C52單片機(jī)介紹VCC：供電電壓。 GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每

3、腳可吸收8個(gè)TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4個(gè)TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門

4、電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL

5、）這是由于上拉的緣故。P3口作為AT89C51的一些特殊功能口，管腳備選功能：P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（片外數(shù)據(jù)存儲器寫引腳）P3.7/RD（片外數(shù)據(jù)存儲器讀引腳）圖3-2 STC89C52引腳圖3.3復(fù)位電路如圖3-3所示：圖3-3 復(fù)位電路圖復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。單片機(jī)的RST引腳為主機(jī)提供了一個(gè)外部復(fù)位信號輸入口。利用的是

6、上電自動(dòng)復(fù)位方式，只要VCC的上升時(shí)間不超過1ms，那么電源接通后就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。3.4晶振電路如圖3-4所示：圖3-4 晶振電路外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容C1、C2接在放大器的反饋回路（AT89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大電路，XTAL1、XTAL2分別是該放大器的輸入和輸出端）中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。為了使裝置能夠被外部時(shí)鐘信號激活，XATL1應(yīng)該有效，而XTAL2應(yīng)該被懸空。由于輸入到內(nèi)部的時(shí)鐘信號電路通過了一個(gè)二分頻的信號，外部信號的工作周期比沒有別的要求，但是最大值和最小值的大小可以在數(shù)據(jù)表上觀察出來。當(dāng)正常工作時(shí)，外部振蕩器可以計(jì)算出XTAL1上

7、的電容，最大可達(dá)到100pF。這是由于振蕩器電容和反饋電容之間的相互作用。當(dāng)外部信號是標(biāo)準(zhǔn)高電平或者低電平時(shí)，電容不會超過20PF。 3.5開關(guān)控制電路：圖3-5 開關(guān)控制電路開關(guān)控制電路由四個(gè)撥檔開關(guān)組成。四個(gè)開關(guān)一端共同接地，另外一端分別接單片機(jī)最小系統(tǒng)的P2口。通過P2口檢測開關(guān)狀態(tài)控制發(fā)光二極管亮燈方式。開光控制電路如圖3-3所示。3.6 LED顯示電路圖3-6發(fā)光二極管顯示電路主要由8個(gè)LED燈與保護(hù)電阻組成。LED采取共陽極接法，通過依次向連接LED的I/O口送出低電平，可實(shí)現(xiàn)流水燈。電源接最小系統(tǒng)+5V電壓，發(fā)光二極管顯示電路如圖3-6所示。3.7系統(tǒng)電路原理圖由按鍵控制功能的L

8、ED工作的方式，其中的LED采取共陽極接法通過依次向連接LED的I/O口送出低電平,可實(shí)現(xiàn)題目要求的功能。圖3-7系統(tǒng)電路原理圖LED彩燈系統(tǒng)包括5大部分，即閃爍系統(tǒng)、脈沖震蕩系統(tǒng)、核心控件（89C52主控模塊）、復(fù)位電路。主控模塊，具有控制功能，閃爍系統(tǒng)是受控模塊，上面焊有八個(gè)白色LED燈及八個(gè)大小為1k的電阻。脈沖震蕩系統(tǒng)是由一個(gè)12MHz的晶振及兩個(gè)12pf的電容組成。核心控件主要由89C52芯片組成，是整個(gè)彩燈循環(huán)系統(tǒng)的核心是控制彩燈循環(huán)閃爍等等一切功能的部件。復(fù)位開關(guān)連接控制器的RST端，實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制。基于89C52單片機(jī)的彩燈控制方案，實(shí)現(xiàn)對LED彩燈的控制。本方案以89C52單片

9、機(jī)作為主控核心，與驅(qū)動(dòng)等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有晶振電路和8個(gè)LED顯示二極管，根據(jù)用戶需要可以編寫若干種亮燈模式，利用其兩個(gè)外部中斷實(shí)現(xiàn)花型的切換及快慢的切換，在不同時(shí)刻輸出燈亮或燈滅的控制信號，硬件主電路圖如圖3-5所示。節(jié)日彩燈控 制 器開關(guān)4發(fā)光二極管8電阻1k8排針14排線14導(dǎo)線若干表1 元器件清單3.8實(shí)物圖圖3-8 實(shí)物圖四、程序流程圖設(shè)計(jì)4.1主程序流程圖如圖4-1所示：圖4-1程序流程圖主程序是設(shè)置p1口作為輸出調(diào)用san()函數(shù)和wu()函數(shù)，并且對其進(jìn)行查表for循環(huán)，賦值給p1口后使其輸出，觀察LED燈顯示當(dāng)調(diào)用san()函數(shù)時(shí)LED燈由上而下流動(dòng)點(diǎn)亮

10、，當(dāng)調(diào)用wu()函數(shù)時(shí)LED燈由下而上流動(dòng)點(diǎn)亮。4.2主程序流程圖如圖4-2所示：開始給a賦值a8?查表輸出LED亮延時(shí)a加1返回圖4-2 子程序調(diào)用san()函數(shù)流程圖子程序調(diào)用san()函數(shù)首先給a賦值看a是否小于8，當(dāng)小于8時(shí)進(jìn)行查表輸出否則返回主程序，當(dāng)a進(jìn)行查表輸出，LED燈亮，此時(shí)延時(shí)a加1，LED燈由上而下流水點(diǎn)亮。五、程序設(shè)計(jì)#include#define uchar unsigned char sbit s0=P24;sbit s1=P25;sbit s2=P26;sbit s3=P27;int i,a=1,a1=1,a2=0;bit flag=1;int number1,n

11、umber2; uchar lsd=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;uchar lsd1=0x18,0x24,0x42,0x81,0x81,0x42,0x24,0x18;void delay(int z) int x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);void main() int n0,n1,n2,n3,n4; if(s0=0) n0=0;n1=0;n2=0;n3=0;n4=1; while(n4)/啟動(dòng) n0=1;n1=0;n2=0;n3=0; while(n0) for(i=0;i8;i+)P1=lsdi

12、; if(s1=0) a=1;n1=1;n0=0;n2=0;n3=0;break;if(s2=0) a=1;n2=1;n0=0;n1=0;n3=0;break; if(s3=0) a=1; n3=1;n0=0;n2=0;n1=0;break; delay(100);while(n1) /暫停 P1=0xff;if(s0=0) a=1; n0=1;n1=0;n2=0;n3=0;break;while(n2) / if(a=1) for(i=0;i8;i+) if(s1=0) a=1;n1=1;n0=0;n2=0;n3=0;break;if(s0=0) a=1;n0=1;n2=0;n1=0;n3=

13、0;break; if(s3=0) a=1;n3=1;n0=0;n2=0;n1=0;break; if(s2=0) a=a+1; n2=1;n0=0;n1=0;n3=0;break; P1=lsdi; delay(170); if(a=2) for(i=0;i8;i+) if(s1=0) a=1;n1=1;n0=0;n2=0;n3=0;break;if(s0=0) a=1;n0=1;n2=0;n1=0;n3=0;break; if(s3=0) a=1;n3=1;n0=0;n2=0;n1=0;break; if(s2=0) a=a+1; n2=1;n0=0;n1=0;n3=0;break; P1

14、=lsdi; delay(110); if(a=3) for(i=0;i=0;i-) P1=lsdi; delay(100); if(s1=0) a=1;n1=1;n0=0;n2=0;n3=0;break;if(s2=0) a=1;n2=1;n0=0;n1=0;n3=0;break; if(s0=0) a=1;n0=1;n3=0;n2=0;n1=0;break; 六、設(shè)計(jì)總結(jié) 程序?qū)懭胫螅聪掳存IS0，LED燈依次從上向下流動(dòng)；按下按鍵S1，LED燈停止全滅；按下按鍵S2，LED燈從上往下加速流動(dòng)；按下按鍵S3，LED從下往上依次流動(dòng)。切換花式的同時(shí)，燈的亮滅速度與順序改變。實(shí)現(xiàn)所有課題設(shè)計(jì)

15、要求。在這次課程設(shè)計(jì)中我遇到了一些困難，但在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，再加上自己查閱了些許資料的情況下都解決了。雖然課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的不夠順利，但還是完成了任務(wù)，使自己的專業(yè)知識又得到了提升。在制作過程中熟練了Portel 的制圖方法，同時(shí)對單片機(jī)有了進(jìn)一步的認(rèn)識，鞏固了課上學(xué)習(xí)的理論知識，對于計(jì)算機(jī)匯編語言的系統(tǒng)化整體化有了更深的認(rèn)識。在編寫程序的過程中遇到了很多困難經(jīng)過反復(fù)修改不斷修正最終才能得以執(zhí)行。整個(gè)設(shè)計(jì)過程最大的收獲就是意識到理論知識扎實(shí)的重要性，實(shí)踐是建立在理論之上。在做的過程中也遇到一些問題，首先是程序的編寫，我們用的是keil軟件，經(jīng)過不斷的調(diào)試修改終于使程序編譯成功，然后將其加到Portel中設(shè)計(jì)好的電氣圖中進(jìn)行仿真，沒有錯(cuò)誤。在硬件焊接的過程中主要是端口的選擇，開始由于端口沒連對，使我們的四個(gè)按鍵無法控制彩燈亮的方式，還有就是焊接時(shí)要小心別焊錯(cuò)了。在這次難得的課程設(shè)計(jì)過程中我們鍛煉了自己的思考能力和動(dòng)手能力。通過題