1、2008級單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱 彩燈控制器設(shè)計(jì)姓 名 陳立華學(xué) 號 院、系、部電氣系專 業(yè)自動化指導(dǎo)教師2011年 6 月30日彩燈控制器設(shè)計(jì) 陳立華 1、 設(shè)計(jì)目的 通過課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，將課本所學(xué)應(yīng)用于實(shí)際中，縮小理論與實(shí)際的差距，進(jìn)一步學(xué)習(xí)、掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的有關(guān)知識，加深了解單片機(jī)的工作原理。初步掌握簡單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的方法。使自己的設(shè)計(jì)水平和對所學(xué)的知識的應(yīng)用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。 二、設(shè)計(jì)要求 本課題以單片機(jī)為核心，利用其中斷器和8個LED，設(shè)計(jì)一個彩燈控制器。要求有以下功能： 1.花型種類不少于四種，花型自擬；

2、2.可用鍵控制彩燈按預(yù)設(shè)的花型進(jìn)行變換；3.可用鍵控制分別用快/慢兩種節(jié)拍實(shí)現(xiàn)花型變換。 三、硬件電路設(shè)計(jì) 1、單片機(jī)總體設(shè)計(jì)原理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，上面焊有八個白色LED燈及八個大小為1k的電阻。脈沖震蕩系統(tǒng)是由一個12MHz的晶振及兩個12pf的電容組成。核心控件主要由89C52芯片組成，是整個彩燈循環(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?；?9C52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

3、片機(jī)作為主控核心，與驅(qū)動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，利用其兩個外部中斷實(shí)現(xiàn)花型的切換及快慢的切換，在不同時刻輸出燈亮或燈滅的控制信號，硬件主電路圖如圖1所示。 圖1 硬件主電路圖2、閃爍系統(tǒng)發(fā)光二極管顯示器簡稱LED。這種燈具有線路簡單、耗電少、成本低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)輸出結(jié)果選用8個LED。LED有共陰共陽之分，本系統(tǒng)采用共陽型LED，其原理圖如圖2所示，每端有8個發(fā)光二極管，公共端由8個發(fā)光二極管的陽極并接而成，正常顯示時公共端接高電平，各發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮取決于各引腳上是否是低電平。彩燈閃爍由+5V電源

4、和八個LED發(fā)光二極管，八個限壓電阻組成如下圖所示是彩燈閃爍系統(tǒng)的主要的外部可視部件。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。 由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡單，顯示量不多，所以選用LED既方便又經(jīng)濟(jì)如圖2所示。圖2、 LED 連接方法3、脈沖震蕩系統(tǒng) 為彩燈循環(huán)系統(tǒng)提供穩(wěn)定頻率波在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時鐘信號的同步，引入唯一的外部脈沖信號作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。這時外部的脈沖信號是經(jīng)單片機(jī)89C52的XTAL2引腳注入的；如圖3所示 圖3、 震蕩電路4

5、、核心控件89C52單片機(jī)是整個彩燈循環(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；其中內(nèi)部有ROM、有RAM、有并行I/O口等，在52單片機(jī)內(nèi)部有一個CPU用來運(yùn)算、控制，有四個并行I/O口，分別是P0、P1、P2、P3，有ROM，用來存放程序，有RAM，用來存放中間結(jié)果，此外還有定時/計(jì)數(shù)器，串行I/O口，中斷系統(tǒng)，以及一個內(nèi)部的時鐘電路。P1接口(P1.0P1.7)；8位準(zhǔn)雙向I/O接口,占18腳.準(zhǔn)雙向接口是指該接口內(nèi)部有上拉電阻,能驅(qū)動4個LSTTL(低功耗肖脫基晶體管邏輯電路)負(fù)載.P1接口一般作通用I/O接口線使用.P2接口(P2.P2.7);8位準(zhǔn)雙向I/O接口,占2128

6、腳.能驅(qū)使動個LSTTL負(fù)載.如果系統(tǒng)接有外部存儲器,則CPU訪問外邊存儲器時,該口作高8位地址線使用.P3接口(P3.0P3.7);8位準(zhǔn)雙向I/O接口,占1017腳.能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載.P3借口同時也是多功能接口,除可作通用I/O接口線使用外,其每一引腳還有第二功能。89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)是指單片機(jī)要工作所必須保證的最低配置如圖4所示。 圖4 單片機(jī)最小系統(tǒng)連接圖5、 復(fù)位電路復(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。除PC之外，復(fù)位操作還對其它一些專用寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表1所示： 表 1PC0000HTCON

7、00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0P30FFHSCON00HIPXXBSBUF不定IE0XBPCON0XXX0000BTMOD 00H單片機(jī)的RST管腳為主機(jī)提供了一個外部復(fù)位信號輸入口。復(fù)位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間為2個機(jī)器周期以上。單片機(jī)的復(fù)位方式可由手動復(fù)位方式完成。復(fù)位電路如圖5所示：圖5 系統(tǒng)復(fù)位電路四、使用說明1、花型選擇按鈕，每按一次切換一次花型，循環(huán)切換4種花型。2、復(fù)位開關(guān)，返回第一種花型及慢速狀態(tài)。3、快慢控制按鈕，用于快/慢兩種節(jié)拍的切換。開始結(jié)束中斷初始化是否=花型1是否=花型2是

8、否=花型3是否=花型4跳轉(zhuǎn)圖6、主程序流程圖調(diào)用花型1調(diào)用花型2調(diào)用花型3調(diào)用花型4NNNN開始返回點(diǎn)亮一個燈移位是否= 8是否= 1是否= 1NNNYY圖7、花型1流程圖五、流程圖設(shè)計(jì)開始返回YN中間開始兩燈亮是否=4圖10、花型4流程圖開始返回間隔燈亮另外的燈間隔亮是否=3YN圖9、花型3流程圖開始返回點(diǎn)亮兩個燈是否=2左移YN圖8、花型2流程圖6、 程序設(shè)計(jì)如下：#include unsigned char key=1;bit speed = 0;void delay()unsigned int j ,k; if(speed = 0)for(k=0;k1000;k+) for(j=0;j

9、100;j+);elsefor(k=0;k1000;k+) for(j=0;j20;j+);void int_init()IT0= 1;IT1 = 1;EX1 = 1;EX0 = 1;EA = 1;void show1(void)unsigned char i;while (1)if (key != 1)break;for (i=0; i8; i+)if (key != 1)break;P1 = (1i);delay(); void show2(void)unsigned char i;while (1)if (key != 2)break;for (i=0; i8; i+)if (i 7)P

10、1 = (3i);elseP1 = (0x81);delay();if (key != 2) break;void show3(void)while(1)if (key != 3)break;P1 = 0xaa;delay();P1 = 0x55;delay();void show4(void)while (1)if (key != 4)break;P1 = 0x18;delay();if (key != 4)break;P1 = 0x24;delay();if (key != 4)break;P1 = 0x42;delay();if (key != 4)break;P1 = 0x81;del

11、ay();main()/timer_init();int_init();while (1)switch (key)case 1: show1(); break;case 2: show2(); break;case 3: show3(); break;case 4: show4(); break;default : show1();void interrupt_int0()interrupt 0speed = speed; void interrupt_int1()interrupt 2key+;if(key = 5)key=1; 七、設(shè)計(jì)總結(jié)： 在這次設(shè)計(jì)中，我真誠地感謝老師和同學(xué)們的幫助，

12、在他們的幫助下我順利的完成了此次設(shè)計(jì)也使我對單片機(jī)的一些相應(yīng)的周邊知識有了更進(jìn)一步的了解。在做論文的過程中，老師又反復(fù)而耐心地給我指出問題的所在，并幫助我糾正了許多不妥之處。在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一過程中，也給我提出了許多意見和建議，并交給我許多解決問題的技巧和方法。 單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，光光一個單片機(jī)并不能發(fā)揮什么作用，必須要和其它的芯片一起才能最大可能的發(fā)揮它的各種各樣的功能。為了做這個課程設(shè)計(jì)我查閱了不少單片機(jī)的資料，圖書館關(guān)于單片機(jī)的書基本上都被我們班同學(xué)借光了。上網(wǎng)查找相應(yīng)的資料和找老師指導(dǎo)；最后完成了這篇課程設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)的過程中，軟件編程是比較難的環(huán)節(jié)，因?yàn)橛玫氖菂R編和C語言，匯編語言是低級語言，不像高級語言哪么直觀，算法的實(shí)現(xiàn)也比較困難，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，才能實(shí)現(xiàn)LED燈的相應(yīng)的功能，在編程上需要花大量的時間在里面。還有在老師對我的系統(tǒng)提出了很多改進(jìn)的意見，對我的論文中的一些不足的地方也一一地指出。沒有他的幫助，我也不可能很好的完成這次設(shè)計(jì)。八、參考文獻(xiàn)：1 高峰.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù).科學(xué)出版社，20072武慶生，仇梅.單片機(jī)原理與應(yīng)用.電子科技大學(xué)出版，1998,12 3 朱定華.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2001,44 劉瑞新.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社