单片机技术课程设计--彩灯控制器的设计.doc

电气信息学院 单单片片机机技技术术 课课程程设设计计报报告告 课题名称课题名称 彩灯控制器的设计彩灯控制器的设计 专业班级专业班级 0909 电气电气 0101 班班 学学 号号 09031202220903120222 学生姓名学生姓名 严严 娟娟 指导教师指导教师 易易 先先 军军 评评 分分 2012 年年 6 月月 12 日至日至 6 月月 19 日日 课程设计量化评分标准课程设计量化评分标准 指导老师评语： 指标指标分值分值评分要素评分要素得分得分 方案设计方案设计20 方案选择合理，分析、设计正确，原理清楚， 电路、程序流程图清晰，结构合理，程序简 洁、正确。 设计报告设计报告20 报告结构严谨，逻辑严密，论述层次清晰， 语言流畅，表达准确，重点突出，报告完全 符合规范化要求，用计算机打印成文。 调试与结果调试与结果20 过程清晰，调试方案设计合理，测试点选择 适当，程序编写正确，调试步骤清楚。 电路及程序运行结果正确，达到预期效果。 工作态度工作态度20 工作量饱满程度，题目难度；工作态度，按 时完成设计任务，是否独立完成等。 答辩成绩答辩成绩20 思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点 正确；分析归纳合理，结论严谨；回答问题 有理论根据，基本概念清楚。 总总 评评 成成 绩绩 答辩记录 1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法（至少两例） 。 答：（1）问题说明： 解决方法： （2）问题说明： 解决方法： 2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题） 。 答： i 摘摘 要要 本文介绍了一种简易 led 彩灯控制系统的软硬件设计过程，本方案以 at89c51 单片机作为主控核心，按键控制电路、彩灯显示电路以及单片机最小 系统等模块组成的核心主控制电路。利用软件编程烧录程序到单片机来实现对 led 彩灯进行控制，本系统亮灯模式多，用户根据操作提示可以随意变换想要 的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率，还可以全自动运行。系统利用汇编语言开 发，并在软硬件设计中分别使用了 proteus 、keilc51 开发平台。本系统具有 电路结构简单、易操作、硬件少、体积小、成本低、低能耗等优点，具有一定 的实用和参考价值。 关键词：单片机；led 彩灯；汇编语言；proteus；keilc51； 目 录 第第 1 1 章章 设计任务设计任务1 第第 2 章章 设计方案设计方案2 2.1 设计方案2 2.2 方案选择3 第第 3 3 章章 硬件设计硬件设计4 3.1 直流稳压电源电路4 3.2 单片机最小系统4 3.3 led 彩灯显示电路.5 3.4 按键控制电路6 第第 4 4 章章 软件设计软件设计8 4.1 主程序设计8 4.2 自动模式程序设计9 4.3 延时程序设计10 4.3 中断子程序设计10 第第 5 5 章章 仿真与性能分析仿真与性能分析11 5.1 系统仿真过程11 5.2 仿真结果与分析12 第第 6 6 章章 设计小结设计小结15 参考文献参考文献16 附录附录 1 1 ledled 彩灯控制系统仿真电路图彩灯控制系统仿真电路图17 附录附录 2 2 ledled 彩灯彩灯控制程序代码彩灯彩灯控制程序代码18 1 第第 1 1 章章 设计设计任务任务 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域， 传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控 制系统所取代。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一， 它所给人带来的方便也是不可否定的。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广 等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 led 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应 用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的 led 彩 灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能 按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、 闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等 缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响彩灯 效果，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。 1.1. 基本要求基本要求 （1）用 16 盏以上的 led 小灯，实现至少 4 种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全 部熄灭； （2）可以用输入按钮在几种灯光效果间切换； （3）可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后继续之前的 效果。 2.2. 选做选做 （1）增加自动在几种效果间切换的功能，并设置一个按钮可以在自动模式和手动 模式间切换。 （2）使用定时中断延时 （3）实现其他除 15 中提到的功能（创新部分） 3.3. 设计提示设计提示 （1）led 可以采用共阳极或共阴极接法直接接在并行口，也可以用 8255 扩展更多 的小灯。 （2）多种效果可以放在不同的子程序空间中，主程序通过散转来访问不同的子程 序段。 （3）暂停效果可用中断，或定时扫描实现。 2 第第 2 章章 设计方案设计方案 2.12.1 设计方案设计方案 彩灯控制器大致可分为两种方案实现。一种是利用电子电路装置控制，另一种是采 用单片机控制。 方案一： 根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定彩灯控制器应由振荡 电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。其框图如图 1 所示。 振荡电路 控 制 电 路 译 码 器 led 显示 电路 计 数 器 图 1 彩灯循环控制器硬件框图 方案二： 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的 led 彩灯循环系统的设计， 来达到本设计的要求。其硬件构成框图如图 2 所示，以单片机为核心控制，由单片机最 小系统（时钟电路、复位电路、电源） 、按键控制电路、led 发光二极管和 5v 直流电源电 路组成。 图 2 单片机彩灯循环控制系统硬件框图 此设计方案中单片机的 p1 口接 7 路按键控制电路，实现彩灯花型的切换、自动与手 at89c51 单片机 时钟 电路 复位 电路 按键控 制电路 直流 5v 电源电路 供电信号 led 彩灯 3 动的切换及暂停功能；单片机的 p3.7 引脚接上一个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控 制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的 p0 和 p2 口接 16 路 led 发光二 极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。 2.22.2 方案选择方案选择 结合设计任务书比较以上两种方案可知：利用电子电路装置控制，其电路不很复杂， 制作相对较容易点，成本也相对较低，但可调性差，亮灯模式少而且样式单调，达不到 设计任务要求或实现困难。采用单片机控制其优点是电路集成度高，工作原理简单，清 晰明了，自定义编程，控制的图案花样多，移植性好等。 综上，显然方案二各方面优越于方案一，以及为了体现专业优势，本次设计采用第 二种方案。 4 第第 3 3 章章 硬件设计硬件设计 3.13.1 直流稳压电源电路直流稳压电源电路 对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源 电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电 （交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电 源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5v。如下图所示： 直流稳压电源的制作一般有 3 种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性 集成稳压电源和开关稳压电源。下图稳压电源采用的是三端集成稳压器 7805 构成的正 5v 直流电源。 图 3 三端固定式集成稳压电源电路图 at89c51 单片机的工作电压范围：4.0v5.5v，所以通常给单片机外接 5v 直流电源。 由于时间关系，此处用 3 节 1.5v 的干电池供电，在此不在赘述此稳压电源电路图原理。 3.23.2 单片机最小系统单片机最小系统 单片机最小系统是能够让单片机工作的最小硬件电路。除单片机外，一般单片机最 小系统包括单片机的供电电路、时钟电路和复位电路等。单片机最小系统如下图 4 所示。 时钟电路：为单片机工作提供基本时钟，因为单片机内部由大量的时序电路构成， 没有时钟脉冲即“脉搏”的跳动，各个部分将无法工作。本系统采用单片机内部方式产 生时钟信号，用于外接一个 12mhz 石英晶体振荡器和 2 个 30pf 微调电容，构成稳定的的 自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复 位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具 有上电自动复位功能。电路如下图所示。 5 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c51 c1 30pf c2 30pf x1 crystal r1 10k c3 30pf 图 4 单片机最小系统 3.33.3 ledled 彩灯显示电路彩灯显示电路 led 彩灯显示电路(如图所示)实际上是由 16 个发光二极管和 16 个电阻构成的电路。 发光二极管与电阻对应串联，然后接在与之相对应的 p0 和 p2 口上。p0 口作为通用的 i/o 接口使用时，需外接 10k 欧姆的上拉电阻。通过软件编程对 p0 和 p2 口输出高低电平 来实现不同的闪烁花型。由于发光二极管的导通电压一般为 1.7v 以上，另外，他的工作 电流根据型号不同一般为 1ma 到 30ma，电阻选择范围 100 欧姆3 千欧姆。在此我们 这里选用 300 欧姆的电阻。 在此次课程设计中，我设计了四种花型： 花型 1： d1-d2-d3-d4d14-d15-d16 - d1d5d9d13 - d1d2d5d6d9d10d13d14- d1d2d3d5d6d7d9d10d11d13d14d15-全亮-全灭； 花型 2： d1-d3-d5d13-d15-d16-d14-d12d4-d2-全亮-全灭-全亮-全灭； 花型 3： d1d9-d2d10-d3d11d7d15-d8d16-全灭- d1d2d3d4d9d10d11d12- d5d6d7d8d13d14d15d16-全灭； 6 花型 4： d1d16 -d2d3d14d15- d4d5d6d11d12d13-全亮-全灭- d8d9-d6d7d10d11- d3d4d5d12d13d14-全亮-全灭； xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c51 program=keilc51examples8051led5.hex d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 图 5 led 彩灯显示电路 3.43.4 按键控制电路按键控制电路 按键控制电路(如图 6 所示)是由 7 个按键开关构成的。k1k5 接在 p1.0p1.4，k6 接到 p3.7，k7 接到 p3.2 引脚。k1k4 实现一对一的控制 led 灯的闪烁方式，k5 实现自 动到手动的切换，k6 控制 led 灯的闪烁频率，k7 实现暂停功能。 7 图 6 键盘控制电路 当按下开关 k1 时, led 彩灯系统闪烁第 1 种彩灯花型； 当按下开关 k2 时, led 彩灯系统闪烁第 2 种闪烁方式； 当按下开关 k3 时, led 彩灯第 3 种方式闪烁； 当按下开关 k4 时, led 彩灯系统闪烁第 4 种花型； 当按下开关 k5 时, led 彩灯系统按照方式 1-方式 2-方式 3-方式 4 循环闪烁，且只 要 k5 是接通的，手动按键 k1- k4 均不起作用。只有当 k5 弹起时，才能实现手动控制； 当按下开关 k6 时, led 彩灯将改变闪烁频率； 当按下开关 k7 时, led 彩灯系统将暂停运行，全部的灯都被点亮；k7 弹起后，系统 继续之前的运行状态。 8 第第 4 4 章章 软件设计软件设计 单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还 不能看到多控制、多闪烁方式的 led 灯系统循环点亮的现象，我们还需要编写程序控制 单片机管脚电平的高低变化，来控制发光二极管的亮灭。软件编程是多控制、多闪烁方 式的 led 灯系统中的一个重要的组成部分，是本设计的重点和难点。下面,我将阐述多控 制、多闪烁方式的 led 灯系统是如何实现 16 个 led 灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控 制的软件编程方法。 本设计是以单片机 at89c51 为核心控制 16 个发光二极管 4 种闪烁方式的变换。硬件 电路如图附录 1 所示，16 个发光二极管 d1d16 分别接在单片机的 p0.0p0.7 和 p2.0p2.7 接口上。当给 p0.0 口输出“0”时，发光二极管点亮，当输出“1”时，发光 二极管熄灭。可以运用输出端口指令 mov p0，a 或 mov p0，data，只要给累加器值或 常数值，同理，其他 15 个 led 的点亮和熄灭的方法同 led1。因此，要实现流水灯功能， 我们只要将发光二极管 led1led16 依次点亮、熄灭，16 只 led 灯便会一亮一暗的成流 水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的 时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到闪烁效 果。 4.14.1 主程序设计主程序设计 主程序设计流程如图 7 所示。 9 判断有无按键按下 y n 开始 当 k1-k5 有键 按下时 返回主程序重复查询 调用对应的子程序 图 7 主程序流程图 在系统的程序设计中，主控模块只负责根据消息调用相应模块的处理函数，具体如 何处理这些消息由各功能模块中的对应程序决定。程序启动时跳转到键盘判断模块程序 中，此程序里面包含 k1k5 的按键情况判断，循环检测直到有按键按下的时候，程序转 去相对应按键的彩灯显示的花型模块。 对应的主程序代码如下： main: setb it0 setb ex0 setb ea mov p1,#0ffh mov a,p1 auto: jb p1.4,s1 lcall k1 s1:jb p1.0,s2 lcall k1 s2:jb p1.1,s3 lcall k2 s3:jb p1.2,s4 lcall k3 s4:jb p1.3,main lcall k4 10 ljmp main 4.24.2 自动模式程序设计自动模式程序设计 要实现通过一个按钮在自动模式和手动模式间切换的功能，首先想到的便是调用各 个按键子程序。但若不对程序进行适当的修改，按键按下后将一直调用第一个彩灯显示 子程序，因而只能显示一种花型，无法实现自动循环显示四种花型。因此，我对每个彩 灯显示子程序中都作了一定的修改。 对应的源代码如下： k1: jnb p1.4,k2 ljmp main k2: jnb p1.4,k3 ljmp main k3: jnb p1.4,k4 ljmp main k4: ljmp main 如此，当自动按键按下时，系统跳到子程序 k1，显示完第一种花型后，只要按键还 是按下的，系统便会跳到子程序 k2，显示第二种花型以此类推，这样，便实现了自 动模式与手动模式间的切换。 4.34.3 延时程序设计延时程序设计 由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，在控制二极管亮灭 的时候为了看到闪烁效果，应该延时一段时间。 延时子程序代码： delay: jnb p3.7,de1 mov r5,#5 ljmp de2 de1: mov r5,#10 de2 mov r6,#200 de3: mov r7,#126 de4: djnz r7,de4 djnz r6,de3 djnz r5,de2 ret 本文除了实现基本的延时功能外，还有通过按键来选择不同的闪烁频率的功能。不 接通 k6 时，p3.7 为高电平，延时时间为 0.5s，当 k6 按下时，p3.7 变为低电平，延时时 间为 1s，实现了在不同闪烁频率间的切换。 11 4.34.3 中断子程序设计中断子程序设计 为了实现暂停功能，需利用单片机的外部中断实现。当有中断请求即 k7 按下时，系 统跳入中断服务子程序。在中断服务子程序中，首先关中断，再将 acc 和 psw 的值压 入堆栈，实现现场保护，然后再进行中断处理，即点亮所有的 led 彩灯。只要 k7 是接通 的，彩灯就一直点亮，只有当取消中断请求时，系统才能跳转到原来的程序中继续运行。 中断服务子程序代码： int: clr ea push acc push psw mov a,r5 push acc loop: mov p0,#00h mov p2,#00h jb p3.2,loop1 sjmp loop loop1: mov p0,#0ffh mov p2,#0ffh pop acc mov r5,a pop psw pop acc setb ea reti 第第 5 5 章章 仿真与性能分析仿真与性能分析 5.15.1 系统仿真过程系统仿真过程 proteus 软件自带编辑器，可以实现对汇编程序的编译，其操作步骤是： 新建源文件：点菜单 sourceadd/remove source files 在出现的对话框中，选择 asem51 编辑器，新建.asm 源文件。 程序设计：点菜单 source.asm 打开源文件编辑器，将将附录程序输入到文本中。 源程序编译：点菜单 sourcebuild all 编译汇编源程序，生成目标代码文件. hex，若编译失败，可对程序进行修改调试直至编译成功。 目标代码加载：在 proteus 编辑环境双击 at89c51，弹出如图 8 所示的对话框， 在 program file 一栏中单击打开按钮，选中.hex 文件。在 clock frequency 栏中设 12 置系统工作频率为 12mhz，单击 ok 完成目标代码加载。 最后，点击运行按钮，启动系统仿真。 图 8 程序代码加载 5.25.2 仿真结果与分析仿真结果与分析 系统上电自动复位，彩灯全灭，k1 接通后，彩灯首先依次点亮，然后再四种颜色各 点亮 1 盏、2 盏其结果如图 9 所示。 k2 接通后，序号为奇数的彩灯首先依次点亮，再反向点亮序号为偶数的彩灯，接着 全部的彩灯闪烁两次。其仿真结果如图 10 所示。 k3 接通后，p0 口和 p2 口分别顺次点亮彩灯，然后蓝色和绿色的彩灯全部点亮，再 把红色和黄色的灯也全部点亮。其仿真结果如图 11 所示。 k4 接通后，p0 口从最低位开始点亮 1 盏、2 盏、3 盏彩灯，p2 口从最高位开始点亮 1 盏、2 盏、3 盏彩灯，然后彩灯全部点亮，再反过来 p0 口从最高位开始点亮 1 盏、2 盏、 3 盏彩灯，p,2 口从最低位开始点亮 1 盏、2 盏、3 盏彩灯，最后全部点亮又全部熄灭。其 仿真结果如图 12 所示。 k5 为自动与手动的切换按键，k5 接通时，系统自动重复显示这四种花型。 k6 为切换延时时间的按键，k6 接通时，彩灯闪烁变慢。 k7 为暂停按键，k7 接通时，不管系统在何种状态运行，彩灯都会全部点亮，再次按 下 k7，系统跳转到原来的程序继续执行。 13 program=keilc51examples8051led5.hex d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 图 9 k1 仿真图 14 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 图 10 k2 仿真图 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 图 11 k3 仿真图 15 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 图 12 k4 仿真图 经过仿真分析，该系统能实现预先设置的所有功能，是一个成功的设计。 16 第第 6 6 章章 设计小结设计小结 本次课程设计以 at89c51 单片机作为主控核心，按键控制电路、彩灯显示电路以及 单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路，利用软件编程烧录程序到单片机来实现 对 led 节日彩灯的控制。 通过软硬件的仿真调试，对彩灯控制器的运行成果感觉比较满意，它实现了要求达 到的目标多控制、多闪烁方式的 led 彩灯循环，并且用快慢两种节拍实现花型交换。 本系统亮灯模式多，可根据操作提示随意变换想要的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率。 同时本设计具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积小、成本低、低能耗等优点，具 有一定的实用和参考价值。 然而，在本次课程设计中，我也发现了一些问题。如 k1 按下后，倘若再按下 k2 或 k3、k4，系统都没有反应，依然执行 k1 子程序。原因在于主程序中已经设定了优先级， 只要 k1 是接通的，无论怎么改变 k2、k3、k4 的状态，系统都不会响应。因此要想实现 特定的功能，必须保证这四个按键只有相对应的那个按键是接通的，否则有可能会出错。 17 参考文献参考文献 1 秦实宏,徐春辉.mcs-51 单片机原理及应用m.武汉:华中科技大学出版社,2010. 2 吴飞青,丁晓,李林功等.单片机原理与应用实践指导m.北京:机械工业出版社,2009. 3 江世明.基于 proteus 的单片机应用技术m.北京:电子工业出版社,2009. 4 李响初,阙爱仁,李喜初等.实用电子控制线路 200 例m.北京:中国电力出版社,2009. 附录附录 1 1 ledled 彩灯控制系统仿真电路图彩灯控制系统仿真电路图 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c51 program=keilc51examples8051led5.hex c1 30pf c2 30pf x1 crystal r1 10k k2 k3 k4 d5 led-red d6 led-red d7 led-red d8 led-red r2 300 r3 300 r4 300 r5 300 r6 300 r7 300 r8 300 r9 300 r18 10k d1 led-blue d2 led-blue d3 led-blue d4 led-blue r10 300 r11 300 r12 300 r13 300 r14 300 r15 300 r16 300 r17 300 d9 led-green d10 led-green d11 led-green d12 led-green d13 led-yellow d14 led-yellow d15 led-yellow d16 led-yellow k5 c3 30pf k7 k6 k1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 18 附录附录 2 2 ledled 彩灯彩灯控制程序代码彩灯彩灯控制程序代码 org 0000h ljmp main org 0003h ljmp int org 0040h main: setb it0 setb ex0 setb ea mov p1,#0ffh mov a,p1 auto: jb p1.4,s1 lcall k1 s1:jb p1.0,s2 lcall k1 s2:jb p1.1,s3 lcall k2 s3:jb p1.2,s4 lcall k3 s4:jb p1.3,main lcall k4 ljmp main k1:mov r2,#08h mov a,#0feh a1:mov p0,a lcall delay rl a 19 djnz r2,a1 mov p0,#0ffh mov r2,#08h mov a,#0feh b1:mov p2,a lcall delay rl a djnz r2,b1 mov p2,#0ffh mov p0,#0eeh mov p2,#0eeh lcall delay mov p0,#0cch mo