毕业设计（论文）-LED彩灯控制器的设计与实现.doc

河北工程技术学院毕业设计（论文）题目： LED彩灯控制器的设计与实现 系 （部） 信息技术学院 专业班级 电子信息工程技术专业 学 号 学生姓名 指导教师 职 称 2017年 3 月 1 日LED彩灯控制器的设计与实现摘要： 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。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： LED彩灯 彩灯控制系统 单片机 目录摘 要一、前言1（一）单片机的概况和基本结构1（二）彩灯控制器的研究现状及意义3二、彩灯控制器系统总体设计4（一）方案分析4三、彩灯控制器系统硬件设计5（一）单片机选择5（二）单片机最小系统8（三） LED彩灯显示电路9（四）受控模块硬件电路图10四、软件设计10（一）设计介绍10（二）程序流程图11五、彩灯控制器的焊接与调试12（一）组装成品焊接12（二）电路的调试13（三）设计中存在的问题及解决方案14六、结束语14（一）论文总结14（二）工作展望15参 考 文 献16致 谢17附 录（一）18PCB板18附 录（二）19LED彩灯控制器的设计与实现一、前言（一）单片机的概况和基本结构 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。单片机的全称是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。为了用户使用方便，它把组成计算机的主要功能部件：中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、EEPROM或FLASH）、定时/计数器和各种输入/输出接口电路等都集成在一块半导体芯片上，构成一个完整的计算机系统。与通用计算机不同，单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计，因此它又被称为微控制器（Micro Controller Unit）1在日新月异的21世纪里，家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都趋于人性化、智能化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用，操作简单的特点。基本结构1.运算器运算器由运算部件算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。运算器有两个功能：(1) 执行各种算术运算。(2) 执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。2.控制器控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：(1) 从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。(2) 对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。(3) 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。3.主要寄存器（1）累加器A累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。（2）数据寄存器DR数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。（3）指令寄存器IR和指令译码器ID指令包括操作码和操作数。指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。（4）程序计数器PCPC用于确定下一条指令的地址，以保证程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。（5）地址寄存器AR地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存读/写操作完成为止。显然，当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当CPU和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。1（二）彩灯控制器的研究现状及意义19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色流水灯。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。随着人们生活水平的提高，大家的生活环境也不断改善和美化。忙碌的一天生活过去，人们往往会去娱乐场所放松一下。节日的到来，城市中张灯结彩，举办节目来庆祝节日的到来。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，但目前市场上各样式的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，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进4。本文提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有8个按键和5位七段码LED显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器T0实现一个基本单位时间为5 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭，产品实际应用效果较好，亮灯模式多，用户可以根据不同场合和时间来调节亮灯频率和亮灯时间。与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。二、彩灯控制器系统总体设计（一）方案分析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1-1所示。振荡电路控制电路译码器LED显示电路计数器图1-1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1-2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。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彩灯图1-2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5路按键控制电路，实现彩灯花型的切换功能；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P2口接八路LED发光二极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。(二)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。三、彩灯控制器系统硬件设计（一）单片机选择单片机是主控制器核心，我们选择的是AT89C51。 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。芯片如图3.1所示。图3.1 芯片俯视图主要特性： 8031 CPU与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) 全静态工作：0Hz-24KHz 三级程序存储器保密锁定 128*8位内部RAM 32条可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 6个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。I/O口的内部结构： I/O口作为输入口时有两种工作方式即所谓的读端口与读引脚读端口时实际上并不从外部读入数据而是把端口锁存器的内容读入到内部总线经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作这是由硬件自动完成的不需要我们操心。读引脚时也就是把端口作为外部输入线时首先要通过外部指令把端口锁存器置1然后再实行读引脚操作否则就可能读入出错为什么看上面的图如果不对端口置1端口锁存器原来的状态有可能为0Q端为0Q为1加到场效应管栅极的信号为1该场效应管就导通对地呈现低阻抗,此时即使引脚上输入的信号为1也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的1信号读入后不一定是1若先执行置1操作则可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入由于在输入操作时还必须附加一个准备动作所以这类I/O口被称为准双向口89C51的P0/P1/P2/P3口作为输入时都是准双向口接下来让我们再看另一个问题从图中可以看出这四个端口还有一个差别除了P1口外P0P2P3口都还有其他的功能。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出6。（二）单片机最小系统单片机最小系统图如图3.2所示。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，P3口为按键输入口，P2口、P1口与LED相接作为显示器的输出口。图3.2单片机最小系统要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。时钟电路：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。 （三） LED彩灯显示电路LED彩灯显示电路(如图3.3所示)实际上是由8个发光二极管和8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P2口上。通过软件编程对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560欧姆的电阻。 图3.3 彩灯显示电路 （四）受控模块硬件电路图每个LED板模块上均匀分布3种颜色 LED灯，在实际制作PCB时采用红、绿、黄3色互隔焊接方式，在电路板上把LED发光管按顺序L1(红)、L2(绿)、L3(黄)、L4(红)、L5(绿)、L6(黄)依次均匀焊在板上成一条直线。为了得到更多的花样模式效果，可以使红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁，黄灯从后往前驱动点亮闪烁，这样具有很好的动感视觉效果。硬件电路图如图3.4所示。图3.4受控模块硬件电路图四、软件设计（一）设计介绍新型LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。上电后在缺省状态以顺序调用Model_i花样亮灯模式流程为主程序，以一个单位时间5 ms的T0定时为中断服务子程序。在这个5 ms的T0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯模式Mode l_i内点亮和熄灭各种颜色LED灯的时刻：Red_on，Red_off，Green_on，Green_off，Blue_on，blue_off以及Clock（移位翻转脉冲）等。整个系统软件由主程序（ Main）、各个模式子程序（Model_i）、5 ms中断服务子程序(T0 Interrupt)、键盘扫描处理子程序（Key Board）、显示子程序（Display）等程序组成。利用T0定时器作为定时基本单位，根据模式需要计算好各控制信号的发生时刻，根据不同的模式Mo del_i可以设定不同的工作时间Ti和脉冲翻转频率Fi通过P0口输出，使各色L ED灯的驱动时刻与移位触发的翻转时刻步调一致，使LED彩灯按照设计的模式工作。 除了T0定时中断之外，程序的大部份时间是在处理按键的查询和LED显示的延时。8个按键分别为：4个参数按键（Fi增、减按键，Ti增、减按键），3个模式改变按键（模式上翻UP、模式下翻DOWN、模式保持KEEP），1个功能切换按键。在每次的T0定时中断服务子程序里，需要对各个时间寄存器和模式寄存器进行加1或者清，为主程序查询作准备，同时查询是否已中断6次（30 ms），若30 ms到了，则对参数按键查询一次，是否有时间Ti频率Fi增减键按下并进行相应子程序处理。 主程序除了调用各种子模式子程序（Model_i），调用LED显示子程序(Display)和延时子程序(Delay)之外，还一直保持查询是否有功能切键按下以及是否有模式改变按键按下，一旦有功能切换键和模式改变键按下，就会进入相应的按键处理。亮灯模式子程序Model_i可以编写若干(n种)，只要控制好各色灯触发和熄灭时刻就可以组合成各种亮灯效果。在本设计中，一共有4种模式，Model_1为亮黄色的灯，Model_2为亮品红色的灯，Model_3为亮绿色的灯，Model_4为全亮。（二）程序流程图上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入用户设定模式状态；无，则进入默认缺省工作状态。在用户设定模式状态下，用户可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪些模式，并且可以改变每种模式的时间Ti、频率Fi参数，如果用户想进入缺省状态模式，只需按一下功能切换键即可跳入缺省模式，程序会自动顺序调用亮灯模式；在缺省工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序Model_i顺序调用往下走，从第Model_1模式开始工作，自Model_1到Model_2到Mod el_n为一个亮灯周期，然后再回到Model_1循环继续工作，同样如果想进入用户设定模式状态，只需按下功能切换键即可。主程序流程图如图4.1所示。图4.1 主程序流程图五、彩灯控制器的焊接与调试（一）组装成品焊接首先检测元件是否良好,把每一个元件按照图纸的情况焊上电路板上。工具的选择具体如下：（1）电烙铁的选择电烙铁的功率应由焊接点的大小决定，焊点的面积大，焊点的散热速度也快，所以选用的电烙铁功率也应该大些。一般电烙铁的功率有20W、25W、30W、35W、50W等等。选用30W左右的功率比较合适。（2） 焊锡和助焊剂焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含有松香助焊剂，使用极为方便。助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可以采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。（3） 辅助工具为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀做为辅助工具。应学会正确使用这些工作。（4） 焊接方法电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，这时它就不容易吃锡，这时可以用锉刀锉掉氧化层，将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香，涂上焊锡即可继续使用，新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁9。（5） 注意事项电烙铁使用中，不能用力敲击，要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。元件必须清洁和镀锡，电子元件在保存中，由于空气氧化的作用，元件引脚上附有一层氧化膜，同时还有其他污垢，焊接前可用小刀挂掉氧化膜，并且立即涂上一层焊锡，然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢，不容易出现虚焊现象。焊接完成后再次测试彩灯控制器功能确保稳定完好10。（二）电路的调试本次试验和调试所用的仪器有：万用表、稳压电源等。（1）调试前不加电源的检查首先检测每一个元件是否良好，对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括看看有没有错接，少接，多接等情况，如果有及时更正。用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好，元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，电容极性是否正确，电源供电包括极性、信号源连线是否正确，电源端对地是否存在短路。（2） 调试把电源接入电路，用万用表电压档检测电源电压，观察有无异常现象，如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫、电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障。如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如果有异常情况，则调整电路元器件参数、等换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态11。（三）设计中存在的问题及解决方案在设计的过程中，我遇到了各式各样的问题。在器件的选择时，一些参数不知如何确定，比如电阻的阻值，LED灯闪动的频率，周期等，这些参数不设定好直接会影响到彩灯运行的效果。这些问题会在接下来的时间通过查阅资料和请教指导老师解决，并且通过不断试验来调节参数的选择。由于管内LED模块使用的是12V电源，主控模块单片机系统使用的是5V电源，为了使单片机P0口输出的三色LED驱动信号能够驱动管内LED灯亮，网上查阅资料后发现ULN2003具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统，于是管内LED模块中使用了ULN200312。由于LED红，黄，绿三种灯是封装在透明管内的，要想运行时得到很好的效果，出现更多种颜色，在实际制作时采用红、绿、蓝3色互隔焊接方式，在电路板上把LED发光管按红、绿、蓝的顺序依次均匀焊在板上成一条直线，而且为了增强灯的亮度，可以每种颜色增加一个。功率损耗总是存在的，为了减少功率损耗，查阅资料后，采取了LED板模块之间接口处用信号正向驱动模块芯片MC4049连接的方法13。六、结束语（一）论文总结与市面上大多数的LED彩灯相比，该种彩灯具有更好的灯光装饰效果，性价比更高，与普通的全硬件LED彩灯相比具有更好的经济效益。应用主控模块输出的控制信号去控制灯管内的L ED板模块工作，使得产品性能稳定，便以安装容易操作。由于控制程序存储在89C51单片机 的电可擦除Flash闪存EPROM中，如果用户需要更改系统的亮灯模式Model_i，无须改变系统硬件电路，只需修改其中程序即可，是一种很有发展前途的彩灯控制器。此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题，购买元器件，组装，调试直到完成设计，其间，查找资料，老师指导，与同学交流，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践，极大的锻炼了自己的电路设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识的一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位钱的一次热身。毕业设计收获很多，作为电子专业的学生，设计是我们将来必须的技能，这次毕业设计恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对电路的设计对电路的方针再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。同时，毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，对调试问题的发现不充分等等。留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚韧的毅力。在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个模块电路的链接及电路的细节设计上，在多种方案的选择中，我们仔细分析其原理以及可行的原因，然后把原件进行焊接调试，最后还是在老师的耐心指导下和同学的帮助下，使整个电路可稳定工作。经过一个月的毕业设计，我深刻明摆了理论知识与社会实践相结合的道理，从而得到了以前书本知识所不曾得到的知识，更加明白了如今信息时代电子技能知识的重要性。增强了我对实际工艺技术、电子技术和设备技术等方面的认识，掌握了分析处理方法，调试、计算等基本技能的训练，具有一定程度的实际工作能力。面对如此激烈的市场竞争体系，只有努力掌握好电子技能知识放在竞争中立于不败之地，我对从事电子产品的开发和研究产生了良好的兴趣。希望自己以后能通过自己的不断努力获得更多的工艺和电力技术。（二）工作展望虽然成功做出了彩灯控制器，并且能实现设定的功能，用户使用该系统能够方便的选择亮灯的顺序。但是，这些功能是很基本的，在以后的时间里，还可以做很多的功能扩展，比如可以做七盏灯，按照赤橙黄绿青蓝紫的顺序亮灯，这样的效果是很美观的，也可设置更多的功能键，用来实现更多的扩展功能。参 考 文 献1李忠芳，别利剑.气敏半导体材料简介J.临沂师专学报.1994,(6 ):372周航慈单片机应用程序设计技术M北京：北京航空航天大学出版社，199130-373李学海. PIC单片机实用教程提高篇M.北京航空航天大学出版社，2002:113 2254何立民.单片机高级教程.北京航空航天大学出版社M2002:34565胡大可 MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用M北京：北京航空航天大学出版社，2006致 谢时光飞逝，转眼间大学生活接近了尾声。通过一学期忙碌的实验工作，终于完成了我的毕业论文。回顾整个大学阶段的学习生活，我感触良多，在这四年里，我不仅学习了很多科学文化知识，同时也慢慢做好了步入社会的准备。首先要感谢导师程遥老师的悉心指导。从开始论文课题的选择、实验过程中问题的解决以及最后实验结果的分析和总结，程老师给了我很大的帮助，给我提出了许多宝贵的意见和建议。特别是老师自身严谨的工作态度深深感染了我，让我通过一学期的实验工作锻炼了自己的动手能力以及独立分析、解决问题的能力，并培养了我对待工作的认真负责的态度，让我一生受用，我再次由衷的感谢程老师。此外还要感谢其他同学，正是她们在实验过程中给我的耐心帮助才使得我的实验得以顺利进行，以她们自身的经验教会我许多我以前不懂或者不熟悉的知识，同时还要感谢的其他同学给予的莫大关心和帮助。感谢我的家人在我求学期间给我精神以及物质上的鼓励和帮助，你们永远都是我生活最大的支柱。最后，感谢所有给予我帮助的人，这份感动我会铭记于心！ 附 录（一）PCB板附 录（二）程序代码#include /包含单片机寄存器的头文件#define uchar unsigned char uchar countor ;uchar i;uchar xz=0X81,0x42,0x24,0x18; /向中间亮uchar xb=16,40,66,129; /向两边亮/*函数功能：延时一段时间*/void delay(void) uchar m,n; for(m=0;m250;m+) for(n=0;n50;n+) ;void Delay(uchar p) uchar q=0; while