《单片机彩灯设计》课程设计.doc

单片机彩灯设计课程设计说明书单片机彩灯设计课程设计说明书专业班级： 11级自动化2班 姓 名：学 号：指导教师： 纪娟娟 设计时间: 2013年12月19日 物理与电气工程学院 2013 年 12月19日第 22 页摘 要 随着社会发展，用彩灯来装饰已经成为一种时尚。但目前各式样的 LED 彩灯控制器多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样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。本次设计内容为设计出可以根据不同场合、不同时间段得需求来亮灯的彩灯。利用单片机程序设计以及利用集成电路芯片、LED灯和按键来设计彩灯。将软、硬件有机地结合在一起，实现本次设计的目的，希望能在现实生活中得以广泛的应用。 关键词：LED灯，AT89C51，按键，集成电路芯片 目 录.一 概述4 1.1 引言4 1.2 艺术彩灯的设计背景及意义4 .二 彩灯设计内容简要5 2.1 彩灯设计内容5 2.2 彩灯设计要求5 2.3 彩灯设计原理5 2.4 彩灯总体控制框图5.三 硬件电路设计6 3.1 硬件组成6 3.2 系统的硬件构成6.四 程序流程图7.五 设计体会8.六 参考文献8.七 附录9 艺术彩灯控制系统设计1 概述1.1、引言 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霓虹灯。 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，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。1.2、艺术彩灯的设计背景及意义彩灯是人们日常生活中的一种装饰用品，它美观大方，尤其在节日期间，倍增节日气氛。它蕴涵着丰富的文化底蕴，被广泛地应用于各种店面的装饰。变换无穷的彩灯样式，给城市增添活力，吸引着人们的注意力，深受人民的喜爱。在日常生活中，人们还将彩灯摆放成各种图案，增添美感。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。科学技术更加贴近人们的生活，向着满足人们需求的方向发展。节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。二彩灯设计内容简要：2.1、彩灯设计内容：1设计并实现具有复位功能的单片机小系统；2利用单片机进行灯光的场景开关控制；3利用单片机进行灯光的循环点亮控制；4利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。2.2、彩灯设计要求：1能启动、停止；2能通过开关进行功能选择；3要体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果，控制变化规律的类型或功能3种。2.3、彩灯设计原理： 主控模块主要设计器件有89C51，12个LED状态显示器，4个按键。通过软件设计，使单片机P1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，P0口、P2口与8位七段码LED相接作为显示器的输出口。2.4、彩灯总体控制框图：LED显示电路时钟电路复位电路按键电路AT89C51单片机三硬件电路设计：3.1、硬件组成按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.255.50V的电压工作范围和024MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。32、系统的硬件构成控制系统硬件设计电路图如图所示： 系统硬件设计电路图四程序流程图 开始按键扫描同时显示等待标志按K4键按K3键按K2键按K1键LED熄灭，数码管显示0FF同时扫描按键LED显示花样2，数码管显示对应标编号002，同时扫描按键LED显示花样3，数码管显示对应标编号003，同时扫描按键LED显示花样1，数码管显示对应标编号001，同时扫描按键 结束 五设计体会：历时一个星期的单片机课程设计，我从中受益匪浅。因为对我而言学到的不仅是专业知识，还有的是团队的合作精神。通过本次课程设计，加强了我的动手操作能力，将课堂上所学的知识应用到实践中来，并且了解了单片机的基本工作原理和使用方法，在实践过程中掌握了中断的处理及编程方法，掌握了焊接单片机开发板的技巧等等。在一个星期的学习中，及时查找资料，自我分析以及和组员讨论，加上老师的指导，使我们顺利的完成了本次的课程设计。这次课程设计使我明白理论与实际相结合的重要，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。在接下来的复习中我会再接再厉，加深对单片机相关知识的理解。由于我们的能力和水平有限，设计过程过于简陋，错误之处在所难免，恳请老师加以纠正，以后不断学习改进！六参考文献： 【1】马长林、陈怡 单片机实践应用与技术 北京大学出版社 出版日期：2008 【2】程成 单片机课程设计指导 清华大学出版社 出版日期：2009 【3】何立民 单片机应用技术选篇（5） 北京航空航天大学出版社 出版日期：2002 【4】李朝清 单片机原理及接口技术 北京航空航天大学出版社 出版日期：1999附 录 ORG 0000H LJMP START ORG 0010H START: MOV P3,#0FH ;扫描按键 MOV A,P3 CJNE A,#0FH,KEY0 KEY0: LCALL DELAY MOV A,P3 CJNE A,#0FH,L1 L1:LCALL LOOP0 ;判断按键1是否按下 MOV P3,#0EFH MOV A,P3 JB ACC.0,L2 JMP SHOW1 ;跳转到显示1 L2:LCALL LOOP0;判断按键2是否按下 JB ACC.1,L3 LJMP SHOW2;跳转到显示2 L3:LCALL LOOP0;判断按键3是否按下 JB ACC.2,L4 LJMP SHOW3;跳转到显示3 L4:LCALL LOOP0;判断按键4是否按下 JB ACC.3,L5 LJMP SHOW4;跳转到显示4 L5:JMP START SHOW1:LCALL LOOP;显示1 LCALL LOOP1 MOV P1,#0FEH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0FDH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0FBH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0EFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0DFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0BFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0EEH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0DDH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0BBH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#00H LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0FFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#00H LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0BBH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0DDH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0EEH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0BFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0DFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0EFH LCALL DELAY LCALL LOOP LCALL LOOP1 MOV P1,#0FBH LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FDH LCALL LOOP1 LCALL DELAY LJMP SHOW1SHOW2:LCALL LOOP;显示2 MOV P1,#0FEH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FDH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FBH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0EFH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0DFH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0BFH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0EEH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0CCH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#88H LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0CCH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FFH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FCH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0FAH LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL LOOP MOV P1,#0F9H LCALL LOOP2 LCALL DELAY LCALL 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