流水广告灯设计

1、0华科学院课程设计报告流水线广告灯设计设 计 人：马雪芬专 业：电子信息工程班 级：电子 092202H学 号：200922070216指导教师：郭晓冬二零一二年1 目录第一章 设计目的及要求 .- 1 -1.1 设计目的.- 1 -1.2 设计要求.- 1 -第二章 设计原理与方案 .- 3 -2.1 设计原理.- 3 -2.2 设计方案.- 3 -2.3 方案选择.- 3 -第三章 硬件设计 .- 4 -3.1 硬件设计.- 4 -3.1 硬件连接.- 4 -3.2 硬件实现.- 5 -第四章 软件设计 .- 7 -4.1 总体设计.- 7 -4.2 程序框图设计.- 8 -4.3 源程序

2、.- 10 -第五章 系统调试 .- 17 -第六章 结论分析及体会 .- 18 -参考文献 .- 19 -0第一章 设计目的及要求1.1 设计目的作为现代装饰的一种元素，流水广告灯被应用到许多地方，在诸多的娱乐场所、理发店、宾馆、饭店、公司等门外，我们都可以看到各式各样的广告流水灯。所谓的广告流水灯，就是将一系列的广告灯串联在一起，然后令这些灯按一定的次序逐个或几个的依次点亮或熄灭。由于广告灯点亮产生的效果就像流水一样，因此就称这类广告灯为广告流水灯。我们的生活中有各种各样的广告流水灯，其形式和点亮想顺序是多种多样的，有单一颜色的几个灯按固定次序点亮，有多个不同颜色的构成某一图案依次点亮的，

3、也有多排广告按多种组合好的顺序循环点亮的，可以说各种各样的形式数不胜数，而如此多的灯，如此多的点亮顺序是如何控制的，这就是我们要解决的问题。同时，巩固已学过的知识，初步掌握单片机技术的基础知识和技术要点，还可以通过这次课程设计培养自己动手能力及解决问题的能力。1.2 设计要求设计一种简单的广告流水灯，使用单片机控制 8 个彩灯的点亮，要求实现八种流水灯效果分别是：第一种：发光二极管交替闪烁1第二种：流水灯效果第三种：LED 闪烁点亮第四种：循环移动 LED第五种：“窗帘拉开关闭” 第六种：“跑动”点亮 LED第七种：移动 LED 无闪烁第八种：“幽灵” 。2第二章 设计原理与方案2.1 设计原

4、理要实现设计目的及要求中的 8 种动态效果，可以在时基中断当中完成显示的控制，在前面的主程序当中，响应键盘进入不同的显示模式设置，并打开所需要的中断。当进入中断服务程序后，判断当前的模式，进入对应的移位控制程序，以控制显示不同的效果。2.2 设计方案方案一：按照前面 8 种动态效果的要求，依次控制 LED 的点亮与熄灭，可以在时基中断当中完成显示的控制；方案二：8 种动态效果可以先将所有显示值编成一个表，然后在程序中通过查表的方式来逐个输出各显示值的数据，借此来控制 LED灯的亮灭，实现“流水”效果。2.3 方案选择考虑到原件是否充足和个人能力问题，方案二不易实现，而且方案一所需要的材料很容易

5、就能找到，所以最后决定使用方案一。3第三章 硬件设计3.1 硬件设计SPCE061A 是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，具有易学易用且效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中，支持标准 C 语言，可以实现 C 语言与汇编语言的互相调用，而且，提供了语音播放和语音识别的库函数，只要了解库函数的使用方法，就可以很容易完成语音播放，为软件开发提供了方便的条件。SPCE061A 主要包括输入/输出端口、定时器/计数器、数模转换、串行设备输入输出、通用异步串行接口、低电压检测和复位等电路，并且内置在线仿真电路 ICE 接口，使其能够快速地处理复杂的数字信号。SPCE061 片内还

6、集成了一个 ICE(在线仿真接口电路)接口，使得对芯片的编程、仿真变得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件资源，结合凌阳科技提供的集成开发环境（unSP IDE)，用户可以进行在线调试、仿真；而程序的下载（烧写）也是通过该接口完成的。3.1 硬件连接按照下面的硬件连接方式分别将 61 板的 IOA0-7 与 1*8key相连，IOA8-15 与显示器片选相连，IOB0-7 与显示器段选相连。4图 3.1LED 键盘模组与 61 板连接3.2 硬件实现通过按动键盘的 8 个按键就可以观察到八种不同的流水灯效果。5图 3.2 系统框图6第四章 软件设计4.1 总体设计本设计包含 3 个模块

7、，分别是主程序，中断服务程序，获取键值的程序。前面的主程序当中，响应键盘进入不同的显示模式设置，并打开所需要的中断。当进入中断服务程序后，判断当前的模式，进入对应的移位控制程序，以控制显示不同的效果。61 单片机主要通过 TCON 和 TMOD 两个特殊功能寄存器来实现定时的和计算功能的定时器控制器 TCON 是一个八位寄存器，TCON 的作用是控制定时器的启停，标志定时器溢出和中断情况。由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化，使其按设定的功能工作。初始化的步骤如下：1） 、确定工作方式2） 、预置定时或计数的初值3)、根据需要开放定时器/计

8、数器的中断4） 、启动定时器/计数器下面介绍一下确定定时器/计数器初值的具体方法。因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大计数值也不同。74.2 程序框图设计输入键盘值，进行键盘扫描获得键盘值，根据键盘值判断当前模式，通过移位控制程序完成显示控制。8图 4.1 程序框图94.3 源程序/ 工程名称： Ad_Led/ 功能描述：/ 涉及的库： CMacro.lib/ 组成文件： main.c/ 硬件连接： IOA 口的低 8 位连接 1*8 键盘,键盘公共端接低电平/IOB 口的低 8 位接 8 个 LED 灯/如使用 LED 键盘模组，还需把 IOA 高 8 位连接到 LED/键盘模组的

9、DIG 接口，作为 LED 灯的使能端（高电平有效）/ 维护记录： 2005-09-12 v1.0/=/=/ 文件名称： main.c/ 功能描述：/ 维护记录： 2005-09-12 v1.0/=10#include ptr.h#include key.h#define KEY10 x0001#define KEY20 x0002#define KEY30 x0004#define KEY40 x0008#define KEY50 x0010#define KEY60 x0020#define KEY70 x0040#define KEY80 x0080#define C_IRQ5_2Hz0

10、 x0004#define C_IRQ5_4Hz0 x0008#define C_IRQ6_TMB20 x0001#define C_IRQ6_TMB10 x0002unsigned int g_uiMode;unsigned int g_uiConst;unsigned int g_uiData;unsigned int g_uiCount;/=11/ 语法格式： int main(void)/ 实现功能：/ 参数：无/ 返回值：无/=int main(void)unsigned int uiKey;*P_IOA_Dir = 0 x4000;*P_IOA_Attrib = 0 x4000;*

11、P_IOA_Data = 0 x4000;/先初始化A 端口的 IOA14，作为 LED 灯的使能用（为符合 LED 键盘模组）*P_IOB_Dir = 0 x00ff;/初始化 IOB的低八位端口*P_IOB_Attrib = 0 x00ff;*P_IOB_Data = 0 x0000;Key_Init();/调用键盘初始化程序，初始化 IOA 低八位口以及中断while(1)uiKey = Key_Get();/获取键值12switch(uiKey)/不同的按键，进入不同的响应模式，通过修改标志变量/通知中断当前模式case KEY1:g_uiMode = 0 x0001;*P_IOB_D

12、ata = 0 x0055;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_2Hz;break;case KEY2:g_uiMode = 0 x0002;*P_IOB_Data = 0 x0001;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz;break;case KEY3:g_uiMode = 0 x0004;g_uiConst = 0 x000c;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY4:g_uiMode = 0 x0008;g_uiConst = 0 x0000;/

13、计数g_uiData = 0 x0000;/0：点亮，1：熄灭13*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY5:g_uiMode = 0 x0010;g_uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_2Hz; break;case KEY6:g_uiMode = 0 x0020;g_uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ5_4Hz; break;case KEY7:g_uiMode = 0 x0040;g_

14、uiConst = 0 x0000;*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ6_TMB1; break;case KEY8:g_uiMode = 0 x0080;g_uiConst = 0 xffff;*P_TimeBase_Setup = 0 x0001;/选择 16Hz*P_INT_Ctrl = C_IRQ6_TMB2 | C_IRQ6_TMB1;break;default:14break;/=/ 汇编格式： F_Key_Get/ C 格式：void Key_Get(void);/ 实现功能： 获取键值/ 入口参数： 无/ 出口参数： r1 - 获得的键值/ 破坏

15、寄存器：r1/=.public F_Key_Get.public _Key_GetF_Key_Get:_Key_Get:int offpush r2 to spr2 = 0 x01P_Watchdog_Clear = r2r2 = ScanCntcmp r2,Key_Debounce15jb ?L_GetKey_NoKeycmp r2,Key_TimeOutjnb ?L_GetKeyr2 = KeyUpjnz ?L_GetKey?L_GetKey_NoKey:r1 = 0jmp ?L_GetKey_Exit?L_GetKey:r1 = KeyCoder2 = 0KeyCode = r2ScanCnt = r2KeyUp = r2?L_GetKey_Exit:int fiq,irqpop r2 from sp16第五章 系统调试在 unSP IDE2.6.2 环境下，加载程序代码进行编译的过程首先，全部编译成功后，再不出语法错误的情况下；然后，按照步骤进行并进行 download 的下载，显示下载成功。以设计方案为指导思想选择合适的器件来实现这一思想，选择器件时要从功能和电气特性等方面来选择和论证。经过对比选择选定 SPCE061A 芯片。在软件调试过程中，对出现的错误进行了认真的分析