电子设计综合实训报告

1、1、前言 32、设计过程 4、任务及要求 444、总体设计方案 444、硬件电路 5577、软件电路 9993、结果 114、结论 115、参考文献 126、致谢 12摘要彩灯，又名花灯，是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。彩灯艺术也就是 灯的综合性的装饰艺术。在古代，彩灯主要作用是照明，人类用动植物和矿物的油蜡来作采光的灯。由纸或者 绢作为灯笼的外皮，骨架通常使用竹或木条制作，中间放上蜡烛。周礼、司恒氏 载“凡邦之大事，供烛庭燎、烛麻烛也”，可见，周朝就有了烛灯。到了战国，灯的 制造工艺蓬勃发展，这在屈原楚辞中就有所表述：“兰膏明烛华铜错”。汉代是 铜灯制作的鼎盛时期。西京杂记载：“

2、汉高祖入咸阳宫，秦有青玉五枝灯，高七 尺五寸，下作蟠螭，口衔灯，燃则鳞甲皆动，焕炳若列星盈盈。”至厅唐朝，元宵 放灯发展成盛况空前的灯市，京城“作灯轮高二十丈，衣以锦绮，饰以金银，燃五万 盏灯，簇之如花树”。这之后，各地花灯活动尤为盛行。到了现代彩灯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。随着社会的发展传统的彩灯逐渐被LED彩灯所代替，可以通过单片机编程控制的 LED彩灯变换更加丰富多彩。关键词：LED灯？单片机控制系统？1前言现在彩灯多用于节日装饰或商店

3、广告牌，随着计算机、微电子、信息技术的快速 进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩 展。利用单片机控制LED彩灯，使彩灯变化多种多样，通过按钮的控制可以使彩灯切 换成不同的点亮方式，这些都离不开单片机。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力 的中央处理器CPU随机存储器RAM只读存储器ROM多种I/O 口和中断系统、定时 器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控 制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位

4、单片机，发展到现在的300M 的高速单片机。STC89C5是 STC公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS位微控制器，具有8K字 节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进 使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的 8位CPU和在超有效的系统可编程Flash ,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、 解决方案。2、设计过程、任务及要求（1）加深对理论知识的理解。（2）学习电子产品设计、制作、调试的一般方法和步骤。（3）掌握设计说明书的撰写规范。（4）体会工程实践与理论学习的异同。（1）利用并行接口接8个LE

5、D灯，正常时8个灯左移右移逐一点亮。（2）在完成基本循环要求的基础上使用中断任意变换一种灯控方式。（3）完成PCB并安装调试。、总体设计方案单片机SCT89C52使整个系统的核心部分，我们通过对单片机 SCT89C52编程来实现LED彩灯 的循环点亮。通过中断来控制LED灯在两种不同的点亮方式中切换，通过复位控制LED启停。 主要元器件除了单片机STC89C52还要有8个LED灯和2个按键。通过软件设计，P0 口作为 8个彩色LED的驱动信号输出口，为外部中断输入口。、硬件电路STC89C5是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。STC8

6、9C5使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51单片机 不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的 8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C5为 众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash， 512字节RAM 32位I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KBEEPRQMMAX81复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断 结构），全双工串行口。另外 STC89X5酣降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电 模式。空闲模式下，CPU亭止工作，允许RAM定时

7、器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保 护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复 位为止。最高运作频率35MHz 6T/12T可选。P1 口： P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输 出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“ T,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出 一个电流（IIL）。P2 口： P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或(T2)P1.0 t(T2n)pi.iRESET &#

8、163; m/p?. o m/T3.1 C INTO/Fa. 2 t IHT1/P3, 3 E 70/P3.4 t T1/P5. 5 C 矽盼6 CWP3. 7 CXT1L2 KTiLl PDIF Tss Q 1 2 3 4 $ G T S 3 O-1 2 3- dr _6 -7- & 1*- -1A- 1i 1- -1 i- JI- 1- 1« 1- 2-O987s54 32 1038 7 S5439L143333333322222222VccJ PO. O/ADOJ FO. 1/AIl FO, 2/AD2 PO, 3/AD3 P6 4/AD4J FO. 5/ADS T O

9、. 6/AB6 FO. 7/AD7Ei/Vpr3 ale/FBDg3 PSEHF2. 7/AE15 F2. 6/AD14 J P2, 5/ADI 3 P2.4/AD12 P2. 3/AC 11 F2. 2/AD 10J F2. 1”D9 J FJ, 0/AD8输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口 P2写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,某个引脚被外部信号拉低时会输此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻, 出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容

10、。P3 口： P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口 °P3 口输出缓冲级可驱动4个TTL 逻辑门电路。对P3口写入“ 1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外 部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流。P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它 的第二功能P3 口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。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。振荡器特性：AT89C52中有一个用于构成内部振荡器

11、的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷 谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF土 10pF,使用陶瓷谐振器建议选择40pF± 10F。用户也可以采用外部时钟。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端, 即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。时钟电路STC89C5有内部时钟和外部时钟两种连接方式。设计中使用内部时钟，即在RXD和TXD两端并联晶振和适当电容。需要注意的是并不是晶振有定时的作

12、用，而是通过和单片机内部的高 增益反相放大器连接，使它可以在一定频率下稳定震动，起到口令的作用。琛 王琛在RXD和TXD引脚上并联的晶振是系统的定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。时钟电路 中选用的晶振可以在24MHz之间选择，并联的电容值可在 530pF之间选择，为单片机提 供了有序准确的命令，是单片机正常运行的前提。|复位电路AT89C52的外围电路是必须有复位功能的，一般分为自动复位和按键复位。设计使用的是手动复位，电路原理是在普通RC复位电路的基础上接一个有下拉电阻 10K、上拉电容10 yf 接VCC电源由开关经串接的1K限流电阻至复位脚（和上拉电容并联），上拉电容支路负责 在“上电

13、”瞬间实施复位；开关通过1K上拉电阻和10K下拉电阻分压器，保证对单片机实施 按键电平复位。P3.DkXDP3.JTXDP3.2INTO外匍中断0的中新请求输人叫iT卜咅冲斟1的卓诉清求箱入PJ.4TOW蓋辖0的i卜较轻入PJ.fT1计数舂L旳计数丽入P3.6酝外部娠存酵锤的写选通信号RD外飓宿和傭的读选通信号复位可以对单片机初始化。其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。复位一般有两种作用，一种是在进入系统时要正常的初始化，另一种是程序 可能会出现错误，运行混乱，是系统处于死锁状态，为了解决这种困境，通常采用复位方整体电路proteus仿真图PCB图系统硬

14、件设计电路主要由四部分组成：按键复位电路、时钟震荡电路、按键电路、LED彩灯电路、数码管显示电路。复位是单片机的初始化，其作用是使CPU中的各个部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。在接电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着电容充电电流的减小，+5V立即加到了 RST/VPD端, RST的电位逐渐下降。在STC89C52勺外部， XTAL1和XTAL2之间跨越晶体振荡器和微调电容，从而构成一个自激振荡器，形成时钟振荡 电路。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器二分频后，形成单片机的时钟脉冲信号。发光二 极管与单片机的P1 口相连接，其电路图如图所示。发光二极管为共阳极，其他管脚分别接

15、 P1 口的8个端口，、每个端口接一个彩灯，当给他们送低电平时发光二极管就 会亮。、软件电路系统流程图voidinit（） 学习这门课程时,感到单片机的概念抽象,对其中的引脚的分配、寄存器的功能等 基本理论也不能很好地理解与掌握。因此我们在设计中遇到不懂的东西就马上查资料或请教 同学、老师.这不仅加深了我们对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且还学会了如何去培养我们的创新精神，以及认真严谨的工作作风，从而不断地战胜自己，超 越自己。这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人 合作，不理解的就在团队里交流，这样学习才更有乐趣。在课程设计过程中

16、，不断调试程序和 修改程序，提高了对单片机的应用能力和分析问题和解决问题的能力。在和同学们交流的同时也明白了做任何事情都要有团结合作的精神，只有这样才能更快更好的掌握好要学习的知识。5、参考文献1 谢宋和,甘勇单片机模糊控制系统设计与应用实例M.北京：电子工业出版社，:20-25.（参考书或专着格式为：着者.书名M.版本（第1版不注）.出版地：出版者,出版时间：引文所 在页码）2 潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术M,第2版.北京:电子工业出版社，:305-350.3 Newma nWM,M.NewYork:McGrawHill,4 卜小明，龙全求.一种薄板弯曲问题的四边形位移单元J.力学学报，1991,23（1）:53-60.（参考期刊杂志格式为：作者.论文题目J.期刊名，出版年,卷号（期号）:页码）5 J. AnninternMed ,1980,92（2）:316-318. 范立南,韩晓微,王忠石等.基于多结构元的噪声污染灰度图像边缘检测研究J.武汉大学学报（工学版）。6、致谢紧张、充实而又难忘的电子实训结束，在电子实训期间得到了许多人的帮助，使我终身难以 忘怀。在这里我首先要感谢张兴达老师，真心地说一句：您辛苦了！感谢张兴达老