节拍速度渐变的彩灯控制器

1、xxxx课程设计（论文）题目名称节拍速度渐变的彩灯控制器课程名称 综合电子课程设计学生姓名xxx学 号xxxxxxxxxx系、专业信息工程系指 导 教 师xxx2011年12月29日摘要采用AT89C51芯片来实现节拍速度渐变的彩灯控制器。阐述了其工作原 理，给出了具体电路原理图，红、黄、绿及红、黄、绿组合的红绿、红黄，黄绿 等颜色依次点亮。通过装置控制该彩灯白天不亮晚上自动亮，色变换为红-红绿- 黄-黄绿-黄-黄红-全亮-红一次点亮并循环，产生流水般的效果。流水速度又快 到慢，在由慢到快一次这样反复循环。采用自行设计的直流电源供电，具有耗电 低等特点。通过调用时延来控制彩灯颜色变化的快慢和循

2、环。关键字：AT89C51；时延;循环;流水目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要I HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1绪论1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.1课题背景.1 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.2课程设计的目标1 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2硬件电路方案分析2 HYPERLINK l

3、 bookmark22 o Current Document 2.1单片机系统2 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.2 LED 显示3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3硬件设计3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 3.1控制电路的设计3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.2显示电路设计3 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 4程序代码设计

4、分析4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.1主程序初始化5 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 4.2彩灯的流水变化7 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 5仿真电路图与效果图8 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 5.1仿真电路图8 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 5.2仿真效果图9 HYPERLINK l bookmark63 o Curren

5、t Document 总结11 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 参考文献12 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 致谢131绪论1.1课题背景随着人们生活的逐步提高，越来越多的人涌向城市。所以，为了人们生活的 需要，在城市的夜空上闪现的各种五颜六色的彩灯应运而生，更显城市生活的多 姿多彩，而且也在一定程度上促进的城市的美化和繁荣。渐变的彩灯控制器集中 的运用了单片机技术、1。、自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产 品。随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化开发速度越来越快，智 能度

6、也越来越高，应用范围也越来越广，在日常生活中、洋开发、宇宙探索、工 农业生产、娱乐产业等都有广泛的应用。在国内外，微控制系统的控制器以单片机控制为技术核心。因此，单片机技 术的发展有助于电子产品的开发，其中当然也包括渐变的彩灯控制器。在本设计 中，采用经典的C51芯片，更容易的实现所需的要求，而且功耗相对来说也不 高。单片机发展至今，掌握核心技术的是国外的几大公司。从经典的芯片到刚研 发后不久投入到市场上的芯片，无一不是广泛的用于各种电子产品设计的应用， 所以，我们需要通过课程设计来了解他们的工作原理，性能。只有了解他们的工 作原理及其性能，我们才能够去自行色设计和开发。目前，各种各样的彩灯在

7、我 们的生活中无处不在，我们无时无刻不在与它打着交道，我们自行设计一个节拍 速度渐变的彩灯控制器是一件令人兴奋的事。1.2课程设计的目标本设计采用AT89C51为主控芯片，组合外围电路，通过软件组成节拍速 度渐变的彩灯控制器系统，能够实现：红、黄、绿三组彩灯依次循环闪亮，变化规律是：红-红绿-绿-黄绿-黄- 黄红-全亮-红，如此循环，产生“流水”般的效果；彩灯白天不亮，晚上自动亮；流水的速度由快到慢，再由慢到快。2硬件电路方案分析2.1单片机系统此次课题采用以AT89C51芯片为核心的单片机控制方案。利用单片机灵 活的编程设计及丰富的IO端口，以及控制的准确性，来进行节拍速度渐变的彩 灯控制器

8、。此次课程设计P2.0接口与红色LED相连，P2.3接口与黄色LED 相连，P2.6接口与绿色LED相连，红、黄、绿及其组合颜色一次闪亮。复位电路LED系统总框图AT89C512.2 LED显示此次LED显示为直接接P2接口输出，P2.0接口接红色LED，P2.3接黄色LED，P2.6接口接绿色LED；由C语言控制灯亮的顺序依次为：红、黄、 绿依次闪亮，以此循环，并且次彩灯白天不亮，晚上自动亮灯。3硬件设计3.1控制电路的设计借助AT89C51芯片的丰富的端口及其精确的控制，设计如下所示电路图 来实现节拍速度渐变的彩灯控制器。用AT89C51实现该过程既简单又方便， 借助C语言的控制，可以非常

9、容易的实现该过程，调用延时来实现快慢的闪灯 过程，依次循环过程。3.2显示电路设计用AT89C51的P2.0接口接红色LED，P2.3 口接黄色LED，P2.6接绿 色LED，然后让它按照要求闪亮。LED接法（如下图示）C130pFI I X1C230PFR1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTA L2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/

10、TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RDU119189AT89C51293031-5-6-7-8D1D2LED-GREENLED-REDLEDD3显示电路设计4程序代码设计分析4.1主程序初始化主程序主要完成初始化，以及能否调用，程序是否能正确的完成所需实现的 目标；以及指示灯是否受程序的控制。具体模块包括：程序识别与编码设计显示程序设计彩灯依次闪亮流水由快变慢，再由慢变快彩灯白天不亮晚上自动亮4.2彩灯的流水变化彩灯的的流水变化利用单片机的时延和开中断以及调用程序来实现，由快变 慢即是调

11、用时延由短变长，由慢至快即是调用延时由长变短。彩灯白天不亮晚上 自动亮，由于没有传感器，所以只能按照预先设置的定时系统来解决，一天为一 个定时周期。4.3系统流程图系统流程图4.4源程序代码#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit GREEN = P2A6;sbit RED = P2A0;sbit YELLOW = P2A3;/ms级延时函数void Delay(uint ms)(uint i,j;for(i=0; ims; i+)for(j=0; j110; j+);/LED显示函数void DisPl

12、ay()(uchar i;for(i=0; i2; i+)(RED = 0;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);GREEN = 0;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);RED = 1;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);YELLOW = 0;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);GREEN = 1;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);RED = 0;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);GREEN = 0;Y

13、ELLOW = 0;Delay(100+i*500);Delay(100+i*500);GREEN = 1;YELLOW = 1;/主函数void main()(while(1)(DisPlay();5仿真电路图与效果图5.1仿真电路图D2LED-REDR31IYEimwR2REDGREEN1k684U1LAT89C5124315.2仿真效果图XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.

14、5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/tNTOP1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WR仿真电路图2/28-TO TT -12 13 -14 15 -1630pFC2XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/

15、RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/W0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RDAT89C51D1LED-GREENELLOWLED-REDD3LED红黄绿依次闪亮图1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1

16、.2P3.2/rNT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.57TTP1.6P3.6/WRP17P3 7/RDD2LED-REDD1AT89C51红红黄黄依次亮图XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/tNT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/

17、T0P1.5P3.5mP1.6P3.6/WRP1 7P3 7/RDAT89C51流水渐变图*XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1 0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1 3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1 5P3.57TTP1.6P1 7P3.6/WRP3 7/RDLED-REDYELLO

18、WGREEN72F123-T24L1-25126_sJAT89C51、白天不亮晚上自动亮图D2LEDD3总结程设计中，首先是想到了遍及我们生活中霓虹灯，五颜六色的彩灯遍及在我 们的生活中，再想到我们本次的课程设计做的课题也是做的彩灯控制器，觉得这 个题非常的贴近生活，也令我觉得非常的有意义。接到题目后我们小组的人科书、 去图书馆借了一些书籍、参照网络上的一些资料，再加上老师的悉心指导，设计 出了一个与生活中密切相关的彩灯，通过了大学几年的学习，现在设计这样的一 个节拍速度渐变的彩灯控制器没有当初那么生涩了。但是第一次做实物，所以觉 得还有有不小的压力。做实物比在PROTEUS 里面仿真难度大了不少，小组成 员商量了一下准备在仿真完了之后在做实物，但是后来由于没有买到板子于