1、单片机课程设计彩灯控制器设计 彩灯控制器设计课程设计说明书专业班级:12级电子信息科学与技术4班 姓名学号: 刘翔 021214 张银 08021214 李鹏航 821215 指导教师： 纪娟娟 设计时间: 2014.6.6 物理与电气工程学院 201 年 6月 6 日摘要 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
2、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。 关键词 E灯;键盘;SC8952;集成电路芯片；数码管目录一概述二.彩灯设计内容简要4 2.1彩灯设计内容4 2.2 彩灯设计要求4 2.3 彩灯设计原理 2.4 彩灯总体控制框图5三.硬件电路设计5 .1 SC85单片机介绍5 32系统的硬件构成及功能描述7四.系统软件设计9 4.1 程序流程图9 4.2 软件程序10五设计体会4六.参考文献16一.概述节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。它集中地运用了单片机、LE、，自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。本设计以STC8C5
3、单片机为控制核心,采用模块化的设计方案，运用LED彩灯、按键、数码管等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法,使彩灯变化多样,七段数码管可以清楚显示彩灯样式编号,易于选取操作。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。在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。彩灯又灵活多变的点亮方式,装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。 在国内外，
4、微控制系统主要采用单片机作为控制核心。因此，单片机的发展将有助于简单实用电子产品的开发。在本设计中，采用比较先进的SC52单片机为控制核心,它的功耗很低，功能多样，是简单电子产品开发控制元件的首选器件。二.彩灯设计内容简要：2.1彩灯设计内容1.利用单片机实现ED彩灯花式的变换2.利用单片机实现键盘控制花式的选择3.利用数码管显示彩灯花式的类型4.设计并实现中断对彩灯的控制2彩灯设计要求1.能启动、停止2.能通过开关进行彩灯样式的选择3.能通过数码管显示彩灯的方式4.要体现循环、中断和色彩变化的控制功能和效果2.彩灯设计原理主控模块主要设计器件有STC9C52,8个LED灯，个按键，一块七段数
5、码管。通过软件设计，使单片机P0口作为一位静态七段数码管字型码的控制口，P1口作为个彩色LED的驱动信号输出口,2口为按键输入口,P3.2为外部中断NT0输入口。 .4彩灯总体控制框图 图2.1 彩灯总体控制框图三.硬件电路设计: 31 ST9C52单片机介绍SC89C2是STC公司生产的一种低功耗、高性能CO8位微控制器，具有 8K 在系统可编程lash存储器。SCC52使用经典的S-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统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lh，使得ST89C52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:
6、k字节lash,51字节RAM， 2 位I/O 口线，看门狗定时器,内置4KB RM，M80复位电路，3个16位定时器计数器，4个外部中断，一个向量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 STC952 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。空闲模式下，CP 停止工作,允许RAM、定时器/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3MHz,6/1T可选。 图.1.1 STC89C2外形及引脚排列特性：TC89C2RC单片机；K字节程序存储空间； 5字节数据
7、存储空间;内带2K字节PROM存储空间; 可直接使用串口下载; T89S单片机： 8K字节程序存储空间； 256字节数据存储空间;带有KB的EPRM空间。参数:1. 增强型8051 单片机, 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统805 2.工作电压:5.3（V 单片机）/3.8V2.0V（3V 单片机）. 工作频率范围:040MHz，相当于普通05的00MHz,实际工作 频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K 字节5. 片上集成12 字节AM6. 通用I/O口（2 个)，复位后为:P0/1/P2/P3 是准双向口弱上拉，P 口是漏极开路输出，作为总线扩
8、展用时,不用加上拉电阻,作为I/O 口用时，需加上拉电阻。 7. ISP（在系统可编程）/IAP(在应用可编程),无需专用编程器，无 需专用仿真器，可通过串口（RXD3.,T/P.1）直接下载用户程序,数秒即可完成一片 8. 具有EPO 功能.具有看门狗功能 10. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器0、T1、T2 1. 外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路,we own模式可 由外部中断低电平触发中断方式唤醒12 通用异步串行口（ART），还可用定时器软件实现多个UAR13 工作温度范围：-40+85（工业级）/07(商业级)4. PI 封装 系统的硬件构成及功能描述 控制系统硬
9、件设计电路图如图所示： 图3.1 控制系统硬件设计电路图功能描述： 系统硬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、L彩灯电路、数码管显示电路。按键复位电路：复位是单片机的初始化，其作用是使CP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ST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RT/VD端，RS的电位逐渐下降。时钟振荡电路：在SC89C5的外部，TAL和TAL2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。按键电路：用P23、
10、P2.、P2.1、P2.0作彩灯亮灯方式输入口,按键输入均采用低电平有效。本设计中按键程序的就是采用查询方式，若图中的P2.0的按键按下,软件程序查询到2.口为低电平,跳转到该按键控制的相应彩灯亮灯方式1。LED彩灯电路:发光二极管与单片机的1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P1口的个端口,P10、1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P5、P1.6、P17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。数码管显示电路:该一位数码管为静态显示，字段接P0口,因为公共端接了二极管，电路板上的插针为三极管的基极，所以电路板上的插针接低电平（或接地)，但此数码管
11、为共阳极。当某个键按下，软件程序就会给P0口送相应的执行码，就会在数码管上显示相应的样式编号。四.系统软件设计：.1程序流程图 Y N N N N YY Y Y 图4.1. 程序流程图42 软件程序：ilude usigned char co table1=0x,0b,0x,xf;usigned har ode ale2=0xf8，0f,0x8f,0xf； nigned char codeale3=0e8,0x9,0x9b,xff; unsigd char coe able=000,xff,0x00,0;in ； nsigned it ;oid dela（usgnedint z) /延时函数,
12、z的取值为这个函数的延时s数,如delay(20);大约延时200m. uined in x,;r（x=z;0;x-) for（y110;y;y-);void liuuid1()/流水灯样式1 P0=0xf; P1=table1a;elay（400）; +;i(a=4) a0; oid liushuideng2(）/流水灯样式2 P0=0x4; P1talea;delay(00); a+; if(a=4) a0; vod liushudn()/流水灯样式3 =0b0; 1tal3a; deay（5）;a+；(a=4) =; oid lihuideng（)/流水灯样式4 P0=09;tble4a
13、;dela(50)；a+;(a=) a=0; oidmain() a=； 3=0xf；P20xe; hle(1） f(P=0e)/判断第一个键 lay（50);/延时等待 while(P=0xef) suiden1（）; i(P=xed)/判断第二个键 deay(50); il（2=0xef) liuhuen2（); (2xeb)/判断第三个键 dela(50); wil（P=0xef) iushung(); i(P=0x7）/判断第四个键 ela(0); whl(P =0ef) liushiden4(); 五.设计体会： 经过努力,我们组终于完成这次彩灯的课程设计任务。我们首先查阅了大量的书
14、本资料,接着又上网搜集了许多有用信息，有时候为了找到一个合适的电路而苦恼,有时候又为取得一点成功而由衷的高兴。通过课程设计，我们增强了对单片机的理解,学会查寻资料比较方案，学会单片机的设计计算；进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决程序编写问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型程序的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强了实践能力。 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,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。六.参考文献：单片机应用技术-张晔,王玉民，高等教育出版社，出版日期：20.6跟我学用单片机- 肖洪兵,北京航空航天大学出版社，出版日期：2008单片机实践应用与技术-马长林，陈怡,北京大学出版社,出版日期:20单片机高级教程第1版-何立民，北京航空航天大学出版社,出版日期:01单片机课程设计指导-程成，清华大学出版社,出版日期:2009单片机原理及接口技术-李朝清,北京航空航天大学出版社,出版日期：999
