课程综合设计---基于单片机的循环彩灯设计报告

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1、信息学院课程设计报告课程名称：电路综合设计专业班级：电子信息09级学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：评阅意见：评阅教师日期基于单片机的循环彩灯设计报告一、设计要求本设计基于AT89S52强大的信息处理功能，通过晶振、电容、电阻构成的最小系统，功能实现彩灯复杂而又有规律的闪亮。（1）设计一个花样彩灯。（2）彩灯多种工作模式。（3）电路要简单方便操作和理解。焊接的电路布局合理，电路清晰。（4）资源利用充分，设计的电路性价比相对较高。二、设计的作用和目的实验的目的是了解到电路从设计到焊接调试等过程，加强对电路的了解，熟悉单片机的操作及其的资料，并学会应用。三、设计的

2、具体实现1.最小系统设计单片机工作条件设计：40脚接+5V电源，20接地，18脚、19脚外接12MHz晶振及两个22pF瓷片电容。P2口分别通过8个电阻接8只发光二极管2.方案选择彩灯控制器大致可分为两种方案实现。一种是利用电子电路装置控制，另一种是采用单片机控制。选择方案二。方案一电路复杂，性价比不高。而二方案恰恰相反，故选择二方案。方案一：根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。其框图如图1-1所示。振荡电路控制电路译码器LED显示电路计数器图1-1　彩灯循环控制器硬件框

3、图方案二：本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如图1-2所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、电源）、LED发光二极管和5V直流电源电路组成。图1-2　单片机彩灯循环控制系统硬件框图此设计方案：彩灯由单片机中程序控制，即实现了花型的变换；单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。实验流程图开始MCU初始化数据变量初始化Main函数执行一次执行完毕循环执行2． 单元电路设计、仿真与分析实验是基于单片的较强的读写能力。利用C语言程序控制电路简单方便，易于

4、操作也便于实现。利用键盘扫描程序和数码管编译程序就可实现满足要求的电路，电路总体如下面模块。AT89S52（信息处理和算法控制）电源8个彩灯显示模块时钟电路硬件电路的核心是单片机最小系统，由于51单片机带负载能力较差，因此设计了上拉电阻以保证数码管的正常驱动。实验的仿真图和仿真结果如下图：3．电路的安装与调试实验中遇到的最大的问题就是LED灯选择的错误，导致三色的发光二极管亮的规律看得不明显，使得设计失败。还有最小系统焊接问题，导致单片机不能正常工作，所以我们又重新焊接最小系统和重新选择单色的发光二极管。在调试过程中主要是对程序的修改，特别是延时子程序。开始延时较短

5、时，当按下开关时，LED开始闪烁。如果延时较长则LED闪烁更慢。通过修改程序，将延时调到适中，系统正常工作。四．心得体会及建议该设计是以AT-89S52单片机为主控芯片,与发光二极管、晶振电路、和电源电路组成，通过程序控制彩灯流水花样。本文所给程序实现的功能比较简单，旨在抛砖引玉，可以在此基础上扩展成更复杂的彩灯控制，比如键盘控制流水花样、控制流水灯显示数字或图案等等。通过花样彩灯的制作，给我最大的体会是对一个程序整体的把握和控制，只有将子程序有效的结合起来，才能完成设计的目的。另外，在程序的调试过程中，我们也遇到了很多意想不到的困难，在老师的帮助和不懈努力下，对仿

6、真软件有了更深的认识，将困难一一克服，使程序编译成功，仿真实现。建议：焊接一个单片机的最小系统，首先要多次实验仿真，精确实验要采用的原件参数，多查阅相关的资料。然后就是要合理的对电路布局，是电路美观且便于检查和测试，最后是调试过程，调试需要分模块，逐步进行检查和测试，然后进行整体测试。直至实现电路满足实验要求。五．附录实验原理图绘制PCB走线实验焊制的实物电路图：元器件明细表六．参考文献[1]·余锡存，曹国华·单片机原理及其接口技术·2007.12（2版）