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时间:2018-07-12
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1、节日彩灯控制器设计报告学生学号:200927042学生姓名:郭征同组学号:200827041同组姓名:刘雪妮XXVI一、设计需求分析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、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。本文以AT89C51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,键一可以使彩灯依次循环点亮,健二可以使彩灯从左到又从右到左循环点亮,三号键使
2、两端灭,中间亮,再对半交替亮,然后再奇偶亮。通过按键能方便使用者选择不同样的亮法随着计算机、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,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
3、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AT89C51单片机为控制核心,它的功耗很低。单片机技术发展至今,掌握最先进技术的仍然是国外的几大公司。如Intel公司发展的MCS-51系列的新一代产品,如8xC152、80C51FA/FB、80C51GA/GB、8xC451、8xC452,还包括了Philips、Siemens、ADM、Fujutsu、OKI、Harria-Metra、ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术
4、特点是向外部接口电路扩展,以实现Microcomputer完善的控制功能为己任,可连接一些外部接口功能单元如A/D、PWM、PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口、计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中,在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线,为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8xC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线---CAN(ControllerAreaNetworkBUS)。二、硬件电
5、路设计一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定时/记数器﹑XXVI中断系统等能量不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统配置,既要按照系统功能要求配置外围设备,如键盘显示器﹑打印机﹑A/D﹑D/A转换器等,又要设计合适的接口电路。本系统采用AT89C51单片机作为中央处理器。其主要任务收集按键的信息,判断按键时否按下来执行相应彩灯的点亮方式在本系统中,AT89C51单片机的P1口用
6、于接按键,方便使用者选择方式。P0口接的时LED彩灯。2.1AT89C51单片机硬件结构AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的八位CMOS单片机,片内有一个4KB的FLASH可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory),它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器技术,而且其输出引脚和指令系统都与MSC—51兼容。片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元,片内的存储器允许在系统内改编程序或用
7、常规的非易失性存储器编程。因此,AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,可方便的应用于各种控制领域[11]。2.1.1主要特性(1)与MCS-51产品指令系统兼容(2)4K字节可编程闪烁存储器(3)寿命:1000写/擦循环(4)数据保留时间:10年(5)全静态工作:0Hz-24Hz(6)三级程序存储器锁定(7)128*8位内部RAM(8)32可编程I/O线(9)两个16位定时器/计数器(10)6个中断源(11)可编程串行通道(12)低功耗的闲置和掉电模式(13)片内振荡器和时钟电路另外,
8、AT89C51是用静态逻辑来设计的,其工作频率可下降到零并提供两种软件的省电方式-空闲方式和掉电方式。在空闲方式中,CPUXXVI停止工作。在掉电方式中,片内振荡器停止工作,由于时钟被“冻结”,使一切功能都暂停,只保存片内RAM中的内容,直到下次硬件复位为止。2.1.2管脚说明VCC(40):供电电压,其工作电压为5V。GND(20):接地。P0端口(P0.0-P0.7):P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P
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