本科毕业设计论文--单片机课程设计多功能花样流水灯设计.doc

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1、长江学院花样流水灯设计报告课题：多功能花样流水灯院系：机械与电子工程系专业：自动化班级：学号：姓名：指导老师：2016年12月20日目录摘要1一、课程设计的要求1二、总体方案分析21、硬件方案分析22、软件方案分析。三、软件设计思路和流程图41、设计思路………………………………………………………………………32、流程图……………………………………………………………………………………..4四、硬件设计思路和电路图71、设计思路72、电路图分析8五、实验过程步骤111、编程112、仿真调试11六、心得与体会13附录：…………………………………………………………

2、………………………………..14摘要随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯不断变化闪烁。LED灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED灯控制器大多数用全硬件电路实现。电路结构复杂、功能单一这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调缺乏用户可操作性影响亮灯效果

3、。因此有必要对现有的灯控制器进行改进。流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。流水灯控制是可编程控制器的一个应用(其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现(但对现代可编程控制器而言(利用移位寄存器实现最为便利。通常用左移寄存器实现灯的单方向移动，用双向移位寄存器实现灯的双向移动。本案例利用价格低廉的STC89C52RC系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。关键词:STC89C52RCLED灯单片机花样流水灯一、课程设计的要求使用单片机设计一个流水灯控制系统，该控制系统可以实现以下要求LED灯按不同的花样和速度流动点亮

4、，速度分九个等级，通过按键控制速度的加减，花样分五个种类，用按键控制加减，速度等级和花样种类通过数码管显示。19二、总体方案分析依照课程设计要求，分析设计方案。1、硬件方案分析1，系统电源电路设计方案A，使用LM317可调电压三段稳压芯片制作电源，但是我们系统供电电压为5V且LM317外围期间较多，生产成本变大。故不选择此方案B，使用7805三端稳压芯片制作电源，7805价格低廉外围器件少，稳压效果好输出电流最大可达1.5A，符合我们的需求，故使用此方案2，单片机最小系统设计方案A，使用STC89C52RC单片机，使用12Mhz晶振，设计按键复位电路，ST

5、C89C52RC单片机虽然也是51内核，但是片上资源有限B，使用STC89C52RC单片机，使用12Mhz晶振，设计按键复位电路，STC89C52RC单片机为增强型单片机，相同价格下更具优势，使用12Mhz晶振是为了精确计算延时。3，显示电路设计方案A，使用单片机引脚直接控制，这个方案比较占用单片机引脚，且驱动电流直接通过单片机，容易损坏或缩减单片机寿命。B，使用74LS164芯片以静态方式驱动数码管，此方案直接外部芯片驱动，单片机只需要两个引脚节约引脚，而且需要添加数码管不需要消耗新的引脚。4，流水灯显示方案设计A，使用专业LED灯驱动芯片，驱动LED，

6、此方案成本高，不适合B，使用74LS164芯片以静态方式驱动数码管，此方案直接外部芯片驱动，单片机只需要两个引脚节约引脚，而且需要添加数码管不需要消耗新的引脚。192、软件方案分析1，显示子程序设计思路A，使用普通引脚模拟串口驱动164显示数码管，缺点是代码量较大，不方便B，使用单片机自带串行口驱动164显示数码管，使用引脚单独控制数码管公共端这样可以起消隐作用，防止数据传输时显示乱跳2，流水灯显示子程序设计思路A，使用算法移位等操作实现流水灯花样，缺点是移植性不好代码量较大，每一个花样都需要新的代码B，使用查表法实现流水灯，此方法只需一个查表程序，流水灯

7、数组存在程序代码空间，可移植性好，方便编程，故选择这套方案。3，延时方式设计思路A，使用使用循环语句延时，此方法缺点是延时的时候无法检测到按键按下B，使用中断计数的方式延时，此方法灵活多变，不影响单片机主程序运行4，按键检测设计思路A，在主循环里检测按键，当检测到按键按下延时10MS消抖，此方案堵塞单片机B，在中断检测按键，利用10ms定时中断检测按键，此方法灵活多变故选择此方案19三、软件设计思路和流程图1：软件设计思路整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要可以上电后系统经过初始化，进入用户设定模式状态。基于STC89C52RC单片机的灯控制方案实现对

8、LED灯的控制。本方案以STC89C52RC单片机作为主控核心，与