毕业论文-基于at89c51单片机的led简易彩灯控制系统设计

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1、海口经济学院信息工程学院海口经济学院信息工程学院通信工程专业毕业设计课题题目：基于AT89C51单片机的LED简易彩灯控制系统设计姓名：学号：年级专业：2014级信息通信学期：第七学期指导教师：职称：开题时间：2015年1月25日21海口经济学院信息工程学院一、方案论证1（一）方案比较1（二）总体设计方案2二、硬件电路设计2（一）单机片最小系统2（二）按键控制电路3（三）中断电路3（四）LED显示电路4（五）总体电路5（六）单机片的介绍6三、软件设计8（一）软件设计思路8（二）软件设计流程9（三）软件程序9四、结论16参考文献：1621海口经济学院信息

2、工程学院摘要本文介绍了一种由16个LED发光二极管组成多功能发光形式的简易彩灯控制系统的软硬件设计过程，方案以AT89C51单片机作为主控核心，且以复位电路、时钟电路、按键电路、中断电路以及彩灯显示电路组成，利用软件编程烧录程序到单片机来实现对LED彩灯进行多样控制。该控制电路能完成多种闪灯模式以及随意变换想要的闪烁方式和控制彩灯的闪烁频率等功能。该系统具有电路结构简单、易操作、硬件少、体积少、成本低、能耗低等优点，有一定的实用价值。关键词：8051单片机；LED彩灯；控制系统；闪烁方式一、方案论证（一）方案比较方案一：可用555产生脉冲加到计数器来完

3、成，试验原理框图如下：计数器555多谐振荡器LED灯显示方案二：也可用两非门与电阻与电容构成多谐振荡器加到计数器来完成。框图如下：振荡脉冲计数器LED灯方案三：通过单片机控制二极管的闪烁，通过中断来改变模式同时串行输出数码管。P0，P1口接16个二极管，P3口接扩展板的数码显示接口。该方案简单，易于设计和控制，所以选择法案三。（二）总体设计方案设计思路:21海口经济学院信息工程学院本方案这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。本课题设计的总体框图如下图1-2所示图1-2系统总体设计框图系统设计如下：此设

4、计方案中单片机的P1口接4路按键控制电路，实现彩灯闪烁方式的切换功能；单片机的P3.3引脚接上一个按键开关以实现对彩灯中断的控制；单片机上的P0和P2口接16路LED发光二极管组成彩灯显示电路，实现多种形式的闪烁功能。二、硬件电路设计（一）单机片最小系统要使单片机工作起来，最基本的电路构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统由复位电路和时钟信号电路组成（如图2-1）。复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用上电自动复位。单片机最小系统还有一块模块叫时钟电路。时钟

5、电路由一个晶振和两个小电容组成，用来产生时钟频率。AT89C51单片机芯片内部有一个反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡器电路的输入端和输出端，时钟可由内部和外部生成，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHz，电容值取30PF,电容的大小频率起微调的作用。21海口经济学院信息工程学院复位电路时钟电路图2-1单片机最小系统图（二）按键控制电路按键控制电路（如图2-2）是由4个按键开关构成的。他们分别接在单片机AT89C51的P

6、1.0~P1.3引脚上，为了一对一方式控制16个LED彩灯的不同闪烁形式。当按下开关key1时，16个LED发光二极管闪烁第一种彩灯方式；当按下开关key2时，16个LED发光二极管闪烁第二种彩灯方式；同理，当按下开关key3时，16个LED发光二极管闪烁第三种彩灯方式；当按下开关key4时，16个LED发光二极管闪烁第四种彩灯方式。key3key2key4key1图2-2按键控制电路图21海口经济学院信息工程学院（三）中断电路单片机的P3.3引脚街上一个按键开关以实现对彩灯中断的控制（如图2-3）。当彩灯系统正在实现无论哪一种控制方式时，按下中断开关

7、使过程终止，16个LED发光二极管同时会处于熄灭状态，停止当前工作；当再次按一下中断开关时，彩灯系统会继续进行工作，闪光方式会与中断之前的方式一样。如图2-3中断控制电路图（四）LED显示电路流水灯采用的是发光二极管（Light-EmittingDiode），简称LED，是一种将电能转换为光能的半导体器件，具有体积小、耗电低的优点，常被用作微型计算机与数字电路的输出装置。当LED两端加上一定的正向电压，使之流过一定的工作电流就会发光，其亮度随流过的电流增加而增加，但电流过大LED的寿命也将缩短。普通LED正向电流一般为5~20mA。由于51的I/O是弱

8、上拉的方式，在输出高电平时，只能输出几十微安的电流，而在输出低电平时，I/O最大可以输入几十毫