单片机彩灯控制器课程设计报告

《单片机彩灯控制器课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要:近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对于彩灯的技术和花样也越来越高。目前市场上各式各样的LED灯多半是采用全硬件电路实现，存在电路结构复杂，功能单一等局限性，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。本文介绍了一种简易彩灯控制系统的软硬件设计过程，以AT-89S52单片机为控制中心与辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯的控制。本系统具有电路结构简单，操作容易，硬件少，成本低等特点。关键词：LED彩灯；AT-89S52单片机；彩灯控制器目录1设计任务12设计方案23硬件设计3

2、3.1总体方案33.2单元电路设计44软件设计75系统调试96设计小结10参考文献11附录12附录一原理图12附件二PCB13附录三程序14附录四元件清单181设计任务1.1设计目的通过课程设计使我们进一步掌握微机原理与应用课程的有关知识，通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也提高了我们通过动手进行硬件设计及程序设计的能力，从而提高解决实际问题的能力。1.2基本要求（1）用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全部熄灭）。（2）可以用输入按钮在几种灯光效果间切换。（

3、3）可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后继续之前的效果。（4）增加自动在几种效果间切换的功能，并设置一个按钮可以在自动模式和手动模式间切换。（5）使用定时中断延时。2设计方案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。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图方案二：本方案主要是通过对

4、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、复位电路、电源）、按键控制电路、LED发光二极管和9V直流电源电路和供市电彩灯工作的220V交流电源组成组成。时钟电路复位电路LED彩灯显示按键控制电路AT89S52单片机直流9V电源图1-2　单片机彩灯循环控制系统硬件框图此设计方案中单片机的P1.2到P1.7口接8路按键控制电路，实现彩灯花型的切换功能；单片机上的P0和P2口接十六路市电彩灯电路，显示彩灯循环情况。结合设计任务书比

5、较以上两种方案可知：利用电子电路装置控制，其电路不很复杂，制作相对较容易点，成本也相对较低，但可调性差，亮灯模式少而且样式单调，达不到设计任务要求或实现困难。采用单片机控制其优点是电路集成度高，工作原理简单，清晰明了，自定义编程，控制的图案花样多，移植性好等。综上，显然方案二各方面优越于方案一，以及为了体现专业优势，本次设计采用第二种方案。3硬件设计3.1总体方案下图为彩灯控制器的基本原理图，如图3-1所示，以单片机为控制中心，在将单片机芯片装上之前就把程序写入到芯片中。，当电源接通知后，按下S9，单片机的电路复位，此时若按下S1，则为

6、自动交替花样循环；若按下S1则手动控制，再在S2~S8六种不同的花样中选择一种中花样。同时数码显示管会显示出我们是采用的手动选择还是自动循环及所选用的是花样几。这都是由单片机根据我们选择的情况而调用相应的程序。最后再通过8550的开关作用及MAC97A6双向可控硅的的控制，实现彩灯模块花样的变化。图3-1硬件原理图3.2单元电路设计3.2.1直流稳压电源对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波

7、和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5V。如图3-2所示。图3-2直流电源电路3.2.2单片机最小系统要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。单片机最小系统如图3-3所示。时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。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

8、用方式为上电自动复位功能。电路如下图所示。图3-3单片机最小系统3.2.3按键控制电路按键控制电路（如图3-4所示）是由8个按键开关构成的。他们分别接在单片机AT89S52的P1.2到P1.7口,D1,D2