基于单片机的霓虹灯控制器设计.doc

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1、计算机控制技术基于单片机的霓虹灯控制器设计学号：XXX姓名：XXX日期：2013年11月26日计算机控制技术目录第1章绪论11.1选题的背景与意义1第2章系统总体设计22.1方案的选择22.2系统总体设计22.2.1串行输入并行输出74HC595的介绍32.2.2LED点阵的介绍4第3章硬件设计63.1硬件选型63.1.1主控电路的选择与论证63.1.2显示设备的选择与论证83.1.3控制器模块选择93.2硬件电路设计103.2.1硬件部分103.2.2单片机最小系统电路图113.2.4点阵驱动模

2、块单元电路设计123.2.5点阵模块单元电路设计123.2.6红外遥控模块单元电路设计143.2.7红外遥控接收模块单元电路设计15第4章软件设计164.1系统流程164.1.1主程序设计164.1.2单片机I/O口分配174.2各模块程序184.2.1显示程序设计184.2.2红外接收程序设计18计算机控制技术第1章绪论1.1选题的背景与意义霓虹灯是一种冷阴极辉光放电灯，直接将电能转换成光能。自其问世以来，历经了上百年的发展，现已成为重要的显示、装饰光源。霓虹灯由于其外形变幻多端、加工灵活、色彩

3、丰富，在广告业、商业、交通、建筑、室内外装饰、舞台布景、家用电器、城市美化等领域发挥了特有的作用。单片机自问世以来，迄今已有三十多年了，其产品琳琅满目，产家也众多纷纭，功能也是五花八门。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。在许多基于单片机的应用系统中，通过软件编程实现对外部硬件电路的控制。它给人们的生活带来了很多便利。因此本文将单片机与芯片结合起来，设计了一款用单片机控制的霓虹灯控

4、制系统，伴随着霓虹灯图像的变化有不同的效果。流水灯在现代社会就有广泛的应用，大型电子广告牌、霓虹灯、指示牌和工业控制的控制面板等等都有流水灯的应用。而且基于单片机的流水灯的控制系统利用了单片机的内部资源，如定时器、I/O口和寄存器等，完成了单片机系统开发的基本流程，因此具有典型的代表意义，是学习和开发单片机的基本实验之一。AT89C52单片机是可多次改写的可编程芯片，用这种芯片构成的系统简单、可靠，性价比相当高，适合成为霓虹灯程序控制器的核心部件,结合锁存器MC74HC373实现的控制器功能，时间

5、常数易修改，使用灵活，电路易实现，成本低，控制芯片更换方便。控制器的花样变化及速度调节能用软件方法实现，这样进一步提高了性价比。18计算机控制技术第2章系统总体设计2.1方案的选择本设计要求完成一个霓虹灯控制器，控制发光二极管点阵显示，要求能形成多种图案和字。实现图案和字的左右移动、暂停、继续移动、跳转到指定字的操作。本设计是以STC89C52芯片的电路为基础，通过软件程序来控制单片机内部的定时器来控制256×256的矩阵贴片发光二极管的明亮，显示不同的图案花样，形成霓虹灯控制器。实物以STC89

6、C52为主控芯片，红外遥控模块构成电路，主要包括电源、控制电路、显示电路。对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。该软、硬件系统具有很好的通用性和一定的实际使用价值。2.2系统总体设计本设计是基于STC89C52RC单片机为核心器件控制整个系统进行工作的，系统控制框图如图2-1所示。红外遥控单片机电源LED点阵图2-1控制系统框图如图2-1所示，本方案具有红外遥控模块、单片机控制模块、显示模块，共三个模块。此外，通过主控单元电路的扩展，可添加多种附加功能。18计算机控制技术单片机控制霓虹

7、灯的设计以单片机STC89C52RC控制为核心，通过红外遥控器发出信号，接收头接收信号，通过单片机的中断处理，对图案的显示进行控制；串口通信是为了帮助STC单片机实现程序的下载；点阵模块有图案显示，也有文字显示，对文字有左右滚动、速度变化、暂停、播放等操作。根据系统框图，对单元电路控制进行设计。2.2.1串行输入并行输出74HC595的介绍74HC595引脚图如图2-2所示：图2-274HC595引脚图74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。74HC595是

8、具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SHcp（移位寄存器时钟输入）的上升沿输入到移位寄存器中，在STcp（存储器时钟输入）的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。8位串行输入/输出或者并行输出移位