基于单片机的节日彩灯控制器.doc

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1、.....文理学院理工学院课程单片机课程设计题目节日彩灯控制器设计专业通信工程学号学号学号2015.6.资料........一、任务以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器。二、设计要求以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器，要求有四个控制按键：lK1—开始，按此键则灯开始流动（两翼展开）。lK2—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。lK3—上，按此键则灯由上向下流动。lK4—下，按此键则灯由下向上流动。.资料.........资料........第1章绪论彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。新中国成立后，彩灯艺术得到了更大

2、的发展，特别是随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出。而随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多节日的气氛里可以看到彩色霓虹灯，这种LED彩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。其将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。在当今的社会里，彩灯已经成为我们生活的一部分，能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。1LED彩灯控制器概述新型LED彩灯系统包括两大部分，即LED彩灯控制器（89C51主控模块）和LED彩灯管（管L

3、ED板模块）。彩灯控制器是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89C51的P口输出控制信号；彩灯管是受控模块，上面焊有三色LED彩灯和信号驱动芯片，模块置于LED的透明管。该LED彩灯控制器是一种基于STC89C51单片机的彩灯控制器，实现对LED彩灯的控制。其以STC89C51单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。如果稍微改动控制电路，就可以改变电路的不同工作状态，控制彩灯变幻出不同的闪烁效果。2LED彩灯控制技术状况彩灯控制电路是由单元模块电路组合而成的，主要以STC89C51单片机为控制中心，并与按键控制电路、时钟电路、复位电路在直流稳

4、压电路的相互作用下进而控制彩灯亮灭的顺序，从而实现多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环。3本设计任务运用STC89C51单片机、发光二极管、电阻、电容、按键等元件组成LED节日彩灯控制电路中的按键控制电路、彩灯显示电路以及单片机最小系统等模块。并用Proteus等软件仿真，做出其电路仿真图。.资料........第2章总体方案设计与论证通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。1方案比较彩灯控制器大致可分为两种方案实现

5、。一种是利用数字逻辑电路装置控制，另一种是采用单片机控制。1.1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2-1所示。图2-1方案一的原理框图1.2方案二本方案主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。其硬件构成框图如图2-2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5V直流电源组成。.资料........图2-2方案二的原理框图方案二：此设计方案中单片机的

6、P1口接4路按键控制电路，实现彩灯花型的切换功能；单片机上的P2口接8路LED发光二极管组成彩灯电路，显示彩灯循环情况。2方案论证如果采用方案一，利用数字逻辑电路装置控制，其电路不是很复杂，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。而采用方案二，以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。.资料........3方案选择综上，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。第3章系统硬件设计为使该LED节日彩灯控制系统具有更加好的

7、方便性和灵活性，我们对系统的硬件做了精心设计。硬件电路包括直流电源电路、单片机最小系统、LED彩灯显示电路、按键控制电路等四大模块。STC89C51单片机的工作电压围：4.0V—5.5V，所以通常给单片机外接5V直流电源。由于时间关系，此处用3节1.5V的干电池供电。1单片机最小系统设计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3-2所示。时钟电路：本系统采用单片机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部