基于单片机的霓虹灯控制系统设计
基于单片机的霓虹灯控制系统设想
毕业设计(论文)基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计
基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计目录摘要 (i)Abstract (ii)引言 (7)1绪论 (8)1.1单片机发展概述 (8)1.2总体方案设计 (10)1.3硬件电路的设计 (11)1.3.1 单片机系统 (11)1.3.2 LED概述 (12)1.3.3 外部时钟方式电路 (13)1.3.4 手动复位电路 (14)1.4 MSC-51芯片简介 (15)1.5 74LS373简介 (20)1.6 PROTEL DXP 简介 (21)2系统功能简介 (22)3系统流程图 (23)4硬件设计原理 (24)4.1最小系统模块 (24)4.1.1电源模块 (25)4.1.2串口模块 (26)4.1.3单片机模块 (26)4.1.4时钟电路模块 (27)4.1.5复位电路模块 (28)4.2驱动模块 (28)4.3 LED显示模块 (30)4.4激光传感器模块 (30)5软件部分 (30)5.1核心算法设计流程图 (31)5.2系统程序 (32)6系统调试 (35)6.1软件调试 (35)6.2硬件调试 (36)6.3测试结果 (36)6.4结果分析 (36)7总结 (37)7.1整个系统的设计思路 (37)7.2商业开发价值 (37)参考文献 (38)致谢 (39)ContentsAbstract (ii)Preface (7)1 Introduction (8)1.1 SCM development outline (8)1.2 The general scheme design (10)1.3 Hardware circuit design (11)1.3.1 Single-chip microcomputer system (11)1.3.2 LED overview (12)1.3.3 External clock mode circuits (13)1.3.4 Manual reset circuit (14)1.4 MSC - 51 chip profile (15)1.5 74LS373 profile (20)1.6 PROTEL DXP profile (21)2 Systemic function (22)3 System chart (23)4 Design principle (24)4.1Smallest system module (24)4.1.1Power module (25)4.1.2 Serial interface module (26)4.1.3 Microcontroller module (26)4.1.4 Clock circuit module (27)4.1.5 Reset circuit module (28)4.2 Driver module (28)4.3 Video module of led (30)4.4 Laser sensor module (30)5 The design of system software (30)5.1 Core algorithm design flow chart (31)5.2 System program (32)6 Conclusion (35)6.1 Software debugging (35)6.2 Hardware debugging (35)6.3 Test result (36)6.4 Results (36)7 Summarize (37)7.1 The whole system design ideas (37)7.2 Commercial development value (37)Reference (38)Acknowledgement (39)智能霓虹灯控制系统设计作者：指导教师：【摘要】近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。
基于单片机的霓虹灯控制器
• 32•本文介绍了一个使用STC89C52RC 作为主控芯片的霓虹灯控制器，该控制器可显示八种不同的图案或文字且可以由红外遥控器控制切换图案和移动方向，其主要包含单片机主控模块、点阵模块、红外遥控模块和语音模块。
最开始的霓虹灯控制方式是机械式控制方式，其只能按照固定模式循环显示图案变化，容易使人产生视觉疲劳。
而基于单片机的霓虹灯控制器，使得霓虹灯所需要的图案及其变换方式、速度调节都可以通过程序驱动单片机来实现。
因此，本文将使用STC89C52RC 单片机作为主控芯片，制作一个多功能霓虹灯控制器。
1 系统工作原理本设计的思路是选取STC89C52RC 作为主控芯片，来判断用户选择的显示方式和通信方式。
当按下红外遥控器按钮时，红外接头接收到红外光波，单片机产生中断，解码电路的译码器译出相应的键位码。
单片机内部程序驱动四片74HC595控制LED 点阵的显示图案或者文字的变换及移动方向，同时通过单片机的I/O 端口控制语音芯片ISD1730调用当前地址用喇叭播放指令，以达到霓虹灯扫描花样控制器的实现。
本设计实物包含供电模块、单片机主控模块、红外遥控模块、点阵显示模块和语音模块，总体框图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 单机最小系统单片机采用的是STC89C52RC ，其最小系统由单片机及其外围电路：电源、晶振电路和复位电路一起组成。
晶振电路包含了两个电容和一个晶振，即在单片机内部的单向放大器的输入、输出端之间接上两个20pF 的电容和一个晶振，其中两个电容值的大小对时钟频率只有细小的调节作用。
它为单片机提供了时间基准，STC89C52RC 通常采用的晶振频率为11.0952MHz ，位时间来选择，一般来说电容的值越大，复位需要的时间越短，但过大也会损伤元器件。
图1 系统总体框图2.2 点阵模块点阵的驱动电路由4个74HC595级联构成。
74HC595具有串/并转换功能。
其中两个74HC595的输出端点阵与点阵所有的行线相连，作为点阵的行驱动；另外两个74HC595的输出端与点阵所有的列线通过16个470Ω的电阻相连作为列驱动。
基于单片机的彩灯控制器设计
基于单片机的彩灯控制器设计一、引言彩灯是一种可以调节颜色和亮度的灯光装置，被广泛应用于舞台灯光效果、建筑物装饰、商业广告、节日庆典等场合。
传统的彩灯控制器往往依赖于传感器和模拟电路实现，无法快速调节灯光效果，操作不方便。
为了实现更加灵活、方便的彩灯控制，本文将设计一款基于单片机的彩灯控制器。
二、系统设计本彩灯控制器系统设计基于单片机，通过单片机控制器实现对灯光的调节和控制。
系统硬件主要由单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源构成，软件主要由单片机程序编写实现。
1.单片机选择单片机是整个系统的核心控制器，选择合适的单片机至关重要。
根据给定的设计要求，选取具有较强处理能力和丰富外设接口的单片机。
一般来说，常用的51系列单片机和STM32系列单片机具备较好的性能和扩展能力。
2.彩灯模块设计彩灯模块是实现灯光调节的核心部分，可以使用RGBLED灯珠或者是WS2812灯带等灯光模块。
通过控制彩灯模块的亮度和色彩来实现不同的灯光效果。
3.按键开关设计通过按键开关来切换不同的灯光模式，实现系统的开关和功能选择。
可以设计多个按键开关，分别对应不同的灯光模式，通过按下不同的按键实现灯光模式的切换。
4.显示模块设计为了方便用户了解灯光的当前状态和模式选择，可以使用OLED显示模块或者数码管显示模块来实现数据的显示。
5.电源设计由于彩灯模块通常需要较高的驱动电流，所以需要提供稳定的电源。
可以采用电池供电或者是AC-DC转换器等方式，确保系统稳定运行。
三、系统实现1.程序设计通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。
根据不同的按键输入，设置对应的灯光参数和模式，通过单片机的I/O接口控制彩灯模块的亮度和色彩。
2.硬件连接按照设计要求，将单片机、彩灯模块、按键开关、显示模块和电源连接起来。
通过对应的引脚和接口进行连接，确保系统正常运行。
四、总结本文设计了一款基于单片机的彩灯控制器，通过单片机编程实现对彩灯的控制和灯光模式的切换。
-基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计
毕业设计（论文）说明书题目基于AT89C51广场霓虹灯控制系统设计日基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术的计算机系统，具有灵活、强大的控制功能，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，以便实时监控系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。
霓虹灯是城市的美容师，每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。
霓虹灯的亮、美、动特点，是任何电光源所不能替代的，在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。
因此如何设计出变换更为多样的霓虹灯这一课题就具有了时代意义。
本设计中的广场霓虹灯是基于89C51单片机设计的，具有显示、红外通信、音乐这三大功能。
针对广场霓虹灯变换的多样性这一特点，设计了五种变换方案，通过编写软件程序来实现。
本设计针对广场霓虹灯的设计具有结构简单、可扩展性强的特点，具备电气可行性和经济可行性。
关键词：霓虹灯；89C51单片机；自动控制Design of square neon lights control based on 89C51AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly deepening. Single chip is an integrated circuit chip, is a computer system with very large scale integrated circuit technology, has the control function of flexible, powerful, in the MCU application of real-time detection and automatic control system, microcontroller as a core component to use, output to input, and real-time monitoring system, to achieve automatic control.The neon lights are the city's beautician, when night fell, lights, neon lights be riotous w ith colour of dress took exceptionally beautiful city. Neon light of bright, beautiful, dynamic characteristics, is any electric light source is not a substitute for, to play the leading role in a ll kinds of new light source are emerging and competition. Therefore, how to design a transf ormation for the subject to neon variety has the significance of the times.Square neon lamp in this design is based on 89C51 single-chip design, display, infrared communication, the voice of the three functions. According to the characteristics of diversity square neon lights transform, designed five kinds of transformation, achieved by writing software. The design for the design of square of neon lamp has the advantages of simple structure, strong scalability, electrical and economic feasibility.Keyword：neon light；89C51；automatic control目录摘要 ................................................................................................................................. I Abstract............................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 霓虹灯研究情况概述 (2)1.3 论文主要研究内容 (4)2 系统方案设计 (6)2.1 系统总体设计方案 (6)2.2 通信模块的确定 (7)2.3 显示模块与音乐模块的确定 (7)2.4 电源模块的确定 (8)2.5 单片机控制部分的确定 (8)3 AT89C51单片机概述 (9)3.1 AT89C51特性 (9)3.2 单片机最小应用系统 (9)3.2.1 时钟电路 (9)3.2.2 复位电路 (10)3.3 I/O接口的扩展 (11)3.4 掉电保护设计和硬件―看门狗‖ (12)3.4.1 微处理器监控器MAX690A简介 (12)3.4.2 电路工作原理 (13)4 硬件部分的设计 (14)4.1 红外通信模块的设计 (14)4.1.1 实现目标 (14)4.1.2 元器件选型 (14)4.1.3 电路设计 (116)4.2 显示模块的设计 (16)4.2.1 LED数码管的显示原理 (16)4.2.2 显示方案及接线 (18)4.3 音乐模块的设计 (19)4.3.1 模块组成 (19)4.3.2 音乐模块接线图 (20)4.4 电源模块的设计 (20)5 软件部分设计 (22)5.1 软件说明 (22)5.2 系统总流程介绍 (23)5.3 显示与音乐模块流程介绍 (24)5.4 红外通信流程介绍 (25)6 结论 (26)参考文献 (28)谢辞 (29)附录 (30)1 绪论1.1 课题研究的目的和意义霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。
基于单片机的霓虹灯控制系统设计
目次摘要症结词一．媒介二．总体设计计划三．硬件电路设计3.1 单片机体系3.2 LED概述3.3 外部时钟方法电路3.4 手动复位电路3.5 霓虹灯掌握电路四．软件设计五．软件调试六．总结附录基于单片机的霓虹灯掌握体系设计摘要：单片机技巧是一门运用性很强的专业课,其理论与实践技巧是从事机电类专业技巧工作的人员所不成少的.本次程设计是选择AT80C51为焦点掌握元件,运用取表的办法,使端口P1 做单一灯的变更：左移2 次,右移2 次,闪耀2 次（延时的时光0.2 秒）,设计了单片机霓虹灯掌握体系,使其产生有纪律的闪耀和移动.症结字T80C51LED灯霓虹灯一.媒介单片机,亦称单片微电脑或单片微型盘算机.它是把中心处理器（CPU）.随机存取存储器（RAM）.只读存储器（ROM）.输入/输出端口（I/0）等重要盘算机功效部件都集成在一块集成电路芯片上的微型盘算机.单片机是把重要盘算机功效部件都集成在一块芯片上的微型盘算机.它是一种集计数和多中接口于一体的微掌握器,被普遍运用在智能产品和工业主动化上,而51单片机是个单片机中最为典范和最有代表性的一种.跟着城市扶植和市场经济的飞速成长,城市的美化和日益剧烈的告白竞争越来越得到社会的存眷,作为城市装潢和告白宣扬的霓虹灯的需求量也越来越大.曩昔霓虹灯掌握器多采取E2PROM和响应的逻辑电路来完成,如今也有采取一些专用霓虹灯掌握芯片的掌握器.前者所需电路较多,制造不轻易转变,且所需掌握的霓虹灯路数越多,扩大起来也比较庞杂;尔后者因为电路已作定,掌握方法不克不及随便转变,功效较为单一.然而市场上须要低成本高机能的霓虹灯掌握技巧.我们此次设计的霓虹灯掌握体系就相符市场需求.二.总体计划设计在本次设计中,硬件部分由单片机体系.LED发光二极管构成.道理图如图1所示.单片机选用的是AT89C51单片机,运用个中的一个准时器设定灯光闪耀的时光,时钟电路选用的是11.0592M的晶振.复位电路部分采取的是上电复位和手动复位两种复位方法.因为斟酌到单片机I/O端口的带载才能,LED发光二极管采取共阳极的接法,用1Ｋ电阻分压.软件部分,因为采取的是11.0592M晶振的时钟电路,单片机准时器的最大准不时光为65.536ms,不克不及达到请求的闪耀频率.所以采取准时50ms,10个准时中止灯光进行一次亮灭的跳变.并在每一次跳变时记载下灯闪耀的次数,经由过程对闪耀次数的断定,来进行对不合LED灯的亮灭的整体时序轮回掌握.图1单片机的霓虹灯掌握电路道理图三.硬件电路的设计3.1单片机体系尺度型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的.在内部含有4KB 或8KB 可反复编程的Flash 存储器,可进行1000次擦写操纵.全静态工作为0~33MHz,有3级程序存储器加密锁定,内含有128~256字节的RAM.32条可编程的I/O 端口.2~3个16位准时器/计数器,6~8级中止,此外有通用串行接口.低电压余暇模式及失落电模式.AT89C51相当于将8051中的4KB ROM 换成响应数目的Flash 存储器,其余构造.供电电压.引脚数目及封装均雷同,运用时可直接调换.AT89C51在内部采取40条引脚的双列直插式封装,引脚分列如图2所示,内部构造道理图如图3所示.图2 AT89C51芯片引脚图3AT89C51内部构造道理图3.2 LED 概述LED Light Emitting Diode ）,发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转.LED 的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端衔接电源的正极,使全部晶片被环氧树脂封装起来.半导体晶片由三部分构成,一部分是P 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N 型半导体,在这边主如果电子,中心平日是1至5个周期的量子阱.当电流畅过导线感化于这个晶片的时刻,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的情势发出能量,这就是LED发光的道理.而光的波长也就是光的色彩,是由形成P-N 结的材料决议的.它是一种经由过程掌握半导体发光二极管的显示方法,用来显示文字.图形.图像.动画.行情.视频.录像旌旗灯号等各类信息的显示屏幕.因为具有轻易掌握.低压直流驱动.组合后色彩表示丰硕.运用寿命长等长处,普遍运用于城市各工程中.大屏幕显示体系.LED 可以作为显示屏,在盘算机掌握下,显示色彩变更万千的视频和图片. LED 是一种可以或许将电能转化为可见光的半导体.近十几年来,为了开辟蓝色高亮度发光二极管,世界各地相干研讨的人员无不全力投入.而贸易化的产品如蓝光及绿光发光二级管LED 及激光二级管LD 的运用无不说清楚明了III －V 族元素所储藏的潜能.在今朝商品化LED 之材料及其外延技巧中,红色及绿色发光二极管之外延技巧大多为液相外延成长法为主,而黄色.橙色发光二极管今朝仍以气相外延成长法成长磷砷化镓GaAsP 材料为主.LED 的具体构造如图4所示：I/O 存储器 EPROM/ROM 准时/计数器 运算器 掌握器中止CPU片内振荡器 RAM/SFP并行口 存储器扩大掌握器串行口XTAL图4 LED 的构造图3.3 外部时钟方法电路外部时钟电路如图5所示,它在单片机的外部经由过程XTAL1.XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容,构成稳固的自激振荡器.本体系采取的为11.0592MHz 的晶振,一个机械周期为1us,C1.C2为22PF.XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C130pFC230pFX1CRYSTAL图5 外部时钟方法电路图3.4 手动复位电路复位电路分为上电主动复位和按键手动复位,RST 引脚是复位旌旗灯号的输入端,复位旌旗灯号是高电平有用.上电主动复位经由过程电容C3和电阻R2来实现,按键手动复位是图6中复位键来实现的.XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C34.7uFR1400图6 手动复位电路3.5 霓虹灯掌握电路霓虹灯掌握电路用红色.绿色.黄色LED 发光二极管,分离与8个１K 的分压电阻相串联,分离与单片机的P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,P1.4,P1.5,P1.6,P1.7口相连.四．软件设计在用表格进行程序设计的时刻,要用以下的指令来完成1. 运用MOV DPTR,＃DATA16 的指令来使数据指针存放器指到表的开首.2. 运用MOVC A,＠A ＋DPTR 的指令,依据累加器的值再加上DPTR 的值,就可以使程序计数器PC 指到表格内所要掏出的数据.是以,只要把掌握码建成一个表,而运用MOVC A,＠A ＋DPTR 做取码的操纵,就可便利地处理一些庞杂的掌握动作,取表进程如下图所示：3. 汇编源程序ORG 0START: MOV DPTR,#TABLE LOOP: CLR AMOVC A,@A+DPTRCJNE A,#01H,LOOP1JMP STARTLOOP1: MOV P1,AMOV R3,#20LCALL DELAYINC DPTRJMP LOOPDELAY: MOV R4,#20D1: MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R4,D1DJNZ R3,DELAYRETTABLE: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 00H, 0FFH,00H, 0FFHDB 01HEND4. C 说话源程序#include <reg52.h>unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x00,0xff,0x00,0xff,0x01};unsigned char i;void delay(void){unsigned char m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}void main(void){while(1){if(table[i]!=0x01){P1=table[i];i++;delay();}else{i=0;}}}在protues长进行仿真试验.起首运用Keil uVsion 2将编写完成的程序编译生成HEX文件,将HEX文件烧录到单片机中,进行仿真试验,成果如下图所示,可以看到,LED已经选择性的闪耀.仿真图六.总结经由过程此次重要的课程设计,我收成颇多,天天面临着电脑,翻阅各类相干材料,也亲自着手调试,领会颇深.在此次课设中,加深了单片机相干常识的懂得,也接触了烧录器.在课设开端的前期,也碰到了麻烦,比方说,LED闪耀时光不相符请求,C说话编程不太闇练,很感激汤先生的耐烦教诲,她的滑稽让我们认为亲热,她的卖力负责让我们折服.在忙碌的一个学期即将停止之时,我的思惟成熟了,此次的课设让我找到了偏向,让我懂得了许多,有常识方面的,但大部分照样人格方面的.我信任,只要不废弃,只要尽力,就必定可以！附录I 元件清单。
基于单片机的霓虹灯控制系统设计
目录0. 前言.................................................... 错误！未定义书签。
1. 总体方案设计............................................ 错误！未定义书签。
2. 硬件电路的设计.......................................... 错误！未定义书签。
2.1 单片机系统......................................... 错误！未定义书签。
2.2 LED概述............................................ 错误！未定义书签。
2.3 外部时钟方式电路................................... 错误！未定义书签。
2.4 手动复位电路....................................... 错误！未定义书签。
2.5 霓虹灯控制电路..................................... 错误！未定义书签。
3 软件设计................................................. 错误！未定义书签。
3.1中断服务流程........................................ 错误！未定义书签。
3.2霓虹灯控制电路流程 ................................. 错误！未定义书签。
4.联合调试................................................. 错误！未定义书签。
5. 课设小结及进一步设想.................................... 错误！未定义书签。
参考文献................................................... 错误！未定义书签。
课程设计(论文)-基于单片机的霓虹灯控制器设计
题目：基于单片机的霓虹灯控制器设计摘要霓虹灯在现代社会中有广泛的应用，但传统的霓虹灯控制器利用移位寄存器的移位方式，只能实现几种有限的花式，因此市场迫切需要一种低成本高性能的霓虹灯控制器。
本设计基于单片机实现多种花式的霓虹灯控制器。
以AT89C52单片机为控制核心，使用独立式按键实现对霓虹灯的控制。
该系统主要由单片机的主控部分、键盘输入部分和LED 显示部分组成，运用I/O口输出的信号驱动发光二极管和数码管，使其产生有规律的闪烁和移动。
该控制器电路实现简单，成本低，具有较高的性价比。
关键字：霓虹灯；AT89C52；发光二极管；数码管目录1.设计任务 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2.硬件系统设计 (2)2.1总体设计方案 (2)2.1.1设计思路 (2)2.1.2方案论证与比较 (2)2.2 具体电路设计 (3)2.2.1单片机A T89C52简介 (3)2.2.2外部时钟方式电路 (4)2.2.3手动复位电路 (4)2.2.4 发光二极管电路 (4)2.2.5数码管电路 (6)2.2.6 键盘控制电路 (7)2.3 整体硬件电路 (8)2.4系统所用元器件 (8)3.软件系统设计 (10)3.1软件系统总体设计方案 (10)3.2程序流程图 (10)3.2.1模式一子程序 (11)3.2.2模式二子程序 (11)4.调试及仿真 (12)5.总结 (13)5.1本系统存在的问题及改进措施 (13)5.2心得体会 (13)参考文献 (13)1.设计任务1.1 设计目的和意义随着时代的进步，霓虹灯渐渐进入了人们的生活，如大型电子广告牌、汽车车灯、指示牌和工业控制的控制面板等都有霓虹灯的应用。
但目前市场上的霓虹灯控制器能够实现的花式有限，且价格较贵。
因此，设计一种性价比高，易于操作的霓虹灯控制器尤为重要。
通过对霓虹灯控制器的设计，训练对单片机、电子技术等内容的综合应用能力。
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目录摘要关键词一．前言二．总体设计方案三．硬件电路设计3.1 单片机系统3.2 LED概述3.3 外部时钟方式电路3.4 手动复位电路3.5 霓虹灯控制电路四．软件设计五．软件调试六．总结附录基于单片机的霓虹灯控制系统设计摘要：单片机技术是一门应用性很强的专业课，其理论与实践技能是从事机电类专业技术工作的人员所不可少的。
本次程设计是选择AT80C51为核心控制元件，利用取表的方法，使端口P1 做单一灯的变化：左移2 次，右移2 次，闪烁2 次（延时的时间0.2 秒），设计了单片机霓虹灯控制系统，使其产生有规律的闪烁和移动。
关键字T80C51 LED灯霓虹灯一.前言单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。
它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。
随着城市建设和市场经济的飞速发展，城市的美化和日益激烈的广告竞争越来越得到社会的关注，作为城市装饰和广告宣传的霓虹灯的需求量也越来越大。
过去霓虹灯控制器多采用E2PROM和相应的逻辑电路来完成，现在也有采用一些专用霓虹灯控制芯片的控制器。
前者所需电路较多，制作不易改变，且所需控制的霓虹灯路数越多，扩展起来也比较繁杂；而后者由于电路已作定，控制方式不能随意改变，功能较为单一。
然而市场上需要低成本高性能的霓虹灯控制技术。
我们此次设计的霓虹灯控制系统就符合市场需求。
二.总体方案设计在本次设计中，硬件部分由单片机系统、LED发光二极管组成。
原理图如图1所示。
单片机选用的是AT89C51单片机，利用其中的一个定时器设定灯光闪烁的时间，时钟电路选用的是11.0592M的晶振。
复位电路部分采用的是上电复位和手动复位两种复位方式。
由于考虑到单片机I/O端口的带载能力，LED发光二极管采用共阳极的接法，用1Ｋ电阻分压。
软件部分，由于采用的是11.0592M晶振的时钟电路，单片机定时器的最大定时时间为65.536ms，不能达到要求的闪烁频率。
所以采用定时50ms，10个定时中断灯光进行一次亮灭的跳变。
并在每一次跳变时记录下灯闪烁的次数，通过对闪烁次数的判断，来进行对不同LED灯的亮灭的整体时序循环控制。
图1 单片机的霓虹灯控制电路原理图三. 硬件电路的设计3.1 单片机系统标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。
在内部含有4KB 或8KB 可重复编程的Flash 存储器，可进行1000次擦写操作。
全静态工作为0~33MHz ，有3级程序存储器加密锁定，内含有128~256字节的RAM 、32条可编程的I/O 端口、2~3个16位定时器/计数器，6~8级中断，此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。
AT89C51相当于将8051中的4KB ROM 换成相应数量的Flash 存储器，其余结构、供电电压、引脚数量及封装均相同，使用时可直接替换。
AT89C51在内部采用40条引脚的双列直插式封装，引脚排列如图2所示，内部结构原理图如图3所示。
图2 AT89C51芯片引脚单片机LED 显示 电路复位电路时钟电路图3 AT89C51内部结构原理图3.2 LED概述LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，中间通常是1至5个周期的量子阱。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
由于具有容易控制、低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长等优点，广泛应用于城市各工程中、大屏幕显示系统。
LED可以作为显示屏，在计算机控制下，显示色彩变化万千的视频和图片。
LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体。
近十几年来，为了开发蓝色高亮度发光二极管，世界各地相关研究的人员无不全力投入。
而商业化的产品如蓝光及绿光发光二级管LED及激光二级管LD的应用无不说明了III－V族元素所蕴藏的潜能。
在目前商品化LED之材料及其外延技术中，红色及绿色发光二极管之外延技术大多为液相外延成长法为主，而黄色、橙色发光二极管目前仍以气相外延成长法成长磷砷化镓GaAsP材料为主。
LED的具体结构如图4所示：图4 LED 的结构图3.3 外部时钟方式电路外部时钟电路如图5所示，它在单片机的外部通过XTAL1、XTAL2这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，构成稳定的自激振荡器。
本系统采用的为11.0592MHz 的晶振，一个机器周期为1us ，C1、C2为22PF 。
XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C130pFC230pFX1CRYSTAL图5 外部时钟方式电路图3.4 手动复位电路复位电路分为上电自动复位和按键手动复位，RST 引脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效。
上电自动复位通过电容C3和电阻R2来实现，按键手动复位是图6中复位键来实现的。
XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C34.7uFR1400图6 手动复位电路3.5 霓虹灯控制电路霓虹灯控制电路用红色、绿色、黄色LED 发光二极管，分别与8个１K 的分压电阻相串联，分别与单片机的P1.0，P1.1，P1.2,P1.3，P1.4，P1.5, P1.6，P1.7口相连。
四．软件设计在用表格进行程序设计的时候，要用以下的指令来完成1. 利用MOV DPTR ，＃DATA16 的指令来使数据指针寄存器指到表的开头。
2. 利用MOVC A ，＠A ＋DPTR 的指令，根据累加器的值再加上DPTR 的值，就可以使程序计数器PC 指到表格内所要取出的数据。
因此，只要把控制码建成一个表，而利用MOVC A ，＠A ＋DPTR 做取码的操作，就可方便地处理一些复杂的控制动作，取表过程如下图所示：3. 汇编源程序ORG 0START: MOV DPTR,#TABLE LOOP: CLR AMOVC A,@A+DPTRCJNE A,#01H,LOOP1JMP STARTLOOP1: MOV P1,AMOV R3,#20LCALL DELAYINC DPTRJMP LOOPDELAY: MOV R4,#20D1: MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R4,D1DJNZ R3,DELAYRETTABLE: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 00H, 0FFH,00H, 0FFH DB 01HEND4. C 语言源程序#include <reg52.h> unsigned char code table[]={ 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x00,0xff,0x00,0xff,0x01};unsigned char i;void delay(void){unsigned char m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}void main(void){while(1){if(table[i]!=0x01){P1=table[i];i++;delay();}else{i=0;}}}五.软件调试在protues上进行仿真实验。
首先使用Keil uVsion 2将编写完成的程序编译生成HEX文件，将HEX文件烧录到单片机中，进行仿真实验，结果如下图所示，可以看到，LED已经选择性的闪烁。
仿真图六.总结通过这次紧张的课程设计，我收获颇多，每天面对着电脑，翻阅各种相关资料，也亲自动手调试，体会颇深。
在这次课设中，加深了单片机相关知识的理解，也接触了烧录器。
在课设开始的前期，也遇到了麻烦，比如说，LED闪烁时间不符合要求，C语言编程不太熟练，很感谢汤老师的耐心教导，她的幽默让我们觉得亲切，她的认真负责让我们折服。