基于单片机的花样彩灯设计论文
基于单片机的花样彩灯设计摘要: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,对与彩灯的技术和花样也越来越高。
目前市场上各种式样的LED彩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LED彩灯控制系统的软硬件设计过程,以AT-89S52单片机作为主控核心与辅助硬件电路相结合,利用软件实现对LED彩灯进行控制。
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Design of Lantern Controller based on Single-chip Abstract:In recent years, the lantern for the landscaping, lighting the city has an important role should not be underestimated. So the city decorated with lanterns as the growing demand for technology and lanterns have become more sophisticated and synchronized. Currently on the market a variety of style LED lantern is the most hardware-wide realization of the existence of complex circuit structure, functions and other limitations of a single, it is essential to the current controller to improve the lantern. This paper introduces a simple control system of the LED lantern design process of hardware and software, with AT-89S52 single-chip microcomputer as the master core and supporting the combination of hardware circuitry, using software control of the LED lanterns. The specialties of this system are simple structure, easy control, less hardware, low cost, and so on.Keywords: LED lantern; AT-89S52 single-chip microcomputer; Lantern controller目录一、论文正文引言 01 系统设计 (1)1.1 设计任务与要求 (1)1.1.1 设计任务 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 方案的选择与论证 (1)2 系统硬件设计 (1)2.1 控制器模块 (3)2.2 按键模块 (5)2.3 LED显示模块 (5)2.4 接口模块 (6)2.5硬件电路调试 (9)2.6硬件元件清单 (9)3软件设计与仿真 (10)3.1仿真软件简介 (10)3.2 程序设计 (11)3.3 仿真结果 (12)3.4 系统调试 (13)4 结论 (14)附录程序 (15)参考文献 (18)谢辞 (19)二、附录1 开题报告 (20)2 结题报告 (21)3答辩报告 (22)引言近年来,彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要工作。
因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大,对与彩灯的技术和花样也越来越高。
但传统的彩灯控制电路一般是由数字电路组成,这种彩灯控制器电路结构复杂、成本较高、功率损耗大,电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于系统的扩展,对信号处理也比较困难。
此外从功能效果上看,彩灯模式少而且样式单调,缺乏用户可操作性,影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
而单片机具有高集成度、高可靠性,控制功能强,低电压、低功耗,优异的性能价格等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
LED彩灯具有成本低、发光纯度高、发光热量小、耗电量低、超长寿命的特点。
所以利用单片机作LED彩灯控制,不仅是使控制花样、路数大大增加,成本也很低,而且对环境能源没有污染,有着很大的发展前景[1]。
本设计是一种基于AT-89S52单片机的彩灯控制方案,实现对LED彩灯的控制。
主要以AT-89S52单片机作为主控核心与发光二极管、晶振、复位、电源、MAX232、DB9等组成电路,利用软件编辑实现彩灯流水灯的效果,并且可以通过按键来实现花样的选择。
1 系统设计1.1 设计任务与要求1.1.1 设计任务(1)设计一个基于单片机的花样彩灯;(2)在设计过程中,选择1~2个单元电路使用仿真软件(例如Proteus等)进行仿真调试;(3)用计算机绘制所有的电路图。
1.1.2 设计要求(1)设计一个花样彩灯。
(2)彩灯至少有3种工作模式。
(3)用按键实现花样的转变。
1.2 方案的选择与论证方案一:采用各类数字电路来组成键盘控制系统,进行信号处理,如选用CPLD等可编程逻辑器件。
本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于系统的扩展,对信号处理比较困难。
方案二:通过单片机控制二极管的闪烁。
单片机具有高集成度、高可靠性,控制功能强,低电压、低功耗,优异的性能价格等优点,可以使电路易于设计和控制。
根据以上分析,方案二的成本低,而且电路易于设计和控制,故本次设计选择方案二。
2 系统硬件设计按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。
AT-89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,具有丰富的内部资源:拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,晶片内部具时钟振荡器(传统最高工作频率可至12MHz),8KB的内部程序存储器(ROM)为,256KB的内部数据存储器(RAM),32 个可编程I/O 口线,8 个中断向量源,三个16 位定时器/计数器,三级加密程序存储器,另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM 内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止[1]。
因此,本彩灯控制系统实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统,即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
其具体硬件原理图组成如图1所示。
从图1中可以看出,如果要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要让接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。
因此,要实现彩灯功能,我们只要将发光二极管LED1~LED8依次点亮、熄灭,8只LED灯便会一亮一暗的做彩灯了。
在此我们还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们就看不到“彩灯”效果了。
图1彩灯电路原理图2.1 控制器模块本系统控制器芯片采用AT89S52单片机,单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有:家用电器中的电子表、洗衣机、电饭褒、豆浆机、电子秤;住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统;汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS;医用设备中的呼吸机,各种分析仪,监护仪,病床呼叫系统;公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏;电脑的外设,如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印件、传真机、调制解调器;计算机网络的通讯设备;智能化仪表中的万用表,示波器,逻辑分析仪;工厂流水线的智能化管理系统,成套设备中关键工作点的分布式监控系统;导弹的导航装置,飞机上的各种仪表等等,可以说单片机已经渗透到了我们生活的各个领域[2]。
AT89S52是一种带8K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89S52是一种带8K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89S52是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止[3]。
在AT89S52芯片内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。
反相放大器的输入端为引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2,在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容C1、C2形成反馈电路,可构成稳定的自激振荡器,振荡频率为.2~12MHz。
若晶体振荡器频率高,则系统的时钟频率也高,单片机的运行速度也就快[4]。
引脚是单片机和外界进行通信的通道连接点,只能通过引脚组建控制系统。
AT89S52的引脚图如图2所示,但是在本设计中,并不是所有的引脚都能用到,因此下面仅介绍本设计中会用到的引脚。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
单片机控制彩灯电路的设计与制作
单片机控制彩灯电路的设计与制作摘要:本文介绍了一种新型的LED彩灯控制电路的设计方法,它以常见的AT89C51单片机作为主控核心,通过软件检测不同的按键实现对彩灯循环模式的控制。
该电路可以实现四种彩灯变换模式,具有电路结构简单、硬件少、程序修改方便通用性强、及显示效果佳等优点。
具有一定实用推广价值。
关键词:LED;AT89C51;彩灯电路;设计引言在生活环境得到不断美化的今天,彩灯已成为生活中必不可少的装饰。
节日里,彩灯的花样设计更是给人们增加了不少喜庆。
在许多场合可以看到五颜六色,亮暗有序,图案花样繁多,使人留恋忘返的彩色霓虹灯。
本文提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯控制方案,实现对LED彩灯四花样手动切换的控制。
它以AT89C51单片机作为主控核心,与按键组成主控模块。
在主控模块上设有4个按键,用来实现亮灯模式的花样切换。
它可以随着编译程序的不同再加上输出设备(彩灯) 的排列变化,实现千变万化的效果。
该新型LED 彩灯实际应用效果较好、亮灯模式种类多、可任意设计、通用性强,与普通LED 彩灯相比较,具有体积小、价格低、低能耗等优点。
1设计任务的提出LED彩灯分为2部分,即LED彩灯控制器(AT89C51主控模块)和LED板模块。
彩灯控制器可以直接与220V交流电相连,经过变压器、整流桥后输出直流工作电压,一方面为LED模块提供12V工作电压,另一方面为主控模块提供5V 工作电压。
整个系统工作有软件程序控制运行。
上电后,所有的16列(每列4个)共64个LED都亮,表明各个彩灯都完好无损,系统初始化后,查询是否有按键按下:若有,则进入用户设定的亮灯模式状态;若无,则进入默认缺省工作状态。
在用户设定模式状态下,用户可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪种模式,若用户想进入缺省工作状态,只需要按下复位键即可。
缺省工作状态下所有的LED灯都亮。
四个功能切换键分别为K1、K2、K3及K4。
按下K1,则调用亮灯模式1;按下K2,则调用亮灯模式2;按下K3,则调用亮灯模式3;按下K4,则调用亮灯模式4。
基于单片机的节日彩灯设计
单片机课程设计题目:院(系):专业:学号:姓名:指导教师:摘要彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用,如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。
查阅相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。
利用键盘上的灯实现灯的各种形式的变换,使彩灯变换的样式更多,克服了节日彩灯变换样式单调的缺点,使节日彩灯朝着变换多种多样的方式发展。
关键词:可编程节日彩灯;循环;控制高低电平;实现对彩灯的控制目录目录引言 (4)1、设计目的与要求 (5)2、设计总体方案 (5)3、模块电路的设计 (7)4、独立设计部分 (10)5、焊接制作与调试结果及其分析 (12)6、设计过程中的问题及其解决方案 (13)7、心得体会 (13)8、改进工作展望 (14)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (17)附录三 (19)1 设计目的与要求1.1引言在现代生活中,彩灯作为一种景观,安装在建筑物的适当地方。
一是作为装饰增添节日气氛,二是有一种广告宣传的作用:用在舞台上增强晚会灯光效果。
彩灯控制器在我们的日常生活中有着重要的运用,如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次报告中设计的花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。
数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。
通过对其不同的管脚输入相对的电流,会使其发亮,从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。
由于它的价格便宜、使用简单,在电器特别是家电领域应用极为广泛,空调、热水器、冰箱等等。
绝大多数热水器用的都是数码管,其他家电也用液晶屏与荧光屏。
可编程节日彩灯打破常规彩灯闪烁固定变化的现状,可根据人们不同的意愿进行编程设计出想要的变换的色彩效果。
查阅相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,结合实际彩灯的亮灭控制过程进行设计。
单片机节日彩灯控制器的课程设计论文
1 任务及要求1.1 设计任务1. 设计一个基于单片机的节日彩灯控制器。
2. 设计出硬件电路;3. 设计出软件编程方法,并写出源代码;4. 用PROTEUS进行仿真;1.2 设计要求1.用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2.利用查表,中断等方式实现目的。
3.系统的各各功能模块要清楚,有序。
4.程序运行时有友好的用户界面2 设计思想2.1 硬件设计思想节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出(I/O)接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。
通过其与发光二极管及驱动电路的连接,从而构成一个完整的硬件电路。
然后通过对单片机的ROM进行编程,实现对彩灯闪烁的控制。
2.2 软件设计思想通过编程改变P1口的状态,从而改变彩灯的闪烁。
本程序主要可分为主程序模块,比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5和状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms 等模块。
其中延时时间t1 = T×20×248;t1 = T×C3H×FFH;T为单片机的机器周期3 电路原理与电路图3.1 电路原理以AT-89C52单片机作为主控核心,与按键、电阻等较少的辅助硬件电路相结合,利用软件实现对LED彩灯进行控制,材料有单片机AT89C52、多色发光二极管LED、电阻RES。
3.2 电路原理图4 流程图与算法描述4.1 流程图图4-1 主程序流程图4.2 算法描述本程序主要可分为主程序模块,比较模块,状态显示程序模块和延时程序模块。
比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5。
状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms等模块。
5程序清单org 0000hljmp startorg 0003hljmp ext1org 0020hstart: mov r0, #0ffh ; 对r0赋值,r0为所设标志位 setb ea ; 开中断setb ex0 ; 允许外部中断0申请中断setb it0 ; 外部中断0为跳变方式触发 mov sp, #70h ; 设置中断loop0: cjne r0, #0ffh, loop1 ; r0不为ff, 转到loop1ajmp main_light ; 否则执行左右流水灯loop1: cjne r0, #01h, loop2 ; r0不为01, 转到loop2ajmp k1_light ; 否则执行左向流水灯loop2: cjne r0, #02h, loop3 ; r0不为02, 转到loop3ajmp K2_light ; 否则执行右向流水灯loop3: cjne r0, #03h, loop4 ; r0不为03, 转到loop4ajmp k3_light ; 否则执行双亮点向中间移动loop4: cjne r0, #04h, loop5 ; r0不为04, 转到loop5ajmp k4_light ; 否则执行双亮点向两边移动loop5: ajmp loop0 ; 返回重新查询ext1: clr ea ; 关中断push accpush pswmov a, p1 ; 读入键值anl a, #0fh ; 屏蔽高四位mov 30h, a ; 键状态存入30hlcall del10msmov a, p1 ; 再次读入键值anl a, #0fhcjne a, 30h, pass ; 两次键值不同,是抖动,退出中断ajmp k1_check ; 如果相等,进行键识别k1_check: cjne a, #0eh, k2_check ; 不是k1, 判断是不是k2mov r0, #01h ; 是k1, 置标志为01ajmp passk2_check: cjne a, #0dh, k3_check ; 不是k2, 判断是不是k3mov r0, #02h ; 是k2, 置标志为02ajmp passk3_check: cjne a, #0bh, k4_check ; 不是k3, 判断是不是k4mov r0, #03h ; 是k3, 置标志为03ajmp passk4_check: cjne a, #07h, pass ; 不是k4, 退出中断mov r0, #04h ; 是k4, 置标志为04ajmp passpass: pop psw ; 现场恢复pop accsetb ea ; 开中断reti ; 中断返回main_light: mov r7, #08h ; 左右流水灯程序mov r6, #06hmov a, #0fehl_loop: mov r1, a ; r1保存现在亮点位置,做样式变换时从该处开始mov p0, alcall del100msrl adjnz r7, l_loopmov a, #0bfhr_loop: mov r1, amov p0, alcall del100msrr adjnz r6, r_loopajmp loop0k1_light: mov r1, a ; 左向流水灯mov p0, alcall del100msrl amov r1, aajmp loop0k2_light: mov r1, a ; 右向流水灯mov p0, alcall del100msrr amov r1, aajmp loop0k3_light: mov p0, #07eh ; 双亮点向中间移 lcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0e7hlcall del100msajmp loop0k4_light: mov p0, #0e7h ; 双亮点向两边移lcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #07ehlcall del100msajmp loop0del10ms: ; 10ms延时子程序(12M) mov r5, #20temp1: mov r4, #248djnz r4, $djnz r5, temp1retdel100ms: mov r3, #0c3h ;100.036mstemp2: mov r2, #0ffh ;511usdjnz r2, $djnz r3, temp2retend6仿真结果图 6.1 从上到下闪烁图 6.2 从下到上闪烁图 6.3 上下同时闪烁7 设计总结7.1 设计体会通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识太重要了,对于书本上的很多知识还不够熟悉,有很多我们需要掌握的知识还没掌握,我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识。
+节日彩灯控制器课程设计论文
1任务及要求1.1 设计任务1.设计一个基于单片机的节日彩灯控制器。
2.设计出硬件电路;3. 设计出软件编程方法,并写出源代码;4.用PROTEUS进行仿真。
1.2 设计要求1.用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2.利用查表,中断等方式实现目的。
3.系统的各各功能模块要清楚,有序。
4.程序运行时有友好的用户界面。
2 单片机识的相关知识2.1 单片机简介单片机全称为单片机微型计算机(Single Chip Microsoftcomputer)。
从应用领域来看,单片机主要用来控制,所以又称为微控制器(Microcontroller Unit)或嵌入式控制器。
单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
2.2 单片机的发展史1 . 4位单片机1975年,美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000;此后,各个计算机公司竞相推出四位单片机。
日本松下公司的MN1400系列,美国洛克威尔公司的PPS/1系列等。
四位单片机的主要应用领域有:PC机的输入装置,电池充电器,运动器材,带液晶显示的音/视频产品控制器,一般家用电器的控制及遥控器,电子玩具,钟表,计算器,多功能电话等。
2 . 8位单片机1972年,美国Intel公司首先推出8位微处理器8008,并于1976年9月率先推出MCS-48系列单片机。
在这以后,8位单片机纷纷面市。
例如,莫斯特克和仙童公司合作生产的3870系列,摩托罗拉公司生产的6801系列等。
随着集成电路工艺水平的提高,一些高性能的8位单片机相继问世。
例如,1978年摩托罗拉公司的MC6801系列及齐洛格公司的Z8系列,1979年NEC公司的UPD78XX系列。
这类单片机的寻址能力达64KB,片内ROM容量达4--8KB,片内除带有并行I\O 口外,还有串行I\O口,甚至还有A\D转化器功能。
8位单片机由于功能强,被广泛用于自动化装置、智能仪器仪表、智能接口、过程控制、通信、家用电器等各个领域。
基于单片机的多样彩灯设计毕业设计论文
毕业设计(论文)题目:基于单片机的多样彩灯设计毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘要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。
单片机控制的花样流水灯设计毕业设计论文
目录引言 (2)1. 绪论 (3)2 相关元件及电路设计 (3)2.1 AT89C52芯片功能特性及应用 (3)2.2 AT89C5252单片机 (4)2.2.1 AT89C52单片机的硬件结构 (4)2.2.2主要性能参数 (5)2.2.3 AT89C52管脚说明 (6)2.2.4 外部总线构成 (10)2.3 单片机时钟电路及时钟时序单位 (11)2.4单片机的复位 (12)2.4.1 复位状态 (12)2.4.2 复位电路 (13)3.Keil C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识 (14)4 电路及程序设计 (15)4.1 电路原理图设计 (15)总结 (16)参考文献 (18)附录 (19)引言单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
随着电子技术和微机计算机的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不断的扩大,已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用,成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。
当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
基于单片机的彩灯设计
1.引言随着人们对房屋的装饰需要彩灯,在许多城市可以看到彩色霓虹灯。
LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,便宜的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能效果上看,亮灯模式少而且样式单调,缺乏用户可操作性。
全球气候暖化危机和能源紧缺在进一步推动LED照明的普及,LED照明具有环保、光效高和寿命长的特点,但在完全取代具有墙上型调光器的白炽灯方面,LED照明还存在兼容性差的先天不足。
其主要原因在于:1)现有的调光器都是针对白炽灯设计的,而白炽灯呈现的是纯阻性;LED作为固态半导体照明器件,需要恒定的直流电流驱动,所以LED照明一般都需要驱动器从交流110V/220V转换到所需要的直流电流;2)调光器种类繁多,而且工作原理各不相同,包括前切型、后切型和智能型等;3)LED照明器的种类也很多。
这样一来,对于不同的LED照明匹配不同类型的调光器;LED的驱动器面临巨大挑战;其中,可靠性和安全性尤为重要。
照明属于消费电子产品,直接接触千家万户的消费者,不仅价格要适当,更重要的是要安全可靠;即便是任一元器件失效或调光器与LED不匹配,也不能造成漏电、过热、过流等任何安全故障。
2.硬件设计单片机控制三组小灯可以按控制单色依次点亮,还可以通过改变输出脉冲不同的占空比来控制输出电压,以控制该色LED的点亮,实现多色光LED渐变发光功能,使三种颜色的灯可以发出多种颜色,单片机控制P1口的某管脚按规定输出高低电平,输出高电平时由ULN2003输出低电平,经ULN2003反向为高电平,使驱动三极管截止,LED不能点亮,每种颜色的三个小灯由单片机芯片P1口的一个管脚控制,实现它们的顺序点亮及颜色渐变和颜色突变功能。
图1 LED调光原理框图图2 LED发光元件电路图3.软件设计图3 单片机控制LED调光电路流程图4.程序设计#include<reg52.h>sbit LED1=P1^0;sbit LED=P1^1;sbit LED2=P1^2;unsigned char CYCLE;unsigned char PWM_ON;void delay (unsigned int cnt){while(--cnt);}main(){ bit flag;TMOD=0x01;TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;IE=0x82;TR0=1;CYCLE=50;while(!flag){ delay(20000);PWM_ON++;if(PWM_ON==CYCLE){ flag=1;}}while(flag){ delay(20000);PWM_ON--;if(PWM_ON==0){ flag=0;}}}void time(void) interrupt 1 { STatic unsigned char count; TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;if(count==PWM_ON){ LED1=1;LED=1;LED2=1;}count++;if(count==CYCLE){ count=0;if(PWM_ON!=0)LED1=0;LED=0;LED2=0;}}*。
基于单片机的花样彩灯设计
基于单片机的花样彩灯设计摘要: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,对与彩灯的技术和花样也越来越高。
目前市场上各种式样的LED彩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LED彩灯控制系统的软硬件设计过程,以AT-89S52单片机作为主控核心与辅助硬件电路相结合,利用软件实现对LED彩灯进行控制。
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Design of Lantern Controller based on Single-chip Abstract:In recent years, the lantern for the landscaping, lighting the city has an important role should not be underestimated. So the city decorated with lanterns as the growing demand for technology and lanterns have become more sophisticated and synchronized. Currently on the market a variety of style LED lantern is the most hardware-wide realization of the existence of complex circuit structure, functions and other limitations of a single, it is essential to the current controller to improve the lantern. This paper introduces a simple control system of the LED lantern design process of hardware and software, with AT-89S52 single-chip microcomputer as the master core and supporting the combination of hardware circuitry, using software control of the LED lanterns. The specialties of this system are simple structure, easy control, less hardware, low cost, and so on.Keywords: LED lantern; AT-89S52 single-chip microcomputer; Lantern controller目录一、论文正文引言 01 系统设计 (1)1.1 设计任务与要求 (1)1.1.1 设计任务 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 方案的选择与论证 (1)2 系统硬件设计 (1)2.1 控制器模块 (3)2.2 按键模块 (5)2.3 LED显示模块 (5)2.4 接口模块 (6)2.5硬件电路调试 (9)2.6硬件元件清单 (9)3软件设计与仿真 (10)3.1仿真软件简介 (10)3.2 程序设计 (11)3.3 仿真结果 (12)3.4 系统调试 (13)4 结论 (14)附录程序 (15)参考文献 (18)谢辞 (19)二、附录1 开题报告 (20)2 结题报告 (21)3答辩报告 (22)引言近年来,彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要工作。
毕业设计(论文)-基于51单片机的音乐彩灯设计-毕业设计
毕业设计(论文)-基于51单片机的音乐彩灯设计-毕业设计扬州工业职业技术学院毕业论文扬州工业职业技术学院2009 2010 学年第二学期毕业设计课题名称:基于51 单片机的音乐彩灯设计设计时间: 2009 年12 月系部:电子信息工程系班级:姓名:指导教师:1 扬州工业职业技术学院毕业论文总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计正文2扬州工业职业技术学院毕业论文第一部分任务书3扬州工业职业技术学院毕业论文扬州工业职业技术学院毕业设计任务书电子信息系部指导老师职称工程系学生姓名班级学号设计题目基于51 单片机的音乐彩灯设计1、主要内容本毕业设计是以单片机AT89C52 为基础,通过LED,数码管,喇叭等进行展示,然后用Keil 软件编写单片机端通信程序,实现多模式彩灯和音乐的结合。
通过本设计旨在让学生要将单片机的硬件知识与软件知识融会贯通,设计出实用的系统。
培养学生独立分析问题,综合运用知识解决实际问题的能力。
通过本题的设计和调试,使学生巩固所学的理论知识,增强设计动手能力,提高学生的创新能力和工程素质。
内容 2、主要技术指标1)系统电源电压:+5V±5%目标2)单片机及外围芯片工作电压:+5V±5%和 3)单片机选型:MCS-51 系列单片机4)软件开发环境:Keil uvision2要求5)计时时间产生方式:定时器中断方式获取二、毕业设计的基本要求1 收集、整理与毕业设计有关领域的信息资料2 完成本毕业设计方案和结构框图的设计;3 完成本毕业设计电路原理图设计。
4 完成本毕业设计程序流程图和汇编语言源程序设计5 完成软件和硬件系统的调试,功能指标达到技术要求;4扬州工业职业技术学院毕业论文6 程序清单和图样资料;7 作品及照片;8)形成符合学校规定的毕业设计书面文档;三、毕业论文(设计)进度安排第一阶段 2009 11 月21 日 - 2010 1月 20 日选题、调研、收集资料、论证、开题第二阶段 2010 2 月20 日 - 20104 月 20 日方案、电路、硬件、软件设计第三阶段2010 4 月21 日- 2010 5 月 10 日软硬件调试、写作初稿第四阶段2010 5 月10 日- 2010 6 月 15 日修改、定稿、打印、答辩四、毕业设计提交的成果1 开题报告2 设计说明书3 图样资料a 系统原理图;b 硬件电路图;c 软件流程图;4 中、英文摘要(中文摘要约200 字,3―5 个关键词)查阅文献不少于8 篇教研室系部审核审核5扬州工业职业技术学院毕业论文第二部分开题报告扬州工业职业技术学院电子信息工程系 10届6扬州工业职业技术学院毕业论文毕业设计(论文)开题报告书(表 1)毕业设计(论文)开题报告书(表 1)学生姓专业应用电子班级学号名题基于51 单片机的音乐彩灯设计目指导教职称教师学位师题目类□工程设计□基础研究□应用研究□其它别【题的内容与要求】以单片机AT89C52 为基础,通过LED,数码管,喇叭等进行展示,然后用Keil软件编写单片机端通信程序,实现多模式彩灯和音乐的结合。
单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器
单片机课程设计(论文)-LED彩灯控制器题目:基于单片机的LED彩灯控制器设计与实现摘要:随着科技的不断发展,LED彩灯在现代生活中的应用越来越广泛。
本课程设计旨在设计和实现一种基于单片机的LED彩灯控制器,能够根据用户需求控制LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数,实现照明、装饰和氛围营造等多种功能。
关键词:单片机、LED彩灯、控制器、颜色、亮度、模式1. 引言随着人们对照明需求的日益增长,彩色LED灯越来越受到人们的喜爱。
传统的彩色LED灯通常需要手动调节开关和旋钮来改变颜色和亮度,操作不够方便。
因此,设计一种基于单片机的LED彩灯控制器成为了迫切的需求。
2. 设计思路与方法本课程设计采用单片机作为主控制器,通过串口通信与电脑进行数据传输。
通过程序设计,实现用户对LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数进行控制。
设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
2.1 硬件设计硬件设计包括电路图设计和电路元器件的选择。
电路图设计主要包括单片机、LED灯、按键等元器件的连接方式。
根据设计要求,选择适当的电路元器件并进行连线。
2.2 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机的图形界面设计。
程序设计采用C语言进行编写,利用单片机的定时器和定时中断实现彩灯的颜色和亮度的控制。
上位机的图形界面设计通过GUI软件实现,提供简单直观的操作方式。
3. 实验与结果分析通过实验验证,LED彩灯控制器实现了对彩灯颜色、亮度和模式的控制功能。
用户通过上位机的图形界面,可以选择不同的颜色和亮度,并设置自动模式或手动模式。
实验结果表明,LED彩灯控制器具有良好的实用性和稳定性。
4. 总结与展望本课程设计通过设计和实现了一种基于单片机的LED彩灯控制器,实现了对LED彩灯的颜色、亮度和模式的控制。
该控制器具有操作简便、功能实用等特点,具有很好的应用前景。
在今后的研究中,可以进一步完善LED彩灯控制器的功能,提高其性能和稳定性,以满足用户更多的需求。
