彩灯循环控制系统设计 精品

彩灯循环控制系统第1章绪论1.1 单片机的简介单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。

这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。

由此来看，单片机是可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制系统，这是单片机最大的特征。

1.2 单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：1.在智能仪器仪表上的应用2.在工业控制中的应用3.在家用电器中的应用4.在计算机网络和通信领域中的应用5.单片机在医用设备领域中的应用1.3 单片机的发展趋势现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。

纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1.低功耗CMOS化2.微型单片化3.主流与多品种共存第2章彩灯硬件电路框架设计2.1 彩灯功能描述本次主要完成功能有：(1）当按下开关KEY1时，彩灯依次一个一个点亮。

(2）当按下开关KEY2时，彩灯每两个间隔点亮。

(3）当按下开关KEY3时，彩灯灯全部闪烁。

(4）当按下开关（顺序）时，以上3种点亮方式依次执行一次。

(5）当按下暂停开关时，保持彩灯当前状态，松开开关时，继续运行。

(6）当按下中断开关时，说明彩灯系统出错了，所有红灯亮，喇叭报警。

（通过中断假设出故障）(7）当按下复位开关时，彩灯系统恢复到最初状态。

2.2 硬件电路设计框架根据设计要求，彩灯硬件电路框图设计如图2-1所示：图2-1 彩灯设计框图从框图中可以看出本次单元电路包括了由32只不同颜色组成的发光电路、12MHz晶振组成的晶振电路、复位电路、错误报警电路、开关电路。

2.3 系统硬件单元电路设计及论证2.3.1 晶振电路单片机工作所需要的时钟信号有两种产生方式，即内部时钟方式和外部时钟方式。

图１是内部时钟方式，改图中电容C1和C2取33PF ，晶体的振荡频率取12MHz ，晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机运行速度也就快。

其实际连接如图2-2所示：图2-2 晶振电路2.3.2 复位电路复位电路如图2-3所示。

当单片机一上电，立即复位。

电容C 和电阻实现上电自动复位。

复位也是使单片机推出低功耗工作方式而进入正常状态的一种操作。

图2-3 复位电路2.3.3 错误报警电路错误报警电路（如图2-4）的设计仅仅由一个发声装置构成，其主要的作用是当系统发出错误中断信号时，向p0.0口提供一个高电平，报警电路进行错误报警。

图2-4 错误报警电路2.3.4 开关电路开关电路（如图2-5）的设计由6个独立的开关按钮组成，它们分别提供6个不同的中断信号，使彩灯完成不同的闪烁效果。

图2-5 开关电路2.3.5 发光电路红、黄、绿、蓝等色彩的发光二极管32只，各接一个限流电阻便设计出如图2-6所示的彩灯发光电路。

图2-6 部分彩灯连接原理图第3章彩灯系统软件设计3.1 程序设计框图本次程序设计采用的是C 语言程序设计，其设计框图如图3-1所示：图3-1 程序设计框图3.2 子程序设计和功能介绍3.2.1 延时程序void delay(uint z) {uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=120;y>0;y--); }程序中定义了一个返回值为空的delay 函数，里含一个形参——无符号整型变量z ，还定义了无符号整型变量x 、y ，通过一个二重for 循环，完成多次空操作，从而实现延时功能。

N3.2.2 初始化函数void init()//定义一个返回值为空的init函数{EA=1;//开放所有中断EX0=1;//允许外部中断0中断IT0=1;//外部中断0的中断触发方式控制位置1,设置外部中0为边沿触发方式ET0=1;//允许T0中断（定时器/计数器T0的输出中断允许位）TR0=0;//停止定时器/计数器0TH0=(65536-30000)/256;TL0=(65536-30000)%256;EX1=1;//允许外部中断1中断IT1=0;//将外部中断1的中断触发方式控制位置0，即设置外部中断1为电平触发方式PX1=1;//将外部中断1中断优先级控制位置1ET1=1;//允许T1中断TR1=0;//停止定时器/计数器1TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;P1=0xFF;P2=0XFF;//将P1口和P2口置1，在P1口和P2口引脚时，应先向锁存器写"1"temp1=0x7F;temp2=0x7F;t=8;aa=0;bb=0;key_int1=1;key1=1;key2=1;key3=1;key4=1;temp_int1=key_int1;temp_key1=key1;temp_key2=key2;temp_key3=key3;temp_key4=key4;beep=1;flag=0;//分别对temp1、temp2、t、aa、bb、key_int1、key1、key2、key3、key4、temp_int1、temp_key1、temp_key2、temp_key3、temp_key4、beep、flag 赋值}该函数名为init，该段程序主要是对中断优先级、一些中断控制位、某些变量等进行初始化赋值。

3.2.3 彩灯循环方式控制程序1.循环方式1void FUN1(){t=8;temp1=0X7F;temp2=0X7F; //对t、temp1、temp2进行赋值while(t!=0)//while循环，若t不等于0循环继续，否则，跳出循环{t--;//变量t自减1temp1=_crol_(temp1,1);delay(500);//调用延时子函数P2=0xFF; //对p2口置1P1=temp1; //将temp1的值赋给p1口temp2=_crol_(temp2,1); //将temp2右移1位delay(500);//调用延时子函数P1=0xFF; //对p1口置1P2=temp2; //将temp2的值赋给temp2}P1=0x0ff;P2=0x0ff; //分别对P1、p2口置1}设计的此段程序的功能是实现依次一个一个的被点亮。

2.循环方式2void FUN2(){temp1=0xAA;temp2=0xAA; //将二进制数10101010赋给temp1、temp2 TR0=1; //启动定时器/计数器0while(TR0==1);//while循环，当TR0等于1时，进行循环P1=0x0ff;P2=0x0ff; //对p1口和p2口置1}设计此段程序实现的功能是每隔两个间隔点亮一个灯。

3.循环方式3void FUN3(){temp1=0x0;temp2=0x0; //将0赋给temp1、temp2，驱动彩灯发光TR1=1; //启动定时器/计数器1while(TR1==1); //while循环，若TR1等于1，进行循环P1=0x0ff;P2=0x0ff; //对p1口和p2口置1}设计此段程序是为了实现彩灯的全部闪烁。

3.2.4 中断服务程序1.外部中断0服务程序void _EX0_() interrupt 0{while(1) //while循环，条件真即为1，便循环{P1=0x77;P2=0xee; //对p1口和p2口赋值beep=!beep;//对beep的值进行取反delay(100);//调用延时函数}}此段程序定义了一个返回值为空的_EX0_函数，关键字interrupt后面的0表示终端号，即表示的外部中断0，中断向量地址为0003H。

2.定时器0中断服务程序void _ET0_() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;//将计算出的值赋给定时器0的高8位TL0=(65536-50000)%256;// 将计算出的值赋给定时器0的低8位aa++； //aa的值自加1if(aa!=20)//判断aa的值是否等于20，若不得，则执行循环{P1=temp1;P2=temp2;//将temp1、temp2的状态值赋给temp1、temp2temp1=_cror_(temp1,1);temp2=_cror_(temp2,1);//temp1、temp2右移1位delay(500); //调用延时函数}else //当aa的值等于20时{aa=0;//将0赋给aaTR0=0;//停止定时器/计数器0TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;}}此段程序定义了一个返回值为空的_ET0_函数，关键字interrupt后面的1表示终端号，即表示定时器0，中断向量地址是000B H。

3.外部中断1服务程序void _EX1_() interrupt 2{PX1=0;PX0=1;//设置外部中断1、外部中断0的优先级temp_int1=key_int1;//将key_int1的值赋给temp_int1while(temp_int1==0)//while循环，若temp_int1的值等于0，循环{temp_int1=key_int1;//将key_int1的值赋给temp_int1 }PX0=0;PX1=1;//设置外部中断0、外部中断1的优先级}此段程序定义了一个返回值为空的_EX1_函数，关键字interrupt后面的2表示终端号，即表示外部中断1，其中断向量地址为0013H。

4.定时器1中断服务程序void _ET1_() interrupt 3{TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;bb++;if(bb!=20){P1=temp1;P2=temp2;temp1=~temp1;temp2=~temp2;delay(500);}else{bb=0;TR1=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;}}此段程序定义了一个返回值为空的_ET1_函数，关键字interrupt后面的3表示终端号，即表示定时器1，其中断向量地址为001BH。