智能彩灯控制器.docx

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智能彩灯控制器

毕业（论文）设计

题目：

基于单片机的数字钟

院系：

机电系

专业：

电子信息工程

指导老师：

李晓花

姓名：

陈歌

班级：

08电信二班

学号：

0804110245

撰写日期：

2011年05月05日

商丘职业技术学院毕业（论文）设计任务书

题目：

基于单片机的节日彩灯控制器

姓名

陈歌

学号

080411024

班级

08电信2班

（论文）设计选题的来源、目的与意义：

利用软件实现对LED彩灯进行控制。

（论文）设计的主要内容：

基于单片机的节日彩灯控制

进度计划（进度时间、主要工作内容）：

2011年3月初准备，于5月初完成

主要参考文献：

[3]王沫楠.2007.单片机原理及应用.北京：

中国计量出版社

（论文）设计工作起讫日期：

2011年3月15日至2011年4月30日

指导教师（签名）

专业教研主任

（签名）

摘要

本次介绍一种新型的LED彩灯控制系统的设计方法，以AT-89S51单片机作为主控核心，与按键、数码管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。

本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

利用51系列单片机作为中央处理器，通过键盘的输入，完成工作模式的选择。

利用LED作为输出显示器来模拟实际中的彩灯，根据不同的模式，控制彩灯的不同模式的工作控制。

了解扩展彩灯功率的方法，以掌握在本设计的基础上，完成生活中对彩灯控制的需要

关键词：

彩灯；功能；模拟；可操作性

ABSTRACT

ThisintroducesanewtypeofLEDlightscontrolsystemdesignmethod,inorderto89S51microcontrollerasthemasterAT-core,andbuttons,digitaltubelessauxiliaryhardwarecircuitandthesoftwarerealizecombiningofLEDlightsforcontrol.Thissystemhassmall,hardware,lesscircuitstructureissimpleandeasytooperateetc.Use51seriessinglechipmicrocomputerasthecentralprocessor,thekeyboardinput,completetheworkmodechoice.UseLEDastheoutputtosimulatethelanterndisplaysactual,accordingtothedifferentpattern,controlthelanterndifferentpatternsofworkcontrol.Understandthemethod,extendedlightspowerinordertomasterthebasisofinthedesignofcoloredlightsinlife,completecontroloftheneed

KEYWORDS:

lights;Function;Simulation;maneuverability

引言　…………………………………………………………………………………………　１

第一章总体设计方案　………………………………………………………...　２

1.1系统原理描述　………………………………………………………..　２

1.2总体框图　　…………………………………………………………..２

1.3所需元器件　…………………………………………………………..３

1.4流程图　………………………………………………………………..４

1.5源程序　………………………………………………………………..５

第二章电路组成　……………………………………………………………..７

2.1硬件部分　……………………………………………………………..７

2.2软件部分　……………………………………………………………..７

2.3AT89S51芯片的介绍　………………………………………………...７

2.4技术难点　……………………………………………………………..７

第三章专业动向　………………………………………………………...……８

3.1培养目标　………………………………………………..……………８

3.2就业方向　…………………………………………………..…………８

3.3实训基地　……………………………………………..………………８

实训心得　……………………………………………………………….………９

参考文献　………………………………………………………………………10

附录　……………………………………………………………………………11

引言

系19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。

数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性。

近年来，数字电路又有了巨大的发展。

可编程逻辑器件（PAL、GAL等）的发展和普及最终使IC的设计面向了用户（这是模拟电路无法做到的），而这毫无疑问会给用户带来巨大的便捷，从而奠定它在电子电路中的对位。

随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中。

新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。

新世纪里电子行业的发展速度令人窒息，闻名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。

可以展望，一个由数字构成的新世界即将出现。

那将是人类文明的又一飞跃。

利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电（与全部彩灯始终全亮相比）。

近年来，随着人们生活水平的较大提高，人们对于物质生活的要求也在逐渐提高，不光是对各种各样的生活电器的需要，也开始在环境的幽雅方面有了更高的要求。

比如日光灯已经不能满足于我们的需要，彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀。

这些不紧说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实运用中有了较大的发展。

在这一设计中我们将涉及有关彩灯控制器的设计，从原理上使我们对这一设计有所了解。

将其确实的与我们相联系起来。

第一章总体设计方案

§1.1系统原理描述

利用AT89S51作为处理器，通过对功能选择按键的操作，选择三种彩灯工作模式，实现对彩灯的控制。

同时在此基础上，增加了按钮控制，通过对按钮的控制，操作对功能更多的设备的控制。

§1.2总体框图

§1.3所需元器件

AT89S51芯片…………………………………………………………………….1个

LED灯…………………………………………………………………………..20个

电阻220Ω………………………………………………………………………..24个

排阻103…………………………………………………………………………...1个

晶振12MHz……………………………………………………………………….1个

复位开关…………………………………………………………………………1个

按钮开关…………………………………………………………………………1个

三极管9012……………………………………………………………………...1个

三极管9013……………………………………………………………………...1个

扬声器8Ω…………………………………………………………………………1个

电解电容22uF……………………………………………………………………1个

瓷片电容33PF…………………………………………………………………...2个

瓷片电容0.1uF……………………………………………………………………1个

数码管……………………………………………………………………………1个

数码管底座.……………………………………………………………………...1个

芯片底座…………………………………………………………………………1个

§1.4流程图

§1.5源程序

ORG0000H

MOVR1,#8

JNBP3.2,LP

LP:

MOVA,#91H

MOVP1,A

LP1:

MOVA,#80H

MOVP0,A

MOVP2,A

RRA

DJNZR1,LP1

ACALLDELAY

MOVA,#25H

MOVP1,A

LP2:

MOVA,#00H

MOVP0,A

MOVP2,A

ACALLDELAY

MOVA,#FFH

MOVP0,A

MOVP2,A

DJNZR1,LP2

ACALLDELAY

MOVA,#02H

MOVP1,A

LP3:

MOVA,#AAH

MOVP0,A

MOVP2,A

RRA

DJNZR1,LP3

ACALLDELAY

DELAY:

MOVR5,#2AH

LOOP2:

MOVR6,#3BH

LOOP3:

MOVR7,#4CH

LOOP4:

DJNZR7,LOOP4

DJNZR6,LOOP3

DJNZR5,LOOP2

RET

END

第二章电路组成

§2.1硬件部分

此LED彩灯系统包括2大部分，即LED彩灯控制器（89S51主控模块）和LED彩灯管（管内LED板模块）。

前者是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89C51的P口输出控制信号；后者是受控模块，上面焊有LED彩灯。

§2.2软件部分

这类设计的关键在于单片机软件的设计，由于每一路输出的硬件电路基本相同，因此只要设计好了一路，其余类同。

在软件设计中，特别需要注意的是对按键的判断处理，因为实际按键时，会有抖动现象，如何提高系统的稳定性很重要的一方面便是处理按键程序。

§2.3AT89S51芯片的介绍

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。

它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

§2.4技术难点

彩灯电路要求设计合理彩灯工作频率要求稳定单片机的接口设置合理。

为了使用方便、美观，编辑程序简单合理。

单片机原理图的设计，PCB板的设计布局及元器件参数的选择。

第三章专业动向

§3.1培养目标

本专业培养具备电气自动化技术应用方面的专业知识，掌握较高的电气与电子自动化设备的安装、调试、维修等实践能力的高级工、技师技能应用型专门人才。

§3.2就业方向

面向企事业单位、从事电气自动化设备、供电系统及运动控制系统的安装、调试、维修等工作；从事机电、电气类产品制造的工艺和技术管理等工作；从事相关产品的营销及售后服务等工作。

§3.3实训基地

杭州海尔工贸有限公司、浙江商业机械厂、浙江盾安三尚机电有限公司、浙江省食品有限责任公司、浙江省五交化有限公司中央空调分公司、杭州杭歌影剧院、杭州康达制冷设备工程有限公司、杭州美标空调技术服务有限公司、杭州友力空调设备有限公司、杭州驷龙电子有限公司、杭州霄凌信息技术有限公司、浙江瑞宝制冷设备安装有限公司售后服务部、杭州美特空调系统技术有限公司、杭州特灵空调技术服务有限公司、上海纳信空调设备工程技术有限公司、杭州胜达家用电器维修部、萧山新江南家电商贸有限公司、杭州汇东空调电器有限公司、海尔好迪制冷工程服务部、浙江元通电子技术有限公司、宁波科技园区恒信智能技术有限公司、杭州宝丽来科技有限公司、宁波安通机械有限公司、杭州夫田电器有限公司、杭州汉商建筑智能工程有限公司、杭州易斯特科技有限公司。

实训心得

本次实训作品我们虽然用了好几个星期的时间还没做成功，但整个过程我都认真的完成了，而且从中收获很多。

可以总结为以下的几点：

1，对数字电路知识的巩固与提高

这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，整个过程中，离不开对数字电路课程知识的再学习。

我在最开始，就先将实习用到的知识通过翻阅数电书回忆了一遍（这也是对这门课的复习，给以后的复习备考减少了很多负担），这样的回忆让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用

2，学会了理论联系实际

课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成。

这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系实践的能力。

理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。

有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。

比如在动笔做题时我们是不用考虑导线的电阻的，但在实际中，导线电阻有时是会带来时延造成花型变化的错乱，所以我们应尽量在连接电路时选择最短路径。

3，学会了如何运用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路；

课程实习设计是开端，连接是关键，测试是必须。

所以实现过程中不仅要求对知识的掌握要足够准确与精通，更要有绝对的耐心与细心。

本次设计既巩固了我课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。

在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，独立解决问题。

同时，也培养了我认真严谨的态度

参考文献

[1].俞锦元.扬声器设计与制作.广东：

广东科技出版有限公司，2007-1-1

[2]于珍珠,赵娜,赵刚等.2007.基于51单片机的温度测量系统.单片机开发与应用.23（1-2）：

146-148

[3]王沫楠.2007.单片机原理及应用.北京：

中国计量出版社

[4]李朝青.2008.单片机原理及接口技术（第3版）.北京：

北京航空航天大学出版社

[5]齐建家,胡天明.2008.基于DS18B20的数字温度设计及其应用.黑龙江工程学院学报.22

（2）：

59-62

[6]宋亚伟.2008.基于DS18B29的温度控制采集系统.机电工程技术.37（09）：

89-91

致谢语

本论文的工作是在我的指导老师李晓花老师的悉心指导下完成的，老师创新的学习思想和积极奋斗的人生理念给了我很大的影响，同时对我的工作和人生规划都有很大帮助。

在此衷心的感谢老师。

在大学的学习过程中，我学到了很多做人与做事的学问，度过了一个充实而快乐的大学时光。

非常感谢各位亲爱的老师对我的教诲和指导，无论是知识的学习，还是职业规划和人生理想，你们都给了我很多意见和指导。

我也很荣幸我能和各位同学、朋友们一起走过大学四年，我们共同经历了人生中最美好的时光。

感谢你们的帮助和鼓励，希望走出校门后的我们仍然是一辈子的好朋友。

最后，我要感谢我的父母和亲人。

是你们的辛勤工作为我创造了良好的学习条件，是你们的信任、鼓励和理解，我才会取得今天的成就。

我会用我的努力工作来回报你们的养育之恩，希望你们永远身体健康，快乐长寿。

附录1

附录2