基于单片机的广州塔论文大学论文.docx

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基于单片机的广州塔论文大学论文

基于单片机的广州塔

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指导教师：

摘要1

1绪论2

1.1项目研究背景及意义2

2总体设计方案及论证2

2.1总体方案设计2

3硬件实现及单元电路设计3

3.1主控制模块3

3.2电源设计4

3.3模块设计4

3.3.1LED驱动模块5

3.3.2底座LED驱动6

3.3.3音频电路的设计8

3.3.4时钟电路的设计8

4软件设计15

4.1主程序15

5总结17

6参考文献17

附录18

附件1：

原理图18

附件2：

元件清单29

附件3：

实物图30

摘要

STC12C5A60S2是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。

本次设计主要是利用STC12C5A60S2单片机、该系统采用增强型8051单片机STC12C5A60S2为主控制器，利用单片机控制点阵的原理，控制广州塔展示效果，还通过单片机内置的ADC对音频信号进行采样，然后控制广州塔亮的层数达到根据音乐跳舞的效果。

该方案具有电路结构简洁，开发、生产成本低的优点。

关键词：

点阵STC12C5A60S2广州塔

1绪论

1.1项目研究背景及意义

广州塔其实又称广州新电视塔，昵称小蛮腰。

它是广州最高建筑，整个塔身的设计非常有特点，特别是在夜晚的灯光装饰下，更是显得美轮美奂。

现已俨然成为广州的地标。

如此美的建筑怎能不让人心动。

我们结合所学的单片机点阵显示技术，我们也能做出广州塔的美。

我们采用STC12C5A60S2作为控制系统，显示部分采用的是16*16的点阵显示原理，通过对广州塔的制作，能更好的提升单片机对点阵显示原理的掌握。

2总体设计方案及论证

2.1总体方案设计

本设计包括硬件和软件设计两个部分。

系统总体的设计方框图如图1所示。

电源

STC12C5A60S2主控制器模块

按键控制

音频输入

16*16LED显示

图1系统方框图

3硬件实现及单元电路设计

3.1主控制模块

主控制最小系统电路如图2所示。

图2最小系统

硬件电路总设计见图3。

图3总设计电路图

3.2电源设计

电源部分的设计采用DC5V供电，使用了电解电容进行滤波，电路供电更加的稳定。

3.3模块设计

3.3.1led驱动模块

LED驱动采用的是直接用单片机管脚驱动，因为stc12c5a60s2单片机的管脚电流达到20几毫安，足以驱动广州塔的LED，为了LED工作的稳定性，我们在电路中加入了限流电阻。

3.3.2底座4个LED

底座4个LED使用的七彩LED，为了控制方便，4个LED直接到了电源，上电就能直接点亮，可以直观看出模块电源是否正常，使用七彩LED的原因是，其发出的LED光多姿多彩，给广州塔的绚丽增添多一份优美，电路如下图所示：

图4底座led驱动电路

3.3.3音频输入电路的设计

音频电路的设计主要是采用了T型口的USB接口，因为该接口包含了音频和电源的输入，又因为控制模板的单片机是自带了AD的，所以通过按键切换到音频模式下，我们可以看到广州随音乐在跳舞。

3.3.4时钟电路的设计

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为片内振荡器。

石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。

因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。

如图13所示为时钟电路。

图13时钟电路图

4软件设计

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineLongToBin（n）（（（n>>21）&0x80）|（（n>>18）&0x40）|（（n>>15）&0x20）|（（n>>12）&0x10）|（（n>>9）&0x08）|（（n>>6）&0x04）|（（n>>3）&0x02）|（（n）&0x01））

#defineBIN（n）LongToBin（0x##n##）

sbitanjian=P4^5;

sbitP0_0=P0^0;//层

sbitP0_1=P0^1;

sbitP0_2=P0^2;

sbitP0_3=P0^3;

sbitP0_4=P0^4;

sbitP0_5=P0^5;

sbitP0_6=P0^6;

sbitP0_7=P0^7;

sbitP4_6=P4^6;

sbitP1_1=P1^1;

sbitP1_2=P1^2;

sbitP1_3=P1^3;

sbitP1_4=P1^4;

sbitP1_5=P1^5;

sbitP1_6=P1^6;

sbitP1_7=P1^7;

sbitP3_0=P3^0;//竖

sbitP3_1=P3^1;

sbitP3_2=P3^2;

sbitP3_3=P3^3;

sbitP3_4=P3^4;

sbitP3_5=P3^5;

sbitP3_6=P3^6;

sbitP3_7=P3^7;

sbitP2_0=P2^0;

sbitP2_1=P2^1;

sbitP2_2=P2^2;

sbitP2_3=P2^3;

sbitP2_4=P2^4;

sbitP2_5=P2^5;

sbitP2_6=P2^6;

sbitP2_7=P2^7;

sbitP4_4=P4^4;

charmoshi=1;

charh=0,v=0;

intt=0;

charzy=0,sj=0,jz=0;

bitly_flag=0;//成功接收标志

voiddelay_1ms（uintq）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<110;j++）;

}

voidkey（）

{

if（anjian==0）

{

delay_1ms（5）;

if（anjian==0）

{

while（anjian==0）;

jz++;

if（jz==2）jz=0;

if（jz==0）{moshi=1;TR0=0;ET0=0;};

if（jz==1）{moshi=0;ly_flag=1;TR0=1;ET0=1;}

}

voiddh1（）

{

chari,j;

P3_0=0;//J1

P3_1=0;//J2

P3_3=0;//J3

P3_4=0;//J4

P3_5=0;//J5

P3_6=0;//J6

P3_7=0;//J7

P2_0=0;//J8

P2_1=0;//J9

P2_2=0;//J10

P2_3=0;//J11

P2_4=0;//J12

P2_5=0;//J13

P2_6=0;//J14

P2_7=0;//J15

P4_4=0;//J16

P1_7=0;

P1_6=0;

P1_5=0;

P1_4=0;

P1_3=0;

P1_2=0;

P1_1=0;

P4_6=0;

P0=0X01;

delay_1ms（10）;

for（j=0;j<7;j++）

{

P0=（P0<<1）|0x01;

delay_1ms（10）;

}

P4_6=1;

delay_1ms（10）;

P1_1=1;

delay_1ms（10）;

P1_2=1;

delay_1ms（10）;

P1_3=1;

delay_1ms（10）;

P1_4=1;

delay_1ms（10）;

P1_5=1;

delay_1ms（10）;

P1_6=1;

delay_1ms（10）;

P1_7=1;

for（i=0;i<2;i++）

{

P1_7=0;

P1_6=0;

P1_5=0;

P1_4=0;

P1_3=0;

P1_2=0;

P1_1=0;

P4_6=0;

P0=0X01;

delay_1ms（1000）;

for（j=0;j<7;j++）

{

P0=（P0<<1）|0x01;

delay_1ms（700）;

key（）;

if（ly_flag==1）{ly_flag=0;break;}

}

P4_6=1;

delay_1ms（700）;

key（）;