【正文】 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 )第 1 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 論文題目 :_基于單片機(jī)的 彩燈循環(huán)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 專 業(yè) :____ 班 級(jí) :_____ _ _ 學(xué) 號(hào) :___ _____ ____ 姓 名 :_ _ __ 指導(dǎo)教師 : _ _ 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 )第 2 頁(yè) 目 錄 摘要 ......................................................................................................... 3 第 1 章 緒論 ......................................................................................... 2 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 .................................................... 2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 ........................................................................... 2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) ................................................ 2 第 2 章 彩燈硬件電路框架設(shè)計(jì) ............................................................ 3 彩燈功能描述 .................................................... 3 硬件電路設(shè)計(jì)框架 ................................................ 3 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì)及論證 ...................................... 4 晶振電路 ...................................................... 4 復(fù)位電路 ...................................................... 4 錯(cuò)誤報(bào)警電路 .................................................. 4 開關(guān)電路 ...................................................... 5 發(fā)光電路 ...................................................... 5 第 3 章 彩燈系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................... 6 程序設(shè)計(jì)框圖 .................................................... 6 子程序設(shè)計(jì)和功能介紹 ............................................ 6 延時(shí)程序 ...................................................... 6 初始化函數(shù) .................................................... 7 彩燈循環(huán)方式控制程序 .......................................... 8 中斷服務(wù)程序 ................................................. 10 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................. 13 軟件調(diào)試 ....................................................... 13 硬件調(diào)試 ....................................................... 13 第 5 章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) .......................................................................... 15 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 16 附錄 1 彩燈電路總圖及元器件清單 ................................................... 17 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 )第 3 頁(yè) 附錄 2 彩燈整體程序 ........................................................................... 18 摘 要 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種單片機(jī)蜂擁而至，單片機(jī)技術(shù)已成為一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化科技水平的重要標(biāo)志。單片機(jī)可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路 或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化?，F(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是“彩燈循環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”。主要考核我們對(duì)單片機(jī)技術(shù)，編程能力等方面的情況。觀察獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)單片機(jī)的能力，以及實(shí)際編程技能。 關(guān)鍵字 : 單片機(jī) 。彩燈 。循環(huán) ?？刂? 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 2 頁(yè) 第 1 章 緒論 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，也就是把微處理器 (CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口 (SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路 (LCD或 LED驅(qū)動(dòng)電路 )，脈寬調(diào)制電路 (PWM)，A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。 由此來看，單片機(jī)是可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制系統(tǒng)，這是單片機(jī)最大的特征。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電 器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從 8位、 16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以 預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有： CMOS 化 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 3 頁(yè) 第 2 章 彩燈硬件電路框架設(shè)計(jì) 彩燈功能描述 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成功能有： (1）當(dāng)按下開關(guān) KEY1 時(shí)，彩燈依次一個(gè)一個(gè)點(diǎn)亮。 (2）當(dāng)按下開關(guān) KEY2 時(shí)，彩燈每?jī)蓚€(gè)間隔點(diǎn)亮。 (3）當(dāng)按下開關(guān) KEY3 時(shí)，彩燈燈全部閃爍。 (4）當(dāng)按下開關(guān)（順序）時(shí)，以上 3種點(diǎn)亮方式依次執(zhí)行一次。 (5）當(dāng)按下暫停開關(guān)時(shí)，保持彩燈當(dāng)前狀態(tài)，松開開關(guān)時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行。 (6）當(dāng)按下中斷開關(guān)時(shí)，說明彩燈系統(tǒng)出錯(cuò)了，所有紅燈亮，喇叭報(bào) 警。（通過中斷假設(shè)出故障） (7）當(dāng)按下復(fù)位開關(guān)時(shí)，彩燈系統(tǒng)恢復(fù)到最初狀態(tài)。 硬件電路設(shè)計(jì)框架 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，彩燈硬件電路框圖設(shè)計(jì)如圖 21所示： 圖 21 彩燈設(shè)計(jì)框圖 從框圖中可以看出本次畢業(yè)設(shè)計(jì)單元電路包括了由 32只不同顏色組成的發(fā)光電路、 12MHz 晶振組成的晶振電路、復(fù)位電路、錯(cuò)誤報(bào)警電路、開關(guān)電路。 RST P1 口 X1 p2 口 X2 單片機(jī) 、 — 晶振電路 彩燈發(fā)光電路 錯(cuò)誤報(bào)警電路 復(fù)位電路 開關(guān)電路 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 4 頁(yè) 系統(tǒng)硬件單元電路設(shè)計(jì)及論證 晶振電路 單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)有兩種產(chǎn)生方式，即內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。圖１是內(nèi)部時(shí)鐘方式，改圖中電容 C1和 C2 取 33PF，晶體的振蕩頻率取12MHz，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也就快。其實(shí)際連接如圖 22 所示： 圖 22 晶振電路 復(fù)位電路 復(fù)位電路如圖 23 所示。當(dāng)單片機(jī)一上電，立即復(fù)位。電容 C和電阻實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位也是使單片機(jī)推出低功耗工作方式而進(jìn)入正常狀態(tài)的一種操作。 圖 23 復(fù)位電路 錯(cuò)誤報(bào)警電路 錯(cuò)誤報(bào)警電路（如圖 24）的設(shè)計(jì)僅僅由一個(gè)發(fā)聲裝置構(gòu)成，其主要的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤中斷信號(hào)時(shí)，向 口提供一個(gè)高電 平，報(bào)警電路進(jìn)行錯(cuò)誤報(bào)警。 圖 24 錯(cuò)誤報(bào)警電路 C1 XTLA1 XTLA2 C2 ＲＳＴ Ｐ０ ． ０ 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 5 頁(yè) 開關(guān)電路 開關(guān)電路（如圖 25）的設(shè)計(jì)由 6個(gè)獨(dú)立的開關(guān)按鈕組成，它們分別提供 6個(gè)不同的中斷信號(hào)，使彩燈完成不同的閃爍效果。 圖 25 開關(guān)電路 發(fā)光電路 紅、黃、綠、藍(lán)等色彩的發(fā)光二極管 32只，各接一個(gè)限流電阻便設(shè)計(jì)出如圖 26所示的彩燈發(fā)光電路。 圖 26 部分彩燈連接原理圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 6 頁(yè) 第 3 章 彩燈系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)框圖 本次程序設(shè)計(jì)采用的是 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)框圖如圖 31所示： 圖 31 程序設(shè)計(jì)框圖 子程序設(shè)計(jì)和功能介紹 延時(shí)程序 void delay(uint z) { uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=120。y0。y)。 } 程序中定義了一個(gè)返回值為空的 delay 函數(shù)，里含一個(gè)形參 —— 無符號(hào)整型有無按鈕按下 調(diào)用延時(shí)函數(shù) 調(diào)用彩燈循環(huán)函數(shù) 結(jié)束 Y Y N Y 開始 初始化 有無中斷請(qǐng)求 條件真假 調(diào)用中斷服務(wù)函數(shù) N 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明書 (論文 )第 7 頁(yè) 變量 z，還定義了無符號(hào)整型變量 x、 y，通過一個(gè)二重 for循環(huán)，完成多次空操作，從而實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能。 初始化函數(shù) void init()//定義 一個(gè)返回值為空的 init 函數(shù) { EA=1。//開放所有中斷 EX0=1。//允許外部中斷 0中斷 IT0=1。//外部中斷 0的中斷觸發(fā)方式控制位置 1,設(shè)置外部中 0為邊沿觸發(fā)方式 ET0=1。//允許 T0中斷（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 的輸出中斷允許位） TR0=0。//停止定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 TH0=(6553630000)/256。 TL0=(6553630000)%256。