【正文】 計算機科學與技術(shù)學院 硬件課程設(shè)計實驗報告設(shè)計題目： 可編程節(jié)日彩燈系統(tǒng)指導老師： 王 凱班 級： 網(wǎng)絡(luò)工程101班成 員： 孫 華 學 號:08103596成 員： 馬 軍 學 號:08103593 摘 要彩燈控制器在我們的日常生活中有著重要的運用，如廣告牌的設(shè)計和節(jié)日彩燈的設(shè)計都能運用到它的原理。本次報告中設(shè)計的花樣彩燈控制器是其中較簡單的，但這是進行復(fù)雜設(shè)計的基礎(chǔ)?？删幊滩⑿行酒?255A是一種可編程的輸入輸出芯片，利用它對電平的高低來控制脈沖的到達，利用8253的定時功能和8279對彩燈各種形式的控制，從而控制彩燈使其發(fā)出絢麗奪目的色彩和產(chǎn)生各種式樣的彩燈。查閱相關(guān)資料，用簡單的輸入輸出端口等硬件，結(jié)合實際彩燈的亮與滅的控制來進行設(shè)計。利用鍵盤上的燈來實現(xiàn)彩燈的各種形式的變換，使彩燈變換的樣式更多，克服了節(jié)日彩燈變換樣式單調(diào)的缺點，使節(jié)日彩燈朝著變換多種多樣的方式發(fā)展。內(nèi)容：利用微機原理試驗箱的827825825和6組LED燈，模擬霓虹燈的顯示效果，實現(xiàn)彩燈定時多樣式變換。關(guān)鍵詞：可編程節(jié)日彩燈 ；循環(huán) ；8253定時 ；8255控制脈沖到達 ；8279實現(xiàn)對彩燈各種形式的控制目 錄1 設(shè)計任務(wù)與要求2 總體方案與說明 設(shè)計思想 實驗原理介紹 LED是共陰極的，其七段LED的段選碼為 LED顯示的方法為動態(tài)顯示3 硬件框圖與說明 8279可編程鍵盤/顯示接口芯片介紹 8253可編程定時/計數(shù)器介紹 8255可編程并行接口芯片介紹4 電路原理圖與說明 實驗原理圖 實驗步驟 實驗連線 編寫調(diào)試程序，全速運行，觀察實驗結(jié)果5軟件主要模塊流程圖 軟件設(shè)計思路 軟件流程圖6 源程序清單與注釋7問題分析與解決方案 實驗設(shè)計前后面臨的問題分析 芯片的選擇問題 芯片的連接和使用問題 程序的編制和程序運行時出現(xiàn)的問題 問題的解決方案 對于問題一與問題二 對于問題三8 結(jié)論與體會 實驗體會參考資料設(shè)計任務(wù)與要求在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種景觀，安裝在建筑物的適當?shù)胤?。一是作為裝飾增添節(jié)日氣氛，二是有一種廣告宣傳的作用：用在舞臺上增強晚會燈光效果。彩燈控制器在我們的日常生活中有著重要的運用，如廣告牌的設(shè)計和節(jié)日彩燈的設(shè)計都能運用到它的原理。本次報告中設(shè)計的花樣彩燈控制器是其中較簡單的，但這是進行復(fù)雜設(shè)計的基礎(chǔ)。數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。由于它的價格便宜、使用簡單，在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏?？删幊坦?jié)日彩燈打破常規(guī)彩燈閃爍固定變化的現(xiàn)狀，可根據(jù)人們不同的意愿進行編程設(shè)計出想要的變換的色彩效果?？删幊滩⑿行酒?255A是一種可編程的輸入輸出芯片，利用它對電平的高低來控制脈沖的到達，利用8253的定時功能和8279對彩燈各種形式的控制，從而控制彩燈使其發(fā)出絢麗奪目的色彩和產(chǎn)生各種式樣的彩燈。查閱相關(guān)資料，用簡單的輸入輸出端口等硬件，結(jié)合實際彩燈的亮滅控制過程進行設(shè)計。利用鍵盤上的燈實現(xiàn)燈的各種形式的變換，使彩燈變換的樣式更多，克服了節(jié)日彩燈變換樣式單調(diào)的缺點，使節(jié)日彩燈朝著變換多種多樣的方式發(fā)展。內(nèi)容：利用微機原理試驗箱的827825825和6組LED燈，模擬霓虹燈的顯示效果，實現(xiàn)彩燈定時多樣式變換。通過課程設(shè)計使我們更進一步掌握微機原理與應(yīng)用課程的有關(guān)知識，提高用匯編語言編程的能力，加深對匯編語言的理解。通過查閱資料，閱讀程序，提高設(shè)計程序的能力及動手能力，使編程水平有一定的提高，同時也會提高我們通過動手進行硬件設(shè)計及程序設(shè)計從而提高解決實際問題的能力。通過實驗的深入，進一步加強對微機接口與原理的實驗箱的了解，充分了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其加深對8278258255芯片的原理與連線的了解。在本實驗中我們將用到可編程外圍接口芯片825可編程鍵盤顯示器接口芯片8279可編程定時器/計數(shù)器8253和74LS138簡單接口芯片實現(xiàn)數(shù)碼管的亮滅。我們將設(shè)計出多種閃爍圖案，以實現(xiàn)簡單的數(shù)字及其他圖案的顯示。該系統(tǒng)顯示直觀，工作穩(wěn)定，操作簡單，與商用LED顯示具有類似的顯示原理，具備較強的實用價值。彩燈樣式實現(xiàn)舉例：全8顯示1 2 3 4 5 6三排橫向圖案 ABCDEFG方形花樣圖案2實現(xiàn)全滅APPLE的顯示 （1）PC微機一臺 用于對程序的編譯測試等，同時還需要對實驗設(shè)備進行控制，提供整個程序的運行平臺，并且收集和釋放硬件信號，實現(xiàn)程序功能。（2）微機原理實驗箱一臺 此設(shè)備能提供8258258259和數(shù)碼管等必要芯片。并且能通過接受PC機傳來的信息，顯示出相應(yīng)的功能。以支持LED規(guī)則顯示的實現(xiàn)。（3）導線若干條 用于電路和芯片之間的連接。2 總體方案與說明 設(shè)計思想8253器件：8253具有計數(shù)和定時的功能。通過8253器件實現(xiàn)定時脈沖，即每隔1秒鐘賦予一個脈沖，用作定時裝置。8255器件：8255用作輔助裝置。8255器件的A端口用于接收8253器件的定時脈沖，當每接收到一次脈沖時，彩燈變換一次圖案。8279器件：8279用作控制彩燈的變化，使彩燈形成各種圖案。如，全8顯示、脈沖波形顯示、數(shù)字顯示、全暗等各種圖形顯示。 實驗原理介紹數(shù)碼管的段選碼由OUTA口和OUTB口輸出，經(jīng)74LS244驅(qū)動后送給共陰極LED。數(shù)碼管的位掃描信號經(jīng)74LS138譯碼、75451驅(qū)動后提供給LED的公共極。RL0~RL7提供了鍵盤列掃描接口，KA0~KA3提供鍵盤的行掃描接口。 LED是共陰極的，其七段LED的段選碼為字符0123456789ABCDEF段選碼3fh06h5bh4fh66h6dh7dh07h7fh6fh77h7ch39h5eh79h71h LED顯示的方法為動態(tài)顯示3 硬件框圖與說明 8279可編程鍵盤/顯示接口芯片介紹8279是可編程的鍵盤、顯示接口芯片。它既具有按鍵處理功能，又具有自動顯示功能。8279內(nèi)部有鍵盤FIFO/傳感器、雙重功能的64BRAM，鍵盤控制部分可控制8*8=64個按鍵或控制8*8陣列方式的傳感器。該芯片能自動消除鍵抖動并具有雙鍵鎖定保護功能。本次實驗我們將利用8279的以上功能設(shè)計點陣廣告屏。首先介紹一下8279芯片：DB0～DB7:8位數(shù)據(jù)總線與系統(tǒng)數(shù)