【正文】 des convenient conditions for the development of learning.This paper first describes the system hardware work principle, and attached to the system block diagram to illustrate, emphatically introduces the function and working process of this system, the application of the hardware interface technology and the interface module secondly, expounded the program modules and the realization process. The design is based on digital integrated circuit technology, singlechip technology as the core. In this paper the piling principle is the bination of software and hardware, hardware based, prepared to carry out every function module.KEY WORDS：AT89C52 MCU。單片機(jī)具有體積小、硬件少、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及容易操作等優(yōu)點(diǎn)，為學(xué)習(xí)開發(fā)提供了便利條件。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 基于單片機(jī)的節(jié)日彩燈控制器的設(shè)計(jì) 完成時(shí)間 2014年5月9日 摘 要單片機(jī)又稱單片微控制器，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)是把主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。本文首先描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖加以說(shuō)明，著重介紹了本系統(tǒng)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過(guò)程,其次，詳細(xì)闡述了程序的各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 LED。依所學(xué)專業(yè)知識(shí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)和訓(xùn)練同學(xué)們提高分析和解決問(wèn)題的能力，受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練，樹立起正確的工作態(tài)度和理論聯(lián)系實(shí)際工作作風(fēng)。指導(dǎo)教師簽名：年 月 日系主任簽名：年 月 日說(shuō)明：如計(jì)算機(jī)輸入，表題黑體小三號(hào)字，內(nèi)容五號(hào)字。 多功能化：符合當(dāng)前的消費(fèi)時(shí)尚，集多種功能于一體的燈，如床頭兼作光敏電話自控?zé)簟О艘艉信_(tái)燈等，是近年另一需求特點(diǎn)。因此，它們是綠色照明工程的推薦產(chǎn)品，使用緊湊型熒光燈的燈具也日益多見。(3)向多功能小型化發(fā)展隨著緊湊型光源的發(fā)展；鎮(zhèn)流器等燈用電器配件的超小、超薄、各種新技術(shù)、新工藝的不斷采用，現(xiàn)代燈具正在向小型、實(shí)用和多功能方向發(fā)展。為了保證照明條件和視覺(jué)的舒適感，燈具大都配有各種系列成套的配件選擇，以使用戶根據(jù)需要自我調(diào)整。工業(yè)照明、公共照明等大型高附加值、高檔次或新型燈具產(chǎn)品很少。設(shè)計(jì)中主要依據(jù)彩燈控制電路，電路最大的特點(diǎn)是穩(wěn)壓和整流裝置，只顧按鍵、二極管、按鈕及很少的阻容器件便能實(shí)現(xiàn)各種花樣等自然的變換，并能即按即變，永久保存。因?yàn)锳T89C52在片內(nèi)含有Flash存儲(chǔ)器，而地址鎖存器可將片內(nèi)信息存于閃爍存儲(chǔ)器中，而且有自動(dòng)變換花樣高質(zhì)量、自然的還原技術(shù)。彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價(jià)以及控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，用彩燈來(lái)裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時(shí)尚。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。第2章 芯片及元件原理 AT89C52單片機(jī) 單片機(jī)的發(fā)展Intel公司單片機(jī)是目前應(yīng)用最廣、品種最多的單片機(jī)。MCS51系列單片機(jī)的三個(gè)基本產(chǎn)品為8038758051。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。但其價(jià)格相對(duì)于8031較貴。(2)低功耗的CHMOS工藝芯片80C31BH/87C51/80C51BH 這種芯片允許電流波動(dòng)范圍較大,并有兩種掉點(diǎn)工作方式： 一種工作方式是CPU停止工作，其它部分仍繼續(xù)工作；另一種掉電工作方式是，除片內(nèi)RAM繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)外，其它部分都停止工作。BASIC52語(yǔ)言能和MCS51匯編語(yǔ)言混合使用，(4)高性能的8XCX52系列 在8052的基礎(chǔ)上，采用CHMOS工藝，并將MCS96系列中的一些I/O部件如：高速輸入/輸出(HIS/HSO)。(5)低功耗高性能的89C51 北京集成電路設(shè)計(jì)中心推出的BI/Atu89C51單片機(jī)，是一個(gè)低功耗、高性能含有4K字節(jié)快擦寫可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器的8位CMOS單片機(jī)，時(shí)鐘頻率高達(dá)20MHz，與8031的引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。 AT89C52的結(jié)構(gòu)ATMEL公司的89系列單片機(jī)是ATMEL公司的8位Flash單片機(jī)。(2)與80C51插座兼容 AT89C52系列單片機(jī)的引腳與80C51是一樣的，當(dāng)用AT89C52單片機(jī)取代80C51時(shí)，可以直接進(jìn)行取代。AT89C52單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般單片機(jī)相似，有CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等部件。內(nèi)部有4K可重復(fù)編程的Flash memory，可進(jìn)行1000次擦寫操作，全靜態(tài)工作為小33MHz，有三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密鎖定，有內(nèi)部含12856字節(jié)的RAM，32條可編程的FO端口，有2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，有通用串行接口，有低電壓空閑及電源下降方式；中斷有6級(jí)。（2） 8字節(jié)可重擦寫FLASH閃速存儲(chǔ)器（3） 1000 次擦寫周期（4） 全靜態(tài)操作：0HZ24MHZ（5） 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器（6） 256X8字節(jié)內(nèi)部RAM（7） 32個(gè)可編程I/0口線（8） 3個(gè)16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器（9） 8個(gè)中斷源（10） 可編程串行UART通道（11） 低功耗空閑和掉電模式功能特性：AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8字節(jié)FLASH閃速存儲(chǔ)器，256字竹內(nèi)部RAM , 32個(gè)I/O口線，3個(gè)16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。功能引腳說(shuō)明：Vcc:電源電壓；GND:地；P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向1/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，Pl的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。P2口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯電路。FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流 。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位．可禁止ALE操作。EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫將是無(wú)效的，讀出的數(shù)位將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。當(dāng)一條指令訪問(wèn)7FH以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高128字節(jié)RAM還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。data 堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高128位數(shù)據(jù)RAM亦可作為堆棧區(qū)使用。定時(shí)器2有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON的控制位來(lái)選擇，參見表（3）。若在第一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為1，而在下一個(gè)機(jī)器周期中采到的值為0 , 則在緊跟著的下一個(gè)周期的S3P1期間寄存器加l 。373引腳功能如表31所示： D0~D7：數(shù)據(jù)輸入端；OE：三態(tài)允許控制端(低電平有效)；LE：鎖存允許端當(dāng)用74LS373作為地址鎖存器時(shí)，它們的G端可直接與單片機(jī)的鎖存控制信號(hào)端ALE相連，在ALE下降沿進(jìn)行地址鎖存。 本章小結(jié)本章是對(duì)用到的元件引腳功能和硬件結(jié)構(gòu)的。第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 定時(shí)與復(fù)位模塊單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開始運(yùn)行。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖2所示。圖2 時(shí)鐘電路圖外部振蕩方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。 圖3 開關(guān)復(fù)位電路開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖3所示。 按鍵模塊和輸出模塊本設(shè)計(jì)使用發(fā)光二極管來(lái)作為彩燈使用。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于pn 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流(不超過(guò)幾十毫安)，適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。所以，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向