【正文】 能有效保存一些數(shù)據(jù)信息[5]，即使外界電源損壞也不會影響到信息的保存；與80c51插座兼容，用相同引腳的89系列單片機可直接取代80c51的單片機；靜態(tài)時鐘方式，89系列單片機采用靜態(tài)的時鐘方式所以可以節(jié)省電能，這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用；錯誤編程亦無廢品產(chǎn)生，一般的OTP產(chǎn)品，一旦編程編誤即成廢品，而89系列的單片機內(nèi)部采用了Flash memory，所以錯誤編程之后仍可重新編程，直到正確為止，故不存在廢品；可進行反復系統(tǒng)試驗，用89系列單片機設計的系統(tǒng)，可以反復進行系統(tǒng)試驗，每次試驗可以編入不同的程序，這樣保證用戶的系統(tǒng)設計達到最優(yōu)，而且，隨用戶的需要和發(fā)展[6]，還可以修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求。(3)靜態(tài)時鐘方式 AT89C51單片機采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能。這里主要介紹AT89系列中的AT89C51。此外，BI/Atu89C51還支持由軟件選擇的兩種掉電工作方式，非常適用于電池供電或其他要求功耗低的場合。PHILIPS公司生產(chǎn)的8XC552系列即為此類產(chǎn)品。(3)具有高級語言編程的芯片8052HBASIC 芯片內(nèi)固化有MCSBASIC52解釋程序，軟件開發(fā)比較方便。隨著大規(guī)模集成技術的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可是大規(guī)模的。8751是在8031的基礎上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構成了一個程序小于4K的小系統(tǒng)。8031內(nèi)部包括一個8位的CPU、128個字節(jié)的RAM，21個特殊功能寄存器、4個8位并行I/O口、1個全雙工的串行口，2個16位的定時器/計數(shù)器，但程序存儲器需外擴EPROM芯片。它與MCS48系列相比，在片內(nèi)存儲器容量、I/O口的功能以及指令系統(tǒng)功能等方面，都大大地得到加強，MCS51系列單片機特別適于實時控制、智能儀表、主從結(jié)構的多機系統(tǒng)等領域，是工業(yè)檢測、控制領域中最理想的8位單片機。本文提出了一種基于AT89C51單片機的彩燈控制方案，實現(xiàn)對彩燈的控制。但目前市場上各式樣的彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要來調(diào)節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)。另外，它內(nèi)置微控制器串行通信接口，可通過單片機AT89C51實現(xiàn)其所有功能。在國外已經(jīng)得到了廣泛地應用，國內(nèi)的應用正在滲透到傳統(tǒng)的家電領域、通信領域、裝飾領域及待開發(fā)的領域。燈具產(chǎn)品科技含量低、檔次不高將在一定程度上削弱了未來我燈具產(chǎn)品的競爭力。 彩燈的發(fā)展趨勢有：(1)向高效節(jié)能方向發(fā)展 首先是采用節(jié)能光源，然后是按照節(jié)能光的尺寸、形狀，精心設計燈具的光學系統(tǒng)，真正提高燈光的有效利用率。照明產(chǎn)品最好能體現(xiàn)這一潮流的是緊湊熒光燈，細管徑，超細管徑直管熒光燈和無汞的射頻(RF)或微波(MW)激發(fā)的硫燈。 節(jié)能環(huán)保：新推出的高科技無頻閃書寫燈，光線平穩(wěn)并可節(jié)能源50%，這種燈具很受消費者的歡迎。關鍵詞　AT89C51單片機；彩燈控制器；模塊設計AbstractSCM is a major piece of puter ponents are integrated into the chip microputer. SCM is microputer is a set of CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of integrated microcontroller interface. This paper introduced the design way of a newstyle lampion control system that used AT89C51 single chip as the control –core, bined with little assistant hardware such as keyboard display, and took software program to control lampion. This system had temerity of small volume, few of hard wares ,circuit configuration simple and easy to operate, and so on.This article first describes the hardware system principle of work, and attaches by the system structure diagram performs to explain, emphatically introduced this system applies various hardware connection technology and each interface module function and the work process, next, elaborated in detail procedure each module and the realization process. This design take the digital integrated circuit technology as the foundation, the monolithic integrated circuit technology is core. Keywords　Lampion AT89C51single chip Lampion controller Module design目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 1 1 2第2章 芯片及元件原理 5 AT89C51單片機 5 AT89C51的結(jié)構 5 AT89C51的引腳描述 6 74LS373地址鎖存器 9 74LS373的引腳介紹 9 74LS373的功能 10 本章小結(jié) 11第3章 硬件電路設計 11 定時與復位模塊 11 11 12 顯示模塊 12 按鍵模塊和輸出模塊 13 本章小結(jié) 16第4章 軟件電路設計 19 程序框圖 19 19 20 顯示原理及子程序 20 本章小結(jié) 24結(jié) 論 25參考文獻 26附錄1 29附錄2 33附錄3 36附錄4 55附錄5 63致謝 65第1章 緒論 課題背景由于國內(nèi)生活水平不斷提高，人民向往較佳的生活質(zhì)素，對燈具燈飾也不斷提出了新要求，近年內(nèi)地燈飾市場有以下情況： 功能細分：人們要求燈具能符合不同場合，不同照光功能的需求日高，因此適用于各種使用要求的燈具逐應運而生，如學生燈、書寫燈、應急燈、日光燈、霞光燈、晚餐燈以及不同高度的落地燈等新品疊出。本系統(tǒng)具有體積小，硬件少，電路結(jié)構簡單及容易操作等優(yōu)點。畢業(yè)設計(論文) 節(jié)日彩燈控制電路的設計與實現(xiàn) 摘 要單片機是把主要計算機功能部件都集成在一塊芯片上的微型計算機。本文首先描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構框圖加以說明，著重介紹了本系統(tǒng)所應用的各硬件接口技術和各個接口模塊的功能及工作過程,其次，詳細闡述了程序的各個模塊和實現(xiàn)過程。 高技術化：由于電子技術被廣泛用于燈具的制造，適應不同的電壓，使可調(diào)節(jié)亮度的第三代照光燈具多起來。環(huán)保是燈具生產(chǎn)技術的嶄新主題，顯示人們對居室生態(tài)環(huán)境的重視，這亦是未來家居照明的主要發(fā)展方向。緊湊型熒光燈直徑和尺寸，它們的形式多種多樣用途也十分廣泛。如在射燈中，選用光色好的高強度氣體放電燈，可造成一個光線彌散、均勻柔和的照明環(huán)境，且燈具的保護角小、效率高，能較好地顯示建筑物結(jié)構。(4)向裝配系列化轉(zhuǎn)現(xiàn)代燈具的選型追求簡潔明快 淘汰了過去一味追求表面華美的造型及過分裝飾的風格?！〔薀艨刂剖且圆薀魹橹?，從調(diào)光燈、觸摸燈和延遲燈電子控制器到節(jié)能燈、遙控燈和自控方便燈電子控制器的專用設備，種類繁多。燈具樣式缺乏特色，在裝飾領域方面，采用彩燈控制電路，加強了人機聯(lián)系，如會顯示數(shù)字和漢字的大型彩燈組，從而有效的提高審美觀念，方便了使用者；更為人們所熟悉。要制作彩燈控制器，需要將單片機與彩燈芯片的控制端口進行連接，并對單片機進行編程，使其實現(xiàn)相應的功能；還要將單片機的輸出口連接鍵盤和顯示器，使其控制相應的功能并得到顯示。這種彩燈控制器結(jié)構往往有芯片過多、電路復雜、功率損耗大等缺點。本方案以AT89C51單片機作為主控核心，與鍵盤、顯示、驅(qū)動等模塊組成核心主控制模塊,可以顯示不同的花樣。從應用的角度看，MCS51單片機具有如下的一些特點：集成度高、系統(tǒng)結(jié)構簡單、系統(tǒng)擴展方便、可靠性高、處理功能強、速度高、容易產(chǎn)品化等特點。8051是在8031的基礎上，片內(nèi)又集成有4KROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過4K字節(jié)的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復修改程序。Intel公司在MCS51系列三種基本型產(chǎn)品(8031，8051，8751)的基礎上又推出各類增強型系列產(chǎn)品，即所謂的高檔單片機，其主要的增強型產(chǎn)品如下：(1)8032/8052/8752 將原來的8031/8051/8751進行擴展，內(nèi)部RAM增到256字節(jié)，8752/8052片內(nèi)的程序存儲器容量增到8K字節(jié)，定時器/計數(shù)器增至3個16位計數(shù)器，有6個中斷源。此外還有實現(xiàn)BCD碼的浮點運算以及十六進制數(shù)和十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換。目前此類單片機在我國已得到了較為廣泛的應用。由于芯片內(nèi)的4K程序存儲器可在線或用編程器重復編程，受到設計者的歡迎，并得到較為廣泛的應用。AT89C51系列單片機對于一般用戶來說，存在3個明顯的特點：(1)內(nèi)含F(xiàn)lash存儲器 因此在應用[2]系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易的進行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期；同時，在系統(tǒng)工作過程中，能有效的保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外接電源損壞也不影響信息的保存。這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。89C51在89系列單片機中屬標準型單片機，它和MCS51系列單片機兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3口管腳備選功能： RXD(串行輸入口)， TXD(串行輸出口)， /INT0(外部中斷0)， /INT1(外部中斷1)， T0(記時器0外部輸入)， T1(記時器1外部輸入)， /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)， /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時[10]，P2口輸出地址的高八位。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。EA/VPP：當EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲器[13]。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。此外，AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。時鐘振蕩器 AT89C51中有一個用于構成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入段和輸出端。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求[13]，但最小高電平時持續(xù)時間和最大低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術條件的要求。在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所而所有片內(nèi)的外設仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。程會首先響應中斷，進入中斷服務程序，執(zhí)行完中斷服務程序并緊隨RET1(中斷返回)指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是是單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令[12]。掉電模式：在掉電模式下，進入掉電模式的指令是最最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中止掉電模式前被凍結(jié)。；O0O7：輸出端[12]。鎖存器就是把當前的狀態(tài)鎖存起來，使CPU送出的數(shù)據(jù)在接口電路的輸出端保持一段時間鎖存后狀態(tài)不再發(fā)生變化，直到解除鎖定。首先對AT89C51系列的單片機進行了簡單的介紹，從硬件結(jié)構和功能方面進行了比較。(1)時鐘電路 89C51單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。圖31中，電容器Cl，C2起穩(wěn)定振蕩頻率[19]、快速起振的作用，其電容值一般在530pF。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RESET持續(xù)一段時間的高電平。采用74LS373來傳輸8位數(shù)據(jù)，當液晶顯示器進行寫數(shù)據(jù)時，三態(tài)允許控制端OE為低電平，通過74LS373進行緩存。74LS373這里的用法是邏輯上透明的，也就是P0輸出什么，它也輸出什么。數(shù)碼管是共陰極的。共陰極七段LED顯示器的各個二極管陽極接高電平“1”，公共陰極接低電平“0”時，則點亮各段；公共陰極接高電平“1”時，則熄滅各段。 按鍵模塊和輸出模塊本設計使用發(fā)光二極管來作為彩燈使用。當不存在外加電壓時，由于pn 結(jié)兩邊