【正文】 具有以上要求的實(shí)物 近年來(lái)，由于中，大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，使得單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)發(fā)生了很大變化。 控制器有 3重循環(huán)方式： 方式 A：?jiǎn)尉G左移 單綠右移 單紅左移 單紅右移； 方式 B：?jiǎn)尉G左移 全熄延時(shí)伴聲音； 方式 C：四燈紅閃，四燈綠閃循環(huán)。從功能上來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)霓虹燈的亮燈模式相對(duì)較少并且亮燈的樣式也比較單調(diào)，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)缺乏操作性，影響亮燈效果。 因?yàn)?LED霓虹燈相對(duì)于傳統(tǒng)霓虹燈來(lái)說(shuō)具有投資小，制作工藝簡(jiǎn)單，耗電量低，使 用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此 LED霓虹燈在現(xiàn)如今應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這種彩 燈集多種技術(shù)以設(shè)計(jì)制作，把形、色、光、聲、動(dòng)相結(jié)合，思想性、知識(shí)性、趣味性、藝術(shù)性相統(tǒng)一。彩燈藝術(shù)也就是燈的綜合性的裝飾藝術(shù)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展。它蘊(yùn)涵著豐富的文化底蘊(yùn)，被廣泛地應(yīng)用于各種店面的裝飾。并且還 有專門(mén)的可編程 的循環(huán) 彩燈集成 控制 電路 ， 絕大多數(shù)的 循環(huán) 彩燈控制電路是用數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。比如，大多數(shù)利用彩燈控制器是由 中規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)的 。城市中各種各樣的彩燈在吸引大家注意的同時(shí)，還給城市增添了活力不少。科學(xué)技術(shù)更加貼近人 們的生活，向著滿足人們需求的方向發(fā)展。自新中國(guó)成立以來(lái)，彩燈藝術(shù)有了更加大的發(fā)展空間?，F(xiàn)如今，彩燈慢慢成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠至?，不僅能給我們帶來(lái)視覺(jué)上的享受而且美化我們的生活。但目前市場(chǎng)上各種樣式的彩燈控制器大多采用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能比較單一。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。 由單刀擲開(kāi)關(guān)控制 3種方式，每種方式用單色發(fā)光二極管指示。在設(shè)計(jì)的時(shí)候如果能更加充分的使用單片機(jī)的話，不但可以大幅度的減少電路組件數(shù)目，還能使電路更加的簡(jiǎn)捷，而在提高電路可靠性的前提下，還可以降低成本。 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 3 第二章 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 方案比較 方案一： 電路組成：此方案電路主要由定時(shí)器、計(jì)數(shù)器以及譯碼器組成。當(dāng)清零端 CR為低電平時(shí) ,在 CP 脈沖的下降沿完成計(jì)數(shù)。每隔 5s， A0 會(huì)變化一次；每隔 10s， A1 變化一次；每隔 15s， A2 變化一次。 ，自動(dòng)布線。單片機(jī)經(jīng)過(guò)編程，通過(guò) 口控制顯示方式， 口控制 LED 點(diǎn)亮?xí)r間， 口控制延遲時(shí)間。 Protel PCB，并進(jìn)行元器件合理布局。電路的核心部分時(shí)控制電路，整個(gè)系統(tǒng)可以劃分為：方式選擇及控制模塊、延時(shí)模塊、振蕩模塊、計(jì)數(shù)譯碼模塊以及顯示模塊。主控模塊，具有控制功能，顯示系統(tǒng)是受控模塊，由 16 個(gè)（八紅八綠）發(fā)光二極管組成。 方案選擇 方式選擇 振蕩器 控制電路 計(jì)數(shù)器 譯碼器 LED 顯 示 延時(shí)電路 蜂鳴器 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 5 本次設(shè)計(jì)選擇了方案二，原因有以下幾點(diǎn)： 第一、單片機(jī)的高集成度以及體積小還有其可靠性相對(duì)較高。 第三、單片機(jī)的工作電壓低，工作時(shí)功耗也低，對(duì)于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)不但方便而且安全。 第五、單片機(jī)的性價(jià)比高。目前，有的單片機(jī)片內(nèi)的 ROM 容量可達(dá) 62MB， RAM 容量則可達(dá) 2MB，尋址能力已經(jīng)達(dá)到了 1MB 和 16MB。如圖 圖 本次設(shè)計(jì)所用的單片機(jī)為 STC89C52RC，該型號(hào)的單片機(jī)是新一代單片機(jī)。 ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程） ，在下載程序時(shí)，用戶不需要用專門(mén)的編程器、仿真器，可以直接通過(guò) 串口下載，效率更高 具有 EEPROM 功能 具有看門(mén)狗功能 共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 P0 口也可以提供低 8 位 地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線 以及 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。 P1 口作輸入口使用時(shí)，對(duì)端口寫(xiě)入 1， 因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位 ， 那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流 （ I） 。 利用 吸收或者輸出電流方式 ， P2 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 輸入。 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 P3 端口（ ～， 10～ 17 引腳） P3 口是一個(gè) 8 位雙向 I/O 口 （ 帶內(nèi)部上拉電阻 ） 。 P3 口除作為一般 I/O 口外，還有其他一些復(fù)用功能 。在 Flash 編程時(shí)，此引腳也用作編程輸入脈沖（ 即 ROG）。 該無(wú)效操作 僅 ALE 在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時(shí)有效。當(dāng) STC89C52RC 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， SEN 在每個(gè)機(jī)器周 期被激活兩次，而訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， SEN 將不被激活。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， A 應(yīng)該接 VCC。 晶振電路 :目前一般都是采用 12MHZ 晶振以構(gòu)成晶振電路。單片機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，在收到外界因素的影響時(shí)有可能程序會(huì)跑不動(dòng)，或者產(chǎn)生混亂，在這個(gè)時(shí)候我們按下復(fù)位按鈕，程序就會(huì)重新運(yùn)行起來(lái)。 根據(jù)計(jì)算公式可以得出，電容充電到電源電壓 倍需要 。 51單片機(jī)的工作電壓為 5V，輸入電壓 小于 是 低電平信號(hào) ； 而大于 是 高電平信號(hào)。 由串聯(lián)電路特性可知（串聯(lián)電路電壓總和為 0） ，電阻兩端的電壓 ≥ ， 此時(shí) RST 引腳所接為高電平 。 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路介紹 ： 單片機(jī)最小系統(tǒng)的復(fù)位電路中，電容的大小直接影響復(fù)位操作執(zhí)行所需要的時(shí)間 ， 電容的容值一般在 10~30uF 之間，容值越大，復(fù)位操作所需的時(shí)間約短。 口作為輸出口使用時(shí)需接上拉電阻（ 10K 左右），因?yàn)?P0 口是開(kāi)漏輸出。 計(jì)數(shù)器對(duì) T0/T1 腳采用間隔采樣 。 一般來(lái)說(shuō) 晶振頻率為 12MHz 時(shí) ，計(jì)數(shù)頻率 應(yīng)滿足≤ 1/2MHz， 也就是說(shuō)計(jì)數(shù)脈沖周期必須＞ 2 ms。 二、單片機(jī)晶振的必要性 單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從 RoM 中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。 51 單片機(jī)的所有指令中，有一些完成得比較快，只要一個(gè)機(jī)器周期就行了，有一些完成得比較饅，得要 2個(gè)機(jī)器周期，還有兩條指令要 4個(gè)機(jī)器周期才行。而DJNZ 指令是雙周期指令，所以執(zhí)行一次要 2us。 三、單片機(jī)晶振的作用 單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。 ABC 三個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制三種循環(huán)方式， D17 為循環(huán)方式一指示開(kāi)關(guān)， D18 位循環(huán)方式二指示開(kāi)關(guān)， D19 為循環(huán)方式三指示開(kāi)關(guān)。 、通信、遙控和防盜自動(dòng)警鈴系統(tǒng)等需要手動(dòng)程式編制的產(chǎn)品上。 腳所接為延遲響應(yīng)電路，當(dāng)循環(huán)方式二執(zhí)行時(shí)，單綠左移后，全部熄滅，喇叭發(fā)出聲音。 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管是 半導(dǎo)體二極管 的一種。不同的 半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。它的正向 伏安特性曲線 很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流 電阻 以控制通過(guò)二極管的 電流 。 PN結(jié)加 反向電壓 ，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。 關(guān)系：阻抗是電阻與電抗在向量上的總和。 滿足高頻電路的阻抗匹配。這種匹配條件稱為共軛匹配。 識(shí)別 : 在三位數(shù)字中，從左至右的第一、第二位為有效數(shù)字，第三位表示前兩位數(shù)字乘 10的 N 次方 (單位為Ω )。 標(biāo)示為“ 0”或? 000”的排阻阻值為 OΩ，這種排阻實(shí)際上是跳線 (短路線 )。 排阻具有方向性，與色環(huán)電阻相比具有整齊、所占空間少的優(yōu)勢(shì)。本次設(shè)計(jì)所要求的三種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是由各部分電路共同結(jié)合完成的。 腳所接為延遲響應(yīng)電路，當(dāng)循環(huán)方式二執(zhí)行時(shí)，單綠左移后，全部熄滅，喇叭發(fā)出聲音；接下來(lái)就是循環(huán)方式控制模塊，該模塊中還有循環(huán)方式指示模塊 ， ~ 分別為接三個(gè)按鍵接地。軟件設(shè)計(jì)一個(gè)思想流程如下： 上圖是軟件的一個(gè)設(shè)計(jì)流程，首 先通過(guò)軟件對(duì)硬件進(jìn)行一個(gè)初始化設(shè)置，軟件首先對(duì)兩燈點(diǎn)亮?xí)r間和延時(shí)狀態(tài)進(jìn)行一個(gè)判斷，對(duì)相應(yīng)值進(jìn)行賦值，然后再對(duì)系統(tǒng)工作模式進(jìn)行 A、 B、 C模式判斷，最后通過(guò)顯示模塊將系統(tǒng)判斷結(jié)果執(zhí)行顯示出來(lái)。 //定義控制延時(shí)時(shí)間按鈕 uint i,j,k,num,num1。t) for(j=110。第二個(gè) for 循環(huán)是實(shí)現(xiàn)延時(shí) 1ms,第一個(gè) for 循環(huán)實(shí)現(xiàn)延時(shí)多少個(gè) 1ms,如此實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)間延時(shí)的設(shè)置。 //設(shè)定綠燈左移初始值 for(k=0。 } 通 過(guò)一個(gè) for 循環(huán)和左移函數(shù)，實(shí)現(xiàn)綠燈左移八位。 //設(shè)定綠燈右移初始值 for(k=0。 } 通過(guò)一個(gè) for 循環(huán)和右移函數(shù)，實(shí)現(xiàn)綠燈右移八位。 //設(shè)定紅燈左移初始值 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 for(k=0。 } 通過(guò)一個(gè) for 循環(huán)和左移函數(shù)，實(shí)現(xiàn)紅燈左移八位。 //設(shè)定紅燈右移初始值 for(k=0。 } } 通過(guò)一個(gè) for 循環(huán)和右移函數(shù)，實(shí)現(xiàn)紅燈右移八位。 //設(shè)定程序初始值 delay(1000)。 P0=1。 //燈熄滅，蜂鳴器響，伴延時(shí) delay(num4)。k0。 P0=0xf0。k0。 P0=0xff。 盲狀態(tài)模式顯示程序： void display3() //不是模式下顯示狀態(tài) { P0=0xff。 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 延時(shí)控制及兩燈點(diǎn)亮?xí)r間控制程序： void delaytiao() //檢測(cè)按鍵程序 { if(key1==0) //兩燈點(diǎn)亮?xí)r間控制按鈕 { delay(10)。 } } if(key2==0) //延時(shí)控制按鈕 { delay(10)。 } } } 通過(guò)對(duì)第一次對(duì)按鍵狀態(tài)檢測(cè)，延時(shí) 10ms 再對(duì)按鍵進(jìn)行一次檢測(cè)，消除一個(gè)誤操作和 按鍵抖動(dòng)產(chǎn)生的影響，通過(guò) if 條件語(yǔ)句對(duì)按鍵狀態(tài)進(jìn)行一個(gè)判斷，是的話在變量未達(dá)到滿值時(shí)對(duì)變量加值操作，不是保持變量值不變。break。 } 本模塊曾想過(guò)采用 if 條件語(yǔ)句進(jìn)行判斷，但是由于單片機(jī)的工作原理，會(huì)對(duì)本設(shè)計(jì)產(chǎn)生認(rèn)為設(shè)定一個(gè)錯(cuò)邏輯，不是自動(dòng)識(shí)別工作狀態(tài)，故采用 switch 語(yǔ)句，自然對(duì)工作模式正常選擇，當(dāng)輸入狀態(tài)與設(shè)定狀態(tài)相同時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)顯示程序，執(zhí)行完，通過(guò) break 語(yǔ)句跳出本選擇程序，再次進(jìn)行轉(zhuǎn)態(tài)判別。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等， Proteus 建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。 4． Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些都是因?yàn)榇中拇笠庠斐傻模l(fā)現(xiàn)之后，仔細(xì)檢查電路，確認(rèn)電路無(wú)誤之后才進(jìn)行仿真。 兩燈點(diǎn)亮?xí)r間間隔、延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)：對(duì)于 變量是定義局部變量還是全局變量區(qū)分不是很明確。 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第六章 實(shí)物的制作與調(diào)試 31 第六章 實(shí)物的制作與調(diào)試 電路 的安裝過(guò)程。 對(duì)于程序編寫(xiě)整體布局規(guī)劃：方案一：全部程序放置在主程序內(nèi)；方案二：模塊化程序設(shè)計(jì)。 方案二