【正文】 flower_Flag]。 //外部中斷 0，接按鍵 花樣序號(hào)加 1 EX1 = 1。同時(shí)數(shù)碼管的顯示也是在中斷中被更新。 程序流程：首先進(jìn)行系統(tǒng)及花樣的初始化，設(shè)置中斷方式判斷是執(zhí)行下一個(gè)花樣還是減一執(zhí)行下一個(gè)花樣。 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 17 第 4 章 軟件電路設(shè)計(jì) 19 第 4 章 軟件電路設(shè)計(jì) 程序框圖 軟件系統(tǒng)中的主程序流程圖 圖 41 程序流程圖 本課題的硬件電路相對(duì)簡單，其中大部分工作要求用軟件完成。首先介紹了時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。 圖 35 按鍵電路圖 本次設(shè)計(jì)的按鍵部分包含三個(gè)按鍵， S1按鍵直接接在復(fù)位電路上，按一下 S1 鍵使單片機(jī)復(fù)位一次，花樣變換一次， S2 和 S3是兩個(gè)按鍵，是控制調(diào)整花樣的。例如 2AP1 型鍺二極管，在25 時(shí)反向電流 若為 250uA，溫度升高到 35，反向電流將上升到 500uA，依此類推，在 75 時(shí)，它的反向電流已達(dá) 8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會(huì)使管子過熱而損壞。例如， IN4001 二極管反向耐壓為 50V， IN4007 反向耐壓為 1000V。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。不同類型第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 15 的二極管有不同的特性參數(shù)。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)二極管中幾乎沒有電流流過，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。必須說明，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，流過二極管的正向電流十分微弱。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過較小的電流 (不超過幾十毫安 )，適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。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 )。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)散電流和自建電場引起的漂移電流燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 相等而處于電平衡狀態(tài)。 按鍵模塊和輸出模塊 本設(shè)計(jì)使用發(fā)光二極管來作為彩燈使用。共陰極七段 LED 顯示器的各個(gè)二極管陽極接高電平 “1”，公共陰極接低電平 “0”時(shí)，則點(diǎn)亮各段；公共陰極接高電平 “1”時(shí)，則熄滅各段。數(shù)碼管是共陰極的。 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。 采用 74LS373 來傳輸 8 位數(shù)據(jù)，當(dāng)液晶顯示器進(jìn)行寫數(shù)據(jù)時(shí)， 三態(tài)允許控制端 OE 為低電平 ， 通過 74LS373 進(jìn)行緩存。 圖 32 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 32 所示。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 31 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)。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖 31 所示。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 11 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 定時(shí)與復(fù)位模塊 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來提供單片機(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。 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。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 [16]。 74LS373 地址鎖存器 74LS373 的引腳介紹 74LS373 是一個(gè)三態(tài)門的 8D鎖存器，也是帶允許輸出端的 8D 鎖存器，有 8 個(gè) D 輸入端， 8 個(gè) Q 輸出端，一個(gè)時(shí)鐘輸入端 CP，一個(gè)鎖存允許信號(hào)E。需要注意的是當(dāng)由硬件復(fù)位來中止空閑模式時(shí)， CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成 內(nèi)部復(fù)位工作，硬件復(fù)位脈沖要保持二個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)時(shí)鐘周期 )有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止 CPU訪問片內(nèi) RAM，而允許訪問其它端口。空閑模式可有任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位中止。這二種方式是控制專用寄存器 PCON(電源控制寄存器 )中的 PD 和IDL 來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)外接電容 C C2 雖嚴(yán)然沒有十分嚴(yán)格的要求 [14]，但電容容量的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、祁震得難易程度及溫度的穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30PF+10PF，而如果陶瓷諧振器建議使用 40PF+10PF。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 整個(gè) PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在 FLASH 編程期燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故 [11]。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P3 口同第 2 章 總體方案與論證 9 時(shí)為閃爍。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)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(jià)廉的方案。 89C51 在 89 系列單片機(jī)中屬標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)，它和 MCS51 系列單片機(jī)兼容。這對(duì)于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。 AT89C51 系列單片機(jī)對(duì)于一般用戶來說，存在 3 個(gè)明顯的特點(diǎn)： (1)內(nèi)含 Flash存儲(chǔ)器 因此在應(yīng)用 [2]系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易的進(jìn)行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期；同時(shí)，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。由于芯片內(nèi)的 4K 程序存儲(chǔ)器可在線或用編程器重復(fù)編程，受到設(shè)計(jì)者的歡迎，并得到較為廣泛的應(yīng)用 。目前此類單片機(jī)在我國已得到了較為廣泛的應(yīng)用。此外還有實(shí)現(xiàn) BCD 碼的浮點(diǎn)運(yùn)算以及十六進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 Intel 公司在 MCS51 系列三種基本燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 型產(chǎn)品 (8031， 8051， 8751)的基礎(chǔ)上又推出 各類增強(qiáng)型系列產(chǎn)品，即所謂的高檔單片機(jī)，其主要的增強(qiáng)型產(chǎn)品如下： (1)8032/8052/8752 將原來的 8031/8051/8751 進(jìn)行擴(kuò)展，內(nèi)部 RAM 增到 256 字節(jié)， 8752/8052 片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器容量增到 8K 字節(jié)，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器增至 3 個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器，有 6 個(gè)中斷源。用戶可以將程序固化在 EPROM 中，可以反復(fù)修改程序。 8051 是在 8031 的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又集成有 4KROM，作為程序存儲(chǔ)器，是一個(gè)程序不超過 4K 字節(jié)的小系統(tǒng)。 從應(yīng)用的角度看， MCS51 單片機(jī)具有如下的一些特點(diǎn)：集成度高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)擴(kuò)展方便、可靠性高、處理功能強(qiáng)、速度高、容易產(chǎn)品化等特點(diǎn)。本方案以 AT89C51單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、顯示、驅(qū)動(dòng)等模塊組成核心主控制模塊 ,可以顯示不同的花樣。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。要制作彩燈控制器，需要將單片機(jī)與彩燈芯片的控制端口進(jìn)行連接，并對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，使其實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能；還要將單片機(jī)的輸出口連接鍵盤和顯示器，使其控制相應(yīng)的功能并得到顯示。在裝飾領(lǐng)域方面，采用彩燈控制電路，加強(qiáng)了人機(jī)聯(lián)系，如會(huì)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。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。為了保證照明條件和視覺的舒適感，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。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 (2)向集成可調(diào)化方向發(fā)展技術(shù)的迅速發(fā)展 各種集成化裝置和電子算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)燈具和照明系統(tǒng)的應(yīng)用取得了顯著的進(jìn)步，如應(yīng)用電子鎮(zhèn)流器對(duì)燈具及照明系統(tǒng)進(jìn)行 調(diào)光、遙控、控制光色。一般來說，它們有 5倍于白熾燈的光效和 8 倍于白熾燈的壽命。環(huán)保是燈具生產(chǎn)技術(shù) 的嶄新主題，顯示人們對(duì)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。 高技術(shù)化：由于電子技術(shù)被廣泛用于燈具的制造，適應(yīng)不同的電壓，使可調(diào)節(jié)亮度的第三代照光燈具多起來。 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程 ,其次，詳細(xì)闡述了程序的各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過程。 摘 要 I 摘 要 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)。 燕山大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 節(jié)日彩燈控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 院 里仁學(xué)院 年級(jí)專業(yè) 03 級(jí)電子信息工程 學(xué)生姓名 鄶陽 指導(dǎo)教師 荊楠 專業(yè)負(fù)責(zé)人 練秋生 答辯日期 6 月 24 日 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 學(xué)院：里仁學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：電子與通信工程系 學(xué)號(hào) 030202170061 學(xué)生姓名 鄶陽 專業(yè)班級(jí) 03電子３班 課 題 題 目 節(jié)日彩燈控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 來 源 自 選 主 要 內(nèi) 容 內(nèi)容：彩燈控制電路要求控制 8 個(gè)以上彩燈，要求彩燈組成如下花形：各燈全亮，間隔閃光；各燈逐個(gè)點(diǎn)亮，再依次熄滅；一起閃爍；逐個(gè)點(diǎn)亮，慢滅；跑馬式前進(jìn)、后退；逆順序流水式自動(dòng)變化；各功能自動(dòng)循環(huán)變化。本任務(wù)書一式二份，教師、學(xué)生各執(zhí)一份。本系統(tǒng)具有體積小，硬件少，電路結(jié)構(gòu)簡單及容易操作等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 AT89C51 單片機(jī)；彩燈控制器；模塊設(shè)計(jì) 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract SCM 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 te