【正文】 4 LED 彩燈顯示電路 ............................................................................................. 5 按鍵控制電路 ................................................................................................... 6 第 4 章 軟件設(shè)計 ....................................................................................................... 8 主程序設(shè)計 ...................................................................................................... 8 自動模式程序設(shè)計 ............................................................................................ 9 延時程序設(shè)計 ................................................................................................. 10 中斷子程序設(shè)計 ............................................................................................. 10 第 5 章 仿真與性能分析 ......................................................................................... 11 系統(tǒng)仿真過程 ..................................................................................................11 仿真結(jié)果與分析 ..............................................................................................11 第 6 章 設(shè)計小結(jié) ..................................................................................................... 15 參考文獻 ...................................................................................................................... 16 附錄 1 LED 彩燈控制系統(tǒng)仿真電路圖 ................................................................... 17 附錄 2 LED 彩燈彩燈控制程序代碼 ....................................................................... 18 1 第 1 章 設(shè)計 任務(wù) 當(dāng)今時代是一個新技術(shù)層出不窮的時代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見的速度被單片機智能控制系統(tǒng)所取代。 答： I 摘 要 本文介紹了一 種 簡易 LED 彩燈控制系統(tǒng) 的軟硬件設(shè)計過程 ， 本方案以AT89C51 單片機作為主控核心， 按鍵控制電路、彩燈顯示電路以及單片機最小系統(tǒng) 等模 塊組成 的 核心主控制 電路。 工作態(tài)度 20 工作量飽滿程度，題目難度； 工作態(tài)度，按時完成設(shè)計任務(wù)，是否獨立完成等。 電氣信息學(xué)院 單片機技術(shù) 課程設(shè)計報告 課題名稱 彩燈控制器的設(shè)計 專業(yè) 班級 09 電氣 01 班 學(xué) 號 0903120222 學(xué)生姓名 嚴(yán) 娟 指導(dǎo)教師 易 先 軍 評 分 2020 年 6 月 12 日至 6 月 19 日 課程設(shè)計量化評分標(biāo)準(zhǔn) 指導(dǎo)老師評語： 指標(biāo) 分值 評分要素 得分 方案設(shè)計 20 方案選擇 合理，分析、設(shè)計正確，原理清楚，電路、程序流程圖清晰，結(jié)構(gòu)合理，程序簡潔、正確。 電路及程序運行結(jié)果正確，達到預(yù)期效果。 答：（ 1）問題說明： 解決方法： （ 2）問題說明： 解決方法 ： 教師現(xiàn)場提的問題記錄在此（不少于 2個問題）。 本系統(tǒng)具有電路結(jié)構(gòu)簡單、易操作、硬件少、體積小、成本低、低能耗等優(yōu)點， 具有一定的實用和參考價值 。 LED 彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應(yīng)用，用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時尚。 1. 基本要求 （ 1） 用 16 盞以上的 LED 小燈，實現(xiàn)至少 4 種彩燈燈光效果（不含全部點亮，全部熄滅； （ 2） 可以用輸入按鈕在幾種燈光效果間切換； （ 3） 可以通過按鈕暫停彩燈效果，使小燈全亮，再次按下相同按鈕后繼續(xù)之前的效果。 （ 3） 暫停效果可用中斷，或定時掃描實現(xiàn)。 其框圖如圖 1 所示。 方案選擇 結(jié)合設(shè)計任務(wù)書比較以上兩種方案可知： 利用電子電路裝置控制，其電路不很復(fù)雜，制作 相對較容易點 ，成本也相對較低 ，但可調(diào)性差，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，達不到設(shè)計任務(wù)要求或?qū)崿F(xiàn)困難 。 電子設(shè)備除用電池供電外，還采用市電（交流電網(wǎng)）供電。下圖穩(wěn)壓電源采用的是三端集成穩(wěn)壓器 7805 構(gòu)成的正 5V 直流電源。除 單片機 外，一般 單片機 最小系統(tǒng)包括單片機的供電電路 、 時鐘電路 和 復(fù)位 電路 等 。 復(fù)位電路：確定單片機工作的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程 。 5 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1P RO G RA M = .. \. .\ .. \. .\ K e il\C5 1 \E x a m p le s \8 0 5 1 L E D \5 .H E XC13 0 p FC23 0 p FX1CR Y S T A LR11 0 kC33 0 p F 圖 4 單片機最小系統(tǒng) LED 彩燈顯示電路 LED 彩燈顯示電路 (如圖所示 )實際上是由 16 個發(fā)光二極管和 16 個電阻構(gòu)成的電路。由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為 以上，另外，他的工作電流根據(jù)型號不同一般為 1mA 到 30mA，電阻選擇范圍 100 歐姆 ～ 3 千歐姆 。 K1— K4 實現(xiàn) 一對一的控制 LED 燈的閃爍方式 ， K5 實現(xiàn)自動到手動的切換， K6 控制 LED 燈的閃爍 頻率， K7 實現(xiàn)暫停功能 。軟件編程是多控制、多閃爍方式的 LED燈系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，是本設(shè)計的重點和難點。 當(dāng)給 口輸出 “ 0”時，發(fā)光二極管點亮， 當(dāng)輸出“ 1”時，發(fā)光二極管熄滅。 主程序設(shè)計 主 程序設(shè)計流程如圖 7 所示 。但若不對程序進行適當(dāng)?shù)男薷模存I按下后將一直調(diào)用第一個彩燈顯示子程序，因而只能 顯示一種花型，無法實現(xiàn)自動循環(huán)顯示四種花型。 延時子程序代碼： DELAY: JNB ,DE1 MOV R5,5 LJMP DE2 DE1: MOV R5,10 DE2 MOV R6,200 DE3: MOV R7,126 DE4: DJNZ R7,DE4 DJNZ R6,DE3 DJNZ R5,DE2 RET 本文除了實現(xiàn)基本的延時功能外，還有通過按鍵來選擇不同的閃爍頻率的功能。在中斷服務(wù)子程序中，首先關(guān)中斷，再將 ACC 和 PSW 的值壓入堆棧， 實現(xiàn)現(xiàn)場保護，然后再進行中斷處理，即點亮所有的 LED 彩燈。 ③ 源程序編譯：點菜單 Source→Build ALL 編譯匯編源程序，生成目標(biāo)代碼文件 .HEX，若編譯失敗，可對程序進行修改調(diào)試直至編譯成功。 圖 8 程序代碼加 載 仿真結(jié)果與分析 系統(tǒng)上電 自動 復(fù)位，彩燈全滅 ， K1 接通后，彩燈首先依次點亮，然后再四種顏色各點 12 亮 1 盞、 2 盞?? 其結(jié)果如圖 9 所示 。其仿真結(jié)果如圖 11 所示。 K6 為切換延時時間的按鍵， K6 接通時，彩燈閃爍變慢。 通過軟硬件的仿真調(diào)試 ， 對彩燈控制器的運行成果感覺比較滿意，它實現(xiàn)了要求達到的目標(biāo) —— 多控制、多閃爍方式的 LED 彩燈循環(huán)，并且用快慢兩種節(jié)拍實現(xiàn)花型交換。如 K1 按下后，倘若再按下 K2 或K K4，系統(tǒng)都沒有反應(yīng)，依然執(zhí)行 K1