【正文】 固定的模式閃亮；不能根據(jù)不同場合、不同時(shí)間段的需要來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。 雙色三循環(huán)彩燈控制器設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 利用所學(xué)知識(shí)制作一 個(gè)雙色三循環(huán)方式彩燈控制器。 .兩燈點(diǎn)亮?xí)r間約在 ～ ，延時(shí)時(shí)間約在 1～ 6S間可調(diào)。因此，雙色三循環(huán)方式彩燈控制器總體方案設(shè)計(jì)如下： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，把雙色三循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)分解成若干個(gè)單元系統(tǒng)，電路總單元數(shù)應(yīng)該盡量少，每一個(gè)單元都應(yīng)盡量簡單，以便維護(hù)，檢修。 二、電路原理與實(shí)現(xiàn)： CD4040： 12位異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它僅有 2 個(gè)輸入端，即時(shí)鐘輸入端 CP 和清零端 CR。 74LSl38： 38線譯碼器 ,具有 3 個(gè)地址輸入端 A A A0 和 3 個(gè)選通端 SS S3 以及 8 個(gè)譯碼器輸出端 Y0～ Y1。使輸出端的發(fā)光二極管能夠按順序點(diǎn)亮或者熄滅。 圖的調(diào)整及打印。 — 分別指示三種顯示方式， 口為延遲響應(yīng)。 ，并自動(dòng)布線。其框圖如圖 所示： 圖 雙色三循環(huán)方式彩燈控制器框圖 （方案一） 方案二： 本方案是以 51單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)外部拓展模塊結(jié)合單片機(jī)，組成主控模塊。脈沖震蕩系統(tǒng)是由一個(gè) 12MHz 的晶振及兩個(gè)電容組成。 各個(gè)功能部件均集成在同一芯片上，集成度高、體積相對(duì)來說就減小了；單片機(jī)的抗工業(yè)噪音性能相對(duì)一般的通用的 CPU 來說要好，這是由于單片機(jī)芯片都是按工業(yè)測控環(huán)境的要求來設(shè)計(jì)的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)部布線很短；單片機(jī)的程序指令，常數(shù)及表格等都已經(jīng)固化在 ROM 中，不易破壞，由于眾多信號(hào)通道都集成在同一塊芯片內(nèi)，所以單片機(jī)可靠性就更高了。 一般單片機(jī)的內(nèi)部工作電壓均在 ~，而且單片機(jī)內(nèi)部的工作電流只有幾百 uA。 首先單片機(jī)的性能好。近年來由于單片機(jī)的使用越來越廣泛，市場需求量越來越大，單片機(jī)生廠商之間的商業(yè)競爭更使單片機(jī)的售價(jià)越來越低。在使用的時(shí)候，我們可以根據(jù)自己的需要選擇不同的時(shí)鐘周期。即定時(shí)器 T0、 T T2 1 Power Down 模式可由外部中斷、低電平觸發(fā)中斷方式喚醒，下降沿中斷或低電平觸 發(fā)電路，有 4 路外部中斷 1 芯片有通用異步串行口（ UART） ，在需要的時(shí)候可以利用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART 1 工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級(jí)） /0～ 75℃（商業(yè)級(jí)） 1 PDIP 封裝 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) 8 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳） P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。在 Flash ROM 編 在 程時(shí)， P0 端口接收指令字節(jié)端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)則輸出指令字節(jié)。 利用 吸收或者輸出電流方式 ， P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 輸入。 在執(zhí)行 “MOVX DPTR” 指令時(shí)（訪問外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）， P2 送出高 8 位地址。 P3 口作輸入口使用時(shí)，對(duì)端口寫入 1， 因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，通過內(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） 。 RST（ 9 引腳） 復(fù)位輸入。 在一般情況下， ALE 可以用作外部定時(shí)器或者時(shí)鐘來使用（因?yàn)樵撘_一般 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖 ） 。否則， ALE 將被微弱拉 高。 A/VPP （ 31 引腳） 訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。在 Flash 編程期間， A 也 接收 12 伏 VPP 電壓。 注意！?。∥覀冊谑褂脝纹瑱C(jī)的時(shí)候，容易忽視一點(diǎn)： 31號(hào)引腳 EA/Vpp 在執(zhí)行復(fù)位之前，若接高電平 ,單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 。 單片機(jī)復(fù)位電路如 圖 ： 圖 二、 復(fù)位電路的工作原理 在單片機(jī)系統(tǒng)中， 系統(tǒng)上電啟動(dòng)的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)復(fù)位一次；在復(fù)位按鍵按下 之后系統(tǒng)會(huì)再次 再次復(fù)位 ；放開按鈕之后 ， 再次按下復(fù)位鍵， 系統(tǒng)還會(huì)復(fù)位。 也就是說在電腦啟動(dòng)的 內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在 0~ 增加。所以在開機(jī) 內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（ RST 引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間 為 左右）。 系統(tǒng)執(zhí)行復(fù)位操作。 單片機(jī)最小系統(tǒng)中的晶振是直接影響單片機(jī)處理速度的，除了采用 12MHz晶振外，我們還可以用 6MHz 晶振或者 晶振，但是晶振的振蕩頻率 越大，單片機(jī)的處理速度越快。 設(shè)置為定時(shí)器模式時(shí)， +1 計(jì)數(shù)器只針對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)【 12 個(gè)振蕩周期 =1個(gè)機(jī)器周期， 就是說 f（計(jì)數(shù)） =f（晶振 ） /12】 。 如果在 Tx 周期采樣到一個(gè)高電平，在 T（ x+1）周期采樣到一個(gè)低電平，計(jì)數(shù)器則自動(dòng)加 1。 模塊電路一介紹 脈沖振蕩系統(tǒng)模塊： 圖 可以說，沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。單片機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間，稱之為一個(gè)機(jī)器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。為了衡量指令執(zhí)行時(shí)間的長短，又引入一個(gè)新的概念：指令周期。如果該指令需要執(zhí)行 500 次，正好 1000us，也就是 1ms。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。 在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。 模塊電路二介紹 主控模塊電路：主控模塊分為兩部分，一部分為循環(huán)方式控制模塊，另外一部分為延遲控制模塊，下面分別介紹。當(dāng)開關(guān) A 接通，給 端口送入低頻信號(hào)，程序跑動(dòng)，啟動(dòng)循環(huán)方式一，指示燈 D17 點(diǎn)亮；當(dāng)開關(guān) B 接通，給 端口送入低頻信號(hào)，程序跑動(dòng)，啟動(dòng)循環(huán)方式二，指示燈 D18 點(diǎn)亮；當(dāng)開關(guān)C 接通，給 端口送入低頻信號(hào)，程序跑動(dòng)，啟動(dòng)循環(huán)方式三，指示燈 D9 點(diǎn)亮。 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) 15 焊工焊接 : 使用 30W 以下電烙鐵在 350℃不超過 3秒， 270℃時(shí)不超過 5秒 琴鍵式 琴鍵式撥碼開關(guān)： 圖 琴鍵式撥碼開 關(guān) 240℃時(shí)不超過 20 秒，在焊接和清潔過程中開關(guān)處于斷開狀態(tài)。 模塊電路三介紹 顯示系統(tǒng)模塊： 圖 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) 18 顯示系統(tǒng)模塊主要由 16 個(gè)發(fā)光二極管（ 8個(gè)紅色發(fā)光二極管， 8個(gè)綠色發(fā)光二極管）以及兩個(gè)排阻（ A102J）組成， ~ 腳分別接一個(gè)綠色發(fā) 光二極管再接到 1 號(hào)排阻的 2~9 引腳，排阻的 1號(hào)腳接電源?？梢园央娔苻D(zhuǎn)化成 光能 。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的 波長 越短。限流電阻 R 可用下式計(jì)算： R=（ E－ UF） /IF 式中 E為 電源 電壓， UF 為 LED 的 正向壓降 ， IF 為 LED 的正常工作電流。這種利用 注入式電致發(fā)光 原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 負(fù)載阻抗與電源內(nèi)阻的阻抗匹配。 圖 排阻 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) 20 ③ ．匹配條件 matching term 負(fù)載阻抗等于信源內(nèi)阻，即輻角與模相等，在負(fù)載阻抗上可以得到無失真的電壓傳輸。如果信源內(nèi)阻和負(fù)載阻抗均為純阻性，則兩種匹配條件是等同的。如果阻值中有小數(shù)點(diǎn)，則用“ R”表示，并占一位有效數(shù)字。 一些精密排阻采用四位數(shù)字加一個(gè)字母的標(biāo)示方法 (或者只有四位數(shù)字 )。 上拉排阻：上拉是相對(duì)下拉來說的。 晶振模塊是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)；復(fù)位電路是讓單片機(jī)從程序的最初開始重新運(yùn)行，就像電腦的重啟一樣；這兩部分都是單片機(jī)系統(tǒng)必不可少的模塊。分別控制循環(huán)方式 ABC， D17~D19 分別指示循環(huán)方式 ABC。 程序說明 初始化函數(shù) include //52 系列單片機(jī)頭文件 define uint unsigned int // 宏定義 define uchar unsigned char //宏定義 sbit bell=P1^2。 //全局定義變量 通過對(duì)函數(shù)初始化，定義相應(yīng)判斷執(zhí)行端口和系統(tǒng)一個(gè)全局和局部變量。j0。 顯示模塊 模式 A顯示程序： void display(uint num2) { delay(1000)。k8。 delay(1000)。k8。 delay(1000)。k8。 delay(1000)。k8。 模式 B顯示程序： void display1(uint num3,uint num4) { P0=0xfe。 for(k=0。 } P0=0xff。 } 定義 num num4 兩個(gè)變量一個(gè)作為兩燈點(diǎn)亮延時(shí)變量和一個(gè)蜂鳴響延時(shí)變量 。k) //綠燈閃爍 5次 { P0=0xff。P2=0xff。k) //紅燈閃爍 5次 { P2=0xff。P2=0xf0。 //綠燈滅 P2=0xff。 //延時(shí) 10ms if(key1==0) //再次檢測按鍵是否按下 { if(num=600) num=num+100。 //延時(shí) 10ms if(key2==0) //再次檢測按鍵是否按下 { if(num1=6000) num1=num1+1000。 模式判斷程序： switch(P3) //使用 switch 語句判斷模式 { case 0xfe:display(num)。 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) 27 case 0xfb:display2(num)。 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第五章 仿真調(diào)試 28 第五章 仿真調(diào)試 仿真軟件介紹 本次設(shè)計(jì)所選用的仿真軟件是 Proteus 仿真軟件，下面為該仿真軟件的一些基本信息。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 功能特點(diǎn)： 1．原理布圖 2． PCB 自動(dòng)或人工布線 3． SPICE 電路仿真 革命性的特點(diǎn) 1．互動(dòng)的電路仿真 用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分SPI 器件，部 分 IIC 器件。 Proteus Pro sp2 漢化特別版，該 Proteus 漢化特別版解決了 版本南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第五章 仿真調(diào)試 29 運(yùn)行 10分鐘就自動(dòng)關(guān)閉的問題，是目前最 Protus 中最高的版本。 3．除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外， Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些測試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 程序問題： 程序邏輯，首先解決三種模式判斷問題，兩 種方案選擇，方案一：用 if語句進(jìn)行判斷 。剛開始使用局部變量，硬件調(diào)試程序時(shí)發(fā)現(xiàn)按鍵對(duì)兩種延時(shí)南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第五章 仿真調(diào)試 30 的調(diào)節(jié)都無明顯反應(yīng)，后來改用全局變量，再用硬件調(diào)試程序，按下按鍵，程序運(yùn)行正常，現(xiàn)象顯示正常，此部分程序調(diào)試