【正文】 電路、計(jì)數(shù) /時(shí)序分配電路、 移位 位寄存器和彩燈顯示五部分組成。 振蕩電路 控制電路 譯碼器 LED 顯示電路 計(jì)數(shù)器 圖 11 彩燈循環(huán)控制器硬件框圖 AT89C51單片機(jī) 時(shí)鐘 電路 復(fù)位 電路 按鍵控制電路 直流 5V電源電路 供電 信號(hào) LED 彩燈 電子科技大學(xué) 第 8 頁 三、彩燈控制器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （ 一）單片機(jī)選擇 單片機(jī)是主控制器核心，我們選擇的是 AT89C51。當(dāng) P1 口的管腳第一 次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 I/O 口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器 CPU 將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的不需要我們操心。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 時(shí)鐘電路：本系統(tǒng)采用單片機(jī)內(nèi)部方式產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，用于外 接一個(gè) 12MHz 石英晶體振蕩器和 2 個(gè) 30pF 微調(diào)電容，構(gòu)成穩(wěn)定的的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部的時(shí)鐘電路。 Q1P N PQ2P N PQ3P N PQ4P N PQ5P N P+ 5 VR3R E S 2R4R E S 2R5R E S 2R6R E S 2R7R E S 2P 0 1 P 0 2 P 0 3 P 0 4 P 0 5P 0 1 P 0 2 P 0 3 P 0 4 P 0 5P 2 0 P 2 1 P 2 2 P 2 3 P 2 4D1LEDD2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LEDD9LEDD 1 0LEDD 1 1LEDD 1 2LEDD 1 3LEDD 1 4LEDD 1 5LEDD 1 6LEDD 1 7LEDD 1 8LEDD 1 9LEDD 2 0LEDD 2 1LEDD 2 2LEDD 2 3LEDD 2 4LEDD 2 5LEDD 2 6LEDD 2 7LEDD 2 8LEDD 2 9LEDD 3 0LEDD 3 1LEDD 3 2LEDD 3 3LEDD 3 4LEDD 3 5LEDD 3 6LEDD 3 7LEDD 3 8LEDD 3 9LEDD 4 0LED 圖 彩燈顯示電路 （四）受控模塊硬件電路圖 每個(gè) LED 板模塊上均勻分布 3 種顏色 LED 燈，在實(shí)際制作 PCB 時(shí)采用紅、綠、黃 3 色互隔焊接方式，在電路板上把 LED 發(fā)光管按順序 L1(紅 )、 L2(綠 )、 L3(黃 )、 L4(紅 )、L5(綠 )、 L6(黃 )…… 依次均勻焊在板上成一條直線。利用 T0 定時(shí)器作為定時(shí)基本單位，根據(jù)模式需要計(jì)算好各控制信號(hào)的發(fā)生時(shí)刻，根據(jù)不同的模式 Mo del_i 可以設(shè)定不同的工作時(shí)間 Ti 和脈沖翻轉(zhuǎn)頻率 Fi 通過 P0 口輸出，使各色 L ED 燈的驅(qū)動(dòng)時(shí)刻與移位觸發(fā)的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻步調(diào)一致，使 LED 彩燈按照設(shè)計(jì)的模式工作。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下，用戶可以根據(jù)個(gè)人愛好及不同場(chǎng)合的需要來指定調(diào)用哪些模式，并且可以改變每種模式的時(shí)間 Ti、頻率 Fi 參數(shù)，如果用戶想進(jìn)入缺省狀態(tài)模式，只需按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式，程序會(huì)自動(dòng)順序調(diào)用亮燈模式；在缺省工作狀態(tài)下， LED 彩燈控制器按照程序設(shè)定好的若干亮燈花樣模式程序 Model_i 順序調(diào)用往下走，從第 Model_1 模式開始工作，自 Model_1 到Model_2…… 到 Mod el_n 為一個(gè)亮燈周期，然后再回到 Model_1 循環(huán)繼續(xù)工作，同樣如果想進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)，只需按下功能切換鍵即可。 助焊劑：常用的助焊劑是松香或松香水（將松香溶于酒精中）。我們使用 20W 內(nèi)熱式電烙鐵 [9]。冷卻后，再將電烙鐵收回工具箱。 電子科技大學(xué) 第 17 頁 如無異常情況，分別測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓，如果有異常情況，則調(diào)整電路元器件參數(shù)、等換元器件等，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài) [11]。應(yīng)用主控模塊輸出的控制信號(hào)去控制燈管內(nèi)的 L ED 板模塊工作，使得產(chǎn)品性能穩(wěn)定，便以安裝容易操作。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，對(duì)調(diào)試問題的發(fā)現(xiàn)不充分等等。但是，這些功能是很基本的，在以后的時(shí)間里，還可以做很多的功能擴(kuò)展，比如可以做七盞燈，按照赤橙黃綠青藍(lán)紫的順序亮燈，這樣的效果是很美觀的，也可設(shè)置更多的功能鍵，用來實(shí)現(xiàn)更多的擴(kuò)展功能。 感謝我的家人在我求學(xué)期間給我精神以及物質(zhì)上的鼓勵(lì)和幫助，你們永遠(yuǎn)都是我生活最大的支柱。m++) for(n=0。 IT0=1。 i++。 break。 break。 case 4: if(i==0) P2=0x00。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(10)。 Delay(10)。 P2=0xff。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(10)。 Delay(10)。 P2=0x3f。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(10)。 電子科技大學(xué) 第 25 頁 i=0。s misery, the cow told him to turn its hide into a pair of shoes after it died. The magic shoes whisked Niulang, who carried his two children in baskets strung from a shoulder pole, off on a chase after the empress. The pursuit enraged the empress, who took her hairpin and slashed it across the sky creating the Milky Way which separated husband from wife. But all was not lost as magpies, moved by their love and devotion, formed a bridge across the Milky Way to reunite the family. Even the Jade Emperor was touched, and allowed Niulang and Zhinu to meet once a year on the seventh night of the seventh month. This is how Qixi came to be. The festival can be traced back to the Han Dynasty (206 BCAD 220). Traditionally, people would look up at the sky and find a bright star in the constellation Aquila as well as the star Vega, which are identified as Niulang and Zhinu. The two stars shine on opposite sides of the Milky Way. Customs In bygone days, Qixi was not only a special day for lovers, but also for girls. It is also known as the Begging for Skills Festival or Daughters39。 } } void int0(void)interrupt 0 using 0 { countor++。 P2=0xff。 Delay(10)。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(10)。 case 5: if(i==0) P2=0x00。 電子科技大學(xué) 第 24 頁 Delay(10)。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(10)。 P2=0xc0。 if(i3) i=0。 i++。 //調(diào)用延時(shí)函數(shù) Delay(5)。 //每次循環(huán) P1的各二進(jìn)位右移位，高位補(bǔ) Delay(10)。 } } /***************************** 函數(shù)功能：主函數(shù) *****************************/ void main(void) { EA=1。 for(m=0。 特別是老師自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度深深感染了我，讓我通過一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)工作鍛煉了自己的動(dòng)手能力以及獨(dú)立分析、解決問題的能力，并培養(yǎng)了我對(duì)待工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，讓我一生受用，我再次由衷的感謝 程老師。希望自己以后能通過自己的不斷努力獲得更多的工藝和電力技術(shù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，作為電子專業(yè)的學(xué)生，設(shè)計(jì)是我們將來必須的技能，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)恰恰給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，從到圖書館查找資料到對(duì)電路的設(shè)計(jì)對(duì)電路的方針再到最后電路的成型，都對(duì)我所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)。功率損耗總是存在的，為了減少 功率損耗， 查閱資料后，采取了 LED 板模塊之間接口處用信號(hào)正向驅(qū)動(dòng)模塊芯片 MC4049連接 的方法 [13]。用萬用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好，元器件引腳之間有無短路，連接處有無接觸不良，電容極性是否正確，電源供電包括極性、信號(hào)源連線是否正確，電源端對(duì)地是否存在短路。注意電源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故。 （ 4） 焊接方法 電烙鐵經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用后，烙鐵頭部會(huì)生成一層氧化物，這時(shí)它就不容易吃錫，這時(shí)可以用銼刀銼掉氧化層，將烙鐵通電后等烙鐵頭部微熱時(shí)插入松香，涂上焊錫即可繼續(xù)使用，新買來的電烙鐵也必須先上錫然后才能使用。 （ 2） 焊錫和助焊劑 焊錫：焊接電子元件，一般采用有松香芯的焊錫絲。 在本設(shè)計(jì)中，一共有 4 種模式， Model_1 為亮黃色的燈， Model_2 為亮品紅色的燈， Model_3 為 亮綠色的燈， Model_4 為全亮。在這個(gè) 5 ms 的T0 定時(shí)基礎(chǔ)上，可以根據(jù)需要來確定各種模式工作時(shí)間 Ti，以及確定在各種亮燈模式Mode l_i 內(nèi)點(diǎn)亮和熄滅各種 顏色 LED 燈的時(shí)刻： Red_on， Red_off， Green_on， Green_off，Blue_on， blue_off 以及 Clock（移位翻轉(zhuǎn)脈沖）等。通過軟件編程對(duì) P2口輸出高低電平來實(shí)現(xiàn)不同的閃爍花型。 通過軟件設(shè)計(jì)，使單片機(jī) P0 口作為三色 LED 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出口及移位時(shí)鐘 CLOCK 信號(hào)， P3 口為按鍵輸入口， P2 口、 P1 口 與 LED 相接作為顯示器的輸出口。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。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。 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。 GND：接地。采用單片機(jī)控制其優(yōu)點(diǎn) 是電路集成 度高，工作原理簡(jiǎn)單，清晰明了，自定義 編程 ， 控制的圖案花樣多 ，移植性好等。 二、彩燈控制器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) （一）方案分析 彩燈控制器大致可分為兩種方案實(shí)現(xiàn)。 LED 彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價(jià)以及控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)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(shí)尚，但目前市場(chǎng)上各樣式的 LED 彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實(shí)現(xiàn) ，電路結(jié)構(gòu)復(fù)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(chǎng)合、不同時(shí)間段的需要來調(diào)節(jié)亮燈時(shí)間 、模式、閃爍頻率等動(dòng)態(tài)參