單片機(jī)課程設(shè)計-節(jié)日彩燈控制(編輯修改稿)
2025-03-12 16:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ............. 18 課程設(shè)計 4 1 引言 彩燈是我國普遍流行的傳統(tǒng)的民間的綜合性的工藝品。彩燈藝術(shù)也就是燈的綜合性的裝飾藝術(shù)。新中國成立后，彩燈藝術(shù)得到了更大的發(fā)展，特別是隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，彩燈藝術(shù)更是花樣翻新，奇招頻出。而隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多節(jié)日的氣氛里可以看到彩色霓虹燈，這種 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。其將電子、建筑、機(jī)械、遙控、聲學(xué)、光導(dǎo)纖維等新技術(shù)、新工藝用于彩燈的設(shè)計制作，把形、色、光、聲、動相結(jié)合 ，思想性、知識性、趣味性、藝術(shù)性相統(tǒng)一。在當(dāng)今的社會里，彩燈已經(jīng)成為我們生活的一部分，能給我們帶來視覺上的享受還能美化我們的生活 2 總體方案設(shè)計 通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實際知識，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將首先對這兩種方案的組成框圖和實現(xiàn)原理分別進(jìn)行說明，并分析比較它們的特點，然后闡述我最終選擇方案的原因 . 彩燈控制器大致可分為兩種方案實現(xiàn)。一種是利用電子電路裝置控制，另一種是采用單片機(jī)控制 方案一 :根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求介紹的彩燈控制電路的基本組成 ，可以確定彩燈控制器應(yīng)由振蕩電路、計數(shù) /時序分配電路、移位位寄存器和彩燈顯示五部 其框圖如圖 1 所示。 課程設(shè)計 5 圖一 :方案一原理框圖 方案二 : 本方案主要是通過對基于單片機(jī)的多控制、多閃爍方式的 LED 彩燈循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計，來達(dá)到本設(shè)計的要求。以單片機(jī)為核心控制，由單片機(jī)最小系統(tǒng)（時鐘電路、復(fù)位電路、電源）、按鍵控制電路、 LED 發(fā)光二極管和 5V 直流電源電路組成。此設(shè)計方案中單片機(jī)的 P1 口接 4 路按鍵控制電路，實現(xiàn)彩燈花型的切換功能；單片機(jī)的 P1 口引腳接上四個按鈕開關(guān)以實現(xiàn)對彩燈閃爍頻率的控制，即實現(xiàn)了快慢兩種節(jié)拍實現(xiàn) 花型的變換；單片機(jī)上的 P0 口接 8 路 LED 發(fā)光二極管組成彩燈電路，顯示彩燈循環(huán)情況 ,該電路的原理框圖如圖二所示 課程設(shè)計 6 圖二 :方案二原理框圖 論證 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(dá)不到設(shè)計任務(wù)要求或?qū)崿F(xiàn)困難。采用單片機(jī)控制其優(yōu)點是電路集成度高，工作原理簡單，清晰明了，自定義編程，控制的圖案花樣多，移植性好等 綜上，顯然方案二各方面優(yōu)越于方案一，以及為了體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢，本 次設(shè)計采用第二種方案 3 硬件電路設(shè)計 要使單片機(jī)工作起來，最基本的電路的構(gòu)成由單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路等組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 3 所示。 時鐘電路：本系統(tǒng)采用單片機(jī)內(nèi)部方式產(chǎn)生時鐘信號，用于外接一個 12MHz石英晶體振蕩器和 2 個 33p 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 課程設(shè)計 7 直接送入內(nèi)部的時鐘電路。 復(fù)位電路：確定單片機(jī)工作的起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動過程。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位。本設(shè)計采用手動按鍵復(fù)位，該復(fù)位方式同樣具有上電自動復(fù)位功能。 圖 三 :時鐘電路與復(fù)位電路原理圖 LED彩燈顯示電路設(shè)計 LED 彩燈顯示電路實際上是由 8 個發(fā)光二極管和 8 個電阻構(gòu)成的電路。發(fā)光二極管與電阻對應(yīng)串聯(lián) ,然后接在與之相對應(yīng)的 P0 口上。通過軟件編程對 P0
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