單片機(jī)彩燈控制器設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-22 13:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/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。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出[6]。（二）單片機(jī)最小系統(tǒng)。通過(guò)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。要使單片機(jī)工作起來(lái)，最基本的電路的構(gòu)成由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等組成。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。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(dòng)過(guò)程。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)按鍵復(fù)位，該復(fù)位方式同樣具有上電自動(dòng)復(fù)位功能。 （三） LED彩燈顯示電路LED彩燈顯示電路()實(shí)際上是由8個(gè)發(fā)光二極管和8個(gè)電阻構(gòu)成的電路。發(fā)光二極管與電阻對(duì)應(yīng)串聯(lián),然后接在與之相對(duì)應(yīng)的P2口上。通過(guò)軟件編程對(duì)P2口輸出高低電平來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的閃爍花型。，另外，他的工作電流根據(jù)型號(hào)不同一般為1mA到30mA，電阻選擇范圍100歐姆～3千歐姆在此我們這里選用560歐姆的電阻。 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。為了得到更多的花樣模式效果，可以使紅綠2種燈從前往后驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮閃爍，黃燈從后往前驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮閃爍，這樣具有很好的動(dòng)感視覺(jué)效果。四、軟件設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)介紹新型LED彩燈控制器最大特點(diǎn)在于所有亮燈模式均由軟件控制完成。系統(tǒng)中軟件可以分為主程序和中斷服務(wù)子程序。上電后在缺省狀態(tài)以順序調(diào)用Model_i花樣亮燈模式流程為主程序，以一個(gè)單位時(shí)間5 ms的T0定時(shí)為中斷服務(wù)子程序。在這個(gè)5 ms的T0定時(shí)基礎(chǔ)上，可以根據(jù)需要來(lái)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。整個(gè)系統(tǒng)軟件由主程序（ Main）、各個(gè)模式子程序（Model_i）、5 ms中斷服務(wù)子程序(T0 Interrupt)、鍵盤掃描處理子程序（Key Board）、顯示子程序（Display）等程序組成。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(guò)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。 除了T0定時(shí)中斷之外，程序的大部份時(shí)間是在處理按鍵的查詢和LED顯示的延時(shí)。8個(gè)按鍵分別為：4個(gè)參數(shù)按鍵（Fi增、減按鍵，Ti增、減按鍵），3個(gè)模式改變按鍵（模式上翻UP、模式下翻DOWN、模式保持KEEP），1個(gè)功能切換按鍵。在每次的T0定時(shí)中斷服務(wù)子程序里，需要對(duì)各個(gè)時(shí)間寄存器和模式寄存器進(jìn)行加1或者清，為主程序查詢作準(zhǔn)備，同時(shí)查詢是否已中斷6次（30 ms），若30 ms到了，則對(duì)參數(shù)按鍵查詢一次，是否有時(shí)間Ti頻率Fi增減鍵按下并進(jìn)行相應(yīng)子程序處理。 主程序除了調(diào)用各種子模式子程序（Model_i），調(diào)用LED顯示子程序(Display)和延時(shí)子程序(Delay)之外，還一直保持查詢是否有功能切鍵按下以及是否有模式改變按鍵按下，一旦有功能切換鍵和模式改變鍵按下，就會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的按鍵處理。亮燈模式子程序Model_i可以編寫若干(n種)，只要控制好各色燈觸發(fā)和熄滅時(shí)刻就可以組合成各種亮燈效果。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。（二）程序流程圖上電后系統(tǒng)經(jīng)過(guò)初始化，查詢是否有功能切換鍵按下：有，則進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)；無(wú)，則進(jìn)入默認(rèn)缺省工作狀態(tài)。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下，用戶可以根據(jù)個(gè)人愛(ài)好及不同場(chǎng)合的需要來(lái)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。 主程序流程圖五、彩燈控制器的焊接與調(diào)試（一）組裝成品焊接首先檢測(cè)元件是否良好,把每一個(gè)元件按照?qǐng)D紙的情況焊上電路板上。工具的選擇具體如下：（1）電烙鐵的選擇電烙鐵的功率應(yīng)由焊接點(diǎn)的大小決定，焊點(diǎn)的面積大，焊點(diǎn)的散熱速度也快，所以選用的電烙鐵功率也應(yīng)該大些。一般電烙鐵的功率有20W、25W、30W、35W、50W等等。選用30W左右的功率比較合適。（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。這種焊錫絲，熔點(diǎn)較低，而且內(nèi)含有松香助焊劑，使用極為方便。助焊劑：常用的助焊劑是松香或松香水（將松香溶于酒精中）。使用助焊劑，可以幫助清除金屬表面的氧化物，利于焊接，又可保護(hù)烙鐵頭。焊接較大元件或?qū)Ь€時(shí)，也可以采用焊錫膏。但它有一定腐蝕性，焊接后應(yīng)及時(shí)清除殘留物。（3） 輔助工具為了方便焊接操作常采用尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子和小刀做為輔助工具。應(yīng)學(xué)會(huì)正確使用這些工作。（4） 焊接方法電烙鐵經(jīng)過(guò)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(lái)的電烙鐵也必須先上錫然后才能使用。電烙鐵是最常用的焊接工具。我們使用20W內(nèi)熱式電烙鐵[9]。（5） 注意事項(xiàng)電烙鐵使用中，不能用力敲擊，要防止跌落。烙鐵頭上焊錫過(guò)多時(shí)，可用布擦掉。不可亂甩，以防燙傷他人。焊接過(guò)程中，烙鐵不能到處亂放。不焊時(shí)，應(yīng)放在烙鐵架上。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。使用結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)切
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