【正文】 區(qū)域內(nèi)并進(jìn)行合理的布局。最后利用設(shè)計(jì)規(guī)則檢查工具查錯。首先繪出 PCB 板的輪廓，確定工藝要求（使用幾層板等）。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，最開始采用的單面板設(shè)計(jì)，由于設(shè)備限制，過于精密的器件不能夠應(yīng)用，所以采用的是通孔安裝技術(shù)。因此，與使用通孔安裝的元件的 PCB 板比起來，使用表面安裝的 PCB 板上元件布局要密集很多，體積也小很多。例如，排線的插座、接口板插槽等類似接口都需要一定的耐壓能力，因此，通常采用通孔安裝技術(shù)。 使用通孔安裝技術(shù)安裝元件時，元件安置在電路板的一面，元件引腳穿過 PCB 版焊接在令一面上，通孔安裝元件需要占用較大的空間，并且要為所有引腳在電路板上鉆孔，所以它們的引腳會占用兩面的空間，而且焊點(diǎn)也比較大。需要時自行設(shè)計(jì)并建立新的元器件封裝庫。完成原理圖后，用 ERC（電氣規(guī)則檢查）工具差查錯，找到出錯的原因并修改原理圖電路重新查錯到?jīng)]有原則性錯誤為止。根據(jù)電路復(fù)雜程度決定是否需要使用層次原理圖。 硬件的 封裝 Altium Design Summer 09 雖然提供了肺腑的原理圖元器件庫，但不可能包括所有的元器件，必要時需手動設(shè)計(jì)原理圖元器件，建立自己的元器件庫。結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。 9 腳為復(fù)位端， SB 為復(fù)位按鈕，按下 SB 電路復(fù)位 ，電路重新開始工作。 第三章結(jié)合各模塊總體設(shè)計(jì)方案 總的設(shè)計(jì)方案 圖 26 該電路由 P0（第一控制輸出口）、 P1（第二控制輸出口）、 P2（第三控制輸出口）、 P3（第四控制輸出口）實(shí)現(xiàn)控制彩燈變化。同時變化的多樣性也為單片機(jī)的控制優(yōu)點(diǎn)受到更高的追捧。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的 復(fù)位，則 程序計(jì)數(shù)器 PC將得不到一個合適的初值，因此， CPU 可能會從一個未被定義的位置開始 執(zhí)行程序 。在圖 23 的復(fù)位電路中，當(dāng) Vcc 掉 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 電時，必然會使 RST 端電壓 迅速下降到 0V 以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個 度電壓 將不會對器件產(chǎn)生損害。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位， RST 端的高電平信號必須維持足夠長的時間。對于 CMOS 型單片機(jī)，由于在 RST 端內(nèi)部有一個 下拉電阻 ，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至 1uF。手動按鈕復(fù)位的電路如所示。一般采用的辦法是在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個按鈕。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。本設(shè)計(jì)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。 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)最小系統(tǒng)如下 圖 23 所示。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時鐘與外部信號保持同步。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘情號比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。圖 22 中，電容器 Cl，C2 起穩(wěn)定振蕩頻率 [19]、快速起振的作用，其電容值一般在 530pF。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。 如圖 21 穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)圖 時鐘電路 時鐘電路 89S51 單片機(jī)的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。 C4 為輸出穩(wěn)定電容，對于降低輸出紋波、輸出噪聲及負(fù)載電流變化的電源處理模塊 單片機(jī)模塊 輸出顯示模塊 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 影響有較好的效果，采用 的陶瓷電容。它是一種圓形的整流橋，電流 2A，最大耐壓 1000V，很多 電子產(chǎn)品上面會用到。 如 圖 圖 總的方案設(shè)計(jì)流程圖 此設(shè)計(jì)可以在不改變電路的情況下，只需要更改一下程序就可以完全做到，不同的彩燈亮滅方案。 AT89S51單片機(jī) 時鐘 電路 復(fù)位 電路 按鍵控制電路 直流 5V電源電路 供電 信號 LED 彩燈 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案圖流程圖 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(jì)， 來 達(dá)到 本設(shè)計(jì)的要求。并在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、工程制圖、文字處理等方面得到初步訓(xùn)練，為今后從事電氣工程方面的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行及管理工作，打下必要的基礎(chǔ)。同時展現(xiàn)出七種不同的樣式變換。 相比較之下單片機(jī)體積比較小巧，使用靈活，而且成本比較低，在使 用中比較節(jié)省能源，控制類型比較豐富。 總的設(shè)計(jì)方案為三十二路彩燈控制其中包含控制電路還有，復(fù)位電路，顯示電路， 介紹了硬件電路的總電路圖和各個電路圖的子模塊圖，以及各個模塊的理論原理。 1 19 接晶振，為單片機(jī)外部振蕩電路。 單片機(jī)設(shè)計(jì)方案 2 圖 12 單片機(jī)彩燈控制系統(tǒng)硬件框圖 如圖 12 本電路采用單片機(jī)控制，有效的利用了單片機(jī)的所有 P0～ P3 口，實(shí)現(xiàn)戶外廣告燈牌、家庭裝 飾彩燈的多種變化、多種樣式的絢麗效果。所以選擇它作為彩燈。 LED 發(fā)光二極管將電能轉(zhuǎn)變成光能，可由Ⅲ V 族半導(dǎo)體材料制成。比較哪個控制更佳的簡單，操作容易，產(chǎn)生的效果更加的美觀漂亮，對于材料上，節(jié)省成本也是考率選擇哪種方法的重要組成部分 。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，兩種方式各自有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較選擇一種比較適合的方法，來進(jìn)行研究。都與單片機(jī)有關(guān)是生活中不可缺少的組成部分。 另外，在 交通領(lǐng)域中，汽車、火車、飛機(jī)、航天器等均有單片機(jī) 的廣泛應(yīng)用。 家用電器是單片機(jī)的又一重要應(yīng)用領(lǐng)域，前景十分廣闊。在這類系統(tǒng)中，利用單片機(jī)作為系 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 統(tǒng)控制器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的智能算法，實(shí)現(xiàn)期望的控制指標(biāo)，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 單片機(jī)還可以用于各種物理量的采集與控制。單片機(jī)在機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。如各種智能電氣測量儀表、智能傳感器等。 綜合考慮智能彩燈在生產(chǎn)生活中的需要，以單片機(jī)為基礎(chǔ)，分析彩燈設(shè)計(jì)的方案，相應(yīng)的彩燈控制實(shí)現(xiàn)部分電路的設(shè)計(jì)，分析和比較系統(tǒng)的各種控制方法，優(yōu)化控制策略，總結(jié)出切實(shí)可行的控制策略，設(shè)計(jì)出符合需求的控制程序，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)多樣彩燈智能化操作的目標(biāo)。尤其是現(xiàn) 在光學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)等現(xiàn)代科技日趨成熟，因此越來越多的設(shè)計(jì)師將傳統(tǒng)制作工藝與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來，生產(chǎn)出了更多具有實(shí)用性、觀賞性。不僅僅是繼承了中華民族的傳統(tǒng)彩燈理念，更多的是對制造節(jié)日彩燈的理念有了更高的創(chuàng)新，因此才逐漸演變形成了現(xiàn)代彩燈。根據(jù)歷史 記載，在漢武帝時期，民間百姓就開始有在正月十五元宵節(jié)燃燈的風(fēng)俗習(xí)慣，然后才慢慢演變成為今天眾所周知的元宵燈節(jié)、燈會。 課題研究的意義 節(jié)日彩燈是我們中華民族從古至今流傳下來的具有民族特色并且是集綜合性與觀賞性于一體的一種工藝品。 在這 之前 單片機(jī) 沒有問世時 ，這些 物品 也 是可以生產(chǎn)的 ，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路， 可是 這樣 生產(chǎn)出來 的產(chǎn)品 看著 體積 比較 大，成本 也比較 高， 而 且由于長期使用，元器件 可能會出現(xiàn) 老化，控制的 準(zhǔn)確 度 很可能 也會達(dá)不到合格 。 ，它改變了什么 呢 ？ 展望 現(xiàn)在生活的各個 階段 ，從導(dǎo)彈的 精確 導(dǎo)航結(jié)構(gòu) ，到飛機(jī) ，坦克 上各種儀表的 組成和控制。計(jì)算機(jī)的 生產(chǎn) 加快了人類改造 和建造 世界的 腳步 ，但是它體積 還是比較 大 的 。一塊小小的 單片機(jī) ，為何有 如此 的魔力？我們 第一步 從它的 結(jié) 構(gòu) 來 說：單片機(jī)， 可以 稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。截止今日，單片機(jī)應(yīng)用 快速 發(fā)展， 在 因特網(wǎng)輸入一個 “ 單片機(jī) ” 的搜索，將會看到 很多 介紹單片機(jī)的網(wǎng) 頁 ， 而且 這還不 算 國外的。 ......................................................................... 24 彩燈亮滅方式介紹和原理 ......................................................................................... 26 跑馬燈 ............................................................................................................... 26 4. 流水燈 ............................................................................................................ 27 第五章 工作總結(jié)和前景展望 ................................................................................................ 28 工作前景和展望 ......................................................................................................... 28 工作總結(jié) ..................................................................................................................... 28 致謝 .......................................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 30 附錄一 主程序 ........................................................................................................................ 31 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 章 引 言 課題主要來源 我國 使用單片機(jī)是在 1982 年，五年時間里發(fā)展 很快 。本文編寫的主導(dǎo)思想是軟硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，來進(jìn)行各功能模塊的編寫。 本文首先描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖加以說明，著重介紹了本系統(tǒng)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù) 和各個接口模塊的功能及工作過程 ,其次，詳細(xì)闡述了程序的各個模塊和實(shí)現(xiàn)過程。本文介紹一種新型的彩燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，以 AT89S51 單片機(jī)作為主控核心，與按鍵，顯示器等較少的輔助硬件電路相結(jié)合，利用軟件實(shí)現(xiàn)對彩燈進(jìn)行控制。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題 目 ： 基于單片機(jī)的多樣彩燈設(shè)計(jì) 教 學(xué) 院： 電氣與電子信息工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 電氣工程 及其自動化 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：