基于單片機智能彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧資料
2024-11-01 18:23本頁面
【正文】 EPROM 中，如果用戶需要更改系統(tǒng)的亮燈模式Model_i，無須改變系統(tǒng)硬件電路，只需修改其中程序即可，是一種很有發(fā)展前途的彩燈控制器。另外，在程序的調(diào)試過程中，我也遇到了很多意想不到的困難，在老師的幫助和自己的不懈努力下，我對偉福這款仿真軟件有了更深的認(rèn)識，將困難一一克服，使程序編譯成功，仿真實現(xiàn)。由于控制程序存儲在 89C51 單片機 的電可擦除 Flash 閃存 EPROM 中，如果用戶需要更改系統(tǒng)的亮燈模式 Model_i，無須改變系統(tǒng)硬件電路，只需修改其中程序即可，是一種很有發(fā)展前途的彩燈控制器。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 結(jié)束語 與市面上大多數(shù)的 LED 彩燈相比，該種彩燈具有更好的燈光裝飾效果，性價比更高，與普通的全硬件 LED 彩燈相比具有更好的經(jīng)濟效益。通過修改程序，將延時調(diào)到適中，系統(tǒng)正常工作。開始延時較短時，當(dāng)按下開關(guān)時， LED 開始閃爍。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 軟件編譯采用 KEIL C51 軟件， Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯 的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 總之，該軟件是一款集單片機和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision MPLAB等軟件。目前支持的單片機類型有： ARM7(LPC21xx)、 8051/52 系列、 AVR 系列、 PIC10/12/16/18 系列、 HC11 系列以及多種外圍芯片。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 主程序設(shè)計 程序流程圖： 中斷程序： 主程序： 仿真軟件簡介 Proteus 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。 發(fā)送數(shù)據(jù)子程序用于將 數(shù)據(jù)發(fā)給 單片機 接口 。鍵盤掃描子程序用于掃描鍵盤 狀態(tài)，將被按鍵的位置號存入緩沖器中 。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 表 2 系統(tǒng)元器件清單 器件 數(shù)量 器件 數(shù)量 AT89C51 1 晶振器 1 LED 8 排阻（ ） 8 電容（ 30pF） 2 電阻（ 100k） 1 電容（ 10uF） 1 開關(guān) 1 4 軟件設(shè)計與仿真 本系統(tǒng) 程序包括 主程序、 鍵盤掃描子程序、發(fā)送鍵碼子程序、發(fā)送數(shù)據(jù)子程序、接收命令子程序等。 LED 顯示電路如圖 2所示。電源電路如圖 4 所示。 按鍵模塊 采用如下所示電路來實現(xiàn)控制花樣彩燈的復(fù)位，按下開關(guān)，單片機復(fù)位，花樣彩燈按模式一閃爍。 AT89C 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 GND：接地。 XTAL1， XTAL2：時鐘電路。 RESET：復(fù)位端口。 控制器模塊 本系統(tǒng)控制器芯片采用 AT89C51 單片機，其管腳圖如圖 3所示。因此，要實現(xiàn)彩燈功能，我們只要將發(fā)光二極管 LED1～ LED8依次點亮、熄滅，8 只 LED 燈便會一亮一暗的做彩燈了。其具體硬件組成如圖 1 所示。 AT89C51 單片機是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機，具有豐富的內(nèi)部資源： 4kB 閃存、 128BRAM、 32 根 I/O 口線、 2個 16 位定時 /計數(shù)器、 5 個向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、 2個全雙工的串行口，具有 ～ 的電壓工作范圍和 0～ 24MHz 工作頻率，使用 AT89C51 單片機時無須外擴存儲器。 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 RST：復(fù)位輸入。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 ．管腳說明 引腳路 VCC：供電電壓。可編程串行通道 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 128*8 位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 與 MCS51 兼容 AT89C 單片機 為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 該方案簡單，易于設(shè)計和控制。 方案二： 過單片機控制二極管的閃爍，通過中斷來改變模式同時串行輸出數(shù)碼管。 時鐘信號電路 花型演示電路 花型 控制電路 節(jié)拍控制電路 時鐘信號電路 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 方案一：采用各類數(shù)字電路來組成鍵盤控制系統(tǒng)，進(jìn)行信號處理，如選用 CPLD 等可編程邏輯器件。花型控制電路簡單，花型也比較簡單。其優(yōu)點在于：電路設(shè)計模塊化，易于檢查電路，對后面的電路組裝及電路調(diào)試帶來方便。導(dǎo)致電路不穩(wěn)定，抗干擾能力下降。且可能出現(xiàn)線與線關(guān)系。元件種類使用少，且都較熟悉易于組裝電路。 主體框圖如下： 總體方案的選擇 方案一與方案二最大的不同就在，前者將花型控制與節(jié)拍控制兩種功能融合在一起，是考慮到只要計數(shù)器就可以實現(xiàn)其全部功能的原因，且原理相對簡單。第一塊實現(xiàn)花型的演示；第二塊實現(xiàn)花型的控制；第三塊實現(xiàn)節(jié)拍控制；第四塊實現(xiàn)時鐘信號的產(chǎn)生。第一塊實現(xiàn)花型的演示；第二塊實現(xiàn)花型的控制及節(jié)拍控制；第三塊實現(xiàn)時鐘信號的產(chǎn)生。因此，本流水燈實際上就是一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機。 圖 實驗方案圖 按照單片機系統(tǒng)擴展與系統(tǒng)配置狀況，單片機應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。主要以 AT89C51
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