單片機(jī)彩燈控制器設(shè)計(jì)方案-文庫吧資料
2025-05-01 13:35本頁面
【正文】 ：焊接電子元件，一般采用有松香芯的焊錫絲。一般電烙鐵的功率有20W、25W、30W、35W、50W等等。 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元件是否良好,把每一個元件按照圖紙的情況焊上電路板上。（二）程序流程圖上電后系統(tǒng)經(jīng)過初始化，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，則進(jìn)入默認(rèn)缺省工作狀態(tài)。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)和熄滅時刻就可以組合成各種亮燈效果。在每次的T0定時中斷服務(wù)子程序里，需要對各個時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，同時查詢是否已中斷6次（30 ms），若30 ms到了，則對參數(shù)按鍵查詢一次，是否有時間Ti頻率Fi增減鍵按下并進(jìn)行相應(yīng)子程序處理。 除了T0定時中斷之外，程序的大部份時間是在處理按鍵的查詢和LED顯示的延時。整個系統(tǒng)軟件由主程序（ Main）、各個模式子程序（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。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，以一個單位時間5 ms的T0定時為中斷服務(wù)子程序。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。 彩燈顯示電路 （四）受控模塊硬件電路圖每個LED板模塊上均勻分布3種顏色 LED燈，在實(shí)際制作PCB時采用紅、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。通過軟件編程對P2口輸出高低電平來實(shí)現(xiàn)不同的閃爍花型。 （三） LED彩燈顯示電路LED彩燈顯示電路()實(shí)際上是由8個發(fā)光二極管和8個電阻構(gòu)成的電路。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。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)部的時鐘電路。通過軟件設(shè)計(jì)，使單片機(jī)P0口作為三色LED驅(qū)動信號輸出口及移位時鐘CLOCK信號，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。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出[6]。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： I/O口作為輸入口時有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時實(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以完成不同的操作這是由硬件自動完成的不需要我們操心。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。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。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。GND：接地。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。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(jì)采用第二種方案。(二)方案選擇結(jié)合設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(jì)任務(wù)要求或?qū)崿F(xiàn)困難。其硬件構(gòu)成框圖如圖12所示，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。其框圖如圖11所示。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。與普通LED彩燈相比，具有體積小、價(jià)格低、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。本方案以AT89C51單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、顯示、驅(qū)動等模塊組成核心主控制模塊。因此有必要對現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)[4]。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。節(jié)日的到來，城市中張燈結(jié)彩，舉辦節(jié)目來慶祝節(jié)日的到來。隨著人們生活水平的提高，大家的生活環(huán)境也不斷改善和美化。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到彩色流水燈。同樣，如果把外圍設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來看的話，那么當(dāng)CPU和外圍設(shè)備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。由于內(nèi)存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內(nèi)存讀/寫操作完成為止。在程序開始執(zhí)行前必須將程序的第一條指令的內(nèi)存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執(zhí)行指令的地址。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。當(dāng)執(zhí)行一條指令時，先把它從內(nèi)存中取到數(shù)據(jù)寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。（3）指令寄存器IR和指令譯碼器ID指令包括操作碼和操作數(shù)。（2）數(shù)據(jù)寄存器DR數(shù)據(jù)寄存器通過數(shù)據(jù)總線向存儲器和輸入/輸出設(shè)備送（寫）或?。ㄗx）數(shù)據(jù)
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