【正文】 ，控制彩燈變幻出不同的閃爍效果。 本設(shè)計(jì)任務(wù) 運(yùn)用 AT89C51單片機(jī) 、 三端集成穩(wěn)壓器 780 MAX232 芯片 等元件組成 LED節(jié)日彩燈控制電路中的直流穩(wěn)壓電源電路、按鍵控制電路、彩燈顯示電路、串口電路以及單片機(jī)最小系統(tǒng) 等模塊 。 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)與論證 通過(guò)查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí)，我主要提出了兩種技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。 方案比較 彩燈控制器大致可分為兩種方案實(shí)現(xiàn)。 2． 1． 1 方案一 根據(jù) 設(shè)計(jì)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(jì)數(shù) /時(shí)序分配電路、 移位 位寄存器和彩燈顯示五部分組成。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 3 圖 21 方案一的原理框圖 2． 1． 2 方案二 本方案主要是通過(guò)對(duì)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(lái)達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求。 圖 22 方案二的原理框圖 方案二：此設(shè)計(jì)方案中單片機(jī)的 P1口接 5 路按鍵控制電路，實(shí)現(xiàn)彩燈花型的切換功能；單片機(jī)的 引腳接上一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)對(duì)彩燈閃爍頻率的控制，即實(shí)現(xiàn)了快慢兩種節(jié)拍實(shí)現(xiàn)花型的變換；單片機(jī)上的 P2 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 。 而 采用 方案二，以 單片機(jī)控制其優(yōu)點(diǎn) 是電路集成度高，工作原理簡(jiǎn)單，清晰明了，自定義 編程 ， 控制的圖案花樣多 ，移植性好等。 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 為使該 LED 節(jié)日彩燈控制系統(tǒng)具有更加好的方便性和靈活性，我們對(duì)系統(tǒng)的硬件做了精心設(shè) 計(jì)。 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì) 對(duì)于一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)來(lái)講，首要問(wèn)題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源 電路 的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。通過(guò)變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后，得到穩(wěn)定的直流電。本項(xiàng)目直流穩(wěn)壓電源為+5V。圖 31 穩(wěn)壓電源采用的是三端集成穩(wěn)壓器 7805 構(gòu)成的正 5V 直流電源。由于時(shí)間關(guān)系，此處用 3 節(jié) 的干電池供電。 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 32 所示。 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。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。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 6 圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng) LED 彩燈顯示電路設(shè)計(jì) 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。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。如圖 33 所示。他們分別接在單片機(jī) AT89C51 的P1 接口和 口 ,Key1— Key5 接在 — ,Key6 接在 上。當(dāng)按下開(kāi)關(guān) Key1 時(shí) , LED 彩燈系統(tǒng)閃爍第一種彩燈花型。當(dāng)閉合 Key6 時(shí)，彩燈閃爍節(jié)拍變慢。 圖 34 鍵盤(pán)控制電路 串口電路設(shè)計(jì) 串口電路為單片機(jī)提供與 PC 機(jī)連接端口，為單片機(jī)提供下載程序到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器中。 圖 35 串口原理圖 MAX232芯片是專(zhuān)門(mén)為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 +5v 單電源供電。 第一部分是電荷泵電路 ： 由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成，功能是產(chǎn) 生 +12v 和 12v 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 8 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從R1OUT、 R2OUT 輸出 。 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到多控制、多閃爍方式的 LED 彩燈系統(tǒng)循環(huán)點(diǎn)亮的現(xiàn)象，我們還需要告訴單片機(jī)怎么樣進(jìn)行控制，即編寫(xiě)程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的明滅。下面 ,我將闡述多控制、多閃爍方式的 LED 彩 燈系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn) 8 個(gè) LED 彩燈的循環(huán)點(diǎn)亮，來(lái)介紹實(shí)現(xiàn)流水彩燈控制的軟件編程方法。程序啟動(dòng)時(shí)跳轉(zhuǎn)到鍵盤(pán)判斷模塊程序中，循環(huán)檢測(cè)直到有按鍵按下的時(shí)候，程序轉(zhuǎn)去相對(duì)應(yīng)按鍵的彩燈顯示的花型模塊。具體程序流程如圖 41 所示。 調(diào)試環(huán)境 地點(diǎn)：實(shí) 驗(yàn)室 室溫： 20 ℃ 系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。 硬件調(diào)試 對(duì)各個(gè)模塊的功能進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實(shí)現(xiàn)指定的功能。 硬件 軟件聯(lián) 調(diào) 將調(diào)試好的硬件和軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，主要調(diào)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能。經(jīng)以上仿真測(cè)試證實(shí)，本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求的預(yù)期功能。 通過(guò)軟硬件的仿真調(diào) 試 ，對(duì)彩燈控制器的運(yùn)行成果感覺(jué)比較滿(mǎn)意，它實(shí)現(xiàn)了我們要求達(dá)到的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了多控制、多閃爍方式的 LED 節(jié)日彩燈循環(huán)，并且用快慢兩種節(jié)拍實(shí)現(xiàn)花型交換。 讓身處其中的群眾有一種酣暢淋漓的感覺(jué)。 但是在設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題：比如直流電源控制不是很穩(wěn)定，造成發(fā)光二極管亮度不明顯等。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 13 參考文獻(xiàn) [1] 張迎新．單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第 2 版） [M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021 [2]偉福 LAB6000 系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū) [3] 閻石 ． 數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） ．北京 ：高等教育出版社， 2021 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 14 附 錄 附錄 A 節(jié)日彩燈控制 系統(tǒng)原理圖 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 15 附錄 B 系統(tǒng)調(diào)試圖