【正文】 .............................................................. 10 附錄 I 元件清單 ........................................................... 11 附錄 II 整體電路圖 ......................................................... 12 附錄 III 源程序清單 ....................................................... 13 基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 2 頁 基于 AT89C51 單片機的霓虹燈控制系統(tǒng)設計 摘要 ： 本文 主要設計一個基于單片機的霓虹燈控制系統(tǒng)。 以 AT89C51單片機 為控制核心電路，應用片內(nèi)定時器 實現(xiàn)對霓虹燈的控制 。 關(guān)鍵字： 單片機；發(fā)光二極管 ；定時中斷 0. 前言 隨著時代的進步，人們對物質(zhì)生活的 迫切 追求 ，使周邊環(huán)境發(fā)生翻天覆地的變化。這些輝煌景象都離不開電子技術(shù)。 隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機的發(fā)展，使傳統(tǒng)的測量儀器在原理 、 功能 、 精度及自動化水平等方面發(fā)生了巨大的變化，形成了一種完全突破傳統(tǒng)概念的新一代測試儀器 —— 智能儀器。目前，有很多的傳統(tǒng)電子儀器已有相應的替代產(chǎn)品，而且還出現(xiàn)不少全新的儀 器類型 和測試系統(tǒng)體系。 在自動化技術(shù)中，無論是過程控制技術(shù)還是數(shù)據(jù)采集技術(shù)還是測控技術(shù)，都離不開單片機，在工業(yè)自動化的領域中，機電一 體化技術(shù)發(fā)揮越來越重要的作用。原理圖 如圖 1 所示。復位電路 部分采用的是上電復位和手動復位兩種復位方式。 軟件部分， 由于采用的是 晶振的時鐘電路，單片機定時器的最大定時時間為 ，不能達到要求的閃爍頻率。并在每一次跳變時記錄下燈閃爍的次數(shù)，通過對閃爍次數(shù)的判斷，來進行對不同 LED 燈的亮滅的整體時序循環(huán)控制。 在內(nèi)部含有 4KB 或 8KB 可重復編程的 Flash 存儲器，可進行 1000 次擦寫操作。AT89C51 相當于將 8051 中的 4KB ROM 換成相應數(shù)量的 Flash 存儲器，其余結(jié)構(gòu)、供電電壓、引腳數(shù)量及封裝均相同，使用時可直接替換 。 圖 2 AT 89C51 芯片引腳 單 片 機 LED 顯示 電路 復位電路 時鐘電路 基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 4 頁 圖 3 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 本設計中 AT89C51 使用 晶振。 RST：即為 RESET，該引腳為單片機的上電復位或掉電保 護端。 、 、 ：用來控制 LED 顯示器的顯示控制 。 LED 的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。當電流通過導線 作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。 它是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。LED 可以作為顯示屏，在計算機控制下，顯示色彩變化萬千的視頻和圖片。 I/O 存儲器 EPROM/ROM 定時 /計數(shù)器 運算器 控制器 中斷 CPU 片內(nèi)振蕩器 RAM/SFP 并行口 存儲器擴展控制器 串行口 XTAL 基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 5 頁 近十幾年來，為了開發(fā)藍色高亮度發(fā)光二極管，世界各地相關(guān)研究的人員無不全力投入。在目前商品化 LED 之材料及其外延技術(shù)中，紅色及綠色發(fā)光二極管之外延技術(shù)大多為液相外延成長法為主，而黃色、橙色發(fā)光二極管目前仍以氣相外延成長法成長磷砷化鎵 GaAsP 材料為主。本系統(tǒng)采用的為 ，一個機器周期為 1us， C C2為 22PF。上電自動復位通過電容 C3和電阻 R2來實現(xiàn)，按鍵手動復位是圖 6中復位鍵來實現(xiàn)的。 圖 8 中斷服務程序流程圖 Red led=flicker Red led=flicker 中斷響應 設置中斷返回地址 中斷 返回 基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 8 頁 Y N TH0,TL0 裝初值 開中斷，啟動 T0 開始 0≤ n20 Red led=flicker Y N 20≤ n40 Green led=flicker Y N 40≤ n60 Yellow led=flicker TMOD 初始化 基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 9 頁 圖 9 霓虹燈控制電路主程序流程圖 調(diào)試 在 protues 上進行仿真實驗。 圖 10 仿真圖 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1D1L E D R E DR31 0 0D2L E D G RE E ND3L E D Y E L L O WR11 0 0R21 0 0R41 0 kC11nFC21nFX1CR Y S T A LC31nF基于 單片機的霓虹燈控制 系統(tǒng)設計 第 10 頁 5. 課設小結(jié) 及進一步設想 通過這次 緊張的 課程設計， 我收獲頗多，每天面對著電腦，翻閱各種相關(guān)資料 ，也親自動手焊接硬件， 體會頗深。 在課設開始的前期，也遇到了麻煩，比如說， LED 閃爍時間不符合要求， C 語言編程不太熟練， 很感謝徐濤老師的耐心教導，他的幽默讓我們覺得親切，他的認真負責讓我們折服。我相信，只要不放棄，只要努力，就一定可以！ 由于時間 緊促 ， 自身 水平有限 ， 本論文還有許多部分未能詳細分析，在此僅作簡單了解和認識。 //端口定義。 sbit YELLOW_LED = P1^2。 void int0() { TMOD=0x01。 TL0=0xAF。 //啟動定時器。 //開定時器中斷。 //開總中斷 } void main()