下载文档原格式
基于单片机的霓虹灯控制器的设计摘要本设计采用AT89C52单片机实现对霓虹灯的控制。
系统由红外遥控模块、单片机控制模块、显示模块、语音模块四部分组成。
红外遥控模块分红外发射部分和红外接收部分，通过单片机译码后，取出红外发射按钮的地址，从而实现红外遥控器对霓虹灯显示图案的远距离控制。
红外接收管也只占用一个IO口。
显示部分为16×16的点阵模块，通过单片机控制显示不同的图案以及想要的文字，并让字能够移动、暂停，以及从当前文字切换其它文字。
语音模块采用的语音芯片是ISD1730，可以录制想要的语音，通过录音可以对设计进行介绍。
语音的播放支持暂停、下一首、调节音量和复位。
由于单片机的IO口不够用，本设计采用74HC154对其扩充，将四线扩充到十六线。
该系统具有电路结构简单、易操作、成本低等优点，具有较强的实用价值。
关键词：单片机；红外遥控；点阵；译码器；霓虹灯目录论文总页数：47页1 引言 (4)1.1课题背景及意义 (4)1.2本课题研究方法和目标 (4)2 方案研究与主要芯片选择 (6)2.1总体方案原理及设计框图 (6)2.1.1 主控电路的选择与论证 (6)2.1.2 显示设备的选择与论证 (8)2.1.3控制器模块选择 (9)2.2主要芯片介绍 (11)2.2.1 译码器74LS154的介绍 (11)2.2.2 LED点阵的介绍 (12)2.2.3语音模块的介绍 (13)3 硬件电路设计与调试 (15)3.1单片机模块单元电路设计 (15)3.2串口通信电路设计 (16)3.3译码器模块单元电路设计 (17)3.4点阵模块单元电路设计 (17)3.5红外遥控模块单元电路设计 (18)3.6语音模块单元电路设计 (19)3.7硬件仿真与调试 (21)4 软件设计 (23)4.1单片机IO口分配 (23)4.2各模块程序 (23)4.2.1 主程序设计 (23)4.2.2 显示程序设计 (24)4.2.3 红外接收程序设计 (26)4.2.4 设定的图案和字程序 (28)5 软硬件联调及技术改进 (30)5.1软硬件联调及实物演示 (30)5.2技术改进 (32)结语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)声明 (35)附录 (36)1 引言1.1课题背景及意义霓虹灯是一种冷阴极辉光放电灯，直接将电能转换成光能。
基于单片机的智能霓虹灯控制系统设计目录摘要 (i)Abstract (ii)引言 (7)1绪论 (8)1.1单片机发展概述 (8)1.2总体方案设计 (10)1.3硬件电路的设计 (11)1.3.1 单片机系统 (11)1.3.2 LED概述 (12)1.3.3 外部时钟方式电路 (13)1.3.4 手动复位电路 (14)1.4 MSC-51芯片简介 (15)1.5 74LS373简介 (20)1.6 PROTEL DXP 简介 (21)2系统功能简介 (22)3系统流程图 (23)4硬件设计原理 (24)4.1最小系统模块 (24)4.1.1电源模块 (25)4.1.2串口模块 (26)4.1.3单片机模块 (26)4.1.4时钟电路模块 (27)4.1.5复位电路模块 (28)4.2驱动模块 (28)4.3 LED显示模块 (30)4.4激光传感器模块 (30)5软件部分 (30)5.1核心算法设计流程图 (31)5.2系统程序 (32)6系统调试 (35)6.1软件调试 (35)6.2硬件调试 (36)6.3测试结果 (36)6.4结果分析 (36)7总结 (37)7.1整个系统的设计思路 (37)7.2商业开发价值 (37)参考文献 (38)致谢 (39)ContentsAbstract (ii)Preface (7)1 Introduction (8)1.1 SCM development outline (8)1.2 The general scheme design (10)1.3 Hardware circuit design (11)1.3.1 Single-chip microcomputer system (11)1.3.2 LED overview (12)1.3.3 External clock mode circuits (13)1.3.4 Manual reset circuit (14)1.4 MSC - 51 chip profile (15)1.5 74LS373 profile (20)1.6 PROTEL DXP profile (21)2 Systemic function (22)3 System chart (23)4 Design principle (24)4.1Smallest system module (24)4.1.1Power module (25)4.1.2 Serial interface module (26)4.1.3 Microcontroller module (26)4.1.4 Clock circuit module (27)4.1.5 Reset circuit module (28)4.2 Driver module (28)4.3 Video module of led (30)4.4 Laser sensor module (30)5 The design of system software (30)5.1 Core algorithm design flow chart (31)5.2 System program (32)6 Conclusion (35)6.1 Software debugging (35)6.2 Hardware debugging (35)6.3 Test result (36)6.4 Results (36)7 Summarize (37)7.1 The whole system design ideas (37)7.2 Commercial development value (37)Reference (38)Acknowledgement (39)智能霓虹灯控制系统设计作者：指导教师：【摘要】近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。
• 32•本文介绍了一个使用STC89C52RC 作为主控芯片的霓虹灯控制器，该控制器可显示八种不同的图案或文字且可以由红外遥控器控制切换图案和移动方向，其主要包含单片机主控模块、点阵模块、红外遥控模块和语音模块。
最开始的霓虹灯控制方式是机械式控制方式，其只能按照固定模式循环显示图案变化，容易使人产生视觉疲劳。
而基于单片机的霓虹灯控制器，使得霓虹灯所需要的图案及其变换方式、速度调节都可以通过程序驱动单片机来实现。
因此，本文将使用STC89C52RC 单片机作为主控芯片，制作一个多功能霓虹灯控制器。
1 系统工作原理本设计的思路是选取STC89C52RC 作为主控芯片，来判断用户选择的显示方式和通信方式。
当按下红外遥控器按钮时，红外接头接收到红外光波，单片机产生中断，解码电路的译码器译出相应的键位码。
单片机内部程序驱动四片74HC595控制LED 点阵的显示图案或者文字的变换及移动方向，同时通过单片机的I/O 端口控制语音芯片ISD1730调用当前地址用喇叭播放指令，以达到霓虹灯扫描花样控制器的实现。
本设计实物包含供电模块、单片机主控模块、红外遥控模块、点阵显示模块和语音模块，总体框图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 单机最小系统单片机采用的是STC89C52RC ，其最小系统由单片机及其外围电路：电源、晶振电路和复位电路一起组成。
晶振电路包含了两个电容和一个晶振，即在单片机内部的单向放大器的输入、输出端之间接上两个20pF 的电容和一个晶振，其中两个电容值的大小对时钟频率只有细小的调节作用。
它为单片机提供了时间基准，STC89C52RC 通常采用的晶振频率为11.0952MHz ，位时间来选择，一般来说电容的值越大，复位需要的时间越短，但过大也会损伤元器件。
图1 系统总体框图2.2 点阵模块点阵的驱动电路由4个74HC595级联构成。
74HC595具有串/并转换功能。
其中两个74HC595的输出端点阵与点阵所有的行线相连，作为点阵的行驱动；另外两个74HC595的输出端与点阵所有的列线通过16个470Ω的电阻相连作为列驱动。
.目录摘要关键词一．前言二．总体设计方案三．硬件电路设计3.1 单片机系统3.2 LED概述3.3 外部时钟方式电路3.4 手动复位电路3.5 霓虹灯控制电路四．软件设计五．软件调试六．总结附录基于单片机的霓虹灯控制系统设计摘要：单片机技术是一门应用性很强的专业课，其理论与实践技能是从事机电类专业技术工作的人员所不可少的。
本次程设计是选择AT80C51为核心控制元件，利用取表的方法，使端口P1 做单一灯的变化：左移2 次，右移2 次，闪烁2 次（延时的时间0.2 秒），设计了单片机霓虹灯控制系统，使其产生有规律的闪烁和移动。
关键字T80C51 LED灯霓虹灯一. 前言单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。
它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。
随着城市建设和市场经济的飞速发展，城市的美化和日益激烈的广告竞争越来越得到社会的关注，作为城市装饰和广告宣传的霓虹灯的需求量也越来越大。
过去霓虹灯控制器多采用E2PROM和相应的逻辑电路来完成，现在也有采用一些专用霓虹灯控制芯片的控制器。
前者所需电路较多，制作不易改变，且所需控制的霓虹灯路数越多，扩展起来也比较繁杂；而后者由于电路已作定，控制方式不能随意改变，功能较为单一。
然而市场上需要低成本高性能的霓虹灯控制技术。
我们此次设计的霓虹灯控制系统就符合市场需求。
二. 总体方案设计在本次设计中，硬件部分由单片机系统、LED发光二极管组成。
原理图如图1所示。
单片机选用的是AT89C51单片机，利用其中的一个定时器设定灯光闪烁的时间，时钟电路选用的是11.0592M的晶振。
单片机课程设计（论文）-LED彩灯控制器题目：基于单片机的LED彩灯控制器设计与实现摘要：随着科技的不断发展，LED彩灯在现代生活中的应用越来越广泛。
本课程设计旨在设计和实现一种基于单片机的LED彩灯控制器，能够根据用户需求控制LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数，实现照明、装饰和氛围营造等多种功能。
关键词：单片机、LED彩灯、控制器、颜色、亮度、模式1. 引言随着人们对照明需求的日益增长，彩色LED灯越来越受到人们的喜爱。
传统的彩色LED灯通常需要手动调节开关和旋钮来改变颜色和亮度，操作不够方便。
因此，设计一种基于单片机的LED彩灯控制器成为了迫切的需求。
2. 设计思路与方法本课程设计采用单片机作为主控制器，通过串口通信与电脑进行数据传输。
通过程序设计，实现用户对LED彩灯的颜色、亮度和模式等参数进行控制。
设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
2.1 硬件设计硬件设计包括电路图设计和电路元器件的选择。
电路图设计主要包括单片机、LED灯、按键等元器件的连接方式。
根据设计要求，选择适当的电路元器件并进行连线。
2.2 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机的图形界面设计。
程序设计采用C语言进行编写，利用单片机的定时器和定时中断实现彩灯的颜色和亮度的控制。
上位机的图形界面设计通过GUI软件实现，提供简单直观的操作方式。
3. 实验与结果分析通过实验验证，LED彩灯控制器实现了对彩灯颜色、亮度和模式的控制功能。
用户通过上位机的图形界面，可以选择不同的颜色和亮度，并设置自动模式或手动模式。
实验结果表明，LED彩灯控制器具有良好的实用性和稳定性。
4. 总结与展望本课程设计通过设计和实现了一种基于单片机的LED彩灯控制器，实现了对LED彩灯的颜色、亮度和模式的控制。
该控制器具有操作简便、功能实用等特点，具有很好的应用前景。
在今后的研究中，可以进一步完善LED彩灯控制器的功能，提高其性能和稳定性，以满足用户更多的需求。
毕业设计（论文）说明书题目基于AT89C51广场霓虹灯控制系统设计日基于单片机AT89C51的广场霓虹灯控制设计摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术的计算机系统，具有灵活、强大的控制功能，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，以便实时监控系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。
霓虹灯是城市的美容师，每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。
霓虹灯的亮、美、动特点，是任何电光源所不能替代的，在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。
因此如何设计出变换更为多样的霓虹灯这一课题就具有了时代意义。
本设计中的广场霓虹灯是基于89C51单片机设计的，具有显示、红外通信、音乐这三大功能。
针对广场霓虹灯变换的多样性这一特点，设计了五种变换方案，通过编写软件程序来实现。
本设计针对广场霓虹灯的设计具有结构简单、可扩展性强的特点，具备电气可行性和经济可行性。
关键词：霓虹灯；89C51单片机；自动控制Design of square neon lights control based on 89C51AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly deepening. Single chip is an integrated circuit chip, is a computer system with very large scale integrated circuit technology, has the control function of flexible, powerful, in the MCU application of real-time detection and automatic control system, microcontroller as a core component to use, output to input, and real-time monitoring system, to achieve automatic control.The neon lights are the city's beautician, when night fell, lights, neon lights be riotous w ith colour of dress took exceptionally beautiful city. Neon light of bright, beautiful, dynamic characteristics, is any electric light source is not a substitute for, to play the leading role in a ll kinds of new light source are emerging and competition. Therefore, how to design a transf ormation for the subject to neon variety has the significance of the times.Square neon lamp in this design is based on 89C51 single-chip design, display, infrared communication, the voice of the three functions. According to the characteristics of diversity square neon lights transform, designed five kinds of transformation, achieved by writing software. The design for the design of square of neon lamp has the advantages of simple structure, strong scalability, electrical and economic feasibility.Keyword：neon light；89C51；automatic control目录摘要 ................................................................................................................................. I Abstract............................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 霓虹灯研究情况概述 (2)1.3 论文主要研究内容 (4)2 系统方案设计 (6)2.1 系统总体设计方案 (6)2.2 通信模块的确定 (7)2.3 显示模块与音乐模块的确定 (7)2.4 电源模块的确定 (8)2.5 单片机控制部分的确定 (8)3 AT89C51单片机概述 (9)3.1 AT89C51特性 (9)3.2 单片机最小应用系统 (9)3.2.1 时钟电路 (9)3.2.2 复位电路 (10)3.3 I/O接口的扩展 (11)3.4 掉电保护设计和硬件―看门狗‖ (12)3.4.1 微处理器监控器MAX690A简介 (12)3.4.2 电路工作原理 (13)4 硬件部分的设计 (14)4.1 红外通信模块的设计 (14)4.1.1 实现目标 (14)4.1.2 元器件选型 (14)4.1.3 电路设计 (116)4.2 显示模块的设计 (16)4.2.1 LED数码管的显示原理 (16)4.2.2 显示方案及接线 (18)4.3 音乐模块的设计 (19)4.3.1 模块组成 (19)4.3.2 音乐模块接线图 (20)4.4 电源模块的设计 (20)5 软件部分设计 (22)5.1 软件说明 (22)5.2 系统总流程介绍 (23)5.3 显示与音乐模块流程介绍 (24)5.4 红外通信流程介绍 (25)6 结论 (26)参考文献 (28)谢辞 (29)附录 (30)1 绪论1.1 课题研究的目的和意义霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。
.目录摘要关键词一．前言二．总体设计方案三．硬件电路设计3.1 单片机系统3.2 LED概述3.3 外部时钟方式电路3.4 手动复位电路3.5 霓虹灯控制电路四．软件设计五．软件调试六．总结附录基于单片机的霓虹灯控制系统设计摘要：单片机技术是一门应用性很强的专业课，其理论与实践技能是从事机电类专业技术工作的人员所不可少的。
本次程设计是选择AT80C51为核心控制元件，利用取表的方法，使端口P1 做单一灯的变化：左移2 次，右移2 次，闪烁2 次（延时的时间0.2 秒），设计了单片机霓虹灯控制系统，使其产生有规律的闪烁和移动。
关键字T80C51 LED灯霓虹灯一. 前言单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。
它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。
随着城市建设和市场经济的飞速发展，城市的美化和日益激烈的广告竞争越来越得到社会的关注，作为城市装饰和广告宣传的霓虹灯的需求量也越来越大。
过去霓虹灯控制器多采用E2PROM和相应的逻辑电路来完成，现在也有采用一些专用霓虹灯控制芯片的控制器。
前者所需电路较多，制作不易改变，且所需控制的霓虹灯路数越多，扩展起来也比较繁杂；而后者由于电路已作定，控制方式不能随意改变，功能较为单一。
然而市场上需要低成本高性能的霓虹灯控制技术。
我们此次设计的霓虹灯控制系统就符合市场需求。
二. 总体方案设计在本次设计中，硬件部分由单片机系统、LED发光二极管组成。
原理图如图1所示。
单片机选用的是AT89C51单片机，利用其中的一个定时器设定灯光闪烁的时间，时钟电路选用的是11.0592M 的晶振。
题目：基于单片机的霓虹灯控制器设计摘要霓虹灯在现代社会中有广泛的应用，但传统的霓虹灯控制器利用移位寄存器的移位方式，只能实现几种有限的花式，因此市场迫切需要一种低成本高性能的霓虹灯控制器。
本设计基于单片机实现多种花式的霓虹灯控制器。
以AT89C52单片机为控制核心，使用独立式按键实现对霓虹灯的控制。
该系统主要由单片机的主控部分、键盘输入部分和LED 显示部分组成，运用I/O口输出的信号驱动发光二极管和数码管，使其产生有规律的闪烁和移动。
该控制器电路实现简单，成本低，具有较高的性价比。
关键字：霓虹灯；AT89C52；发光二极管；数码管目录1.设计任务 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2.硬件系统设计 (2)2.1总体设计方案 (2)2.1.1设计思路 (2)2.1.2方案论证与比较 (2)2.2 具体电路设计 (3)2.2.1单片机A T89C52简介 (3)2.2.2外部时钟方式电路 (4)2.2.3手动复位电路 (4)2.2.4 发光二极管电路 (4)2.2.5数码管电路 (6)2.2.6 键盘控制电路 (7)2.3 整体硬件电路 (8)2.4系统所用元器件 (8)3.软件系统设计 (10)3.1软件系统总体设计方案 (10)3.2程序流程图 (10)3.2.1模式一子程序 (11)3.2.2模式二子程序 (11)4.调试及仿真 (12)5.总结 (13)5.1本系统存在的问题及改进措施 (13)5.2心得体会 (13)参考文献 (13)1.设计任务1.1 设计目的和意义随着时代的进步，霓虹灯渐渐进入了人们的生活，如大型电子广告牌、汽车车灯、指示牌和工业控制的控制面板等都有霓虹灯的应用。
但目前市场上的霓虹灯控制器能够实现的花式有限，且价格较贵。
因此，设计一种性价比高，易于操作的霓虹灯控制器尤为重要。
通过对霓虹灯控制器的设计，训练对单片机、电子技术等内容的综合应用能力。
基于单片机控制的霓虹灯系统设计摘要单片机技术在人们生活中的应用可以说是越来越广泛。
小到流水灯，智能控制，大到智能小车，MP3，MP4等电子设备，在人们的生活学习中可说是如影随形。
霓虹灯的设计就是单片机技术的一个重要应用，那么现在笔者就基于单片机控制的霓虹灯系统设计问题作以论述，希望初学者可以在其中得到一些帮助。
【关键词】单片机发光二极管智能控制系统1 系统整体设计本次设计采用的单片机的型号是AT89C51。
硬件组成主要是有单片机控制电路，LED发光二极管。
2 单片机最小系统说到单片机，本次实验选用的是89c51型号的单片机。
也是最基础的一款单片机。
为什么说89c51单片机是属于基础单片机呢？下面就简单介绍一下此款单片机的主要配置和功能吧。
首先来看图1所示的芯片。
这是一个单片机芯片。
主要有40个引脚，我们需要用到的管脚有以下几个如图1、图2：Vcc（40）：+5V 电源，也就是给单片机供电所用的引脚Vss（20）：接地，地线，就是所谓的零线，是与电源对应的引脚。
如果地线和电源的任意引脚出现问题，将直接导致单片机瘫痪。
四个I/O口引脚：P0 口（32～39）为8位双向三态I/O口RST/VPD（9）复位信号线，如果单片机内部程序出现问题，可以给这个引脚一个信号，就可以让单片机恢复初始设置了，EN/VPP（31）内部和外部程序存储器的选择线XTAL1（19）和XTAL2（18）接外部石英晶体单片机最小系统配置图如图2所示：首先要将电源信号线与内部和外部程序储存器选择先连接起来，就是40号引脚与31号引脚。
本实验中没有外接程序存储器，选择内部存储器就可以了。
但是如果当单片机内部存储器的容量不够大的时候，需要外接存储器了，那么就需要将31号引脚空出或者接地了。
我们看到左下角的18，19号引脚链接了一个晶振电路，引脚介绍时说过18，19号引脚是外接石英晶体，在整个单片机系统中他们所起到的作用是时钟作用。
也就是说，在整个单片机运行的过程中，时钟的作用是非常重要的，它是针对整个系统的时间配置，对于单片机系统来说，如果时钟错乱，那么整个系统的时序就会发生错误，会直接导致程序崩溃的。
基于单片机的霓虹灯控制器的设计摘要本设计采用AT89C52单片机实现对霓虹灯的控制。
系统由红外遥控模块、单片机控制模块、显示模块、语音模块四部分组成。
红外遥控模块分红外发射部分和红外接收部分，通过单片机译码后，取出红外发射按钮的地址，从而实现红外遥控器对霓虹灯显示图案的远距离控制。
红外接收管也只占用一个IO口。
显示部分为16×16的点阵模块，通过单片机控制显示不同的图案以及想要的文字，并让字能够移动、暂停，以及从当前文字切换其它文字。
语音模块采用的语音芯片是ISD1730，可以录制想要的语音，通过录音可以对设计进行介绍。
语音的播放支持暂停、下一首、调节音量和复位。
由于单片机的IO口不够用，本设计采用74HC154对其扩充，将四线扩充到十六线。
该系统具有电路结构简单、易操作、成本低等优点，具有较强的实用价值。
关键词：单片机；红外遥控；点阵；译码器；霓虹灯The Design of the Neon Lights controller Based on SCMAbstractThis design uses the AT89C52 single chip microcomputer to control the neon lights. The system is composed by the infrared remote control module, the single-chip microcomputer control module, the display module and the speech module. Infrared remote control module is divided into the infrared transmitter and infrared receiver parts. After decoding through the single chip microcomputer, the infrared emission button address can be taken out in order to realize the remote control of infrared neon lights display. The infrared receiving tube only takes up one IO port. The display part uses the dot matrix module with 16 plus 16, through the single-chip control, it can display different patterns and the text, and make the word to move, pause, and switch from the current text to the other. The voice module uses voice chip ISD1730, which can record the desired voice, which can be played to introduce the design. It is support for pause, next, adjust the volume and reset of the voice playback. Due to the IO port of the microcontroller is not enough, this design uses a 74HC154 to expand the IO port, which is expanding the four-line to 16-line. The system and low cost.Key words: Single Chip;Infrared Remote Control; Dot Matrix; Decoder; Neon Lights目录论文总页数：47页1 引言 (4)1.1课题背景及意义 (4)1.2本课题研究方法和目标 (4)2 方案研究与主要芯片选择 (6)2.1总体方案原理及设计框图 (6)2.1.1 主控电路的选择与论证 (6)2.1.2 显示设备的选择与论证 (8)2.1.3控制器模块选择 (9)2.2主要芯片介绍 (11)2.2.1 译码器74LS154的介绍 (11)2.2.2 LED点阵的介绍 (12)2.2.3语音模块的介绍 (13)3 硬件电路设计与调试 (15)3.1单片机模块单元电路设计 (15)3.2串口通信电路设计 (16)3.3译码器模块单元电路设计 (17)3.4点阵模块单元电路设计 (17)3.5红外遥控模块单元电路设计 (18)3.6语音模块单元电路设计 (19)3.7硬件仿真与调试 (21)4 软件设计 (23)4.1单片机IO口分配 (23)4.2各模块程序 (23)4.2.1 主程序设计 (23)4.2.2 显示程序设计 (24)4.2.3 红外接收程序设计 (26)4.2.4 设定的图案和字程序 (28)5 软硬件联调及技术改进 (30)5.1软硬件联调及实物演示 (30)5.2技术改进 (32)结语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)声明 (35)附录 (36)1 引言1.1课题背景及意义霓虹灯是一种冷阴极辉光放电灯，直接将电能转换成光能。
自其问世以来，历经了上百年的发展，现已成为重要的显示、装饰光源。
霓虹灯由于其外形变幻多端、加工灵活、色彩丰富，在广告业、商业、交通、建筑、室内外装饰、舞台布景、家用电器、城市美化等领域发挥了特有的作用。
单片机自问世以来，迄今已有三十多年了，其产品琳琅满目，产家也众多纷纭，功能也是五花八门。
单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。
在许多基于单片机的应用系统中，通过软件编程实现对外部硬件电路的控制。
它给人们的生活带来了很多便利。
因此本文将单片机与语音芯片结合起来，设计了一款用单片机控制的霓虹灯控制系统，伴随着霓虹灯图像的变化有不同的语音效果。
流水灯在现代社会就有广泛的应用，大型电子广告牌、霓虹灯、指示牌和工业控制的控制面板等等都有流水灯的应用。
而且基于单片机的流水灯的控制系统利用了单片机的内部资源，如定时器、IO口和寄存器等，完成了单片机系统开发的基本流程，因此具有典型的代表意义，是学习和开发单片机的基本实验之一。
AT89C52单片机是可多次改写的可编程芯片，用这种芯片构成的系统简单、可靠，性价比相当高，适合成为霓虹灯程序控制器的核心部件,结合锁存器MC74HC373实现的控制器功能，时间常数易修改，使用灵活，电路易实现，成本低，控制芯片更换方便。
控制器的花样变化及速度调节能用软件方法实现，这样进一步提高了性价比。
1.2本课题研究方法和目标本设计要求完成一个霓虹灯控制器，控制发光二极管点阵显示，要求能形成多种图案和字。
实现图案和字的左右移动、暂停、继续移动、跳转到指定字的操作。
加设语音芯片，对整个设计进行简要概况。
1、研究思路：本设计是以AT89C52芯片的电路为基础，通过软件程序来控制单片机内部的定时器来控制16×16的矩阵贴片发光二极管的明亮，显示不同的图案花样，形成霓虹灯控制器。
实物以AT89C52为主控芯片，ISD1730 语音模块、红外遥控模块构成电路，主要包括电源、控制电路、显示电路、语音电路。
对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。
该软、硬件系统具有很好的通用性和一定的实际使用价值。
2、硬件部分：图1.1 硬件框图本设计硬件部分分为六个模块。
（1）单片机最小系统模块，采用经典配置。
（2）为实现程序下载需要串口模块。
（3）为实现语音与图像的搭配，要搭载语音模块,每显示一个图案，发出不同的语音信息。
（4）为实现语音能适应各种场合，采用可以自己录音的芯片ISD1730。
（5）为实现图像的显示，由16×16的点阵模块，由点阵模块显示不同的图形。
（6）为实现给单片机供电，需要电源模块。
3、软件部分在主程序下，分别编写了如下子程序：时钟程序、红外译码程序、图像显示程序、中断程序等。
2 方案研究与主要芯片选择2.1 总体方案原理及设计框图本设计是基于STC89C52RC单片机为核心器件控制整个系统进行工作的，系统控制框图如图2.1所示。
图2.1 控制系统框图如图2.1所示，本方案具有红外遥控模块、语音模块、单片机控制模块、显示模块，共四个模块。
此外，通过主控单元电路的扩展，可添加多种附加功能。
单片机控制霓虹灯的设计以单片机STC89C52RC控制为核心，通过红外遥控器发出信号，接收头接收信号，通过单片机的中断处理，对图案的显示进行控制；在通电的同时伴随一段语音，对整个设计进行一个简要介绍；串口通信是为了帮助STC单片机实现程序的下载；点阵模块有图案显示，也有文字显示，对文字有左右滚动、速度变化、暂停、播放等操作。
根据系统框图，对单元电路控制进行设计，下面是对各部分单元电路的论证与设计。
2.1.1 主控电路的选择与论证在本设计中，主控电路有三种实现方式。
1、采用89C51单片机作为CPU。
89C51单片机是8位单片机，4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个IO口线，两个数据指针，两个16位定时计数器，一个5向量中断结构，一个全双工串口通信口，片内振荡器及时钟电路。
其指令是采用的被称为“CISC”的复杂指令集，工具有111条指令，与其他高位单片机相比而言，指令周期较长，运算速度太慢，而且由于其内部总线是8位的，其内部功能模块也基本上都是8位的；89C51单片机本身的电源电压是5伏，89C51有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式[1] [2]。
2、采用LCP2138单片机作为CPU该芯片其本身自带AD转换功能，带大容量的32KRAM和512KFLASH ,内部资源丰富且系统稳定，芯片价格昂贵。
3、采用STC89C52RC单片机作为CPUSTC89C52RC是一款低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用宏晶公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C52RC可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
