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单片机课程设计——节日彩灯一、需求分析：1.应用场合应用于各种场合，如学校，企事业单位，家庭等可以应用于节日彩灯的控制、广告灯控制等场所。
2.设计目的1）了解单片机的基本原理以及基本应用；2）提高动手制作单片机开发板的能力；3）掌握基本I/O口的输入输出方法；4）掌握中断的处理方法以及编程方法；5）掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
3.立题意义通过这个实验，能够对同学们的动手能力有所提高和培养，提高同学对单片机的基本原理的理解，学会一些单片机的简单应用。
二、硬件设计方案在设计中用到单片机最小系统：复位电路以及时钟（晶振）电路、程序烧写电路以及各种颜色的彩灯。
复位电路：复位是单片机的初始化操作，目的是使CPU以及各个寄存器处于一个确定的初始状态。
分为手动复位方式和上电自动方式。
时钟电路：51单片机的时钟信号可由芯片内部的震荡电路产生，也可以由外部产生。
程序烧写电路：在使用串口进行烧写电路时，用到MAX232芯片以及几个104瓷片电容。
用STC软件进行程序烧写。
三、软件设计方案首先单片机执行四种方案的程序等待中断。
中断中判断是第几次执行相应的程序。
程序流程图如图所示：图1-1 程序流程图四、系统调试问题一：在焊接电路过程中，电源正负极电压为2V解决方法：在焊接中将电源指示灯直接连接在正负极上，没有加限流电阻导致，经修改后电路正常。
问题二：在系统软件调试中，中断执行时不能返回程序解决方法：在中断中灯的延时指令for(i=0;i<200;i++) for(j=0;j<200;j++);修改为for(i=0;i<149;i++)for(j=0;j<149;j++);后，单片机正常执行指令。
五、总结通过本次课程设计，加强了我的动手操作能力，将课堂上所学的知识应用到实践中来，并且了解了单片机的基本工作原理和使用方法，在实践过程中练习了IO口的输入输出方式，熟练的掌握了中断的处理及其编程方法，掌握焊接单片机开发板所需要的最基本的最小系统电路。
第2章节日彩灯控制器的设计一: 设计目的1.了解节日彩灯控制器的工作原理2.掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3.掌握独立电源设计方法及原理4.掌握电路板的实物焊接二: 设计要求设计4个按键K1, K2, K3,K4K1—上, 按此键则灯由上向下流动。
K2—下, 按此键则灯由下向上流动。
K3—全亮, 按此键则灯全亮。
K4—停止, 按此键则停止流动, 所有灯为暗。
三: 总体方案设计与选择的论证随着人们生活环境的不断改善和美化, 在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
LED彩灯由于其丰富的灯光色彩, 低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用, 用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现, 电路结构复杂、功能单一, 这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮, 不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能效果上看, 亮灯模式少而且样式单调, 缺乏用户可操作性, 影响彩灯效果, 因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
（一）设计方案彩灯控制器大致可分为两种方案实现。
一种是利用电子电路装置控制, 另一种是采用单片机控制。
方案一:根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成, 可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。
其框图如图1-1所示。
方案二:本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计, 来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图1-2所示, 以单片机为核心控制, 由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED发光二极管和5V直流电源电路组成此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路, 实现彩灯花型的切换功能；单片机的P1口引脚接上四个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制, 即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接二十四路LED发光二极管组成彩灯电路, 显示彩灯循环情况。
单片机彩灯控制器课程设计一、课程目标单片机彩灯控制器课程设计旨在让学生掌握以下知识、技能及情感态度价值观：1. 知识目标：（1）了解单片机的硬件结构，理解各部分功能及相互关系；（2）掌握单片机编程的基本方法，学会使用C语言编写程序；（3）掌握单片机与外围电路的接口技术，了解彩灯控制原理。
2. 技能目标：（1）能够运用所学知识设计简单的单片机彩灯控制器；（2）能够分析并解决彩灯控制器在运行过程中出现的问题；（3）培养团队协作能力和动手实践能力。
3. 情感态度价值观目标：（1）培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发创新精神；（2）培养学生严谨、认真的学习态度，提高解决问题的自信心；（3）培养学生关注社会、关爱他人的责任感，使其认识到科技对生活的影响。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在理论学习的基础上，动手实践，培养实际操作能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子知识和编程基础，具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师为主导，引导学生通过自主探究、团队合作等方式完成课程任务。
在教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行评估与反馈，确保课程目标的达成。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习：（1）单片机硬件结构：介绍单片机的内部结构、工作原理及性能特点，关联教材第3章；（2）C语言编程：学习单片机编程基础，掌握C语言语法，关联教材第4章；（3）接口技术：了解单片机与外围电路的连接方法，学习彩灯控制原理，关联教材第6章。
2. 实践操作：（1）设计简单的单片机彩灯控制器：根据理论知识，动手设计并搭建彩灯控制器，关联教材第7章；（2）程序编写与调试：编写彩灯控制程序，进行调试与优化，关联教材第8章；（3）团队协作：分组进行项目实践，培养团队协作能力。
3. 教学进度安排：（1）第1周：理论知识学习，了解单片机硬件结构、C语言编程基础；（2）第2周：理论知识学习，学习接口技术及彩灯控制原理；（3）第3-4周：实践操作，设计、搭建彩灯控制器，编写程序并进行调试；（4）第5周：团队协作，项目总结与展示。
1 任务及要求1.1 设计任务1. 设计一个基于单片机的节日彩灯控制器。
2. 设计出硬件电路；3. 设计出软件编程方法，并写出源代码；4. 用PROTEUS进行仿真；1.2 设计要求1．用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2．利用查表，中断等方式实现目的。
3．系统的各各功能模块要清楚，有序。
4．程序运行时有友好的用户界面2 设计思想2.1 硬件设计思想节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出（I/O）接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。
通过其与发光二极管及驱动电路的连接，从而构成一个完整的硬件电路。
然后通过对单片机的ROM进行编程，实现对彩灯闪烁的控制。
2.2 软件设计思想通过编程改变P1口的状态，从而改变彩灯的闪烁。
本程序主要可分为主程序模块，比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5和状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms 等模块。
其中延时时间t1 = T×20×248；t1 = T×C3H×FFH；T为单片机的机器周期3 电路原理与电路图3.1 电路原理以AT-89C52单片机作为主控核心，与按键、电阻等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制，材料有单片机AT89C52、多色发光二极管LED、电阻RES。
3.2 电路原理图4 流程图与算法描述4.1 流程图图4-1 主程序流程图4.2 算法描述本程序主要可分为主程序模块，比较模块，状态显示程序模块和延时程序模块。
比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5。
状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms等模块。
5程序清单org 0000hljmp startorg 0003hljmp ext1org 0020hstart: mov r0, #0ffh ; 对r0赋值,r0为所设标志位 setb ea ; 开中断setb ex0 ; 允许外部中断0申请中断setb it0 ; 外部中断0为跳变方式触发 mov sp, #70h ; 设置中断loop0: cjne r0, #0ffh, loop1 ; r0不为ff, 转到loop1ajmp main_light ; 否则执行左右流水灯loop1: cjne r0, #01h, loop2 ; r0不为01, 转到loop2ajmp k1_light ; 否则执行左向流水灯loop2: cjne r0, #02h, loop3 ; r0不为02, 转到loop3ajmp K2_light ; 否则执行右向流水灯loop3: cjne r0, #03h, loop4 ; r0不为03, 转到loop4ajmp k3_light ; 否则执行双亮点向中间移动loop4: cjne r0, #04h, loop5 ; r0不为04, 转到loop5ajmp k4_light ; 否则执行双亮点向两边移动loop5: ajmp loop0 ; 返回重新查询ext1: clr ea ; 关中断push accpush pswmov a, p1 ; 读入键值anl a, #0fh ; 屏蔽高四位mov 30h, a ; 键状态存入30hlcall del10msmov a, p1 ; 再次读入键值anl a, #0fhcjne a, 30h, pass ; 两次键值不同,是抖动,退出中断ajmp k1_check ; 如果相等,进行键识别k1_check: cjne a, #0eh, k2_check ; 不是k1, 判断是不是k2mov r0, #01h ; 是k1, 置标志为01ajmp passk2_check: cjne a, #0dh, k3_check ; 不是k2, 判断是不是k3mov r0, #02h ; 是k2, 置标志为02ajmp passk3_check: cjne a, #0bh, k4_check ; 不是k3, 判断是不是k4mov r0, #03h ; 是k3, 置标志为03ajmp passk4_check: cjne a, #07h, pass ; 不是k4, 退出中断mov r0, #04h ; 是k4, 置标志为04ajmp passpass: pop psw ; 现场恢复pop accsetb ea ; 开中断reti ; 中断返回main_light: mov r7, #08h ; 左右流水灯程序mov r6, #06hmov a, #0fehl_loop: mov r1, a ; r1保存现在亮点位置,做样式变换时从该处开始mov p0, alcall del100msrl adjnz r7, l_loopmov a, #0bfhr_loop: mov r1, amov p0, alcall del100msrr adjnz r6, r_loopajmp loop0k1_light: mov r1, a ; 左向流水灯mov p0, alcall del100msrl amov r1, aajmp loop0k2_light: mov r1, a ; 右向流水灯mov p0, alcall del100msrr amov r1, aajmp loop0k3_light: mov p0, #07eh ; 双亮点向中间移 lcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0e7hlcall del100msajmp loop0k4_light: mov p0, #0e7h ; 双亮点向两边移lcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #07ehlcall del100msajmp loop0del10ms: ; 10ms延时子程序(12M) mov r5, #20temp1: mov r4, #248djnz r4, $djnz r5, temp1retdel100ms: mov r3, #0c3h ;100.036mstemp2: mov r2, #0ffh ;511usdjnz r2, $djnz r3, temp2retend6仿真结果图 6.1 从上到下闪烁图 6.2 从下到上闪烁图 6.3 上下同时闪烁7 设计总结7.1 设计体会通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识太重要了，对于书本上的很多知识还不够熟悉，有很多我们需要掌握的知识还没掌握，我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识。
单片机课程设计报告题目：彩灯控制器的设计专业：电气工程及其自动化班级：电气081学号：3080421034学生姓名：廖诗宇指导老师：王水鱼2010年秋季学期起止时间：2011年1月10日至2011年1月14日平时（10%）任务完成（30%）答辩（30%）课设报告（30%）总评成绩彩灯控制器设计一．系统功能及要求分析1）用8盏LED灯实现至四种以上的彩灯灯光效果。
2）通过输入按钮实现彩灯灯光效果的切换。
3）通过输入按钮实现暂停彩灯效果。
在暂停期间小灯全亮。
4）使用定时器实现通过89C51芯片控制LED。
使其显示出四种彩灯效果：自动先从上到下再从下到上。
自动分为从上到下和从上到下。
闪烁，先亮一.三.五.七，再亮二.四.六.八。
交替亮.，暂停时，小灯全亮。
二．方案设计及其说明以AT-89C51单片机作为主要控制器，与按键.显示器等硬件相结合.利用软件实现对LED彩灯进行控制.该系统特点有极小，硬件少，电路结构简单及容易操作等优点。
我们在实验中采用了一种基于AT-89C51单片机的彩灯控制方案。
本方案以AT-89C51单片机作为控制核心，与显示.驱动等模块组成主要控制模块，在主控模块上没有五个按键和8位LED显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式。
利用其内部定时器TD实现一个基本时间的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同的时刻输出灯亮或者灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或者灯灭，整个系统龚做由软件控制运行，根据需要，用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯的时间和亮灯闪动的频率。
同时通过按键，可以实现工作模式切换的功能。
三．原理线路设计1.）原理线路（见打印图）2）工作原理说明通电后，接通开关1，系统经过初始化，会直接自动进入自动模式，即LED彩灯会自动顺序亮灯，而在自动模式下，用户根据自己需要选择其他手动模式，并且可以改变每种模式下的时间和频率的参数，本实验设定的默认延迟200MS，当开关2接通后会进入手动模式，手动模式下，有两种工作模式，当开关3断开断开时，LED灯会按照从上往下的顺序亮灯，最下方的灯亮后又会回到最上方的灯亮，当开关3接通时，LED灯则会按照从下到上的顺序亮灯。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步，现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中，微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言，利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序，利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说，需要实现以下功能：1. 彩灯颜色切换：通过按键进行彩灯颜色的切换；2. 彩灯亮度调节：通过按键进行彩灯亮度的调节；3. 彩灯闪烁效果：通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下：1. 单片机：STC89C52；2. LED彩灯模块；3. 5V直流电源；4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想，将整个程序分为三个模块：LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中，LED控制模块主要实现对彩灯的控制；按键扫描模块用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块；主函数模块则是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程（1）LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下：a. 初始化：设置P1口为输出口；b. 颜色切换：通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换；c. 亮度调节：通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节；d. 闪烁效果：通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
（2）按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下：a. 初始化：设置P3口为输入口；b. 扫描按键状态：循环检测P3口输入电平，如果检测到输入电平为低电平，则说明相应的按键被按下，将按键状态传递给主函数模块。
（3）主函数模块主函数模块是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下：a. 初始化：调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数；b. 循环执行：循环检测按键状态，根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
单片机课程设计--节日彩灯控制器的设计荆楚理工学院课程设计成果学院:电子信息工程学院班级:11电气工程及其自动化1班学生姓名:刘诗权学号: 2011401020127设计地点（单位）：D1302设计题目: 节日彩灯控制器的设计完成日期： 2014 年 1 月3日指导教师评语:______________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ____________成绩(五级记分制):____________________教师签名:_____________________目录1 摘要 (1)2 系统简介 (2)2.1 总体设计方案说明 (2)2.2 单片机系统组成方框图 (2)2.3 AT89S51单片机介绍 (2)3 系统设计 (4)3.1 系统总体设计 (4)3.2 硬件电路设计 (5)3.3 软件设计 (7)4 实验结果与讨论 (11)5 结论 (12)6 参考文献 (12)7附录 (13)1 摘要随着科技的发展，节日彩灯已经作为节日的一个重要部分越来越丰富多彩了，同时它作为节日的一部分给我们的生活带来了许多美好。
本文分析了彩灯四种不同亮法的原理，基于汇编语言设计了一种按键控制的可以有四种不同亮法的彩灯，当按下第一个键的时候彩灯从上到下亮，按下第二个键时候彩灯从下到上亮，第三个键彩灯从中间到两边亮，第四个彩灯从两边到中间亮。
课程设计任务书注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名： 日期：目 录专业班级 电传12-2 学生姓名 崔玉君 课程名称 单片机原理与接口技术设计名称 节日彩灯控制器 设计周数 2 指导教师 张军朝设计任务主要设计参数 1.以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器。
2.P0.0~P0.7接8只红色LED ，P2.0~P2.7接8只绿色LED ，P3.0~P3.7接8只黄色LED 。
3. P1.2—开始，按此键则彩灯开始流动（依次点亮）。
P1.3—停止，按此键则停止彩灯流动，所有灯为暗。
P1.4—P1.7彩灯不同的显示方式，按下相应的按键彩灯则按照不同的显示方式显示，渲染节日气氛。
设计内容设计要求1.采用AT89S51单片机作为主控芯片及外围控制芯片，设计节日彩灯控制器的硬件电路。
2.采用AT89S51单片机汇编语言（C 语言），完成节日彩灯控制器的软件编程。
3.由按键控制流水灯，LED 采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，实现题目要求的功能。
4. 采用Proteus 仿真软件完成节日彩灯控制器的硬件设计、软件编程及系统调试。
主要参考资 料 1.贾好来.单片机嵌入式系统原理及应用.机械工业出版社，2013.42.徐爱钧.单片机原理实用教程基于PROTEUS 虚拟仿真.电子工业出版社，2009.1学生提交 归档文件1.设计说明书一本，包括硬件电路图和软件程序（电子版）2.采用屏幕录像软件，录制十字路口交通灯控制器运行情况，以MP3的形式提交。
第一章绪论 (3)1.1 节日彩灯的发展 (3)1.2 现代节日彩灯的控制 3第二章总体方案设计 (4)2.1方案比较 (5)2.2 方案论证 (6)2.3 方案选择 (6)第三章硬件电路设计 (6)3.1 单片机最小系统设计 (6)3.2 LED彩灯显示电路设计 (7)3.3 按键控制电路设计 (8)3.4 AT89C51单片机结构 9第四章统软件设计 (12)4.1 主程序流程图 (13)4.2 正向流动程序流程图和反向流动程序流程图 (14)4.3 延时程序软件序设计 (15)第五章仿真结果 (16)第六章总结 (18)附录A总原理图 (20)附录B 总程序 (21)参考文献25第一章绪论1.1 节日彩灯的发展彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
x x x x 大学课程设计课程单片机课程设计题目节日彩灯控制器设计院系电气信息工程学院测控系专业班级学生姓名学生学号指导教师2011年4月6日xxxx大学课程设计任务书课程单片机课程设计题目节日彩灯控制器设计专业测控技术与仪器姓名学号一、任务设计一款节日彩灯控制器。
二、设计要求[1] 运用555定时器，模十六计数器74LS161，双D触发器74LS74，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164等电路元件组成彩灯控制电路。
[2]由555振荡电路产生一矩形脉冲，在经74LS93分频后得到四路分频信号，由74LS74﹑74LS153组成的电子开关去控制这四路分频信号，进而控制彩灯亮灭的顺序，从而出现彩灯四种花样自动切换。
[3] 写出详细的设计报告。
[4] 给出全部电路和源程序。
三、参考资料[1] 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].山东:石油大学出版社,2003.[3] 苏成富.彩灯控制器[J].北京:电机电器技术,2000，（01）.[4] 祝富林.音乐彩灯电路CS9482[J].北京:电子世界,1995，（12）.[5] 彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2011.3.28至2011.4.8指导教师专业负责人2011年3月28 日目录第1章绪论 (3)1.1 彩灯控制器概述 (3)1.2 彩灯控制技术状况 (3)1.3 本设计任务 (4)第2章总体方案设计与论证 (5)2.1 方案比较 (5)2.2 方案论证 (6)2.3 方案选择 (6)第3章单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.2功能器件的介绍 (11)第4章系统的调试 (14)4.1 环境调试 (14)4.2 硬件调试 (14)第5章系统功能、指标参数 (16)5.1 系统能实现的功能 (16)5.2 系统指标 (16)结论 (18)参考文献 (19)附录1 程序 (20)附录2 系统原理电路图 (21)附录3 系统PCB图 (22)第1章绪论彩灯是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
节日彩灯plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作方式，掌握节日彩灯的PLC控制技术。
2. 学生能掌握相关的电子电路知识，了解传感器在PLC控制系统中的应用。
3. 学生能够运用所学知识，分析和设计节日彩灯的PLC控制程序。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计，实现对节日彩灯的点亮、熄灭、闪烁等控制效果。
2. 学生能够通过实际操作，解决PLC控制过程中遇到的问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术、自动化控制技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生通过团队协作完成课程任务，培养沟通、合作能力，增强集体荣誉感。
3. 学生能够关注我国传统节日文化，将所学知识与实际应用相结合，提高对传统文化的认识和尊重。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合电子技术、自动化控制技术，以节日彩灯为载体，培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子电路知识和编程基础，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课本知识，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力，提高学生对PLC控制技术的应用能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度和情感态度，引导他们积极投入到课程学习中。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中取得具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的发展历程、结构组成、工作原理，使学生了解PLC的基本概念和功能。
2. PLC编程软件使用：教授学生如何使用PLC编程软件，包括软件的安装、界面认识、基本操作等。
3. 电子电路基础知识：回顾与PLC控制相关的电子电路知识，如传感器、继电器、开关等。
4. 节日彩灯控制要求：分析节日彩灯的控制需求，如点亮、熄灭、闪烁等效果，以及不同模式切换方法。
5. PLC控制程序设计：根据节日彩灯控制要求，教授学生如何设计PLC控制程序，包括编程语言、指令、逻辑表达式等。
《节日彩灯控制器设计》课程设计说明书专业班级：12级电子信息科学与技术3班姓名学号：张娟*********陈晶晶080212118程文文080212130王鹏飞080212094指导教师：***设计时间: 2014.6.6物理与电气工程学院2014 年6 月6 日摘要伴随社会发展的需求，无论是生活娱乐，还是工业控制，彩灯是必不可少的元素，节日中闪烁的彩灯，不仅使人们身心愉悦，还能带来视觉享受。
我们希望节日彩灯能够启动、停止；能够通过开关进行功能选择；能够体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果。
本次设计利用单片机程序以及利用集成电路芯片、LED灯和按键来设计彩灯，将软、硬件有机地结合在一起，实现设计的目的。
通过按键的选择可以控制彩灯及数码管显示，另外还设置一中断按键在突发场景下给人以提醒。
电路结构简单，变换效果多样，在实际生活中操作简单、易于实现。
关键词LED灯；键盘；STC89C52；集成电路芯片；数码管目录1 概述 (1)2 彩灯设计内容简要 (1)2.1 彩灯设计内容 (1)2.2 彩灯设计要求 (1)2.3 彩灯设计原理 (1)2.4 彩灯总体控制框图 (2)3 硬件电路设计 (2)3.1 STC89C52单片机介绍 (2)3.2 系统的硬件构成及功能描述 (4)4 系统软件设计 (6)4.1 程序流程图 (6)4.2 软件程序 (7)5 仿真结果与结论 (10)6 设计体会 (13)7 参考文献 (13)1 概述节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED、，自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
本设计以STC89C52单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED 彩灯、按键、数码管等组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法，使彩灯变化多样，七段数码管可以清楚显示彩灯样式编号，易于选取操作。
随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。
在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。
在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。
在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。
彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。
是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。
在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。
因此，单片机的发展将有助于简单实用电子产品的开发。
在本设计中,采用比较先进的STC89C52单片机为控制核心，它的功耗很低，功能多样，是简单电子产品开发控制元件的首选器件。
2 彩灯设计内容简要2.1 彩灯设计内容1.利用单片机实现LED彩灯花式的变换2.利用单片机实现键盘控制花式的选择3.利用数码管显示彩灯花式的类型4.设计并实现中断对彩灯的控制2.2 彩灯设计要求1.能启动、停止2.能通过开关进行彩灯样式的选择3.能通过数码管显示彩灯的方式4.要体现循环、中断和色彩变化的控制功能和效果2.3 彩灯设计原理主控模块主要设计器件有STC89C52，8个LED灯，6个按键，一块七段数码管。
通过软件设计，使单片机P0口作为一位静态七段数码管字型码的控制口，P1口作为8个彩色LED的驱动信号输出口，P2口为按键输入口，P3.2为外部中断INT0输入口。
2.4 彩灯总体控制框图图2.4.1 彩灯总体控制框图3 硬件电路设计3.1 STC89C52单片机介绍STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89X52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
图3.1.1 STC89C52外形及引脚排列特性：STC89C52RC单片机；8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带2K字节EEPROM存储空间；可直接使用串口下载；AT89S52单片机：8K字节程序存储空间；256字节数据存储空间；带有2KB的EEPROM空间。
参数1. 增强型8051 单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统80512. 工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K字节5. 片上集成512 字节RAM6. 通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。
7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RXDP3.0,TXD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8. 具有EEPROM功能9. 具有看门狗功能10. 共3 个16 位定时器/计数器。
即定时器T0、T1、T211. 外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒12. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART13. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）14. PDIP 封装3.2 系统的硬件构成及功能描述控制系统硬件设计电路图如图所示：图3.2.1 控制系统硬件设计电路图功能描述：系统硬件设计电路主要由四部分组成：按键复位电路、时钟震荡电路、按键电路、LED彩灯电路、数码管显示电路。
按键复位电路：复位是单片机的初始化，其作用是使CPU中的各个部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
在接电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着电容充电电流的减小，+5V立即加到了RST/VPD端，RST的电位逐渐下降。
时钟振荡电路：在STC89C52的外部，XTAL1和XTAL2之间跨越晶体振荡器和微调电容，从而构成一个自激振荡器，形成时钟振荡电路。
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器二分频后，形成单片机的时钟脉冲信号。
按键电路：用P2.3、P2.4、P2.2、P2.1作彩灯亮灯方式输入口，按键输入均采用低电平有效。
独立式按键的软件可采用查询方式，本设计中按键程序的就是采用查询方式，若图中的P2.3的按键按下，软件程序查询到P2.3口为低电平，跳转到该按键控制的相应彩灯亮灯方式1。
P3.2（INT0）口接一个按键，INT0为边沿触发方式（下降沿有效），当按键按下进入中断服务子程序，彩灯会暂停在此时刻的状态。
P2.0口接一个按键，低电平有效，当在暂停后按下该键，彩灯继续按照暂停前状态循环点亮。
LED彩灯电路：发光二极管与单片机的P1口相连接，其电路图如图所示。
发光二极管为共阴极，其他管脚分别接P1口的8个端口，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7每个端口接一个彩灯，当给他们送高电平时发光二极管就会亮。
数码管显示电路：该一位数码管为静态显示，字段接P0口，因为公共端接了二极管，电路板上的插针为三极管的基极，所以电路板上的插针接低电平（或接地），但此数码管为共阴极。
当某个键按下，软件程序就会给P0口送相应的执行码，就会在数码管上显示相应的样式编号，若中断键按下，就会在数码管上显示不变。
图4.1.1 程序流程图4.2 软件程序#include<reg52.h>unsigned char code table1[]={0x18,0x24,0x42,0x81,0x81,0x42,0x24,0x18}; unsigned char code table2[]={0x88,0x44,0x22,0x11,0x55,0xaa,0x55,0xaa}; unsigned char code table3[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; unsigned char code table4[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};int a;unsigned int z;sbit d1=P2^0;sbit d2=P2^3;sbit d3=P2^4;sbit d4=P2^2;sbit d5=P2^1;void delay(unsigned int z) //延时函数,z的取值为这个函数的延时ms数，如delay(200);大约延时200ms.{unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void liu1()//流水灯样式1{P0=0x06;P1=table1[a];delay(200);a++;if(a==8){a=0;}}void liu2()//流水灯样式2{P0=0x5b;P1=table2[a];delay(400);a++;if(a==8){a=0;}}void liu3()//流水灯样式3{P0=0x4f;P1=0xff;delay(200);P1=table3[a];delay(300);a++;if(a==8){a=0;}}void liu4()//流水灯样式4{P0=0x66;P1=table4[a];delay(150);a++;if(a==8){a=0;P1=0xff;delay(300);}}void main(){EA=1; //开中断EX0=1;IT0=1;P2=0x1f;P1=0x00;P3=0X0f;P0=0x00;a=0;while(1){if(d2==0)//判断第一个键{delay(80);//延时等待while(P2==0x1f){liu1();}}if(d3==0)//判断第二个键{delay(80);while(P2==0x1f){liu2();}}if(d4==0)//判断第三个键{delay(80);while(P2==0x1f){liu3();}}if(d5==0)//判断第四个键{delay(80);while(P2==0x1f){liu4();}}}}void INTO_() interrupt 0 // 外部中断是0号{while(d1==1);//判断播放键delay(800);//延时等待}5 仿真结果与结论PROTEUS软件自带编辑器，可以实现对汇编程序的编译，其操作步骤是：新建源文件：点菜单Source→Add/Remove source Files在出现的对话框中，选择ASEM51编辑器，新建NOMAME1.asm源文件。
